地核内部这些特殊情况，即使在实验室里也很难模拟，所以人们对它了解得还很少。但有一点科学家是深信不疑的：地球内部是一个极不平静的世界，地球内部的各种物质始终处于不停息的运动之中。有的科学家认为，地球内部各层次的物质不仅有水平方向的局部流动，而且还有上下之间的对流运动，只不过这种对流的速度很小，每年仅移动1厘米左右。有的科学家还推测，地核内部的物质可能受到太阳和月亮的引力而发生有节奏的震动。

　　我们人类祖祖辈辈生活在脚下这片大地上。那么，这片大地底下到底是什么？在漫长的历史时期里，人类对此知之甚少。

　　近代的地理大发现，确立了大地是个球形的结论。然而，仅仅为了弄清楚地球内部到底是固态还是液态，科学家就花费了几百年的时间。

　　1.

　　也许地球内部有一个液态的“海洋”

　　人类虽然只是生活在地表，但是来自地下的力量却给人带来了巨大的震撼，比如火山、地震等。古代的中国人认为，地下有一条地龙，一翻身就会有地震；而1864年法国小说家儒勒·凡尔纳出版的《地心游记》，将地球内部描写成为一个拥有风暴、海洋甚至巨兽的精彩世界，令人浮想联翩。那么，地下到底有什么？

　　在古代不同的文化中，对地球的形状都有不同的想象，球形的地球在东西方的文化中都曾出现过。在两千多年前的古埃及，地理学家埃拉托斯特尼曾根据夏至日高塔影子的长度计算了地球的直径，与现代测量的地球直径非常相近。中国唐朝的天文学家僧一行也曾计算过地球的直径。

　　欧洲人的地理大发现大大加深了人类对地球形状的认识，球形且可以自转成为了地球的基本特征。1687年，牛顿出版了巨著《自然哲学的数学原理》一书，在书中他考虑了地球自转、引力等因素，假设地球内部是液体，计算了地球的偏心率，也就是地球偏离正球形的程度。他认为，因为地球自转，地球的赤道突出，两极略扁。在计算中，牛顿假设地球内部是液体，但并未说明原因。

　　另一个支持地球内部是液体的证据，来自于高山。牛顿根据他的力学理论，计算了地球的平均密度，认为大约是水的五到六倍，和现在的测量值十分接近。但是，这个值要比地表的岩石大两到三倍，那么只能是地球内部的物质密度更高，即外轻内重。牛顿发现的万有引力，在地球上就表现为重力，可以简单地认为，密度越大，物质就越多，引力也越大。所以，如果我们假设地球的密度分布从内到外逐渐增加，同样的层位具有同样的密度，那意味着高山多出来的物质会有额外的引力。正常情况下，如果自由悬挂一根柱子，它应该指向地心。但是，如果在高山的旁边，由于高山水平方向的引力，这根柱子就应该偏向山的方向。

　　在18世纪，法国地球物理学家布格在南美洲安第斯山脉做了这样一个实验。实验结果显示，柱子确实偏向山的方向，但是偏离的程度要比原来的估算值小很多。19世纪前期，英国地质学家在印度的喜马拉雅山做同样的实验得到了同样的结果。这说明，高山的引力要比原来的预想小很多。那么只有一个解释，山区的物质比我们原来估计的要少。如果我们把一根木头扔到水里，它一部分沉入水中，一部分露出来，露出来的这部分看作是山。在计算的时候，把水下低密度的木头当作高密度的水，物质变多，结果肯定是引力要大。而实际上，高大的山脉，不仅高耸在地面，在地下也有很深的“根”，可以深过正常的地壳，到达高密度的地幔内。也就是低密度的地壳物质挤占了高密度的地幔，那么引力肯定会减少。所以，地球物理学家艾礼等人认为地壳就像木头一样漂浮在液态的地幔上。