潮汐的周期性

翟和喜

我們知道，海水有漲潮和落潮現象。漲潮時，海水上漲，波浪滾滾，景色十分壯觀；退潮時，海水悄然退去，露出一片海灘。古書上說：“大海之水，朝生為潮，夕生為汐。”那么，潮汐是怎樣產生的呢？

古時候，很多賢哲都探討過這個問題，提出過一些假想。古希臘哲學家柏拉圖認為地球和人一樣，也要呼吸，潮汐就是地球的呼吸。他猜想這是由于地下巖穴中的振動造成的，就像人的心臟跳動一樣。

隨著人們對潮汐現象的不斷研究，潮汐現象的形成原因也逐漸有了答案。我國古代余道安在《海潮圖序》一書中說：“潮之漲落，海非增減，蓋月之所臨，則之往從之。”意思是說：潮的漲與落，并不是海水的增加和減少，大概是月亮所導致的，就這樣反反復復。漢代思想家王充在《論衡》中寫道：“濤之起也，隨月盛衰。”意思是說：海潮的漲落，是隨著月亮的圓缺而變化的。他們都強調了潮汐與月球有關系。到了17世紀80年代，英國科學家牛頓發現了萬有引力定律以后，提出了潮汐是由于月球和太陽對海水的吸引力引起的，從而科學地解釋了潮汐產生的原因。

原來，海水隨著地球自轉而旋轉，而旋轉的物體都受到離心力的作用，使得它們有離開旋轉中心的傾向，這就好像旋轉張開的雨傘，雨傘上水珠將要被甩出去一樣。同時海水還受到月球、太陽和其他天體的吸引力，因為月球離地球最近，所以月球的吸引力較大。這樣海水在這兩個力的共同作用下形成了引潮力。由于地球、月球在不斷運動，地球、月球與太陽的相對位置在發生周期性變化，因此引潮力也在周期性變化，這就使得潮汐現象周期性地發生。