چرخش زمین. مدار زمین. دایره کامل دور خورشید

دوره چرخش زمین حول محور خود یک مقدار ثابت است. از نظر نجومی برابر با 23 ساعت و 56 دقیقه و 4 ثانیه است. با این حال، دانشمندان این خطای ناچیز را در نظر نگرفتند و این ارقام را تا 24 ساعت یا یک روز زمینی گرد کردند. یکی از این انقلاب ها چرخش روزانه نام دارد و از غرب به شرق رخ می دهد. برای یک فرد از زمین، به نظر می رسد صبح، بعد از ظهر و عصر، جایگزین یکدیگر می شوند. به عبارت دیگر، طلوع، ظهر و غروب خورشید کاملاً با چرخش روزانه سیاره منطبق است.

محور زمین چیست؟

محور زمین را می توان به صورت ذهنی به عنوان یک خط خیالی نشان داد که سومین سیاره از خورشید به دور آن می چرخد. این محور از سطح زمین در دو نقطه ثابت - در قطب شمال و جنوب جغرافیایی - عبور می کند. اگر مثلاً به صورت ذهنی جهت محور زمین را به سمت بالا ادامه دهیم، آنگاه از کنار ستاره شمالی می گذرد. به هر حال، این بی حرکتی ستاره شمالی را توضیح می دهد. این اثر ایجاد می شود که کره سماوی حول محور و در نتیجه حول این ستاره حرکت می کند.

همچنین برای شخصی از زمین به نظر می رسد که آسمان پرستاره در جهت شرق به غرب می چرخد. اما اینطور نیست. حرکت ظاهری فقط بازتابی از چرخش روزانه واقعی است. مهم است بدانید که سیاره ما به طور همزمان در یک، بلکه حداقل در دو فرآیند شرکت می کند. حول محور زمین می چرخد ​​و یک حرکت مداری به دور جرم آسمانی انجام می دهد.

حرکت ظاهری خورشید نیز بازتابی از حرکت واقعی سیاره ما در مدارش به دور آن است. در نتیجه، ابتدا روز می آید، و سپس - شب. توجه داشته باشید که یک حرکت بدون دیگری غیر قابل تصور است! اینها قوانین جهان هستی است. علاوه بر این، اگر دوره چرخش زمین به دور محور خود برابر با یک روز زمینی باشد، زمان حرکت آن به دور جرم آسمانی یک مقدار متغیر است. بیایید دریابیم که چه چیزی بر این شاخص ها تأثیر می گذارد.

چه چیزی بر سرعت چرخش مداری زمین تأثیر می گذارد؟

دوره چرخش زمین به دور محور خود یک مقدار ثابت است که نمی توان آن را در مورد سرعت حرکت سیاره آبی در مدار دور ستاره گفت. برای مدت طولانی، ستاره شناسان فکر می کردند که این سرعت ثابت است. معلوم شد نه! در حال حاضر، به لطف دقیق ترین ابزار اندازه گیری، دانشمندان انحراف جزئی در ارقام به دست آمده قبلی پیدا کرده اند.

دلیل این تغییرپذیری اصطکاک است که در طول جزر و مد دریا رخ می دهد. این است که به طور مستقیم بر کاهش سرعت مداری سیاره سوم از خورشید تأثیر می گذارد. به نوبه خود، جزر و مدها نتیجه عمل ماهواره دائمی آن - ماه - روی زمین است. فرد متوجه چنین چرخشی از سیاره در اطراف بدن آسمانی و همچنین دوره چرخش زمین به دور محور آن نمی شود. اما نمی‌توانیم به تغییر فصل‌ها توجه نکنیم: بهار جای خود را به تابستان، تابستان به پاییز و پاییز به زمستان می‌دهد. و این همیشه اتفاق می افتد. این نتیجه حرکت مداری سیاره است که 365.25 روز یا یک سال زمینی طول می کشد.

شایان ذکر است که زمین نسبت به خورشید به طور ناهموار حرکت می کند. به عنوان مثال، در برخی از نقاط به بهشت ​​نزدیکتر است، و در برخی دیگر از آن دورتر است. و یک چیز دیگر: مدار به دور زمین یک دایره نیست، بلکه یک بیضی یا یک بیضی است.

چرا یک فرد متوجه چرخش روزانه نمی شود؟

یک شخص هرگز نمی تواند متوجه چرخش سیاره در سطح آن شود. این به دلیل تفاوت در اندازه ما و کره زمین است - برای ما خیلی بزرگ است! دوره چرخش زمین به دور محور خود را نمی توان به هیچ وجه متوجه شد، اما می توان احساس کرد: روز با شب جایگزین می شود و بالعکس. این قبلاً در بالا مورد بحث قرار گرفته است. اما اگر سیاره آبی نتواند حول محور خود بچرخد چه اتفاقی می افتد؟ و این چیزی است که: در یک طرف زمین روز ابدی خواهد بود، و در سوی دیگر - شب ابدی! وحشتناک است، اینطور نیست؟

مهم است بدانیم!

بنابراین، دوره چرخش زمین به دور محور خود تقریباً 24 ساعت است و زمان "سفر" آن به دور خورشید حدود 365.25 روز (یک سال زمینی) است، زیرا این مقدار ثابت نیست. توجه شما را به این نکته جلب می کنیم که زمین علاوه بر دو حرکت در نظر گرفته شده در سایر حرکت ها نیز شرکت می کند. به عنوان مثال، او، همراه با بقیه سیارات، نسبت به کهکشان راه شیری - کهکشان بومی ما - حرکت می کند. به نوبه خود، کهکشان راه شیری نسبت به دیگر کهکشان های همسایه حرکتی انجام می دهد. و همه چیز اتفاق می افتد زیرا هرگز چیزی تغییر ناپذیر و غیرقابل حرکت در جهان وجود نداشته و نخواهد بود! این را باید تا آخر عمر به خاطر بسپارید.

چرا زمین حول محور خود می چرخد؟ چرا در حضور اصطکاک میلیون ها سال متوقف نشد (یا شاید بیش از یک بار متوقف شد و در جهت دیگر چرخید)؟ چه چیزی رانش قاره را تعیین می کند؟ علت وقوع زلزله چیست؟ چرا دایناسورها منقرض شدند؟ چگونه می توان دوره های یخبندان را به صورت علمی توضیح داد؟ طالع بینی تجربی را از چه طریق یا به طور دقیق تر چگونه می توان علمی توضیح داد؟سعی کنید به ترتیب به این سوالات پاسخ دهید.

چکیده ها

1. دلیل چرخش سیارات به دور محور خود منبع خارجی انرژی - خورشید است.
2. مکانیسم چرخش به شرح زیر است:
   • خورشید فازهای گازی و مایع سیارات (اتمسفر و هیدروسفر) را گرم می کند.
   • در نتیجه گرمای ناهموار، جریان‌های «هوا» و «دریا» به وجود می‌آیند که از طریق تعامل با فاز جامد سیاره، شروع به چرخش آن در یک جهت یا جهت دیگر می‌کنند.
   • پیکربندی فاز جامد سیاره، مانند پره های یک توربین، جهت و سرعت چرخش را تعیین می کند.
3. اگر فاز جامد به اندازه کافی یکپارچه و جامد نباشد، حرکت می کند (رانش قاره).
4. حرکت فاز جامد (رانش قاره) می تواند منجر به شتاب یا کاهش سرعت چرخش تا تغییر جهت چرخش و غیره شود. اثرات نوسانی و سایر اثرات ممکن است.
5. به نوبه خود، فاز فوقانی جامد جابجا شده مشابه (پوسته زمین) با لایه های زیرین زمین که از نظر چرخش پایدارتر هستند، تعامل دارد. در مرز تماس، مقدار زیادی انرژی به صورت گرما آزاد می شود. این انرژی حرارتی، ظاهراً یکی از دلایل اصلی گرم شدن زمین است. و این مرز یکی از مناطقی است که تشکیل سنگ ها و کانی ها در آن صورت می گیرد.
6. همه این شتاب ها و شتاب ها اثر بلندمدت (اقلیم) و اثر کوتاه مدت (آب و هوا) دارند و نه تنها هواشناسی، بلکه زمین شناسی، بیولوژیکی، ژنتیکی نیز دارند.

تاییدیه ها

کمربند زلزله چیزی نیست جز آکاردئونی غول پیکر که تحت تأثیر نیروهای متغیر کششی و فشاری دائماً در حرکت است.

با پیروی از بادها و جریان‌ها، می‌توان نقاط (مناطق) اعمال نیروهای بازشدن و ترمز را تعیین کرد و سپس با استفاده از یک مدل ریاضی از پیش ساخته شده منطقه، می‌توان زمین‌لرزه‌ها را با توجه به شدت به صورت دقیق ریاضی محاسبه کرد. از داده ها!

