（2）水的毛鲴管电位理论：这是日本学者寺田寅彦根据物理学原理在1931年提出来的。他认为，一场强烈的地震所影响的深度可与地面上波及的范围相当。在地震影响的深度范围内，地下水受到挤压，便通过许多毛细管般的岩石孔隙向上移动，产生了流动电位。寺田推测地下水所受的压力，相当于100公里厚的岩柱所产生的压力，根据流动电位的计算公式可得出，地下水流动所产生的电位差达到300万伏。显然，这样巨大的电位差足以导致产生高空放电形成地光。但有人对此观点提出了质疑，认为地光并不都发生在高空，而且对其计算结果也表示怀疑。
（3）压电效应理论：物理学的实验发现，许多晶体在受到挤压或拉伸时，会在两个平面上产生相反的电荷，称为“压电效应”。1970年，芬克尔斯坦和波威尔指出：当石英在地壳岩层中作有规律排列时（若无规律，则产生的压电效应将互相抵消），如果沿长轴排列的石英晶体的总长度相当于地震波的波长（近于2公里）时，就会产生地震电效应。若地震压力的压强为30～300帕，就可能产生500～5000伏／厘米的平均电场。这个电场足以引起类似暴风雨时的闪电那样的低空放电现象，产生地光。这显然与地光在强震区当中不论其地下岩石性质如何都广泛出现的实际情况不相吻合。另外，它也没能解释在一些震区有时可以观察到的“电子暴”。
（4）低空大气发光理论：1961年，日本学者安井丰提出在地震区常会有以氢为主要成分的放射性物质，被从地里“抖”到大气中。特别是在含有较多放射性物质的中、酸性岩石分布区和断层附近，大气中的氢含量将有显著提高（这一点已为实测结果证明），这也将使大气电离化增强，导电率增加。安井丰受芬克尔斯坦的启发，认为如果这时地面存在一个天然电场，这个电场可以由压电效应产生，那么就会向空中大规模地放电，使地光闪烁起来。这一理论是目前解释地光形成原因的许多假说中比较成功的一个。
但是，要彻底揭开地光产生之谜，还需今后加强对地光的科学观察和记录，还要用现代的先进技术装备，及时地捕捉有关地光的各种信号，并仔细区分不同的地光类型。可以相信，随着探索和研究的深入，我们终将洞悉地光的秘密。
地球的光和热主要源于太阳，是太阳赋予地球以阳光、大气和生命，所以谈到地球的冷热变化，人们往往会联想到太阳。
但是，在地球形成的地质年代中，曾经发生过近百次冷与热的交替，地球最冷时，极地冰川可能延伸到某些较低纬度地区，在我国南部的亚热带地区也曾有过山谷冰川的发育。地球最热时，能使南、北极地冰川融化，在极地不仅发现有代表湿热气候的石炭二叠系煤层，并有热带的动、植物化石存在。
地球历史上的冷热现象是怎样产生的，难道是太阳忽冷忽热导致了地球冷热变化吗？太阳能否热得使地球极地成为热带气候，反之又冷到使赤道附近变为寒冷地带吗？于是研究太阳、探索地球气温的演变，就成了人类千百年来追溯地球冷热变化的谜团。
20世纪下半叶以来，随着科学的高速发展，天文学家们经研究确认：在地球生成的40多亿年中，太阳没有发生过明显的忽冷忽热变化，在未来的50亿年中，太阳也不会发生这种变化。太阳只存在着11年为一个周期的黑子变化，这种变化是强磁场产生的粒子辐射现象，虽然对地球的气候有周期性的影响，但绝不会构成地球长周期的大规模冷热变化。既然太阳不会暴冷暴热，那么地球为什么在某些地质年代会变得寒冷，而在某些地质年代又变得那么炎热呢？极地的热带气候究竟是如何形成的，热带的冰川又是怎样发育的呢？围绕这些地球之谜，在科学界曾引起了许多学说的争鸣。
争论情况大致认为：
（1）地球大规模冰进与冰退，即地质年代中冰期与间冰期冷和热的交替，显然不能归结于太阳的冷热变化；（2）也不是地球旋转轴发生位移，造成地球90度大倾斜，而导致了极地和赤道的位置互换；（3）更不是源于宇宙物质——宇宙尘，彗星，小行星等对地球的影响，以及地球的外界引力所致。
