东方平安分享 http://blog.sciencenet.cn/u/dongping2009 面对地震专家与您论道纹坪,置身围棋高手听我谈天说地。

博文

犹抱琵琶半遮面【漫谈地球物理20130922】 精选

已有 9994 次阅读 2013-9-22 06:05 |个人分类:地球物理|系统分类:科普集锦| 科普, 漫谈地球物理

犹抱琵琶半遮面【漫谈地球物理20130922】

魏东平

科学网上的众位英雄,例如曹大侠孟夫子,还有陆大夫,在这刚刚过去的癸巳年中秋,在地球表面的不同地方,不约而同地大秀特秀其眼中的中秋月亮来。

可以看到,各路豪杰给出的这些月亮的照片,容貌上几乎都是大差不差,相似度远远大于不同点的,于是陆大夫在另一篇后续的博文中据此特别推测孟津老师这一年的中秋之夜,应当是在中国的什么个地方度过的。

不过,仅仅根据孟津老师所拍得到的相似月亮照片,我们并不能够证明,他这一年的中秋一定是住在中国的,甚至这两者连一丝丝的相关性都没有。事实是:我们在中秋前后,于全球的任何地方所拍的月球照片,都应该是几乎一样的,如果大家都选择在同一的当地时间拍摄的话。尽管由于地球自转的存在,各地“月起月落”的时间相差最大至12小时,而会存在有月相盈亏上的细微差别;或者因为各人所处的地理纬度不同,或者因为他们虽处同一地方,但于某一夜晚的不同时间段拍摄,所得到的高精度分辨率的月球照片,在边缘部分也会有稍许的不同。

那么为什么会这样呢?答案很简单:月亮也会自转,只不过月亮的自传速率与月亮绕地球的公转速率一致,从而导致月亮长久以来,一直以同样的一面示人。这也是为什么古今中外,例如古代外国的柏拉图与中国的李白,或者我们现今的各色人等,看到的都是同一个静止不动且“犹抱琵琶半遮面”的月球面之缘故。

进一步我们可以追问:为什么月亮的自传速率与月亮绕地球的公转速率一致?答案其实也一样很简单,这是由于地球与月亮之间,存在所谓潮汐力长期相互作用的结果。

生活在海边上的人们,会对海洋潮汐具有非常直观的感觉;但其实,不但是海洋,即使是地球表面的陆地部分,一样受到所谓的固体潮汐力作用。地球潮汐包括固体潮汐的来源,主要是由于月亮与太阳对于地球的万有引力,以及由于地心分别绕月地或日地系统的质心旋转,来描述的地球平动在地球内部产生的惯性离心力之共同作用的结果。我在“情人间的大年初一”一文中,比较简单地介绍了地球潮汐如何影响到我们中国人制定的阴历历法,以及由其衍生出来的春节。

依据作用力与反作用力的原理,月地之间的潮汐作用力是相互的,月球对地球施加潮汐力的作用,反过来地球对月球也施加同样的潮汐作用力。与地球一样,固体月球也受到地球、太阳及太阳系其它行星的万有引力作用,因而同样存在潮起潮落的现象,而其中来自于地球的引潮力,是导致月球潮汐的主要因素。

不管地球或者月球的原始自转速度如何,由于潮起潮落等的摩擦机制影响,它们的自转速度都会缓缓地越来越慢。一种观点认为,基于这样的潮汐减速机制,即使是在最初形成的时期,月球的自转很快,它也最终会减慢到现在公转与自转周期相同的情况,并且这样的情况已经持续了很长一段的历史时期,最起码比我们人类文明的存在时间要长许多许多。

最后,剩下来的一个问题便是:由于存在这样的月地与日地万有引力,及由其导致的潮汐摩擦作用,是否终会有一天,我们生活在地球上的人们,一天的时间会漫长到大约等于一个月的程度?或者达到一种更加极致的情况,我们的地球会一直以同一面面向太阳,而以另外一面一直背向太阳?



为什么看不到月亮的后脑勺
http://blog.sciencenet.cn/blog-206819-726796.html

上一篇:良知与学好统计学都很重要
下一篇:【微博】无言

39 武夷山 陈湘明 钟炳 陈小润 柳林涛 李学宽 赵美娣 余昕 逄焕东 鲍海飞 朱志敏 周忠浩 罗帆 尤明庆 曹聪 刘洋 陆俊茜 李宇斌 吉宗祥 强涛 刘全慧 田云川 张忆文 孟津 黄秀清 梁进 王达伟 李泳 葛素红 戴德昌 梁光河 白大伟 王彪 杨正瓴 qqlisten zzjtcm dangping tuner biofans

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (41 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2020-11-29 02:04

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部