نوسانات روزانه میدان مغناطیسی زمین توضیح داده می شود، توضیحات کاملاً متفاوتی از پدیده های زمین شناسی و ژئوفیزیکی به وجود می آید، حقایق اضافی برای تجزیه و تحلیل فرضیه ها در مورد منشاء سیارات منظومه شمسی به وجود می آید.

تشکیل چنین تشکل های زمین شناسی مانند قوس های جزیره ای، به عنوان مثال، جزایر آلوتین یا کوریل، توضیح داده شده است. کمان ها از سمت مخالف عمل نیروهای دریا و باد، در نتیجه تعامل یک قاره متحرک (به عنوان مثال، اوراسیا) با پوسته اقیانوسی کمتر متحرک (به عنوان مثال، اقیانوس آرام) تشکیل می شوند. در این حالت، پوسته اقیانوسی در زیر زمین اصلی حرکت نمی کند، بلکه برعکس، خشکی به سمت اقیانوس حرکت می کند و تنها در آن مکان هایی که پوسته اقیانوسی نیروها را به قاره دیگری (در این مثال، آمریکا) منتقل می کند، می تواند پوسته اقیانوسی در زیر قاره حرکت می کند و کمان در اینجا تشکیل نمی شود. به نوبه خود، به طور مشابه، قاره آمریکا تلاش ها را به پوسته اقیانوس اطلس و از طریق آن به اوراسیا و آفریقا، یعنی. دایره بسته است

این حرکت توسط ساختار بلوکی گسل های کف اقیانوس آرام و اقیانوس اطلس تأیید می شود؛ حرکات در بلوک ها در امتداد جهت نیروها رخ می دهد.

برخی از حقایق توضیح داده شده است:

• چرا دایناسورها از بین رفتند (تغییر، کاهش سرعت چرخش و افزایش قابل توجهی طول روز، احتمالاً تا تغییر کامل جهت چرخش).
• چرا دوره های یخبندان رخ داده است.
• چرا برخی از گیاهان از نظر ژنتیکی ساعات نور روز متفاوتی دارند.

از طریق ژنتیک، این طالع بینی تجربی کیمیاگری نیز توضیح داده می شود.

مشکلات زیست محیطی مرتبط با حتی تغییرات جزئی آب و هوا می تواند به طور قابل توجهی بر زیست کره زمین از طریق جریان های دریایی تأثیر بگذارد.

قدرت تشعشعات خورشیدی هنگام نزدیک شدن به زمین بسیار زیاد است 1.5 کیلووات ساعت در متر

در واقع حتی سطح دریا با شکل ژئوئید مطابقت ندارد. شکلی که در بخش می بینیم همان شکل گرانشی کم و بیش متعادلی است که کره به آن رسیده است.

همچنین انحرافات محلی از ژئوئید وجود دارد. به عنوان مثال، جریان خلیج 100-150 سانتی متر از سطح آب اطراف بالا می رود، دریای سارگاسو مرتفع می شود و برعکس، سطح اقیانوس در نزدیکی باهاما و بر فراز ترانشه پورتوریکو پایین می آید. دلیل این تفاوت های کوچک باد و جریان است. بادهای تجاری شرق، آب را به سمت غرب اقیانوس اطلس می راند. گلف استریم این آب اضافی را با خود می برد، بنابراین سطح آن از آب های اطراف بالاتر است. سطح دریای سارگاسو بالاتر است زیرا مرکز گردش جریانات است و آب از هر طرف به داخل آن رانده می شود.

طرح تکتونیکی و سیستم فعلی اقیانوس اطلس

1 - گلف استریم، 2 و 3 - جریانهای استوایی(بادهای تجاری شمال و جنوب)،4 - آنتیل، 5 - کارائیب، 6 - قناری، 7 - پرتغالی، 8 - اقیانوس اطلس شمالی، 9 - ایرمینگر، 10 - نروژی، 11 - گرینلند شرقی، 12 - گرینلند غربی، 13 - لابرادور، 14 - گینه، 15 - بنگوئلا 16 - برزیلی، 17 - فالکلند، 18 -جریان قطبی قطب جنوب (ACC)

(طبق مشاهدات ماهواره ای لیزری در 15 سال گذشته)

همانطور که می دانید، ژن تشکیل کم و بیش پایدار است. برای به دست آوردن جهش، تأثیرات خارجی قابل توجهی لازم است: تابش (تابش)، تأثیر شیمیایی (مسمومیت)، تأثیر بیولوژیکی (عفونت ها و بیماری ها). بنابراین، در ژن، مانند قیاس در حلقه های سالانه گیاهان، جهش های تازه به دست آمده ثابت می شوند. این به ویژه برای مثال گیاهان شناخته شده است، گیاهانی با ساعات نور روز طولانی و کوتاه وجود دارد. و این به طور مستقیم نشان دهنده مدت زمان دوره نوری مربوطه است، زمانی که این گونه شکل گرفت.

.

برخی فرضیه ها و نتیجه گیری های ناشی از این نظریه چرخش زمین

در سال 1754، فیلسوف آلمانی I. Kant تغییرات در شتاب حرکت ماه را با این واقعیت توضیح داد که قوزهای جزر و مدی ایجاد شده توسط ماه بر روی زمین، در نتیجه اصطکاک، همراه با جسم جامد زمین حمل می شوند. در جهت چرخش زمین (شکل را ببینید). جذب این قوزها توسط ماه با هم چند نیرو ایجاد می کند که چرخش زمین را کاهش می دهد. علاوه بر این، نظریه ریاضی "کاهش سکولار" چرخش زمین توسط جی. داروین ایجاد شد.

از دیدگاه این نظریه،اگر یک تمدن بیگانه به وجود آمده باشد، در مریخ نبوده، بلکه در زهره بوده است. و ما باید به دنبال مریخی ها نباشیم، بلکه باید به دنبال نوادگان ونوسی ها باشیم که شاید تا حدودی اینگونه باشیم.

1. اکولوژی و اقلیم

بنابراین، این نظریه ایده تعادل حرارتی ثابت (صفر) را رد می کند. در تعادل هایی که برای من شناخته شده است، انرژی زمین لرزه، رانش قاره، جزر و مد، گرم شدن زمین و تشکیل سنگ ها، حفظ چرخش ماه، حیات بیولوژیکی وجود ندارد. (معلوم است که زندگی بیولوژیکی یکی از راه های جذب انرژی است). مشخص است که اتمسفر برای تولید باد کمتر از 1% انرژی را برای حفظ سیستم جریان مصرف می کند. در عین حال، از مجموع مقدار گرمای حمل شده توسط جریان ها، 100 برابر بیشتر می تواند به طور بالقوه استفاده شود. بنابراین این مقدار 100 برابر بیشتر و همچنین انرژی باد به طور ناموزون در زمان برای زلزله، طوفان و طوفان، رانش قاره، جزر و مد، گرم شدن زمین و تشکیل سنگ ها، حفظ چرخش زمین و ماه و غیره استفاده می شود.

مشکلات زیست محیطی مرتبط با حتی تغییرات جزئی آب و هوا به دلیل تغییرات در جریان های دریایی می تواند به طور قابل توجهی بر زیست کره زمین تأثیر بگذارد. هرگونه تلاش نسنجیده (یا عمدی در جهت منافع یک ملت) برای تغییر اقلیم از طریق چرخش رودخانه های (شمالی)، کانال گذاری ( دماغه کنین)، سدسازی در سراسر تنگه ها و غیره به دلیل سرعت اجرا، علاوه بر مزایای مستقیم، مطمئناً منجر به تغییر در "تعادل لرزه ای" موجود در پوسته زمین خواهد شد. برای تشکیل مناطق لرزه خیز جدید.

به عبارت دیگر، ابتدا باید تمام روابط را درک کرد، و سپس یاد گرفت که چگونه چرخش زمین را کنترل کند - این یکی از وظایف توسعه بیشتر تمدن است.

P.S.

همانطور که در بالا ذکر شد (به پایان نامه شماره 5 مراجعه کنید)، مقدار زیادی انرژی به شکل گرما در مرز تماس (مرز موهورویچ) آزاد می شود. و این مرز یکی از مناطقی است که تشکیل سنگ ها و کانی ها در آن صورت می گیرد. ماهیت واکنش ها (شیمیایی یا اتمی، ظاهراً حتی هر دو) ناشناخته است، اما بر اساس برخی حقایق، نتایج زیر را می توان از قبل گرفت.