从地球近日寒冬、远日反而是酷夏这一现象来看，也说明地球的冷热变化主要不取决于距太阳的远近，而春、夏、秋、冬四季的冷热差异，也不在于太阳的能量变化，主要在于地球的偏转运动。因此可以认定：太阳的能量是不变的，地球的冷热变化主要不在于太阳，而在于地球本身的变化，所以对地球历史上和现代所发生的冷热之谜，也只能在地球本身来寻觅这个难解的谜底。
地球变暖的因素主要表现在低层大气中，而低层大气最大温室气体是水蒸气，如果二氧化碳形成的“温室效应”增强，必然会蒸发更多海水，海水蒸腾作用会产生更多的云，而云量增多、增厚又会吸收和反射太阳光辐射，形成“阳伞效应”，使高空变热、地表面变冷，这显然与气象卫星观测情况不符。同时云量增加又会导致更多的阴雨气候，这显然与地球多年来干旱、水荒、气温上升情况恰恰相反。因此二氧化碳是否是造成地球变暖的真正元凶也还是个未解之谜。
科学家们认为：人类对地球气温变化的干预能力虽然极其渺小，但因为地球表面的温度的平衡是以十分微妙的力学关系来维持的，只要使地球外围大气层的成分稍加变化，就能使地球温度升降2摄氏度。若地球平均温度升高2摄氏度，就可使地球南北两极的冰川全部融化；相反，地球平均温度下降2摄氏度，便会导致地球冰川遍地，重新进入冰河期。当地球稳定的热平衡因人为的因素而被打破时，就会导致地球气候的急剧变化。许多科学家认为地球正在变暖，一般老百姓也有这种感觉，这样会导致冰川融化；而也有些气象专家根据多方面的气象资料分析，认为地球将进一步变冷，可能面临一个新的冰河期的到来。对于这一全球性的热门问题，地球将到底是变暖还是逐渐变冷，科学家们正在探讨之中。
在中学地理课本中，我们了解到地球是由地壳、地幔、地核三部分组成的，然而这种知识应当说是很肤浅的。因为就目前来说，我们只能“触摸”到地球表面薄薄的一层壳。地球的最高峰——珠穆朗玛峰的高度为8848米，而最深的勘探井（在科利斯半岛）约深12公里。对比这些数字，我们会发现，我们可以直接研究地球表层的厚度仅为20公里左右。
然而，再往底下是什么？地球内部中心究竟为何物？……这是千百万年来始终令人困惑不解的一个谜。
19世纪后期，人们注意到了这样一种现象：火山喷出熔岩的温度随着深度而增高；地球深处温度升高的现象也可以在钻井中看到。根据温度随深度增加的速率来计算，地心的温度竟可达10万度左右。在这样高的温度下，即使地心具有极高的压力，任何物质也都会变为气态状态。于是许多研究者提出了“气态地核说”。
但是，也有人认为这一学说是建立在钻井和火山资料基础上的，其最深也不会超过60公里，因此所推测出的地心高温概念是不可信的。19世纪末，人们通过重力测量求出了地球密度值为平均5.52克每立方厘米。它比地表任何岩石的密度都大许多，因此推想地核内部一定有密度更大的东西。
19世纪中期到20世纪初期，地震波的研究，为我们探索地球内部的奥秘提供了一个好帮手。由于剧烈晃动（爆炸、地震）而产生在地表的弹性震动传播到地球内部，在不同的水平面上变换着速度，由具有各不相同的物理属性的地表层反映出来，用精密仪器记录下来。
第一个利用地震仪发现地球内部奥秘的是前南斯拉夫的地震学家莫霍罗维奇。1909年10月8日，南斯拉夫的萨格勒布发生了一次强烈地震，莫霍罗维奇在研究这次地震所记录的数据时，发现地震波传播的速度在地表下面33公里处，存在一个不连续的跳跃，说明在这个深度上下的物质密度相差很大。以后，科学家确证这个球面是地壳和地幔的分界面，并以莫霍罗维奇的名字来命名，称为莫霍不连续面，简称莫霍面。
1914年，美籍德国地震学家古登堡在观测远方所发出的地震波时，又发现在地表下面2900公里处，地震波的传播速度也发生了急剧改变。如法炮制，这里又成了地幔和地核的分界面，地学上称作古登堡面。
通过进一步的研究，人们知道了地幔的物质具有固态特征，它的上部由含二氧化硅24％～25％左右的超基性岩组成，性质类似橄榄岩，因此，被称为“橄榄岩层”，同时，它又含有丰富的硅和镁元素，又称它为硅镁层。
