尽管我们所居住的这个球体并没有什么特别值得书写的地方，但是既然它是我们所居住的星球而且属于行星之一，也值得我们对它研究和描述。不说宇宙间的大天体，单单和太阳系中的大行星比起来，地球也是微不足道的。不过在它自己的系统中，它却是最大的中心天体，至于孕育了我们这群智慧生物这一点更是毋庸置疑的了（图17）。

地球是什么呢？宽泛地说，它是一个多种物质组成的球体，直径大约是1万千米，它的各部分因为引力而连成一体。它鼓起的赤道部分决定它并不是一个严格的球形。幸好有人造卫星技术的出现，否则人类还真是不知道如何去测量这个表面不平球体准确的大小和形状。

关于地球形状及大小的结论可概括如下：

极直径12713.6千米

赤道直径12756.3千米

也就是说极直径比赤道直径小42.7千米。

地球的内部

对于地球来说，人类通过观察而对它产生的了解不过是它的九牛一毛，甚至于即使是人类可挖掘到的最深处对它来说也不过是皮毛而已。

想要了解地球，可以先从地球的质量、压力、重力等方面入手。我们先从地球外层表面的一块1立方米的泥土入手。地球表层1立方米的泥土重量大约有2.5千克，不难想到这个立方体6个面中向着地心的一面承受着2.5千克的重量。在这1立方米泥土下面的1立方米泥土也重约2.5千克。那么它向着地心的一面就承受两个2.5千克的压力了。随着对地表的深入，这种压力越来越大，仅仅是表面下不到若干厘米的地方就必须以千克来计量这种压力了，而1千米深的地方大概是2500千克，100千米的地方就是25万千克了，因此如果测量到地球中心的话，这种压力会大到不可思议。在这种情况下，地球中部的物质因为被高度压缩而更加沉重。人们认为地球的平均密度是水的5.52倍，不过它的表面密度却只有水的两三倍。

关于地球，还有一个被确定的规律，那就是在其表面下的矿坑中越深的地方温度越高。温度增加的比率与地域和纬度也有关系，不过平均增加率是每下降约30米增高1℃。

那么我们不禁要设想，依照这种比率增加下去，地球中心的温度会是怎样呢？当然，因为地球外部早就冷却了，我们并不能在下降时得到很大的温度增加。所以目前地表的温度并不适合作为回答这个问题的起始温度。不过我们知道，地球存

在以来，热量都被保持着，这说明地球中心温度必然更高，而且这个温度增加比率也会一直保持着，直到几千米深甚至是到达地球内部。

如果按照这个结论来说，地球20千米或25千米深的地方的物质已经是非常灼热了，而200千米或250千米以下的热度已经高到足以熔化那些构成地壳的物质了。因此早期的地质学家认为地球就像一大块熔化了的铁，我们人类就居住在熔化的物质上面几千米厚的冷壳层上。而火山的存在以及地震的发生似乎是与这种理论相互印证。

不过到了19世纪20年代，天文学家与物理学家得到的一些证据表明，地球从中心到表面都是固体，而且这固体甚至比同样大的一块钢还坚硬。开尔文爵士（Lord Kelvin）第一个认同了这种学说。他认为如果地球真的是有着固体外壳的液体的话，那么月球就不仅仅是把海洋的潮汐吸起来了，而是在不改变壳与水之间的相对位置的前提下，将整个地球拉向月球了。

在下面我们将会讲到，地球表面的纬度变迁这种奇特现象已经说明这一理论的正确性。因为内部柔软的球体是做不到像地球那样旋转的，甚至比钢硬度低的球体也不能。

那么我们要怎么解释这如此惊人的高温下物质还保持固体的性质呢？也许只有一个解释：因为巨大的压力使得地球内部物质保持为固体状态。实验证明，物质的熔点与压力成正比，压力越大，熔点越高。达到了熔点的岩石在重压之下又还原为固体。所以说地球中心物质不仅温度增高，而且压力也是其保持固体状态的重要原因。

当然，人类也在努力地通过一些具体方法来测得地下结构，比如说在地表用炸弹等制造一个人工震源，在接收到地下回波之后就能确切地知道地下的结构了。通过对利用地震技术获得的资料研究发现，地球的内核与地壳为实体，而中间的外核与地幔层为流体。地核中虽然会有一些较轻的物质，但是大部分可能是由铁构成的，地核中心的温度比太阳表面还热，可能高达7200℃；下地幔可能由硅、镁、氧和一些铁、钙、铝构成，上地幔大多由橄榄石、辉石、钙、铝构成。地壳主要由石英和类长石的其他硅酸盐构成。

地球的重力与密度

关于地球，还有一个重要的指数，那就是密度，或者说是比重。对于一块同样大小的铅和铁，我们都知道铅要重得多，而同样道理，铁又比木头重得多。如果有办法知道地球内部

深处某一个单位的重量，我们是不是就可以估算全地球的重量了呢