其实，地球的运动是在变化着，而且极不稳定。通过对月球、太阳和行星的观测资料和对古代月食、日食资料的分析，以及通过对古珊瑚化石的研究，可以得到地质时期地球自转的情况。根据“古生物钟”的研究发现，地球的自转速度在逐年变慢。如在4.4亿年的晚奥陶纪，地球公转一周要412天；到4.2亿年前的中志留纪，每年只有400天；3.7亿年前的中泥盆纪，一年为398天；到了1亿年前的晚石炭纪，每年约为385天；6500万年前的白垩纪，每年约为376天；而现在一年只有365.25天。据天体物理学的计算，证明了地球自转速度正在变慢。
科学家将地球逐年变慢的现象解释为是由于月球和太阳对地球的潮汐作用引起的。由于潮汐摩擦，使地球自转角动量变小，从而引起月球以每年3～4厘米的速度远离地球，使月球绕地球公转的周期变长。除潮汐摩擦原因外，地球半径的可能变化、地球内部地核和地幔的耦合、地球表面物质分布的改变等也会引起地球自转周期的变化。
石英钟的发明，使人们能更准确地测量和记录时间，通过石英钟计时观测日地的相对运动，发现在一年内地球自转存在着时快时慢的周期性变化：春季自转变慢，秋季加快。
科学家经过长期观测认为，引起这种周期性变化的原因与地球上的大气和冰的季节性变化有关。此外，地球内部物质的运动，如重元素下沉、向地心集中、轻元素上浮、岩浆喷发等，都会影响地球的自转速度。
地球自转速度除上述长期减慢外，还存在着时快时慢的不规则变化，这种不规则变化同样可以在天文观测资料的分析中得到证实。
地球自转的周期性变化主要包括周年周期的变化，月周期、半月周期变化以及近周日和半周日周期的变化。周年周期变化，也称为季节性变化，是20世纪30年代发现的，它表现为春天地球自转变慢，秋天地球自转加快，其中还带有半年周期的变化。周年变化的振幅为20毫秒～25毫秒，主要由风的季节性变化引起。半年变化的振幅为8毫秒～9毫秒，主要由太阳潮汐作用引起。此外，月周期和半月周期变化的振幅约为±1毫秒，是由月亮潮汐力引起的。
20世纪以来，随着天文观测技术的发展，证实地球自转是不均的。
1967年国际上开始建立比地球自转更为精确和稳定的原子时。由于原子时的建立和采用，地球自转中的各种变化相继被发现。现在天文学家已经知道地球自转速度存在长期减慢、不规则变化和周期性变化。
除了地球的自转外，地球的公转也不是匀速运动。这是因为地球公转的轨道是一椭圆，最远点与最近点相差约500万千米。当地球从远日点向近日点运动时，离太阳越近，受太阳引力的作用越强，速度越快。由近日点到远日点时则相反，运行速度减慢。
还有，地球自转轴与公转轨道并不垂直；地轴也并不稳定，而是像一个陀螺在地球轨道面上做圆锥形的旋转。地轴的两端并非始终如一地指向天空中的某一个方向，如北极点，而是围绕着这个点不规则地画着圆圈。地轴指向的这种不规则，是地球的运动所造成的。
科学家还发现，地球运动时，地轴向天空画的圆圈并不规整。就是说地轴在天空上的轨迹根本就不是在圆周上的移动，而是在圆周以外做周期性的摆动，摆幅为9秒。
由此可以看出，地球的公转和自转是许多复杂运动的组合，而不是简单的线速或角速运动。
从地球上看，太阳沿黄道逆时针运动，黄道和赤道在天球上存在相距180度的两个交点，其中太阳沿黄道从天赤道由南向北通过天赤道的那一点，称为春分点，与春分点相隔180度的另一点，称为秋分点，太阳分别在每年的春分（3月21日前后）和秋分（9月23日前后）通过春分点和秋分点。对居住在北半球的人来说，当太阳分别经过春分点和秋分点时，就意味着已是春季或是秋季时节。太阳通过春分点到达最北的那一点称为夏至点，与之相差180度的另一点称为冬至点，太阳分别于每年的6月22日前后和12月22日前后通过夏至点和冬至点。同样，对居住在北半球的人来说，当太阳在夏至点和冬至点附近时，从天文学意义上，已进入夏季和冬季时节。上述情况，对于居住在南半球的人来说，则正好相反。
地球运动之谜
