我们很容易产生错觉，常常以为地球的运动是匀速运动，否则每一日的长短也会改变。物理学家牛顿就这样认为，他把宇宙天体的运动看成是上好发条的钟，认为它们的运行准确无误。而实际上地球的运动也是在变化的，而且非常不稳定。有人研究“古生物钟”（研究保存有反映周期性生长变化的饰纹等特征的化石，如珊瑚、双壳类、叠层石等。可利用它们计算生物的年龄，研究地球自转速率的变化等）时发现，地球的自转速度逐年变慢。距今4.4亿年前的晚奥陶纪，地球公转一个周期需要412天；而到了4.2亿年前的中志留纪，每年只有400天；到了.7亿年前的中泥盆纪，一年为98天；到了1亿年前的晚石炭纪，每年大约是85天；到了6500万年前的白垩纪，每年是76天；而现在一年是65.25天。科学家认为，产生这种现象的原因，是由于月球和太阳对地球潮汐作用的结果。在地球上，面向月球及其相反方向的海面会因潮汐力而发生涨潮现象，面向月球一侧的涨潮是因月球的引力大干离心力之故，而相反一侧则是因为离心力大于引力的缘故。当发生潮汐时，海水与海底产生摩擦，使得海面发生变化需要一段时间，因而对地球的自转产生牵制作用。这种牵制力会使地球自转减慢。
由于人类发明了石英钟，便可以更准确地测量和记录时间。通过一系列观测和研究发现，在一年内，地球自转存在着时快时慢的周期性变化：春季自转比较缓慢，秋季则加快。科学家认为，这种周期性变化的原因，与地球上大气和冰的季节性变化有关。另外，地球内部物质的运动，如重元素下沉，轻元素上浮等，都会影响到地球的自转速度。
除此之外，地球公转也不是匀速运动。地球公转的轨道是椭圆形的，最远点与最近点相差大约500万千米的距离。当地球由远日点向近日点运动，离太阳近的时候，受太阳引力的作用就会加强，速度也就变快。由近日点到远日点时则相反，地球的运行速度会减慢。
另外，地球自转轴与公转轨道并不是垂直的，地轴也并不是稳定的，而是像陀螺一样在地球轨道面上作圆锥状旋转。地轴的两端也不是始终指向天空中的某一个方向，而是围绕着一点不规则地画圆。地轴指向的不规则，是地球运动所造成的。
由此可知，地球的公转和自转包括了许多复杂的因素，并不只是简单的线速或角速运动所能概括的。
地球还同太阳系一起围绕银河系运动，并随着银河系在宇宙中飞驰。地球在宇宙中运动不息，这种奔波可能在它形成时便开始了。地球仍然在运动着，它的加速、减速与太阳、月亮以及太阳系其他行星的引力有关。那么，地球最初是怎么运动起来的呢？是否存在所谓的第一推动力呢？17世纪，意大利科学家伽利略发现了惯性定律：一个运动的物体，只要不再受到外力的作用，惯性就会使它保持着原来的速度和方向一直运动下去。后来，物理学家牛顿在发现了三大运动定律和万有引力定律之后，曾用他后半生的全部精力来研究和探索第一推动力。他得出了这样的结论：上帝设计并塑造了这完美的宇宙运动机制，且给予了第一次动力，使它们运动起来，但这显然与现代科学格格不入。
那么，地球运动的能量又从何而来？假如地球运动不需要消耗能量的话，那么它是“永动机”吗？这些问题现在都还没有答案。
追寻地球的年龄
我们知道，树有年轮，一棵树生长的年数会在树干横切面上的圆圈数上显示出来，层与层之间的界线非常清晰。与此类似，地球也有“年轮”。科学家通过对地球上岩层的性质和变化的研究，测定地球至少有46亿岁了。地球形成以后，在其不断运动、变化和发展的演变中留下了许多痕迹。组成岩层的主要成分火成岩、沉积岩和变质岩等，其来历都各不相同。通过对各种岩层的探测，人们就可以知道一些地方的地质历史。
20世纪放射性元素和其衰变成的同位素的发现，使人们找到了一个比较精确计算岩石年龄的方法。
根据科学方法鉴定出，在格陵兰岛西部地区发现的阿米佐克片麻岩是地球上最古老的岩石。英国牛津大学的研究人员使用铷一锶放射性同位素法，测定它已有8亿岁。不久前，科学家把放射性年代测定法运用到对陨星碎块年龄的测定中，发现太阳系碎屑的年龄大都在45亿～47亿岁间。他们认为，在同一时期，太阳系的成员大多形成了，因此也可以推测地球大约有多少岁了。
近年来，澳大利亚地质学家在澳大利亚西部的纳耶山沙石中发现了4块岩石晶粒，它们是锆石碎块或锆的硅酸盐。探测研究表明，这些锆石大多是地球原始表壳的碎块。人们使用离子探针谱分析法，测定了这些矿物样品中铀和铅的同位素离子的相对度，从而对这些岩石的年代做出了判断。这种岩石晶粒至少已有41亿～42亿年的历史，它比格陵兰西部岩石还要早亿年。
