Rotația Pământului. orbita Pământului. Cerc complet în jurul soarelui

Perioada de revoluție a Pământului în jurul axei sale este o valoare constantă. Din punct de vedere astronomic, este egal cu 23 de ore, 56 de minute și 4 secunde. Cu toate acestea, oamenii de știință nu au ținut cont de eroarea nesemnificativă, rotunjind aceste cifre până la 24 de ore sau o zi Pământească. O astfel de revoluție se numește rotație zilnică și are loc de la vest la est. Pentru o persoană de pe Pământ, arată ca dimineața, după-amiaza și seara, înlocuindu-se reciproc. Cu alte cuvinte, răsăritul, amiaza și apusul soarelui coincid complet cu rotația zilnică a planetei.

Care este axa Pământului?

Axa Pământului poate fi reprezentată mental ca o linie imaginară în jurul căreia se rotește a treia planetă de la Soare. Această axă traversează suprafața Pământului în două puncte constante - la polii geografici nord și sud. Dacă, de exemplu, continuăm mental direcția axei pământului în sus, atunci aceasta va trece pe lângă Steaua Polară. Apropo, asta explică imobilitatea Stelei Polare. Se creează efectul că sfera cerească se mișcă în jurul axei și, prin urmare, în jurul acestei stele.

De asemenea, unei persoane de pe Pământ i se pare că cerul înstelat se rotește în direcția de la est la vest. Dar nu este. Mișcarea aparentă este doar o reflectare a adevăratei rotații diurne. Este important să știm că planeta noastră participă simultan nu la unul, ci la cel puțin două procese. Se învârte în jurul axei pământului și face o mișcare orbitală în jurul corpului ceresc.

Mișcarea aparentă a Soarelui este, de asemenea, o reflectare a adevăratei mișcări a planetei noastre pe orbita sa în jurul său. Ca rezultat, mai întâi vine ziua și apoi - noaptea. Rețineți că o mișcare este de neconceput fără cealaltă! Acestea sunt legile universului. Mai mult, dacă perioada de revoluție a Pământului în jurul axei sale este egală cu o zi Pământească, atunci timpul mișcării sale în jurul corpului ceresc este o valoare variabilă. Să aflăm ce influențează acești indicatori.

Ce afectează viteza de rotație a orbitei Pământului?

Perioada de revoluție a Pământului în jurul axei sale este o valoare constantă, ceea ce nu se poate spune despre viteza cu care planeta albastră se mișcă pe orbită în jurul stelei. Multă vreme, astronomii au crezut că această viteză este constantă. S-a dovedit că nu! În prezent, datorită celor mai precise instrumente de măsurare, oamenii de știință au descoperit o ușoară abatere în cifrele obținute anterior.

Motivul pentru această variabilitate este frecarea care apare în timpul mareelor. Acesta este cel care afectează direct scăderea vitezei orbitale a celei de-a treia planete de la Soare. La rândul lor, fluxurile și refluxurile sunt o consecință a acțiunii asupra Pământului a satelitului său permanent - Luna. O persoană nu observă o astfel de revoluție a planetei în jurul corpului ceresc, precum și perioada de rotație a Pământului în jurul axei sale. Dar nu putem să nu fim atenți la schimbarea anotimpurilor: primăvara face loc verii, vara toamnei și toamna iernii. Și asta se întâmplă tot timpul. Aceasta este consecința mișcării orbitale a planetei, care durează 365,25 zile, sau un an Pământesc.

Este demn de remarcat faptul că Pământul se mișcă neuniform față de Soare. De exemplu, în unele puncte este cel mai aproape de corpul ceresc, iar în altele este cel mai îndepărtat de acesta. Și încă ceva: orbita în jurul Pământului nu este un cerc, ci un oval sau o elipsă.

De ce o persoană nu observă rotația zilnică?

O persoană nu va putea niciodată să observe rotația planetei, aflându-se la suprafața ei. Acest lucru se datorează diferenței de dimensiune a noastră și a globului – este prea mare pentru noi! Perioada de revoluție a Pământului în jurul axei sale nu poate fi observată în niciun fel, dar se va putea simți: ziua va fi înlocuită de noapte și invers. Acest lucru a fost deja discutat mai sus. Dar ce s-ar întâmpla dacă planeta albastră nu s-ar putea roti în jurul axei sale? Și iată ce: pe o parte a Pământului ar fi zi veșnică, iar pe cealaltă - noapte veșnică! Îngrozitor, nu-i așa?

Este important de știut!

Deci, perioada de revoluție a Pământului în jurul axei sale este de aproape 24 de ore, iar timpul „călătoriei” sale în jurul Soarelui este de aproximativ 365,25 zile (un an Pământesc), deoarece această valoare nu este constantă. Să vă atragem atenția asupra faptului că, pe lângă cele două mișcări considerate, Pământul participă și la altele. De exemplu, ea, împreună cu restul planetelor, se deplasează în raport cu Calea Lactee - galaxia noastră natală. La rândul său, Calea Lactee face unele mișcări în raport cu alte galaxii învecinate. Și totul se întâmplă pentru că nu a existat și nu va exista niciodată nimic imuabil și imobil în Univers! Acest lucru trebuie reținut pentru tot restul vieții.

De ce se rotește pământul pe axa sa? De ce, în prezența frecării, nu s-a oprit timp de milioane de ani (sau poate s-a oprit și s-a rotit în cealaltă direcție de mai multe ori)? Ce determină deriva continentală? Care este cauza cutremurelor? De ce au dispărut dinozaurii? Cum se explică științific perioadele de glaciare? În ce fel sau mai precis cum să explicăm științific astrologia empirică?Încercați să răspundeți la aceste întrebări în ordine.