地球还随太阳系一道围绕银河系运动，并随着银河系在宇宙中飞驰。地球在宇宙中运动不息，这种奔波可能自它形成时起便开始了。
就现在地球在太阳系中的运动而言，其加速或减速都离不开太阳、月亮及太阳系其他行星的引力。人们一定会问，地球最初是如何运动起来的呢？未来将如何运动下去，其自转速度会一直变慢吗？
也许，人们还会问，地球运动需要消耗能量吗？若是这样，地球消耗的能量又是从何而来？它若不需消耗能量，那它是“永动机”吗？最初又是什么使它开始运动的呢？存在着所谓第一推动力吗？第一推动力至今还只是一种推断。牛顿在总结发现的三大运动定律和万有引力定律之后，曾尽其后半生精力来研究、探索第一推动力。
他的研究结论是：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。而现代科学的回答是否定的。
那么，地球乃至整个宇宙的运动之谜的谜底究竟是什么呢？
地球公转
1543年著名波兰天文学家哥白尼在《天体运行论》一书中首先完整地提出了地球自转和公转的概念。地球公转的轨道是椭圆的，公转轨道半长径为149597870千米，轨道的偏心率为0.0167，公转的平均轨道速度为29.79千米／秒；公转的轨道面（黄道面）与地球赤道面的交角为23度27分，称为黄赤交角。地球自转产生了地球上的昼夜变化，地球公转及黄赤交角的存在造成了四季的交替。
地极移动
地极移动，简称为极移，是地球自转轴在地球本体内的运动。1765年，欧拉最先从力学上预言了极移的存在。1888年，德国的屈斯特纳从纬度变化的观测中发现了极移。1891年，美国天文学家张德勒指出，极移包括两个主要周期成分：一个是周年周期，另一个是近14个月的周期，称为张德勒周期。前者主要是由于大气的周年运动引起地球的受迫摆动，后者是由于地球的非刚体引起的地球自由摆动。极移的振幅约为±0.4角秒，相当于在地面上一个12米×12米范围。
由于极移，使地面上各点的纬度、经度会发生变化。1899年成立了国际纬度服务，组织全球的光学天文望远镜专门从事纬度观测，测定极移。随着观测技术的发展，从20世纪60年代后期开始，国际上相继开始了人造卫星多普勒观测、激光测月、激光卫星测距、甚长基线干涉测量、全球定位系统测定极移，测定的精度有了数量级的提高。
根据近一百年的天文观测资料，发现极移包含各种复杂的运动。除了上述周年周期和张德勒周期外，还存在长期极移，周月、半月和一天左右的各种短周期极移。其中长期极移表现为地极向着西经70～80度方向以每年3.3毫角秒～3.5毫角秒的速度运动。它主要是由于地球上北美、格陵兰和北欧等地区冰盖的融化引起的冰期后地壳反弹，导致地球转动惯量变化所致。其他各种周期的极移主要与日月的潮汐作用以及与大气和海洋的作用有关。
岁差与章动
在外力的作用下，地球的自转轴在空间的指向并不保持固定的方向，而是不断发生变化。其中地轴的长期运动称为岁差，而周期运动称为章动。岁差和章动引起天极和春分点位置相对恒星的变化。公元前2世纪，古希腊天文学家喜帕恰斯在编制一本包含1022颗恒星的星表时，首次发现了岁差现象。中国晋代天文学家虞喜，根据对冬至日恒星的中天观测，独立地发现了岁差。据《宋史律历志》记载：“虞喜云：‘尧时冬至日短星昴，今二千七百余年，乃东壁中，则知每岁渐差之所至’。”“岁差”这个名词即由此而来。
牛顿第二个指出产生岁差的原因是太阳和月球对地球赤道隆起部分的吸引。在太阳和月球的引力作用下，地球自转轴在空间绕黄极描绘出一个圆锥面，绕行一周约需26000年。这种由太阳和月球引起的地轴的长期运动称为日月岁差。除太阳和月球的引力作用外，地球还受到太阳系内其他行星的引力作用，从而引起地球运动的轨道面，即黄道面位置的不断变化，由此使春分点沿赤道有一个小的位移，称为行星岁差。行星岁差使春分点每年沿赤道东进约0.13角秒。