1936年，丹麦地质学家莱曼对地核中传播的地震速度进行了更精密的测量，又发现地核可分为内核和外核两部分，内外核的分界处在地表下5100公里处。外核中地震波横波不能通过，人们推测它为液态，而到内核，横波又重新出现，说明它是固态。由于地震波在整个地核中的传播速度与它在高压下铁的传播速度相等，人们自然推测地核可能是高压状态下由铁、镍一类物质构成的。
然而，并非所有学者都同意上述观点，在不断研究中，又先后提出了“金属氢地核说”、“金属氢化合物地核说”、“铁硫地核说”、“铁硅地核说”、“铁氧地核说”等等。目前，学术界认为铁氧说、铁硅说、铁硫说是三种可供选择的较佳方案。然而这三种学说也只是人类用智慧对地球内部体形的间接“窥视”而无法直接用“肉眼”寻找证据，所以地球中心究竟为何物仍是个谜。
地球南北极磁场到底为什么会换位
乍看起来，这似乎是一个不该问的问题，因为在20世纪60年代以前，一切常识或高深的理论几乎都告诉我们：地球有磁场，磁场有南北极，南北极的位置是固定不变的，这些似乎都成了定论。然而，地球南北极磁场会调换位置的问题，已使一些科学家困惑了半个多世纪，直到20世纪60年代中期，这一问题才得到了肯定的回答。
早在1916年，法国的古地磁学家布容发现古老岩石的化石磁场（古地磁场所造成的岩石的永久磁性）所指示的磁场方向相反。后来，又有一系列的类似发现。这使得许多地磁学家大惑不解，但是那时几乎没有人敢于设想地磁南北极会互换位置。多数科学家都把主要精力放在研究岩石冷却时是怎样获得磁性的，以及在这个过程中是否有可能产生与外界磁性相反的磁场。到了20世纪50年代，科学家们又发现了一些类似的特殊矿场，这就迫使古地磁学家寻求新的解释方法。于是，开始出现了地磁场南北极曾互易位置的大胆假设。
当循着这一似乎异想天开的假设去研究这个问题时，结果却出乎意外的令人满意。20世纪60年代初，科学家们对美国加利福尼亚和夏威夷的火山岩同时进行了大量的古地磁和同位素年龄的测量。其结果表明：如果地磁场方向有可能倒转的话，那么这种现象在地质史上就一定发生过多次。当然，上述的地磁资料在整个浩如烟海的古地磁资料中，犹如凤毛麟角。要推翻人们几千年形成的对地磁场的见解，还显得过于薄弱。
1955～1965年的10年间，科学家对大西洋和太平洋的洋底进行了较大面积的航磁测量，其结果更加明白无误地表明，地球磁场的南北极在地质时期曾多次互换位置。在最近的400多年中，至少有两个时期与我们现今的磁场方向相反。
地磁极为什么会倒转，这个问题仍是对今天科学家们的挑战。
地球的结局究竟会怎样
地球是太阳系中的一颗行星，也是我们人类赖以生存的家园。对于地球的历史，以我们人类所能找到的证据只能推测它大约诞生于46亿年前，在这漫长的岁月中，地球不断发展变化，逐渐形成了今天的模样。若问地球将会有怎样的归宿？我们也只能进行推测，而推测的结果也是各不相同的。
第一个试图不靠神学去详细研究地球的过去和可能会有的未来的人，是苏格兰的地质学家赫顿。他在1789年，发表了第一本现代地质学著作，他在书中承认自己在研究地球本身的过程中，并没有能够看出它开始和终结的迹象。于是许多人都认为：地球一旦形成，如果任它作为表面覆盖着一层水和空气的金属和岩石集体存在的话，它就会这样存在下去，直至永远。
后来，人们的研究又进了一步，开始考虑到外来因素对地球的干扰。
人们首先想到的是太阳，它离地球最近，并且有足够大的能量来左右地球。在过去的几十亿年中，太阳维持着目前的活动水平，因而地球基本没有变化。但太阳会永远维持现状吗？一旦它发生变化，会给地球带来什么影响呢？
20世纪30年代之前，人们觉得太阳的能量终有一天会耗尽，终会渐渐冷却，由耀眼的白色冷却成橙色，再变成红色，最后变成一个光能枯竭的黑暗星体。这一变化也会使地球由于得不到足够的太阳能量而慢慢冷却，越来越多的水冻结起来；冰天雪地的南北两极不断扩展，直至赤道地区也变得天寒地冻；整个海洋将冻结成一块坚冰，空气也会液化，随后还会冻结成固体。在此之后，没有生命存在的冰冻的地球仍会履行它作为太阳行星的职责，而乐此不疲地旋转若干年。