根据这一发现，地质学家们认为，早在46亿年前地球就同太阳系的其他行星和月球一起形成了，而且地球在它起源以后一直受到陨石的重力冲击，时间至少长达5亿年，从而使得地球原始表壳的全部形迹遭到毁坏。
在发展过程中，地壳形成了各个不同年代的地层，保存在各种地层中的各种岩石从低等走向高等，从简单走向复杂。
地质学家把地球的历史分成太古代、元古代、古生代、中生代和新生代五个时期：
太古代：从距今约40亿年前到25亿年前。那时，地球上是一片汪洋，海面散布着一些火山岛；陆地面积还很小，上面尽是些秃山。地球上的生命刚刚孕育发生，原始细菌开始繁衍发展。
元古代：距今25亿～5.7亿年前。这个时候大片陆地出现，在海洋中海洋藻类和无脊椎动物开始繁衍。
古生代：距今5.7亿～2.5亿年前。地壳运动剧烈，亚欧和北美大陆已形成雏形。最早出现的三叶虫兴盛一时，随后大批鱼类繁殖起来。两栖动物作为陆上脊椎动物之一，已成为当时最高级的动物，爬行类动物和有翅昆虫也出现了。
中生代：距今2.5亿～0.65亿年前。大陆轮廓基本形成，太平洋地带地壳运动剧烈，大山系和丰富矿藏开始形成。那时候是爬行动物的时代，以恐龙为盛。原始的哺乳动物和鸟类也开始出现了。
新生代：6500万年前到现在。地球上出现规模巨大的喜马拉雅造山运动，使得地球上海陆面貌同现在基本相似了。新生代的第三纪哺乳动物开始大量繁殖，第四纪则是人类起源和发展的时代。
随着科技的进步，人类一定能更加准确地测定地球的年龄。
地球的大小怎样测定
世界上第一个测量地球大小的人是古代希腊天文学家埃拉托色尼，他是在亚历山大城长大的。在亚历山大城正南方的785千米处有一个叫塞尼的城市。塞尼城中有一个非常有趣的现象：每到夏至那天的中午12点，阳光都能垂直照到城中一口枯井的底部。也就是说，在夏至那天的正午，太阳正好悬挂在塞尼城的天顶。
虽然塞尼城与亚历山大城大致处于同一子午线上，但亚历山大城在同一时刻却不会出现这样的景象，太阳总是处于稍稍偏离天顶的位置。在一个夏至日的正午，埃拉托色尼在城里竖起一根小木棍，测出太阳光线与天顶方向之间的夹角是7.2°，相当于60。的1／50。
鉴于太阳与地球之间遥远的距离，太阳的光线可以近似地被看做是彼此平行的。埃拉托色尼根据有关平行的定理得出了∠1=∠2的结论。
在几何学里，∠2被称为圆心角。根据圆心角定理，圆心角的度数等于它所对应的弧的度数。因为∠2=∠1，所以∠2的度数也是60°的1／50，所以，表示亚历山大城和塞尼城距离的那段圆弧的长度，应该等于圆周长度的1／50。也就是说，亚历山大城与塞尼城的实际距离，正好等于地球周长的1／50。
由此可知，测出亚历山大城与塞尼城的实际距离之后，再乘以50，就可以得出地球的周长。埃拉托色尼计算的地球周长为9250千米。
由于这个计算结果是按照大地是球状的假设来运算的，而且得出的数字大得惊人，所以没有人相信。从此以后，对大地的测量和计算在相当长的一段时间内在欧洲中断了。
公元8世纪初，我国唐代天文学家张遂曾亲自指导和组织了一次规模庞大的大地测量。测量的范围北起北纬51°附近，南至北纬17°附近，围绕黄河南北平地这个中心，在全国1个点用传统的圭表测量法对各地冬至、夏至、春分和秋分的正午日影长和漏刻昼夜分差进行了测量。此外，张遂还对各点的北天极高度（即当地的纬度）进行了实地测量。例如，在河南省平原地区，他测得该地一纬度的经线的弧长约为129.41千米。它与现代测算的北纬4。5＇地方的子午线一度弧长110.6千米相比，相差20.7千米，相对误差为18.7％。
18世纪时，法国科学院曾派出两个大地测量队，一个队去了南美洲的赤道地区，另一个队到了瑞典的拉普兰，两队分别测定两个区域里的经线一度的长短。结果证实：地球上经线一度的长度在赤道要比在极区略短些，这说明地球是个扁球体。
科学家们从19世纪以来又对地球的大小进行了无数次的测量和计算。前苏联学者克拉索夫斯基和他的学生在前苏联、西欧和美国等地进行弧度重力测量后所得出的数值，在当时是较为精确的。
由于近年来测量技术不断进步，人类已获得了对地球测量的各种方法。特别是利用宇宙飞船和人造卫星进行测量，能够使人们获得更为精确的地球数据：地球的赤道半径是678.14千米，极半径是656.755千米。赤道半径和极半径之差同赤道半径之比是1∶298.25。如果按照这个扁平率做成一个半径为298.25毫米的地球仪，极半径与赤道半径只有1毫米之差，这样一来，就像一个真正的圆球了。