1. V.A. وولینسکی. "ستاره شناسی". تحصیلات. مسکو. 1971
2. P.G. کولیکوفسکی. "راهنمای آماتوری برای نجوم". فیزمتگیز. مسکو. 1961
3. اس. آلکسیف. "کوه ها چگونه رشد می کنند" شیمی و زندگی قرن XXI №4. دیکشنری دایره المعارف دریایی 1998. کشتی سازی. سنت پترزبورگ. 1993
4. کوکال "رازهای بزرگ زمین". پیش رفتن. مسکو. 1988
5. آی پی سلینوف "ایزوتوپ ها جلد سوم". علم. مسکو. 1970 "چرخش زمین" TSB جلد 9. مسکو.
6. د تولمازین. "اقیانوس در حرکت" Gidrometeoizdat. 1976
7. A. N. Oleinikov "ساعت زمین شناسی". سینه. مسکو. 1987
8. G.S.Grinberg، D.A.Dolin و دیگران " قطب شمال در آستانه هزاره سوم". علم. سن پترزبورگ 2000

چرخش روزانه زمین- چرخش زمین به دور محور خود با یک دوره زمانی یک روز غیر طبیعی که تجلی مشاهده شده آن چرخش روزانه کره سماوی است. چرخش زمین از غرب به شرق است. هنگامی که از ستاره قطبی یا قطب شمال دایره البروج مشاهده می شود، چرخش زمین در خلاف جهت عقربه های ساعت اتفاق می افتد.

یوتیوب دایره المعارفی

• 1 / 5

  V = (R e R p R p 2 + R e 2 t g 2 φ + R p 2 h R p 4 + R e 4 t g 2 φ) ω (\displaystyle v=\left((\frac (R_(e) \,R_(p))(\sqrt ((R_(p))^(2)+(R_(e))^(2)\,(\mathrm (tg) ^(2)\varphi )))) +(\frac ((R_(p))^(2)h)(\sqrt ((R_(p))^(4)+(R_(e))^(4)\,\mathrm (tg) ^ (2)\varphi )))\راست)\omega )، جایی که R e (\displaystyle R_(e))= 6378.1 کیلومتر - شعاع استوایی، R p (\displaystyle R_(p))= 6356.8 کیلومتر - شعاع قطبی.

  • هواپیمایی که با این سرعت از شرق به غرب پرواز می کند (در ارتفاع 12 کیلومتری: 936 کیلومتر در ساعت در عرض جغرافیایی مسکو، 837 کیلومتر در ساعت در عرض جغرافیایی سن پترزبورگ) در چارچوب مرجع اینرسی در حالت استراحت خواهد بود. .
  • برهم نهی چرخش زمین به دور محور خود با دوره زمانی یک روز جانبی و به دور خورشید با دوره زمانی یک ساله منجر به نابرابری روزهای خورشیدی و بیدرئی می شود: طول متوسط ​​روز خورشیدی دقیقاً 24 ساعت است. که 3 دقیقه و 56 ثانیه بیشتر از روز غیر واقعی است.

  معنای فیزیکی و تایید تجربی

  معنای فیزیکی چرخش زمین به دور محور خود

  از آنجایی که هر حرکتی نسبی است، لازم است چارچوب مرجع خاصی را نشان دهیم که حرکت یک بدن نسبت به آن بررسی می شود. وقتی می گویند زمین حول یک محور خیالی می چرخد، به این معنی است که حرکت چرخشی را نسبت به هر چارچوب مرجع اینرسی انجام می دهد و دوره این چرخش برابر است با روزهای غیر واقعی - دوره یک چرخش کامل زمین (آسمانی) کره) نسبت به کره آسمانی (زمین).

  تمام شواهد تجربی از چرخش زمین به دور محور خود به اثبات این که چارچوب مرجع مرتبط با زمین یک چارچوب مرجع غیر اینرسی از نوع خاص است - یک چارچوب مرجع که حرکت چرخشی را نسبت به اینرسی انجام می دهد کاهش می یابد. چارچوب های مرجع

  بر خلاف حرکت اینرسی (یعنی حرکت مستقیم یکنواخت نسبت به چارچوب های مرجع اینرسی)، برای تشخیص حرکت غیر اینرسی یک آزمایشگاه بسته، انجام مشاهدات روی اجسام خارجی ضروری نیست - چنین حرکتی با استفاده از آزمایش های محلی تشخیص داده می شود (یعنی ، آزمایشات انجام شده در داخل این آزمایشگاه). به این معنا حرکت غیر اینرسی از جمله چرخش زمین به دور محور خود را می توان مطلق نامید.

  نیروهای اینرسی

  اثرات نیروی گریز از مرکز

  وابستگی شتاب سقوط آزاد به عرض جغرافیاییآزمایش‌ها نشان می‌دهند که شتاب سقوط آزاد به عرض جغرافیایی بستگی دارد: هر چه به قطب نزدیک‌تر باشد، بیشتر است. این به دلیل عمل نیروی گریز از مرکز است. ابتدا، نقاطی از سطح زمین که در عرض های جغرافیایی بالاتر قرار دارند، به محور چرخش نزدیکتر هستند و بنابراین، هنگام نزدیک شدن به قطب، فاصله r (\displaystyle r)از محور چرخش کاهش می یابد و در قطب به صفر می رسد. ثانیاً با افزایش عرض جغرافیایی، زاویه بین بردار نیروی گریز از مرکز و صفحه افق کاهش می یابد که منجر به کاهش مولفه عمودی نیروی گریز از مرکز می شود.

  این پدیده در سال 1672 کشف شد، زمانی که ژان ریشه، ستاره شناس فرانسوی، در سفری به آفریقا، متوجه شد که ساعت های آونگی در نزدیکی خط استوا کندتر از پاریس حرکت می کنند. نیوتن خیلی زود این را با گفتن اینکه دوره یک آونگ با جذر شتاب گرانشی که در خط استوا به دلیل نیروی گریز از مرکز کاهش می‌یابد نسبت معکوس دارد توضیح داد.

  صاف شدن زمین.تأثیر نیروی گریز از مرکز منجر به مایل شدن زمین در قطب ها می شود. این پدیده که توسط هویگنس و نیوتن در پایان قرن هفدهم پیش‌بینی شد، برای اولین بار توسط پیر دو ماپرتویس در اواخر دهه 1730 در نتیجه پردازش داده‌های دو اعزامی فرانسوی که مخصوصاً برای حل این مشکل در پرو مجهز شده بودند (به رهبری پیر بوگر) کشف شد. و چارلز د لا کاندامین) و لاپلند (به رهبری الکسیس کلرو و خود مائوپرتویس).

  اثرات نیروی کوریولیس: آزمایشات آزمایشگاهی

  این اثر باید به وضوح در قطب ها بیان شود، جایی که دوره چرخش کامل صفحه آونگ برابر با دوره چرخش زمین به دور محور خود (روزهای غیر طبیعی) است. در حالت کلی، دوره با سینوس عرض جغرافیایی نسبت معکوس دارد، در خط استوا صفحه نوسانات آونگ بدون تغییر است.

  ژیروسکوپ- یک جسم دوار با گشتاور اینرسی قابل توجهی در صورت عدم وجود اغتشاشات شدید، تکانه زاویه ای خود را حفظ می کند. فوکو که از توضیح دادن آنچه برای آونگ فوکو در قطب نبود خسته شده بود، نمایش دیگری را ارائه داد: یک ژیروسکوپ معلق جهت خود را حفظ کرد، به این معنی که به آرامی نسبت به ناظر می چرخید.

  انحراف پرتابه ها در هنگام شلیک اسلحه.یکی دیگر از تظاهرات قابل مشاهده نیروی کوریولیس، انحراف مسیر پرتابه هایی است که در جهت افقی شلیک می شوند (به سمت راست در نیمکره شمالی، به سمت چپ در نیمکره جنوبی). از نقطه نظر چارچوب اینرسی مرجع، برای پرتابه های شلیک شده در امتداد نصف النهار، این به دلیل وابستگی سرعت خطی چرخش زمین به عرض جغرافیایی است: هنگام حرکت از استوا به قطب، پرتابه را حفظ می کند. مولفه افقی سرعت بدون تغییر است، در حالی که سرعت خطی چرخش نقاط روی سطح زمین کاهش می یابد، که منجر به جابجایی پرتابه از نصف النهار در جهت چرخش زمین می شود. اگر گلوله به موازات خط استوا شلیک شده باشد، تغییر مکان پرتابه از موازی به این دلیل است که مسیر پرتابه در همان صفحه با مرکز زمین قرار دارد، در حالی که نقاط روی سطح زمین در حرکت هستند. صفحه ای عمود بر محور چرخش زمین. این اثر (برای مورد شلیک در امتداد نصف النهار) توسط گریمالدی در دهه 40 قرن 17 پیش بینی شد. و اولین بار توسط ریچیولی در سال 1651 منتشر شد.