地球自转轴在空间绕黄极做岁差运动的同时，还伴随有许多短周期变化。英国天文学家布拉得雷在1748年分析了20年恒星位置的观测资料后，发现了章动现象。月球轨道面（白道面）位置的变化是引起章动的主要原因。目前天文学家已经分析得到章动周期共有263项之多，其中章动的主周期项，即18.6年章动项是振幅最大的项，它主要是由于白道的运动引起白道的升交点沿黄道向西运动，约18.6年绕行一周所致。因而，月球对地球的引力作用也有相同周期变化，在天球上它表现为天极在绕黄极做岁差运动的同时，还围绕其平均位置做周期为18.6年的运动。同样，太阳对地球的引力作用也具有周期性变化，并引起相应周期的章动。
巨大的危险正在逼近地球？
“请在日历上圈出2036年4月13日，这一天有颗小行星很可能会撞上地球，一旦惨剧发生，它将变成很多地球人的世界末日！”这是在美国旧金山举行的美国科学促进会年会上，科学家们发出了这样的“末日警告”。
他们公开呼吁联合国想办法化解这场危机，拯救全人类。
这颗小行星撞地球的可能性是1／37～1／45000，但在天文学上，这已经属于“非常高的概率”，人类不得不防。全球数百名科学家正在探讨如何防止小行星撞地球的具体方案，目前科学家们比较认可的方案是把小行星推离地球轨道。
地球生命起源之谜
关于生命起源的问题，很早就有各种不同的解释。近几十年来，人们根据现代自然科学的新成就，对于生命起源的问题进行了综合研究，取得了很大的进展。
根据科学的推算，地球从诞生到现在，大约有46亿年的历史。早期的地球是炽热的，地球上的一切元素都呈气体状态，那时候是绝对不会有生命存在的。最初的生命是在地球温度下降以后，在极其漫长的时间内，由非生命物质经过极其复杂的化学过程，一步一步地演变而成的。就是说大气中的有机元素氢、碳、氮、氧、硫、磷等在自然界各种能源（如闪电、紫外线、宇宙射线、火山喷发等等）的作用下，合成有机分子（如甲烷、二氧化碳、一氧化碳、水、硫化氢、氨、磷酸等等）。这些有机分子进一步合成，变成生物单体（如氨基酸、糖、腺甙和核甙酸等）。这些生物单体进一步聚合作用变成生物聚合物。如蛋白质、多糖、核酸等。这一段过程叫作化学演化。蛋白质出现后，最简单的生命也随着诞生了。这是发生在距今36亿多年前的一件大事。从此，地球上就开始有生命了。
生命与非生命物质的最基本区别是：它能从环境中吸收自己生活过程中所需要的物质，排放出自己生活过程中不需要的物质。这种过程叫作新陈代谢，这是第一个区别。第二个区别是能繁殖后代。任何有生命的个体，不管它们的繁殖形式有如何的不同，它们都具有繁殖新个体的本领。第三个区别是有遗传的能力，能把上一代生命个体的特性传递给下一代，使下一代的新个体能够与上一代个体具有相同或者大致相同的特性。
目前，这种关于生命起源是通过化学进化过程的说法已经为广大学者所认可，并认为这个化学进化过程可以分为以下四个阶段。
从无机小分子物质生成有机小分子物质
根据推测，生命起源的化学进化过程是在原始地球条件下开始进行的。当时，地球表面温度已经降低，但内部温度仍然很高，火山活动极为频繁，从火山内部喷出的气体，形成了原始大气。一般认为，原始大气的主要成分有甲烷（CH4）、氨（NH3）、水蒸气（H2O）、氢（H2），此外还有硫化氢（H2S）和氰化氢（HCN）。这些气体在大自然不断产生的宇宙射线、紫外线、闪电等的作用下，可能自然合成氨基酸、核苷酸、单糖等一系列比较简单的有机小分子物质。后来，地球的温度进一步降低，这些有机小分子物质又随着雨水，流经湖泊和河流，最后汇集在原始海洋中。
关于这方面的推测，已经得到了科学实验的证实。1935年，美国学者米勒等人，设计了一套密闭装置。他们将装置内的空气抽出，然后模拟原始地球上的大气成分，通入甲烷、蒸气等气体，并模拟原始地球条件下的闪电，连续进行火花放电。最后，在U型管内检验出有氨基酸生成。氨基酸是组成蛋白质的基本单位，因此，探索氨基酸在地球上的产生是有重要意义的。
此外，还有一些学者模拟原始地球的大气成分，在实验室里制成了另一些有机物，如核糖、脱氧核糖、脂肪酸等。
这些研究表明：在生命的起源中，从无机物合成有机物的化学过程，是完全可能的。
