第28章 天空的机制
其必然结果就是两极的扁平化。故此,我们的地球实在不算是一个完整浑圆的球体;严格说,它应该被称为quot;扁球quot;(oblate spheroid)。地球的赤道半径是3963.374英里,比两极半径(3949.921英里)多出约14英里。
多少亿年以来,地球扁平的两极和膨胀的赤道,就一直跟奇妙的引力展开一场隐秘的数学互动。一位专家解释:quot;由于地球是扁平的,月亮的引力总是把地球的轴引到一边,使它倾斜,与月亮的轨道形成一直角。在较小的程度上,太阳也发挥类似的作用。quot;⑧
同时,赤道的膨胀——赤道周边地区体积的增加——促使地球稳定在自身的轴上,如同回旋器(gyroscope)的边缘所发挥的作用一样。
年复一年,在星际互动中,这种回旋器效应防止太阳和月亮之间的quot;拔河quot;剧烈改变地球自转轴的方向。然而,这两个星体共同发挥的引力作用毕竟相当强大,足以迫使地球的轴quot;进动quot;(to precess)——在天文学上,这意味着地球的轴以顺时针方向缓慢地摆荡前进,与地球的旋转方向相反。
这样的一种运行,是地球在太阳系中所表现的特征。玩过陀螺的人不难理解这点;陀螺毕竟只是另一种回旋器。充分地、持续不断地旋转时,陀螺是直立的。可是,一旦它的轴偏离垂直方向,它立刻就表现出第二种行为:绕着一个大圈子缓慢地、固执地反向摆荡。这种摆荡——天文学上称为quot;岁差quot;(precession)——改变地球的轴所指的方向,同时使它新近取得的倾斜角度保持稳定。
第二种比喻方式略为不同,但也许能进一步帮助读者理解这个复杂深奥的天文现象:
①、想象地球漂浮在太空中,略为倾斜,和垂直线形成大约23.5度角,每24小时绕着自己的轴旋转一次。
②、把地球的轴想象成一根粗大的坚实的枢轴(Pivot)或轮轴(axle):它穿过地球的中心,两端从地球的南极和北极凸出来,一路延伸进太空中。
③、把你自己想象成一个巨人,肩负特殊的使命,跨着大步走过太阳系。
④、想象你朝着倾斜的地球走过去(由于你是一个巨人,在你眼中,地球这个行星比水车的轮子大不了多少)。
⑤、想象你伸出两只手,抓住那根轴子凸出的两端。
⑥、接着,在你想象中,你开始缓慢地旋转轴子的两端:一只手推轴子的一端,另一只手拉轴子的另一端。
⑦、你抵达时,地球自身已经在转动中。
⑧、你的任务并不是干扰地球自身的旋转,而是赋予它另一种运动:被称为quot;岁差quot;的缓慢、顺时针方向的摆荡。
⑨、为了完成这个任务,你必须把轴子的北端往上推,在北半球绕着一个大圈子旋转,同时,把轴子的南端往下拉,在南半球绕着同样大的一个圈子旋转。你必须使用双手和肩膀,完成这个缓慢的回旋动作。
⑩、提醒你:在你这个巨人眼中,地球虽然只不过是一只quot;水车轮quot;,但它比你想象的要沉重得多——事实上,它是那么的沉重,你必须花25776年时间,转动地球轴子的两端,完成一个quot;岁差周期quot;。(任务完成时,你会发现,轴子的两端在天球中所指的方向,跟你抵达时一模一样。)
⑾、哦,顺便一提,既然你已经开始执行你的任务,我们最好跟你说清楚:你永远不得离开工作岗位,因为当一个岁差周期结束时,另一个周期必须马上开始,然后另一个……另一个……值到永远永远。
⑿、你可以把这一切看成太阳系