  انحراف اجسام در حال سقوط آزاد از عمودی. ( ) اگر سرعت جسم دارای مولفه عمودی بزرگی باشد، نیروی کوریولیس به سمت شرق هدایت می شود که منجر به انحراف متناظر از مسیر حرکت جسمی می شود که آزادانه (بدون سرعت اولیه) از یک برج بلند سقوط می کند. هنگامی که در یک چارچوب مرجع اینرسی در نظر گرفته می‌شود، این اثر با این واقعیت توضیح داده می‌شود که بالای برج نسبت به مرکز زمین سریع‌تر از پایه حرکت می‌کند، به همین دلیل مسیر بدن یک سهمی باریک است. و بدنه کمی جلوتر از پایه برج است.

  اثر Eötvös.در عرض های جغرافیایی پایین، نیروی کوریولیس، هنگام حرکت در امتداد سطح زمین، در جهت عمودی هدایت می شود و عمل آن بسته به اینکه جسم به سمت غرب یا شرق حرکت کند، منجر به افزایش یا کاهش شتاب سقوط آزاد می شود. این اثر به افتخار فیزیکدان مجارستانی Lorand-Åtvös، که به طور تجربی در آغاز قرن بیستم آن را کشف کرد، اثر Eötvös نامیده می شود.

  آزمایش هایی با استفاده از قانون بقای تکانه زاویه ای.برخی از آزمایش‌ها بر اساس قانون بقای تکانه هستند: در یک چارچوب مرجع اینرسی، مقدار تکانه (برابر حاصل ضرب تکانه - اینرسی ضربدر سرعت زاویه‌ای چرخش) تحت تأثیر نیروهای داخلی تغییر نمی‌کند. اگر در زمان اولیه نصب نسبت به زمین بی حرکت باشد، سرعت چرخش آن نسبت به چارچوب مرجع اینرسی برابر با سرعت زاویه ای چرخش زمین است. اگر ممان اینرسی سیستم را تغییر دهید، سرعت زاویه ای چرخش آن باید تغییر کند، یعنی چرخش نسبت به زمین شروع می شود. در یک چارچوب مرجع غیر اینرسی مرتبط با زمین، چرخش در نتیجه عمل نیروی کوریولیس رخ می دهد. این ایده توسط دانشمند فرانسوی لویی پوانسو در سال 1851 ارائه شد.

  اولین آزمایش از این دست توسط هاگن در سال 1910 انجام شد: دو وزنه بر روی یک میله متقاطع صاف بدون حرکت نسبت به سطح زمین نصب شد. سپس فاصله بین بارها کاهش یافت. در نتیجه، نصب به چرخش درآمد. آزمایش گویاتری توسط دانشمند آلمانی هانس بوکا در سال 1949 انجام شد. میله ای به طول حدود 1.5 متر عمود بر یک قاب مستطیل شکل نصب شد. در ابتدا، میله افقی بود، نصب نسبت به زمین ثابت بود. سپس میله را به حالت عمودی رساندند که منجر به تغییر گشتاور اینرسی نصب حدود 10 4 برابر و چرخش سریع آن با سرعت زاویه ای 10 4 برابر بیشتر از سرعت چرخش زمین شد.

  قیف در حمام.

  از آنجایی که نیروی کوریولیس بسیار ضعیف است، تأثیر ناچیزی بر جهت چرخش آب در هنگام تخلیه در سینک یا وان دارد، بنابراین به طور کلی جهت چرخش در قیف با چرخش زمین ارتباطی ندارد. تنها در آزمایش‌های دقیق کنترل شده می‌توان اثر نیروی کوریولیس را از سایر عوامل جدا کرد: در نیمکره شمالی، قیف در خلاف جهت عقربه‌های ساعت پیچ خورده است، در نیمکره جنوبی - برعکس.

  اثرات نیروی کوریولیس: پدیده ها در محیط

  آزمایشات نوری

  تعدادی از آزمایش‌ها که چرخش زمین را نشان می‌دهند بر اساس اثر ساگناک هستند: اگر تداخل‌سنج حلقه‌ای بچرخد، به دلیل اثرات نسبیتی، اختلاف فاز در پرتوهای روبرو ظاهر می‌شود.

  Δ φ = 8 π A λ c ω , (\displaystyle \Delta \varphi =(\frac (8\pi A)(\lambda c))\omega,)

  جایی که A (\displaystyle A)- مساحت طرح حلقه بر روی صفحه استوایی (صفحه عمود بر محور چرخش)، c (\displaystyle c)- سرعت نور، ω (\displaystyle \omega)- سرعت زاویه ای چرخش برای نشان دادن چرخش زمین، این اثر توسط فیزیکدان آمریکایی مایکلسون در مجموعه ای از آزمایشات انجام شده در سال های 1923-1925 استفاده شد. در آزمایش‌های مدرن با استفاده از اثر ساگناک، چرخش زمین باید برای کالیبره کردن تداخل‌سنج‌های حلقه‌ای در نظر گرفته شود.

  تعدادی تظاهرات تجربی دیگر از چرخش روزانه زمین وجود دارد.

  چرخش ناهموار

  تقدم و نوتاسیون

  تاریخچه ایده چرخش روزانه زمین

  دوران باستان

  توضیح چرخش روزانه آسمان توسط چرخش زمین به دور محور خود اولین بار توسط نمایندگان مکتب فیثاغورث، هیکت و اکفانت سیراکوزان ارائه شد. بر اساس برخی بازسازی ها، فیلولاوس فیثاغورثی کروتون (قرن پنجم قبل از میلاد) نیز مدعی چرخش زمین بود. جمله ای که می تواند به عنوان نشانه ای از چرخش زمین تفسیر شود در گفت و گوی افلاطونی موجود است. تیمائوس .

  با این حال، تقریباً هیچ چیز در مورد گیکتا و اکفانت مشخص نیست و حتی وجود آنها نیز گاهی زیر سؤال می رود. طبق نظر اکثر دانشمندان، زمین در سیستم دنیای فیولائوس نمی چرخید، بلکه حرکت رو به جلو در اطراف آتش مرکزی بود. افلاطون در نوشته های دیگر خود از دیدگاه سنتی بی حرکتی زمین پیروی می کند. با این حال، ما شواهد متعددی دریافت کرده‌ایم که نشان می‌دهد ایده چرخش زمین توسط فیلسوف هراکلیدس-پونتیک (قرن چهارم قبل از میلاد) دفاع شده است. احتمالاً فرض دیگری از هراکلید با فرضیه چرخش زمین به دور محور آن مرتبط است: هر ستاره دنیایی است که شامل زمین، هوا، اتر است و همه اینها در فضای بینهایت قرار دارند. در واقع، اگر چرخش روزانه آسمان انعکاسی از چرخش زمین باشد، در این صورت فرض تلقی ستاره ها در یک کره ناپدید می شود.

  حدود یک قرن بعد، فرض چرخش زمین جزء لاینفک فرضیه اول شد که توسط ستاره شناس بزرگ آریستارخوس ساموسی (قرن سوم قبل از میلاد) پیشنهاد شد. آریستارخوس توسط سلوکوس بابلی (قرن دوم پیش از میلاد) و همچنین هراکلید-پونتیک، که جهان را نامتناهی می دانست، حمایت می شد. این واقعیت که ایده چرخش روزانه زمین از اوایل قرن اول پس از میلاد طرفداران خود را داشت. ه.، برخی از اظهارات فیلسوفان سنکا، درکیلید، ستاره شناس کلودیوس-بطلمیوس گواهی می دهند. با این حال، اکثریت قریب به اتفاق ستاره شناسان و فیلسوفان در بی حرکتی زمین شک نداشتند.

  استدلال هایی علیه ایده حرکت زمین در آثار ارسطو و بطلمیوس یافت می شود. پس در رساله او درباره بهشتارسطو بی تحرکی زمین را با این واقعیت توجیه می کند که در یک زمین در حال چرخش، اجسامی که به صورت عمودی به سمت بالا پرتاب می شوند، نمی توانند به نقطه ای که حرکت آنها از آنجا شروع شده سقوط کنند: سطح زمین در زیر جسم پرتاب شده حرکت می کند. استدلال دیگری برای عدم تحرک زمین که ارسطو ارائه کرده است، مبتنی بر نظریه فیزیکی او است: زمین جسم سنگینی است و اجسام سنگین تمایل دارند به سمت مرکز جهان حرکت کنند و به دور آن بچرخند.

