？想要解决这个问题，只能通过物质引力来计算了。

对于一个人来说，只要他会走路，就会受到万有引力的影响，可就算是一个最为睿智的哲学家也不能说清楚它为什么会存在。如果按照牛顿的万有引力学说的说法，并不是地球中心存在把地面上的东西引向它的力量，这个力量是构成地球的一切物质的共同作用的结果（图18）。牛顿还把他的理论做了升华和推广，说宇宙间一切物质都吸引着其他的物质，而这引力的大小是随着两者之间距离增加按平方规律减少的。也就是说距离加1倍，引力的大小就要除以4；远3倍除以9；远4倍除以16，以此类推。

知道了这一点之后我们就会发现，在我们四周的物体都是有自己的引力的。那么能不能通过一定的方法把这个引力的大小测量出来呢？通过数学理论可以知道，比重相等的球体吸引其表面小物体的力量与其直径成比例。一个直径0.6米、密度跟地球一样的球体的引力就只有地球重力的两千万分之一。

关于万有引力的大小，卡文迪许通过一个巧妙的办法对其进行了测定。他首先把一根两端有两个等重铅球的轻质金属杆悬挂在一根很细的石英丝上，接着在其中一个铅球旁边放置另外的铅球。在测量出石英丝扭曲的程度之后，两个铅球之间的引力就被我们量化了。不过这种测量并不是十分容易的，因为大家都知道，此时引力的大小甚至没有两个小球的千万分之一，所以对仪器精密程度要求非常之高。而且想要找到一个重量不及这个引力的东西极其困难，毫不夸张地说，就算是蚊子的一条腿受到的重力都要超过测出的引力很多倍。也就是说，我们想要拿蚊子腿的重力与这***之间的引力相比较的话，只能把蚊子放在显微镜下，切下它的一部分触须了。

万有引力常数最精密的就数赫尔（Heyl）在美国度量衡标准局所确定的了。在这个测量结果中我们发现，地球的平均密度比水的5.5倍略多一点。这个数值比平常石头的密度大上不少，却依然比铁的密度小了一些。但是地球外壳的平均密度只是这个数目的一半，所以地球中心的物质密度不仅比铁大得多，而且在强大的压力下，密度甚至超过了铅。在目前主流的理论中，存在于地核中心大量致密的物质很可能就是无比紧密的铁，也就是说，地球中心是一个巨大的铁块。

呈

曲线运动的纬度

我们都知道地球是绕轴旋转的，而这个轴在通过其中心在两极与表面相交的位置。如果我们站在极的中心的一根竖起的棒子旁边的话，每24小时就会被地球带着绕棒旋转一周。之所以对这种运动有着感知，那是因为在我们眼里的日月星辰都因为周日运动而朝反方向水平运行。不过人们在这些运动中发现了一个更为重要的现象--纬度的变迁。也就是说，地轴旋转时与地球表面相交的位置并不是固定不变的，而是在一个直径约18米的圆圈中做可变而不规则的曲线运动。具体地形容这种现象的话，就是说假如北极上的那个极点被我们观察到的话，就能直观地观察到它每天围绕着一个中心点转，并且0.1米、0.2米或0.3米地移动。在运动过程中，它时而靠近这点，时而远离，但是它总是不断地照着这个不很规则的路线行进着，大约14个月就会形成一个圆圈。

对于我们普通人来说，地球是一个庞然大物，那么人们是如何发现它这样小的变动的呢？答案是：通过天文观测，人们测量出了任何夜间当地铅垂线与当日地球自转轴所成的精确角度。1900年，国际大地测量学会（International Geodetic Association）在地球四面设立了四五个观测点来测量这种极点的变动：第一处在盖瑟斯堡（Gaithersburg），第二处在太平洋岸，第三处在日本，第四处在意大利。而国际大地测量学会做的并不是一个前无古人的工作，实际上在欧美的许多地方已经完成了类似的观测。1888年，德国的库斯特耐尔（Küstner）通过众多的天文观测发现了这种变迁，虽然当时他并不是为了观测这种变迁。在他之后，这方面的考察就一直延续下来，以便确定上述变迁的运动曲线。不过就目前所知的这种变迁并不是一成不变的，而是有的年份大，有的年份小。仔细研究多年的观测结果会发现，在每七年中一定会有一年北极点画的圈子比较大，并且在三四年后它又保持数月几乎不离中心。

在天文观测资料中也可知道地球自转并不是十分规律的，而是时快时慢，这种变化的幅度约为1毫秒。而且地球还包含幅度约3毫秒，周期为近十年甚至十年不等的所谓“十年尺度”变化和周期为2～7年的所谓“年际变化”的不规则变化。尽管人们并不能确切地知道引起该变化的具体机制，不过人们

相信地核与地幔间的互相作用绝对会对此产生重要的影响。年际变化的幅度大约是十年尺度变化的1/10，为0.2～0.3毫秒。厄尔尼诺现象期间，赤道东太平洋海水温度的异常变化与这种年际变化具有相当大的一致性，因此也可能与全球性大气环流有关。不过这种一致性的真