在平常的生活中,每天我们都能感受到天亮了,也能感觉到天黑了。而且非常有规律,让人也有了生活的作息规律。就比如这个时间,我应该干什么,早上要起床,到晚上了应该睡觉。也就是昼和夜,以及昼夜的交替这两点。我们先来解决第一个问题:昼夜这一现象是怎么产生的呢?
猜想:1.跟太阳的照射有关 2.跟地球自身属性有关 如果没有太阳照射地球的话,那我们将看不到光,因此也就没有了昼。所以我们的昼夜离不开太阳。关于第一点猜想可以做一个实验:就是拿一个模拟地球,再拿一个光源照着它,看会发生什么。最后我们发现,有一面是阳面,有一面是阴面。这就形成了昼和夜。第二点是地球的自身属性。 首先地球需要是不透明的。 因为如果是透明的,所有的面都有有光。这样的话就没有了夜。而且地球,必须是一个球体。就比如说正方体,只有一面阳面,剩下的五面都是阴面,但事实上是一半阳面,一半阴面。
现在我们来解决第二个问题:昼夜的交替。为什么会有昼夜的交替呢?猜想:1.跟地球的自身属性有关。2.跟太阳的照射有关。3.地球的自转。
这幅图对吗?答案是肯定不对。因为如果地球不转动的话,有的地方每天会是永昼,而有的地方就是永夜。因为太阳永远都照射着同一个位置,这样的话就不可能产生昼夜的交替。所以我们知道,白昼和黑夜的出现,离不开地球自己转动,也就是自转。
可自转是随便转吗?肯定不是。举个例子来说吧:就比如地球可以上下转动,左右转动,随意转动。这样的话,我们的昼夜还有规律吗?没有办法有规律的交替。但可以根据我观察到的现象,来判断。我们看到的太阳,是从东边升起,西边落下。这一现象说明了,地球只能左右转动。如果我们的地球是上下转动的,那太阳可能就是南北两个方向出现了。可问题又来了:地球到底是自西向东,还是自东向西转呢?有人会说,太阳是从东边升起来的,当然就是自东向西了。但如果自东向西的话,太阳就是从西边升起来了。
就以这个五角星为例,地球自东向西转。我们看到的太阳肯定就是从西边升起来,这个模型也被否决了。但我们可以由此推理出,地球是自西向东转的。
这样就符合我们的推论了。结论:地球上的昼夜,昼夜的交替与地球的自转,以及太阳照射和地球自身属性有关。
可一年四季都是这样吗?每一天昼夜都平均吗?不是的。因为地球公转的时候,太阳直射会改变。(请参见(地球的公转)文章)地球和太阳产生的夹角,使得太阳直射的位置也在改变。如果位置改变太阳直射面积就会不一样,而面积小的时候,黑天就更长。面积大的时候,黑天就更短。如图:
而这又存在几个极端,比如冬至是昼最短夜最长,夏至是昼最长夜最短,而秋分和春分时,昼夜平分。从春分开始,昼就开始越来越长。而从秋分开始,昼就越来越短。但地球的自转,对他自身有什么影响吗?肯定是有的。最主要的,有2点。第一个是时差,第二个是对气候的影响。
时差:时差究竟是怎么来的呢?以前多国之间的时间不统一,因为太阳照射的位置不同,时间也就不统一,这样就会引发混乱。所以他们发明了时差。就比如地球是自西向东转,而我们比美国的位置更靠西一点。所以我们先看到太阳。但我们看到太阳的时候,美国那边没有太阳,所以他们还是黑天。但这个时差到底是怎么定的呢?首先需要有一个起点,我们可以把它定为零。就比如说,现在中国到北京是零点,这时其他国家又都是多少点呢?如果要是不一样的话,我们就由此可以知道北京零点的时候,其他国家是几点,然后一直发展下去,就可以准确知道时差。我们也可以把黄道面360度用来当这个表盘,人们把它分成了24份,其中一份是15度。也就是说,每多一份就是一个时间差。如果你想知道你西边的国家现在的时间,你就减去你们中间的时间差,如果你想知道东边的国家的时间就加上时间差。因为那的时间更晚
对气候的影响:对气候的影响也很大,因为地球在旋转的时候,自然也会带来一个旋转的力,他被称为地转偏向力。而这个旋转力,就使得空中的大气也开始跟着旋转。所以就形成了空中的一个回旋。我们也可以做一个实验:就是将一个地球仪飞速的自东向西旋转,然后在上面撒上水,最后可以看到水的流动方向,由此可以看出地转偏向力。