  از کار بطلمیوس چنین بر می آید که طرفداران فرضیه چرخش زمین به این استدلال ها پاسخ دادند که هم هوا و هم همه اجرام زمینی همراه با زمین حرکت می کنند. ظاهراً نقش هوا در این استدلال اساساً مهم است ، زیرا درک می شود که دقیقاً حرکت آن همراه با زمین است که چرخش سیاره ما را پنهان می کند. بطلمیوس این را با گفتن آن مقابله می کند

  اجسام موجود در هوا همیشه عقب مانده به نظر می رسند ... و اگر اجسام همراه با هوا به طور کلی بچرخند، به نظر نمی رسد که هیچ یک از آنها جلوتر از دیگری باشد یا از آن عقب بماند، بلکه در حال پرواز در جای خود باقی می ماند. و پرتاب آن باعث انحراف یا حرکت به جای دیگر نمی شود، چنانکه با چشم خود می بینیم که انجام می شود، و اصلاً سرعت و شتاب آنها کاهش نمی یابد، زیرا زمین ساکن نیست.

  قرون وسطی

  هند

  اولین نفر از نویسندگان قرون وسطی، که پیشنهاد کرد زمین به دور محور خود می چرخد، ستاره شناس و ریاضیدان بزرگ هندی آریابهاتا (اواخر قرن پنجم - اوایل قرن ششم) بود. او در چند جای رساله آن را صورت بندی کرده است. آریابهاتیا، مثلا:

  همانطور که شخصی در کشتی که به جلو حرکت می کند، اجسام ثابتی را می بیند که به سمت عقب حرکت می کنند، ناظر نیز ... ستاره های ثابتی را می بیند که در یک خط مستقیم به سمت غرب حرکت می کنند.

  معلوم نیست که آیا این ایده متعلق به خود آریابهاتا است یا آن را از ستاره شناسان یونان باستان به عاریت گرفته است.

  آریابهاتا تنها توسط یک ستاره شناس به نام پرتوداکا (قرن نهم) حمایت می شد. اکثر دانشمندان هندی از بی حرکتی زمین دفاع کرده اند. بنابراین، اخترشناس Varahamihira (قرن ششم) استدلال کرد که در یک زمین در حال چرخش، پرندگانی که در هوا پرواز می کنند نمی توانند به لانه خود بازگردند و سنگ ها و درختان از سطح زمین خارج می شوند. ستاره شناس برجسته براهماگوپتا (قرن ششم) نیز این استدلال قدیمی را تکرار کرد که جسدی که از کوه بلندی سقوط می کند می تواند به پایه خود فرو رود. با این حال، در همان زمان، یکی از استدلال های وراهامیهیرا را رد کرد: به نظر او، حتی اگر زمین بچرخد، اجسام به دلیل جاذبه خود نمی توانند از آن جدا شوند.

  شرق اسلامی

  امکان چرخش زمین توسط بسیاری از دانشمندان شرق مسلمان مورد توجه قرار گرفت. بدین ترتیب هندسه دان معروف السیجیزی اسطرلاب را اختراع کرد که اصل عملکرد آن بر این فرض استوار است. برخی از علمای اسلامی (که نام آنها به دست ما نرسیده است) حتی راه درستی را برای رد استدلال اصلی علیه چرخش زمین یافتند: عمودی بودن مسیر اجسام در حال سقوط. در اصل، در همان زمان، اصل برهم نهی حرکات بیان شد که بر اساس آن هر حرکتی را می توان به دو یا چند جزء تجزیه کرد: با توجه به سطح زمین در حال چرخش، بدن در حال سقوط در امتداد یک شاقول حرکت می کند. اما نقطه ای که پرتاب این خط بر روی سطح زمین است به آن منتقل می شود. این را دانشمند-دانشنامه‌نویس معروف البیرونی، که خود به بی حرکتی زمین تمایل داشت، نشان می‌دهد. به عقیده وی، اگر نیروی اضافی بر جسم در حال سقوط وارد شود، نتیجه عمل آن بر روی زمین در حال چرخش منجر به اثراتی خواهد شد که عملاً مشاهده نمی شود.

  فایل: الطوسی نصیر.jpeg

  نصیرالدین طوسی

  در میان دانشمندان قرن سیزدهم تا شانزدهم، مرتبط با رصدخانه های ماراگا و سمرقند، بحثی در مورد امکان توجیه تجربی برای بی حرکتی زمین مطرح شد. بنابراین، ستاره شناس معروف، قطب الدین آش شیرازی (قرن سیزدهم تا چهاردهم) معتقد بود که بی حرکتی زمین را می توان با آزمایش تأیید کرد. از سوی دیگر، بنیانگذار رصدخانه ماراگا، نصیرالدین طوسی، معتقد بود که اگر زمین بچرخد، این چرخش با لایه‌ای از هوا در مجاورت سطح آن جدا می‌شود و تمام حرکات نزدیک به سطح زمین از هم جدا می‌شود. دقیقاً به همان شکلی رخ می دهد که اگر زمین بی حرکت باشد. او این موضوع را با کمک مشاهدات دنباله دارها توجیه کرد: طبق نظر ارسطو، دنباله دارها یک پدیده هواشناسی در بالای جو هستند. با این وجود، مشاهدات نجومی نشان می دهد که دنباله دارها در چرخش روزانه کره آسمانی شرکت می کنند. در نتیجه، لایه‌های بالایی هوا با چرخش آسمان به دام می‌افتند و بنابراین لایه‌های پایین‌تر نیز می‌توانند با چرخش زمین به دام بیفتند. بنابراین، آزمایش نمی تواند به این سوال پاسخ دهد که آیا زمین می چرخد ​​یا خیر. با این حال، او از طرفداران بی حرکتی زمین باقی ماند، زیرا با فلسفه ارسطو مطابقت داشت.

  اکثر علمای اسلامی دوران متأخر (اردی، قزوینی، نیسابوری، الجورجانی، بیرجندی و دیگران) با طوسی موافق بودند که همه پدیده‌های فیزیکی در یک زمین در حال چرخش و ساکن منجر به به همان شیوه. با این حال، نقش هوا در این مورد دیگر اساسی تلقی نمی شد: نه تنها هوا، بلکه تمام اجسام نیز توسط زمین در حال چرخش منتقل می شوند. بنابراین، برای توجیه بی حرکتی زمین، باید تعالیم ارسطو را درگیر کرد.

  در این منازعات، سومین رئیس رصدخانه سمرقند، علاءالدین علی الکوشچی (قرن پانزدهم)، که فلسفه ارسطو را رد کرد و چرخش زمین را از نظر فیزیکی ممکن می دانست، جایگاه ویژه ای داشت. در قرن هفدهم، بهاءالدین عاملی، متکلم و دانشمند-دانشمند ایرانی، به نتیجه مشابهی رسید. به نظر او، ستاره شناسان و فیلسوفان شواهد کافی برای رد چرخش زمین ارائه نکرده اند.

  غرب لاتین

  بحث مفصلی درباره امکان حرکت زمین به طور گسترده در نوشته‌های دانش‌آموزان پاریسی ژان بوریدان، آلبرت ساکسونی و نیکلاس اورم (نیمه دوم قرن چهاردهم) آمده است. مهمترین دلیلی که در آثار آنها به نفع گردش زمین و نه آسمان آورده شده، کوچک بودن زمین در مقایسه با جهان هستی است که نسبت دادن چرخش روزانه آسمان به کیهان را بسیار غیرطبیعی می کند.

  با این حال، همه این دانشمندان در نهایت چرخش زمین را، البته به دلایل مختلف، رد کردند. بنابراین آلبرت ساکسونی معتقد بود که این فرضیه قادر به توضیح پدیده های نجومی مشاهده شده نیست. بوریدان و اورم به درستی با این مخالفت کردند، که طبق آن، پدیده های آسمانی باید بدون توجه به آنچه که چرخش را ایجاد می کند، زمین یا کیهان، به یک شکل رخ دهند. بوریدان تنها یک استدلال قابل توجه در برابر چرخش زمین پیدا کرد: فلش هایی که به صورت عمودی به سمت بالا پرتاب می شوند یک خط محض سقوط می کنند، اگرچه به نظر او با چرخش زمین باید از حرکت زمین عقب بمانند و به سمت پایین بیفتند. غرب نقطه شلیک

  اما حتی این استدلال توسط Oresme رد شد. اگر زمین بچرخد، فلش به صورت عمودی به سمت بالا پرواز می کند و در همان زمان به سمت شرق حرکت می کند و توسط هوایی که با زمین می چرخد ​​اسیر می شود. بنابراین، تیر باید در همان جایی که از آن شلیک شده، بیفتد. اگرچه در اینجا دوباره به نقش حباب کننده هوا اشاره می شود، اما در واقعیت نقش خاصی ندارد. این با قیاس زیر نشان داده می شود:

  به همین ترتیب، اگر در یک کشتی در حال حرکت هوا بسته بود، برای شخصی که توسط این هوا احاطه شده بود به نظر می رسید که هوا حرکت نمی کند ... اگر شخصی در کشتی بود که با سرعت زیاد به سمت شرق حرکت می کرد، بدون اینکه بداند. در مورد این حرکت، و اگر بازوی خود را در یک خط مستقیم در امتداد دکل کشتی دراز می کرد، به نظرش می رسید که بازوی او حرکتی مستقیم دارد. به همین ترتیب، طبق این نظریه، به نظرمان می رسد که همین اتفاق برای یک تیر می افتد زمانی که آن را به صورت عمودی به سمت بالا یا عمودی به پایین پرتاب کنیم. در داخل یک کشتی که با سرعت زیاد به سمت شرق حرکت می کند، همه نوع حرکت می تواند انجام شود: طولی، عرضی، پایین، بالا، در همه جهات - و دقیقاً مانند زمانی که کشتی ساکن است به نظر می رسد.

