Вона крутиться! Але чому ми цього не помічаємо?

1. Вона крутиться! Але чому ми цього не помічаємо? Подробиці Опубліковано 11.09.2012 16:57 Переглядів:...
2. Звернення Землі навколо Сонця
3. прецессия
4. Система Земля-Місяць і її звернення
5. Обертання навколо центру Галактики
6. Чому ми не помічаємо обертання Землі?
7. Але ...

Вона крутиться! Але чому ми цього не помічаємо?

Подробиці Опубліковано 11.09.2012 16:57 Переглядів: 14196

«І все-таки вона крутиться! »Ця фраза всім знайома з дитинства. Будь-який школяр знає, що вимовив її Галілео Галілей перед інквізицією після вимушеного зречення від свого переконання в тому, що Земля обертається навколо Сонця, а не навпаки.

Дійсно, після показного покаяння погляди Галілея не змінилися, він насправді був переконаний в обертанні Землі.

Але тільки ось питання про те, чи говорив Галілей дану фразу, залишається відкритим до цих пір. На думку істориків, - це міф, а створений він був італійським журналістом Джузеппе Баретто, який написав книгу про Галілео Галілея, в 1757 р, тобто через сто з гаком років після зречення Галілея. Але погодьтеся, що якщо це і міф, то все-таки такий міф треба заслужити.

Давайте послідовно розглянемо питання про обертання Землі.

По-перше, вона обертається навколо власної осі.

Земля обертається навколо власної осі

Земля робить один оборот навколо осі за 23 год. 56 хв. 4,09 сек. Обертання відбувається із заходу на схід, тобто проти годинникової стрілки, якщо дивитися з боку Північного полюса. Тому нам здається, що Сонце і Місяць сходять на сході, а заходять на заході.

По-друге, Земля обертається навколо Сонця.

Звернення Землі навколо Сонця

Земля обертається навколо Сонця по еліптичній орбіті, близькій до кругової, в напрямку із заходу на схід зі швидкістю близько 107 000 км / ч. Середня відстань до Сонця 149 598 тис. Км, а різниця між найбільшим і найменшим відстанню 4,8 млн. Км.

Вісь обертання Землі нахилена до площини орбіти під кутом 23,439281 º, завдяки чому відбувається зміна пір року. Коли Сонце знаходиться над Північним тропіком (23 ° 27 'пн), - в Північній півкулі починається літо, при цьому Земля розташовується найдалі від Сонця. У Південній півкулі літо починається, коли Сонце піднімається над Південним тропіком (23 ° 27 'пд). В цей час в Північній півкулі починається зима. Земля рухається навколо Сонця по еліптичній орбіті із середньою швидкістю 29,765 км / сек. Але швидкість ця не постійна: вона коливається від 30,27 км / сек до 29,27 км / сек. Земля здійснює приблизно 3651/4 обороту за час одного витка навколо Сонця, що становить 3651/4 доби, або один рік. Оскільки на кожен такий виток, крім цілої доби, додатково витрачається ще чверть доби, то кожні чотири роки до календаря додається один день. Так ми отримуємо високосний рік з 29 днями в лютому. Гравітаційне тяжіння Місяця поступово уповільнює обертання Землі і подовжує добу приблизно на 1/1000 сек. кожне сторіччя.

По-третє, Земля також переміщається по круговому конусу. Це явище називається прецесією.

прецессия

Тяжіння Сонця, Місяця та інших планет не змінює кута нахилу земної осі, але призводить до того, що вона переміщається по круговому конусу. Це переміщення називається прецесією. В даний час Північний полюс спрямований на Полярну зірку. За наступні 12 000 років земна вісь в результаті прецесії пройде приблизно півдорозі і буде спрямована на зірку Вега. Повний цикл прецесії становить близько 25 800 років і вносить істотний внесок в кліматичний цикл Землі. Двічі на рік, коли Сонце знаходиться безпосередньо над екватором, і двічі на місяць, коли аналогічним чином розташована Місяць, тяжіння, обумовлене прецессией, зменшується до нуля і відбувається періодичне збільшення і зниження темпів прецесії. Таке коливальний рух земної осі відомо як нутація, яка досягає максимуму кожні 18,6 років. Ця періодичність по впливу на клімат займає друге місце після зміни пір року.