运用现代科技测量出的相关数据显示：地球的经线圈周长约为40000.5千米，赤道周长大约是40075.5千米，整个地球的平均密度约为5.517克／立方厘米，表面积约为5.1亿平方千米，体积约为108亿立方千米。
我们所说的重量是指地球作用于某人或某物之上的重力。所以说探究地球的重量有多少基本是没有意义的，因为只有和其他物体相比较时地球才会有重量。
不过，人们可以通过计算地球作用于一个已知质量的物体上的重力效应，估算出地球的质量（地球所包含的物质的量）。大多数科学家计算得到的地球质量大约为5.98×10＝24千克。
在太空时代到来之前，估计地球质量是件相当复杂的事情。1774年，内维尔？马斯基林第一个计算出了相对准确的地球质量值。他根据一个钟摆在重力作用下的摆动规律，估算出苏格兰境内一座高山的质量并计算出它的重力效应——相对于地球重力。
现在，通过观察围绕地球旋转的人造卫星的运动，人们可以更准确地估算出地球的质量。
窥探月球之谜
在中国诗词中，“月”是一个出现频率极高的事物。皓月当空，长风拂面乃自然界之一物像，然一经诗人的生花妙笔缀入，便融入了人的情感因素。由此，在诗人笔下月亮就成为一个包括相思在内的多重意象的事物。月与人可亲而不可近，恋人对月海誓山盟，思妇对月牵挂丈夫，游子对月思念亲人；孤独者视月为朋友，迷茫者视月为希望。人们根据月亮在不同季节，不同时间出现的各种变幻，赋予月亮千种情怀。
古人咏月
床前明月光，疑是地上霜。
举头望明月，低头思故乡。
——李白《静夜思》
海上生明月，天涯共此时。
情人怨遥夜，竟夕起相思！
——张九龄《望月怀远》
明月出天山，苍茫云海间。
长风几万里，吹度玉门关。
——李白《关山月》
月相变化
随着日、地、月三者之间位置的不断变化，地球上人们看到月球的相形状发生着周期性的变化，这种现象叫月相。
每逢农历初一，月球运动到太阳和地球之间时，月球被太阳照亮的一面背对着地球，我们就看不到月亮，称为“新月”或“朔”。随着月球被太阳照亮的一面逐渐转向地球，到初七、初八，地球上的人们看到凸向西边的半个月球，称为“上弦月”。到了农历十五、十六时，人们整夜可以看到被太阳照亮的一轮圆月，这就是“满月”或“望”。此后，月球背向太阳的一面逐渐转向地球，到农历二十二、二十三，人们只能看到凸向东边的半个月亮，称为“下弦月”。再往后，地球上看到被照亮的月面越来越少，又回复到“朔”。
每次新月之后，月相的变化依次是娥眉月、上弦月、凸月、满月、凸月、下弦月、娥眉月、新月。月相由缺到圆，再由圆到缺，这样循环一个周期，叫做一个朔望月，平均时间为29.5日。
月相圆缺变化给人以深刻的印象，我国古代的人们很早就掌握了月相变化的周期性规律，并用朔望周期来定月，制定了阴历，后来又演变成现在的农历。农历把每次新月作为月首，定为初一，其他的日期依次类推，如上弦月为农历的初七或初八，满月为农历的十五或十六，下弦月为农历的廿三或廿四。
生活中我们发现，月亮不仅有盈亏变化，而且出现的时间和方位也都是不一样的。有时候月亮出现在天空的东南方，有时又在西南方；有时我们能在上半夜看到月亮，有时又只能在下半夜看到月亮；有时在晴朗的夜晚，整晚都看不到月亮，有时却又整晚都能看到，这是什么原因呢？
其实月亮也和太阳一样，随着地球自转，在地球上看月亮也是东升西落的。只不过各种月相月出月落的时间和太阳日出日落的时间上是有所差别的。
先来说新月，即月球走到地球和太阳的中间时，月球受光的一面是背对我们地球的，所以我们看不到。新月月出月落的时间基本和太阳一致，与太阳是同升同落的。
对于上弦月来说，月亮要比太阳晚大约6个小时升起。如果假设太阳日出日落时间分别是早上6点和晚上6点的话，上弦月月出时间就为中午12点，月落时间为午夜12点。但是白天由于太阳光线太亮，因此我们基本看不到上弦月，等太阳落山后我们才能看到。当我们能看到的时候，上弦月的位置在天空的正南方，所以上弦月的话我们看到的时间只能在上半夜，下半夜它已经落山了。
对于满月来说，月亮比太阳大致晚12个小时。也就是说，当太阳落山后，满月刚从东边升起，与太阳是此起彼落的。所以，我们整个晚上都能看到一轮圆圆的月亮。
对于下弦月来说，它比太阳晚大约18个小时才从东边升起。所以等它升起地时候，已经是午夜了，所以下弦月我们只能在下半夜才能看到，等到太阳升起，太阳光线太亮，我们就逐渐看不见下弦月了。对于其他月相也是如此。所以每晚我们看到月亮的大小、方位，时间都有差别。
月球概况