  علاوه بر این، Orem فرمولی را ارائه می دهد که اصل نسبیت را پیش بینی می کند:

  بنابراین نتیجه می‌گیرم که نمی‌توان با هیچ تجربه‌ای ثابت کرد که آسمان‌ها حرکتی روزانه دارند و زمین نه.

  با این حال، حکم نهایی اورسمه در مورد امکان چرخش زمین منفی بود. مبنای این نتیجه گیری متن کتاب مقدس بود:

  با این حال، تا کنون همه حمایت کرده‌اند و من معتقدم که این [بهشت] است و نه زمین که حرکت می‌کند، زیرا «خدا دایره زمین را آفرید که نمی‌لرزد»، با وجود همه استدلال‌های مخالف.

  امکان چرخش روزانه زمین توسط دانشمندان و فیلسوفان اروپایی قرون وسطی نیز ذکر شد، اما هیچ استدلال جدیدی که در بوریدان و اورم وجود نداشته باشد، اضافه نشده است.

  بنابراین، عملاً هیچ یک از دانشمندان قرون وسطی فرضیه چرخش زمین را نپذیرفتند. با این حال، در جریان بحث آن توسط دانشمندان شرق و غرب، افکار عمیق بسیاری بیان شد که سپس توسط دانشمندان عصر جدید تکرار خواهد شد.

  رنسانس و دوران مدرن

  در نیمه اول قرن شانزدهم، آثار متعددی منتشر شد که مدعی شدند دلیل چرخش روزانه آسمان، چرخش زمین به دور محور خود است. یکی از آنها رساله ایتالیایی Celio Calcagnini "درباره این واقعیت است که آسمان بی حرکت است و زمین می چرخد، یا در حرکت دائمی زمین" (نوشته شده در حدود 1525، منتشر شده در 1544). او تأثیر زیادی بر معاصران خود نگذاشت، زیرا در آن زمان کار اساسی منجم لهستانی نیکلاوس-کوپرنیک "در مورد چرخش کرات سماوی" (1543) منتشر شده بود، جایی که فرضیه چرخش روزانه زمین مانند Aristarchus-Samossky بخشی از سیستم heliocentric جهان شد. کوپرنیک قبلاً افکار خود را در یک مقاله دست نویس کوچک بیان کرد. نظر کوچک(نه زودتر از 1515). دو سال زودتر از اثر اصلی کوپرنیک، کار اخترشناس آلمانی گئورگ-یواخیم-رتیک منتشر شد. روایت اول(1541)، جایی که نظریه کوپرنیک به طور عامیانه توضیح داده شده است.

  در قرن شانزدهم، کوپرنیک به طور کامل توسط اخترشناسان توماس دیگز، رتیک، کریستوف روتمن، مایکل موستلین، فیزیکدانان جیامباتیستا بندتی، سیمون استوین، فیلسوف جووردانو برونو، الهیدان دیگو د زونیگا حمایت شد. برخی از دانشمندان چرخش زمین به دور محور خود را پذیرفتند و حرکت رو به جلو آن را رد کردند. این موضع اخترشناس آلمانی نیکلاس رایمرز، معروف به اورسوس، و همچنین فیلسوفان ایتالیایی آندریا سزالپینو و فرانچسکو پاتریسی بود. دیدگاه فیزیکدان برجسته ویلیام گیلبرت، که از چرخش محوری زمین پشتیبانی می کند، اما در مورد حرکت انتقالی آن صحبت نمی کند، کاملاً روشن نیست. در آغاز قرن هفدهم، سیستم هلیوسنتریک جهان (شامل چرخش زمین به دور محور آن) از حمایت چشمگیر گالیله-گالیله و یوهانس-کپلر برخوردار شد. تأثیرگذارترین مخالفان ایده حرکت زمین در قرن 16 - اوایل قرن 17، اخترشناسان Tycho-Brage و Christopher-Clavius ​​بودند.

  فرضیه چرخش زمین و شکل گیری مکانیک کلاسیک

  در واقع، در قرون XVI-XVII. تنها استدلال به نفع چرخش محوری زمین این بود که در این مورد نیازی به نسبت دادن سرعت چرخش عظیم به کره ستاره ای نیست، زیرا حتی در دوران باستان قبلاً به طور قابل اعتماد ثابت شده بود که اندازه کیهان به طور قابل توجهی از اندازه بیشتر است. از زمین (این برهان توسط بوریدان و اورم نیز وجود داشت) .

  در برابر این فرضیه، استدلال هایی بر اساس اندیشه های پویای آن زمان بیان شد. اول از همه، این عمودی بودن مسیر اجسام در حال سقوط است. بحث های دیگری نیز وجود داشت، مثلاً برد مساوی آتش در جهت شرق و غرب. کوپرنیک در پاسخ به این سوال در مورد غیرقابل مشاهده بودن اثرات چرخش روزانه در آزمایشات زمینی، نوشت:

  نه تنها زمین با عنصر آب متصل به آن می چرخد، بلکه بخش قابل توجهی از هوا و هر چیزی که به هر نحوی شبیه به زمین یا نزدیکترین هوا به زمین است، اشباع شده از مواد زمینی و آب است. از همان قوانین طبیعت مانند زمین پیروی می کند یا حرکتی اکتسابی دارد که توسط زمین مجاور در چرخش ثابت و بدون هیچ مقاومتی به آن منتقل می شود.

  بنابراین، حباب هوا با چرخش آن، نقش اصلی را در غیر قابل مشاهده بودن چرخش زمین ایفا می کند. این عقیده توسط اکثریت کوپرنیک ها در قرن شانزدهم مشترک بود.

  حامیان بی نهایت جهان در قرن شانزدهم نیز توماس دیگز، جوردانو برونو، فرانچسکو پاتریسی بودند - همه آنها از فرضیه چرخش زمین به دور محور خود (و دو نفر اول نیز به دور خورشید) حمایت کردند. کریستف روتمان و گالیله گالیله معتقد بودند که ستارگان در فواصل متفاوتی از زمین قرار دارند، اگرچه آنها به صراحت درباره بی نهایت جهان صحبت نکردند. از سوی دیگر، یوهانس کپلر بی نهایت بودن کیهان را انکار کرد، اگرچه او از حامیان چرخش زمین بود.

  زمینه مذهبی بحث چرخش زمین

  تعدادی از اعتراضات به چرخش زمین با تناقضات آن با متن کتاب مقدس همراه بود. این مخالفت ها دو گونه بود. اولاً، برخی از مکان‌های کتاب مقدس برای تأیید اینکه خورشید است که حرکت روزانه را انجام می‌دهد ذکر شد، به عنوان مثال:

  خورشید طلوع می کند و خورشید غروب می کند و به سوی محل طلوعش می شتابد.

  در این مورد، چرخش محوری زمین مورد حمله قرار گرفت، زیرا حرکت خورشید از شرق به غرب بخشی از چرخش روزانه آسمان است. غالباً قسمتی از کتاب یوشع در این رابطه نقل شده است:

  عیسی در روزی که خداوند اموریان را به دست اسرائیل تسلیم کرد، هنگامی که آنها را در جبعون زد، خداوند را صدا زد و در برابر صورت بنی اسرائیل ضرب و شتم شدند و به بنی اسرائیل گفت: بس کنید، خورشید بر فراز جبعون است و ماه بر فراز دره آوالون.

  از آنجایی که فرمان توقف به خورشید داده شد و نه به زمین، از این نتیجه به این نتیجه رسید که این خورشید است که حرکت روزانه را انجام می دهد. عبارات دیگری در حمایت از بی حرکتی زمین ذکر شده است، مانند:

  تو زمین را بر پایه های محکم نهادی و تا ابد متزلزل نخواهد شد.

  این گذرگاه ها هم برخلاف تصور چرخش زمین به دور محورش و هم با چرخش به دور خورشید در نظر گرفته شدند.

