二 自然科学中的数学
地质学中的数学
什么是地质学？
地质学(geology)一词是从希腊语geo演变而来的，意思是“地球”，后缀ology是从logo演变而来的，意思是“讨论”。总的来说，地质学被认为是对地球的研究。在现代，由于对宇宙的探索已深入太阳系内部，地质学研究的内容现在也包括了其他行星和卫星的地貌。
第一个首；欠为地球做出了一些精确的测量的人
是谁？
希腊地理学家、图书馆学家和天文学家埃拉托斯特尼(Eratosthenes of cyrene，公元前276年一公元前194年)对地球做过一些精确的测量，这就是为什么他常常被称为“测地学之父”的原因(测地学是对地球测量科学的研究)。虽然他不是第一个对地球的周长做出推论的人，埃拉托斯特尼被大部分的历史学家认为是第一个精确测量出这些数据的人。
埃拉托斯特尼知道，太阳光在夏至那天正午的时候会射到塞恩城内一口井的底部(现在是埃及尼罗河上的阿斯旺，意味着太阳正好在头顶)。他把这个井的影子和在亚历山特利亚城内同时间的影子做了对比。知道在塞恩城的天顶距[从天顶(直射头顶)到太阳在正午时的所在点的角度]是0°，这就意味着在亚历山特利亚城大约是7°。通过测量这些角度和两个城市之间的距离，埃拉托斯特尼使用几何学推论出地球的周长是250 000视距。这个数字后来被修正为252 000视距，或者是25 054英里(40 320千米)。
地球这颗行星在两个极点周围的实际周长是24 857英里(40 003千米)，在赤道周围的周长是24 900英里(40 073千米)，因为地球并不完全是圆的。从他的数据中，埃拉托斯特尼也测出了另外精确的尺寸：地球的直径。他推断，地球的直径有7 850英里(12 631千米)，这个数字就和现在的平均值7 918英里(12 740千米)比较接近了。
科学家怎样测量地球的转动速度？
地球的转动速度是建立在地球转动的恒星周期之上的，但这会因观测者所处位置的不同而产生不同。用地球转动一次所走过的距离除以走过这些距离所用的时间，速度就可以确定了。
例如，一个在地球赤道上的人在一天内会走完地球周长的距离——或者是24 000英里(38 624千米)。为了得到这个速度，用他所走过的英里数除以他走回原点所用的时间(大约24小时)，或者是每小时1 000英里(1 609千米)。在地球极点上的人几乎没有任何速度。这是因为在一天中几乎没走什么距离(一个垂直插在地球南极或北极冰中的木棍只会在一天内行走大约0．394英尺(12厘米)]。
在地球的其他地方呢？从赤道向南或北朝着两极运动会降低一个人的切向转动速度。所以，在地球上任何一点的转动速度可以通过用在赤道的速度乘以这一点纬度的余弦值计算得出。
但是要记住，地球的转动不总是年年甚至是每个季节都是一致的。科学家知道，在这个转动等式中还有其他的因素，包括由广泛气候条件所引发的区别。例如，在厄尔尼诺年(在南美洲太平洋赤道周围出现的周期性的暖水的喷射)，这个转动就会慢下来，这种情况出现在1982年和1983年之间，那个时候地球的转动每秒慢了1／5 000。
什么是地质时间表？
地质时间表是一种用方便的图表表示大量时间的一种方式。这个时间表实际上是一种测量方式，包括了地球的全部历史一从它45．55亿年前开始到今天。最大的单位包括千万年、纪和其他时期，最小的时间单位包括世代和亚代。
地质时间的实际单位不是随意的，也不是统一的。最大的单位是建立在地球漫长的历史中偶尔发生的重要事件上的。例如，在二叠纪的末期，大约2．4亿年前，发生了一个非常大的灾难。科学家估计接近90%地球上的物种在那个时间灭绝了，这就导致了一次巨大的灭绝事件，这可能是由一次巨大的火山爆发或者是太空物体袭击地球引起的。小一些的单位通常是建立在特殊的局部结构或是在岩石中发现的化石中的。大部分时候，它们经常是以当地的城镇、人、一些杂物和其他周围的东西来命名的。
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