地球年齡是46億年。它是怎樣度過這漫長的歲月呢？它沒有睡大覺。這里，僅介紹它“生活”的一個側面——自轉。
自轉，不僅是地球，而且幾乎是所有星體的固有屬性。人類對地球自轉的認識是有一個過程的。古人曰：“地體雖靜而終日旋轉，如人坐舟中而不沉?！保ā渡袝暋た检`曜（yao）》）這是根據對天象的觀察和相對性原理做出的判斷。19九世紀，法國科學家傅科發明了一個長達67米的專用擺，通過觀測證實，地球向東旋轉，從而做出地球自轉的科學結論。地球自轉一周大約是86400平太陽秒；自轉軸的取向，大約是北極星的方向。那么，從古至今，以及從今往后，地球是否一直這樣轉呢？
首先說說轉動速度的變化。地球自轉一周的時間，科學上叫“日長”。據古日蝕資料和古生物化石資料得知，遙遠過去的日長比現在的短。如2～3億年前的日長僅78840秒。即，地球自轉逐年變慢，其日長平均每百年增加2.8毫秒。人生不過百年，從人降臨塵世到壽終正寢，日長僅僅增加一秒的千分之二三，如何察覺呢？依靠高精度的時間服務系統（如銫原子鐘等）和高精度的測距儀器（激光測距——超長干涉儀等），已經可以對地球轉速的微小變化進行測定。例如，北京天文臺測量室，就不斷發表這方面數據。如：1983年1月的地球轉速測定為：7.292114910×10-5弧度/秒，其相對變化為324×10-10。
再說說轉軸方向的變化。先打個比方，兒童喜歡“抽陀螺”。陀螺是一個快速旋轉的錐體。當陀螺轉速變慢，且轉軸有傾斜時，會在重力矩作用下，在地上繞大圈，轉軸也在轉動，轉了幾圈后，才慢騰騰地停下來。這在物理學上叫進動，即其轉動軸在空間不停地改變方向。這種現象在天文學上叫歲差。由于地球自轉所發生的進動，類似于陀螺，故本講題目為“空中陀螺”。
地球自轉軸方向的變化中還有一個重要現象，叫晃動。在物理學上屬于一種自由運動，即在沒有外力作用下，因為質量分布改變而引起的運動狀態的改變。這種晃動可以通過精確的緯度測量計算出來?；蝿?，體現為地極運動。最著名的晃動，是14個月周期的錢德勒晃動。實際上，地極位置無時無刻不在改變。如，北京天文臺測量給出1983年1月5日的地極位置為：x=213″，y=283″。地極位置的年變化相當于地面幾十米距離。此距離與地球相比，當然很小。但這些微乎其微的變化是發生在質量為5.98×1021噸、年齡達46億年的地球上！山不厭塵，故成其大；海不厭細，故成其深。自轉的微小變化，化作一種十分可觀的地球動力源，被引入地球科學的許多領域：自轉與地震活動關系，自轉與地殼構造運動關系，自轉與磁場變化關系……不過，地球自轉與這些現象的具體關系還不十分明朗，有待人們去探索。有道是：坐地日行八萬里，無酒也醉醉陀螺?？v使日長增毫秒，歲月無痕嘆蹉陀。