  حامیان چرخش زمین (به ویژه، جوردانو برونو، یوهان کپلر و به ویژه گالیله گالیله) در چندین جهت دفاع کردند. ابتدا اشاره کردند که کتاب مقدس به زبانی نوشته شده است که برای مردم عادی قابل درک باشد و اگر نویسندگان آن فرمول‌بندی‌های علمی روشنی ارائه می‌کردند، نمی‌توانست مأموریت اصلی و مذهبی خود را انجام دهد. بنابراین برونو نوشت:

  در بسیاری از موارد احمقانه و بی مصلحت است که بر اساس حقیقت و نه بر اساس مصداق و مصلحت داده شده، استدلال زیادی ارائه دهیم. مثلاً اگر به جای این جمله: «خورشید زاده می‌شود و طلوع می‌کند، از ظهر می‌گذرد و به سوی آکیلون متمایل می‌شود»، حکیم می‌گوید: «زمین دایره‌ای به طرف مشرق می‌رود و خورشید را که غروب می‌کند، می‌گذارد، به سمتش متمایل می‌شود. دو منطقه استوایی، از سرطان تا جنوب، از برج جدی تا آکیلو، سپس شنوندگان شروع به فکر کردن کردند: «چطور؟ می گوید زمین در حال حرکت است؟ این چه خبر است؟ در نهایت او را احمق می دانستند و او واقعاً احمق بود.

  پاسخ هایی از این دست عمدتاً به اعتراضات مربوط به حرکت روزانه خورشید داده شد. ثانیاً، اشاره شد که برخی از آیات کتاب مقدس باید به صورت تمثیلی تفسیر شود (به مقاله تمثیل کتاب مقدس مراجعه کنید). بنابراین، گالیله خاطرنشان کرد که اگر کتاب مقدس کاملاً تحت اللفظی گرفته شود، معلوم می شود که خداوند دست دارد، او در معرض احساساتی مانند خشم و غیره است. به طور کلی، ایده اصلی مدافعان دکترین جنبش است. از زمین این بود که علم و دین اهداف متفاوتی دارند: علم پدیده های جهان مادی را با هدایت برهان عقل در نظر می گیرد، هدف دین ارتقای اخلاقی انسان، نجات اوست. گالیله در این رابطه از کاردینال بارونیو نقل کرد که کتاب مقدس نحوه صعود به بهشت ​​را آموزش می دهد، نه اینکه چگونه آسمان ها ساخته شده اند.

  این استدلال ها توسط کلیسای کاتولیک قانع کننده نبود و در سال 1616 دکترین چرخش زمین ممنوع شد و در سال 1631 گالیله به دلیل دفاع از خود توسط تفتیش عقاید محکوم شد. با این حال، در خارج از ایتالیا، این ممنوعیت تأثیر قابل توجهی بر توسعه علم نداشت و عمدتاً به سقوط اقتدار خود کلیسای کاتولیک کمک کرد.

  باید اضافه کرد که استدلال های مذهبی علیه حرکت زمین نه تنها توسط رهبران کلیسا، بلکه توسط دانشمندان (به عنوان مثال، تیکو براژ) ارائه شد. از سوی دیگر، راهب کاتولیک پائولو فوسکارینی مقاله کوتاهی نوشت: «نامه ای درباره دیدگاه فیثاغورثی ها و کوپرنیک در مورد تحرک زمین و بی حرکتی خورشید و در مورد سیستم جدید فیثاغورثی جهان» (1615). جایی که او ملاحظات نزدیک به گالیله را بیان کرد، و دیگو دی زونیگا، الهی‌دان اسپانیایی، حتی از نظریه کوپرنیک برای تفسیر برخی از آیات کتاب مقدس استفاده کرد (اگرچه بعداً نظر خود را تغییر داد). بنابراین، تضاد بین الهیات و آموزه حرکت زمین نه چندان تضادی بین علم و دین، بلکه تضاد بین اصول روش‌شناختی قدیمی (که در آغاز قرن هفدهم منسوخ شده بودند) و جدید بود. علم زیربنایی

  اهمیت فرضیه چرخش زمین برای توسعه علم

  درک مشکلات علمی مطرح شده توسط نظریه زمین در حال چرخش به کشف قوانین مکانیک کلاسیک و ایجاد کیهان شناسی جدید کمک کرد که بر اساس ایده بی نهایت جهان است. در طول این فرآیند، تضادهای بین این نظریه و قرائت تحت اللفظی کتاب مقدس به مرزبندی علم طبیعی و دین کمک کرد.

  همچنین ببینید

  یادداشت

  1. پوانکر، درباره علم، با. 362-364.
  2. این اثر برای اولین بار مشاهده شد

  نظریه جهان به عنوان یک سیستم ژئوسنتریک در قدیم بارها مورد انتقاد و تردید قرار گرفت. مشخص است که گالیله گالیله بر روی اثبات این نظریه کار کرده است. این جمله ای که در تاریخ ثبت شد متعلق به اوست: "و با این حال می چرخد!". اما با این حال ، همانطور که بسیاری از مردم فکر می کنند ، این او نبود که موفق شد این را ثابت کند ، بلکه نیکلاس کوپرنیک ، که در سال 1543 رساله ای در مورد حرکت اجرام آسمانی به دور خورشید نوشت. با کمال تعجب، با وجود تمام این شواهد، در مورد حرکت دایره ای زمین به دور یک ستاره عظیم، هنوز سؤالات نظری در مورد دلایلی که آن را به این حرکت سوق می دهد وجود دارد.

  دلایل حرکت

  قرون وسطی به پایان رسیده است، زمانی که مردم سیاره ما را بی حرکت می دانستند و هیچ کس حرکات آن را مناقشه نمی کند. اما دلایلی که چرا زمین در مسیری به دور خورشید حرکت می کند به طور قطع مشخص نیست. سه نظریه مطرح شده است:

  • چرخش بی اثر؛
  • میدانهای مغناطیسی؛
  • قرار گرفتن در معرض تابش خورشیدی

  دیگران هستند، اما آنها در برابر موشکافی نمی ایستند. همچنین جالب است که این سوال: "زمین در کدام جهت به دور یک جرم بزرگ آسمانی می چرخد؟" نیز به اندازه کافی صحیح نیست. پاسخ آن دریافت شده است، اما تنها با توجه به دستورالعمل عمومی پذیرفته شده دقیق است.

  خورشید ستاره بزرگی است که حیات در منظومه سیاره ای ما در اطراف آن متمرکز شده است. همه این سیارات در مدار خود به دور خورشید حرکت می کنند. زمین در مدار سوم حرکت می کند. دانشمندان با مطالعه این سوال: "زمین در مدار خود در کدام جهت می چرخد؟"، اکتشافات زیادی انجام داده اند. آنها متوجه شدند که خود مدار ایده آل نیست، بنابراین سیاره سبز ما از خورشید در نقاط مختلف در فواصل مختلف از یکدیگر قرار دارد. بنابراین، یک مقدار متوسط ​​محاسبه شد: 149،600،000 کیلومتر.

  زمین در 3 ژانویه به خورشید نزدیک تر و در 4 جولای دورتر است. مفاهیم زیر با این پدیده ها مرتبط است: کوچکترین و بزرگترین روز موقت در سال، نسبت به شب. دانشمندان با مطالعه همان سؤال: "زمین در مدار خورشیدی خود در کدام جهت می چرخد؟"، دانشمندان یک نتیجه دیگر گرفتند: روند حرکت دایره ای هم در مدار و هم در اطراف میله (محور) نامرئی خود رخ می دهد. پس از کشف این دو چرخش، دانشمندان نه تنها در مورد علل چنین پدیده‌هایی، بلکه در مورد شکل مدار و همچنین سرعت چرخش سؤالاتی پرسیدند.

  

  دانشمندان چگونه تعیین کردند که زمین در منظومه سیاره ای در کدام جهت به دور خورشید می چرخد؟

  تصویر مداری سیاره زمین توسط یک منجم و ریاضیدان آلمانی در اثر بنیادی خود در نجوم جدید، مدار را بیضوی می نامد.

  تمام اجرام روی سطح زمین با استفاده از توصیفات مرسوم از تصویر سیاره ای منظومه شمسی با آن می چرخند. می توان گفت که با مشاهده از شمال از فضا، به این سوال: "زمین در کدام جهت به دور نور مرکزی می چرخد؟"، پاسخ این خواهد بود: "از غرب به شرق".

