《原来如此：132个古怪问题和意想不到的答案/探索·新知系列》：
1 地球
地球的旋转
Q：地球为什么会自转？
A1：地球自转只是因为它尚未停止运动。太阳系，确切地讲应为银河系，源自一大团围绕中心旋转从而聚合浓缩的气体。角动量守恒意味着这团气体的全部衍生体自身能够产生转动。由于宇宙内部的摩擦力和其他力量都很小，包括地球在内的自转天体，只会逐渐缓慢减速。
格林·威廉姆斯
英国德比
A2：月球看上去总是用同一面朝向地球是因为其自转周期恰巧与其绕地球公转的周期一致，这是潮汐摩擦的结果。假设月球不自转，那么任何平行于轨道面穿越月球的直线都会在宇宙中保持同一方向，月球将在一个完整公转周期中始终显示背面，只需在纸上画出来就可以证实。
D.S.帕兰西斯
瑞典吕勒奥理工大学地球物理系
最短白昼日与日落最早或日出最晚不是同一天
Q：在北半球，一年中白昼最短的日子发生于12月21日或22日，而这一天却不是日落最早或日出最晚的日子。为什么会这样呢？
A1：地球围绕太阳进行轨道运动的两个属性造就了这些日子之间奇妙的差别，即日落最早日、白昼最短日（冬至）以及日出最晚日不在同一天。这两个属性一个是地球轨道的离心率，另一个是地球赤道平面与公转轨道平面之间的夹角。
二者相结合就产生了一年四季中白昼时间长短的变化。在某些月份，会出现连续几天中相邻两个正午之间的间隔略长于24小时的情况；与此相对应，其他月份会出现间隔略短于24小时的情况。上述两类情况在一年中发生的时间长度恰好相互抵消。
北半球在12月冬至日前后，相邻两天正午的间隔比24小时约短3O秒。由于这一时间差比每天日出日落时间的变化更大，就形成了显而易见的效果，从而使人们直观感受到日落最早日和日出最晚日不是同一天。
弗雷德·沃森
澳大利亚新南威尔士州库纳巴拉布兰
A2：日出最晚日比冬至（一年中白昼最短的日子）晚几日产生的主要影响就是一天中太阳到达最高点所在时间的摆动。在45度纬线地区，这一时间围绕正午以振幅8.8分钟、周期6个月的正弦波进行摆动。在（夏、冬）两至（日）和（春、秋）两分（日），最高点出现的时间是正午。
每天，日出和日落时间以太阳最高点发生时间呈轴对称分布。我们将这两段时间间隔称为上午和下午，在冬至日，上午的时长达到最小值，连续几日保持大致不变。然而，尽管冬至日太阳到达最高点的时间是正午，但这一时间很快就向后推迟，并改变了日出时间，从而在这之后的数天，日落时间也相应推迟。过了这几天，上午开始变长并高于8.8分钟的正弦波波峰，日出时间又变得更早。
那么为什么太阳到达最高点的时间会围绕正午进行摆动呢？这是因为地球自转轴与其绕太阳公转的轨道面不垂直。假设在地心和地球自转轴交汇处固定一个参照剖面，以一年为期而不是以一天为期绕轴转动一周。在这个剖面上，太阳通常上升及下降23度，但同时也发生一点偏离，这就造成了太阳每天到达最高点的时间围绕正午进行摆动。
特里·沃茨
美国新泽西
仲夏不是最热的时节
Q：在北半球，每年太阳到达天空最高点的时间总是（或者非常接近）6月21日。然而，最热的月份却往往是7月或8月。为什么会这样呢？同样，12月21日太阳处于最低点，但最冷的月份则是1月和2月。为什么？
A1：地球具有一定比热，会产生导热延迟。因此，当北半球进入夏至日时，仍在继续升温中，需要经过几个星期才达到最高温。同样，进入冬至日，仍在继续降温中，也需要经过几个星期才达到最低温。
艾登·韦斯特伍德、史蒂芬·柯林斯
英国利兹大学
A2：尽管北半球6月末阳光照射最强，就像房屋用煤气暖炉取暖，炉火迅速加热，但要使房间里的空气受热却需要一段时间。这一原理也适用于地球上空的大气。同理，熄灭炉火后房间不会立即变冷，因为屋内的空气是逐渐冷却的，与地球空气冷却过程相同。
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