По-четверте, Земля і Місяць разом здійснюють обертання навколо центру мас.

Система Земля-Місяць і її звернення

Земля і Місяць пов'язані взаємним тяжінням. Загальний центр ваги, званий центром мас, розташований на лінії, що з'єднує центри Землі і Місяця. Оскільки маса Землі майже в 82 рази більше маси Місяця, центр мас цієї системи розташований на глибині понад 1600 км від поверхні Землі. І Земля, і Місяць здійснюють оборот навколо цієї точки за 27,3 діб. Оскільки вони обертаються навколо Сонця, центр мас описує згладжений еліпс, хоча кожне з цих тіл має хвилясту лінію руху.

По-п'яте, Земля в складі Сонячної системи обертається навколо центру Галактики.

Обертання навколо центру Галактики

Сонячна система в складі Чумацького Шляху рухається зі швидкістю приблизно 20 км / с у напрямку до точки (апексу), що знаходиться на кордоні сузір'їв Ліри і Геркулеса, прискорюючись у міру розширення Всесвіту.

А Сонце і вся Сонячна система обертається навколо центру Галактики Чумацький Шлях по майже круговій орбіті зі швидкістю близько 220 км / c.

Можете собі уявити, в який каруселі ми знаходимося? Обертаємося, обертаємося ... Але чому ми цього не помічаємо?

Чому ми не помічаємо обертання Землі?

Тому що неможливо помітити обертання Землі, перебуваючи на її поверхні. Людина занадто малий у порівнянні із земною кулею. До того ж ми звертаємося разом із Землею. Обертання можна помітити тільки з боку.

Недарма довгий час люди вважали, що Земля пласка, як стіл або як млинець, тримається на трьох китах (або на трьох слонах). З розвитком науки уявлення людей про Землю змінювалися. Тепер ми знаємо, що Земля бере участь одночасно в кількох рухах, розглянутих нами.

Не помічаючи обертання Землі, ми спостерігаємо і відчуваємо його наслідки - зміну дня і ночі. Якби Земля не оберталася, то на тому боці, яка звернена до світла, завжди був би день, а протилежна сторона завжди перебувала б у темряві. Але як добре, що цього не відбувається! Кожна точка Землі знаходиться спочатку на освітленій стороні, потім на темній. Через 24 години все повторюється, так як період добового руху Землі дорівнює 24 годинам.

Ми не помічаємо також руху Землі навколо Сонця, але, тим не менше, бачимо і відчуваємо зміну пір року. Земля обертається навколо Сонця за 365,25 доби. Цей період часу називається роком.

Наша планета бере участь ще в декількох видах руху: щодо Чумацького Шляху. Чумацький Шлях рухається щодо інших галактик. У Всесвіті немає нічого нерухомого, незмінного, раз і назавжди даного.

Але ...

На початку XX століття А. Пуанкаре і А. Ейнштейн проголосили загальний принцип відносності: немає сенсу стверджувати, що тіло покоїться або рухається, якщо додатково не уточнити, щодо чого воно спочиває або рухається. Але зауваження Ейнштейна відноситься до загальної теорії відносності і означає принципову допустимість будь-яких систем відліку. Однак звідси не випливає їх фізична (і навіть математична) еквівалентність. З точки зору віддаленого спостерігача, в системі відліку, близькою до інерційної, планети Сонячної системи все ж рухаються «по Копернику», а геоцентрична система координат має обмежену сферу застосування, хоча часто і зручна для земного спостерігача. Таким чином, з точки зору прогресу науки боротьба Галілея була не марною.

Тому: «І все-таки вона крутиться! »