  مقایسه با حرکات عقربه ها در ساعت - این برخلاف روند آن است. این دیدگاه در مورد ستاره شمالی پذیرفته شد. فردی که روی سطح زمین از سمت نیمکره شمالی قرار دارد، همین را خواهد دید. او که خود را روی یک توپ در حال حرکت در اطراف یک ستاره ثابت تصور کرد، چرخش خود را از راست به چپ خواهد دید. این معادل حرکت خلاف ساعت یا از غرب به شرق است.

  

  محور زمین

  همه اینها در پاسخ به این سؤال نیز صدق می کند: "زمین در کدام جهت حول محور خود می چرخد؟" - در جهت مخالف ساعت. اما اگر خود را به عنوان یک ناظر در نیمکره جنوبی تصور کنید، تصویر متفاوت به نظر می رسد - برعکس. اما با درک اینکه در فضا هیچ مفهومی از غرب و شرق وجود ندارد، دانشمندان از محور زمین و ستاره شمالی که محور به سمت آن هدایت می‌شود، بیرون رانده شدند. این پاسخ به طور کلی پذیرفته شده برای این سوال را تعیین کرد: "زمین در کدام جهت حول محور خود و حول مرکز منظومه شمسی می چرخد؟". بر این اساس خورشید در صبح از افق از مشرق نشان داده می شود و در غرب از چشم ما پنهان است. جالب است که بسیاری از مردم چرخش های زمین به دور میله محوری نامرئی خود را با چرخش یک بالا مقایسه می کنند. اما در عین حال، محور زمین قابل مشاهده نیست و تا حدودی کج است و عمودی نیست. همه اینها در شکل کره زمین و مدار بیضی شکل منعکس شده است.

  

  روزهای جانبی و خورشیدی

  دانشمندان علاوه بر پاسخ به این سوال: «زمین در جهت عقربه‌های ساعت یا خلاف جهت عقربه‌های ساعت می‌چرخد؟»، دانشمندان زمان چرخش را حول محور نامرئی خود محاسبه کردند. 24 ساعت است. جالب اینجاست که این فقط یک عدد تقریبی است. در واقع، یک دور کامل 4 دقیقه کمتر است (23 ساعت و 56 دقیقه و 4.1 ثانیه). این به اصطلاح روز ستاره است. ما یک روز در روز خورشیدی را در نظر می گیریم: 24 ساعت، زیرا زمین هر روز به 4 دقیقه اضافی در مدار سیاره خود نیاز دارد تا به جای خود بازگردد.

  مانند سایر سیارات منظومه شمسی، 2 حرکت اصلی را انجام می دهد: حول محور خود و اطراف خورشید. از قدیم الایام، بر اساس این دو حرکت منظم است که محاسبه زمان و قابلیت ترسیم تقویم است.

  روز زمان چرخش حول محور خود است. یک سال یک انقلاب به دور خورشید است. تقسیم به ماه نیز در ارتباط مستقیم با پدیده های نجومی است - مدت زمان آنها با مراحل ماه مرتبط است.

  چرخش زمین به دور محور خود

  سیاره ما حول محور خود از غرب به شرق می چرخد، یعنی در خلاف جهت عقربه های ساعت (هنگامی که از قطب شمال مشاهده می شود.) محور یک خط مستقیم مجازی است که از کره زمین در منطقه قطب شمال و جنوب عبور می کند، یعنی. قطب ها موقعیت ثابتی دارند و در حرکت چرخشی شرکت نمی کنند، در حالی که تمام مکان های دیگر روی سطح زمین می چرخند و سرعت چرخش یکسان نیست و به موقعیت آنها نسبت به استوا بستگی دارد - هر چه به استوا نزدیکتر باشد، بیشتر است. سرعت دوران.

  به عنوان مثال، در منطقه ایتالیا، سرعت چرخش تقریبا 1200 کیلومتر در ساعت است. پیامدهای چرخش زمین به دور محور خود، تغییر روز و شب و حرکت ظاهری کره آسمانی است.

  در واقع، به نظر می رسد که ستارگان و دیگر اجرام آسمانی آسمان شب در جهت مخالف حرکت ما با سیاره (یعنی از شرق به غرب) حرکت می کنند.

  به نظر می رسد که ستارگان در اطراف ستاره شمالی قرار دارند که بر روی یک خط فرضی - ادامه محور زمین در جهت شمال قرار دارد. حرکت ستارگان دلیلی بر این نیست که زمین حول محور خود می چرخد، زیرا این حرکت می تواند نتیجه چرخش کره آسمانی باشد، اگر فرض کنیم این سیاره موقعیت ثابت و بی حرکتی در فضا دارد.

  آونگ فوکو

  شواهد انکارناپذیری مبنی بر اینکه زمین به دور محور خود می چرخد ​​در سال 1851 توسط فوکو ارائه شد که آزمایش معروف آونگ را انجام داد.

  تصور کنید که با قرار گرفتن در قطب شمال، آونگی را در حرکت نوسانی قرار دهیم. نیروی خارجی وارد بر آونگ گرانش است، در حالی که بر تغییر جهت نوسان تأثیر نمی گذارد. اگر یک آونگ مجازی تهیه کنیم که ردهایی روی سطح بگذارد، می توانیم مطمئن شویم که پس از مدتی مسیرها در جهت عقربه های ساعت حرکت می کنند.

  این چرخش می تواند با دو عامل مرتبط باشد: یا با چرخش صفحه ای که آونگ روی آن نوسان می کند یا با چرخش کل سطح.

  با در نظر گرفتن اینکه هیچ نیرویی روی آونگ قادر به تغییر صفحه حرکات نوسانی نیست، می توان فرضیه اول را رد کرد. از این نتیجه می شود که زمین است که می چرخد ​​و حول محور خود حرکت می کند. این آزمایش در پاریس توسط فوکو انجام شد، او از یک آونگ بزرگ به شکل یک کره برنزی به وزن حدود 30 کیلوگرم استفاده کرد که از یک کابل 67 متری آویزان شده بود. نقطه شروع حرکات نوسانی روی سطح کف پانتئون ثابت شد.

  پس این زمین است که می چرخد ​​و نه کره آسمانی. افرادی که از سیاره ما آسمان را رصد می کنند، حرکت خورشید و سیارات را ثابت می کنند، یعنی. تمام اجسام در جهان در حرکت هستند.

  معیار زمان - روز

  یک روز مدت زمانی است که زمین طول می کشد تا یک چرخش به دور محور خود انجام دهد. دو تعریف از اصطلاح "روز" وجود دارد. "روز خورشیدی" فاصله زمانی چرخش زمین است که در آن . مفهوم دیگر - "روز غیر طبیعی" - دلالت بر نقطه شروع متفاوتی دارد - هر ستاره. مدت زمان این دو نوع روز یکسان نیست. طول جغرافیایی یک روز غیر طبیعی 23 ساعت و 56 دقیقه و 4 ثانیه است، در حالی که طول روز خورشیدی 24 ساعت است.

  مدت زمان متفاوت به این دلیل است که زمین، با چرخش حول محور خود، یک چرخش مداری نیز به دور خورشید انجام می دهد.

  در اصل، مدت زمان یک روز خورشیدی (اگرچه 24 ساعت در نظر گرفته می شود) یک مقدار متغیر است. این به این دلیل است که حرکت زمین در مدار آن با سرعت متغیر اتفاق می افتد. وقتی زمین به خورشید نزدیک‌تر است، سرعت حرکت آن در مدار بیشتر می‌شود، با دور شدن از خورشید، سرعت آن کاهش می‌یابد. در این راستا، مفهومی به عنوان "متوسط ​​روز خورشیدی" معرفی شد، یعنی مدت آنها 24 ساعت است.

  گردش به دور خورشید با سرعت 107000 کیلومتر در ساعت

  سرعت حرکت زمین به دور خورشید دومین حرکت اصلی سیاره ما است. زمین در مداری بیضوی حرکت می کند، یعنی. مدار بیضوی است هنگامی که در مجاورت زمین قرار می گیرد و در سایه آن می افتد، کسوف رخ می دهد. میانگین فاصله زمین و خورشید تقریباً 150 میلیون کیلومتر است. ستاره شناسی از واحدی برای اندازه گیری فواصل درون منظومه شمسی استفاده می کند. آن را "واحد نجومی" (AU) می نامند.

  سرعت حرکت زمین در مدار خود تقریباً 107000 کیلومتر در ساعت است.
  زاویه تشکیل شده توسط محور زمین و صفحه بیضی تقریباً 66 درجه و 33 دقیقه است، این یک مقدار ثابت است.

  اگر خورشید را از زمین مشاهده کنید، به نظر می رسد که این خورشید است که در طول سال در آسمان حرکت می کند و از میان ستارگان عبور می کند و زودیاک را تشکیل می دهد. در واقع خورشید از صورت فلکی Ophiuchus نیز می گذرد، اما به دایره زودیاک تعلق ندارد.