Rezumate

1. Motivul rotației planetelor în jurul axei lor este o sursă externă de energie - Soarele.
2. Mecanismul de rotație este următorul:
   • Soarele încălzește fazele gazoase și lichide ale planetelor (atmosfera și hidrosfera).
   • Ca urmare a încălzirii neuniforme, apar curenți de „aer” și „mare”, care, prin interacțiunea cu faza solidă a planetei, încep să o rotească într-o direcție sau alta.
   • Configurația fazei solide a planetei, ca și paletele unei turbine, determină direcția și viteza de rotație.
3. Dacă faza solidă nu este suficient de monolitică și solidă, atunci se mișcă (deriva continentală).
4. Mișcarea fazei solide (deriva continentală) poate duce la o accelerare sau decelerare a rotației până la o schimbare a sensului de rotație etc. Sunt posibile efecte oscilatorii și alte efecte.
5. La rândul său, faza superioară solidă deplasată în mod similar (crusta terestră) interacționează cu straturile subiacente ale pământului, care sunt mai stabile în ceea ce privește rotația. La limita de contact, o cantitate mare de energie este eliberată sub formă de căldură. Această energie termică, aparent, este unul dintre principalele motive pentru încălzirea Pământului. Și această graniță este una dintre zonele în care are loc formarea rocilor și a mineralelor.
6. Toate aceste accelerari si decelerari au un efect pe termen lung (clima), si un efect pe termen scurt (meteo), si nu numai meteorologic, ci si geologic, biologic, genetic.

Confirmări

Centura de cutremur nu este altceva decât un acordeon gigant, care se află în mișcare constantă sub influența forțelor variabile de tracțiune și compresiune.

În urma vânturilor și curenților, este posibil să se determine punctele (zonele) de aplicare a forțelor de destorsare și frânare, iar apoi folosind un model matematic prefabricat al zonei, se poate calcula cutremurele în mod strict matematic, în funcție de puterea datelor!

Sunt explicate fluctuațiile zilnice ale câmpului magnetic al Pământului, apar explicații complet diferite ale fenomenelor geologice și geofizice, apar fapte suplimentare pentru analiza ipotezelor despre originea planetelor sistemului solar.

Formarea unor astfel de formațiuni geologice, cum ar fi arcurile insulare, de exemplu, Insulele Aleutine sau Kuril, este explicată. Arcurile se formează din partea opusă acțiunii forțelor mării și vântului, ca urmare a interacțiunii unui continent mobil (de exemplu, Eurasia) cu o crustă oceanică mai puțin mobilă (de exemplu, Oceanul Pacific). În acest caz, crusta oceanică nu se mișcă sub continent, ci, dimpotrivă, continentul se deplasează spre ocean și numai în acele locuri în care crusta oceanică transferă forțe pe alt continent (în acest exemplu, America) se poate deplasa crusta oceanică sub continent și nu se formează arcuri aici. La rândul său, în mod similar, continentul american transferă eforturi către scoarța Oceanului Atlantic și prin aceasta către Eurasia și Africa, adică. cercul este închis.

Această mișcare este confirmată de structura în bloc a faliilor de pe fundul oceanelor Pacific și Atlantic; mișcările au loc în blocuri de-a lungul direcției forțelor.

Câteva fapte sunt explicate:

• de ce s-au stins dinozaurii (s-au schimbat, au scăzut viteza de rotație și au crescut semnificativ durata zilei, eventual până la o schimbare completă a sensului de rotație);
• de ce au avut loc perioadele de glaciare;
• de ce unele plante au ore de zi diferite determinate genetic.

Prin genetică se explică și această astrologie empiric alchimică.

Problemele de mediu asociate chiar și cu schimbările climatice ușoare pot afecta în mod semnificativ biosfera Pământului prin curenții marini.

Puterea radiației solare atunci când se apropie de Pământ este uriașă ~ 1,5 kWh/m

De fapt, nici măcar suprafața mării nu corespunde formei geoidului. Forma pe care o vedem în secțiune este aceeași formă gravitațională mai mult sau mai puțin echilibrată pe care a atins-o globul.

Există și abateri locale de la geoid. De exemplu, Gulf Stream se ridică cu 100-150 cm deasupra suprafeței apei înconjurătoare, Marea Sargasso este ridicată și, dimpotrivă, nivelul oceanului este coborât în ​​apropierea Bahamas și peste Transeul Puerto Rico. Motivul acestor mici diferențe sunt vânturile și curenții. Vânturile alice de est duc apa în partea de vest a Atlanticului. Curentul Golfului duce acest exces de apă, astfel încât nivelul său este mai mare decât cel al apelor din jur. Nivelul Mării Sargasilor este mai ridicat deoarece este centrul circulației curenților și apa este introdusă în ea din toate părțile.

Schema tectonica si sistemul actual al Oceanului Atlantic.

1 - Gulf Stream, 2 și 3 - curenți ecuatoriali(Alizee de nord și de sud),4 - Antileană, 5 - Caraibe, 6 - Canare, 7 - Portugheză, 8 - Atlanticul de Nord, 9 - Irminger, 10 - Norvegiană, 11 - Groenlandeză de Est, 12 - Groenlandeză de Vest, 13 - Labrador, 14 - Guineană, 15 - Benguela, 16 - Braziliană, 18 - ko.Curentul circumpolar antarctic (ACC)

(conform observațiilor prin satelit cu laser din ultimii 15 ani)

După cum știți, gena este o formație mai mult sau mai puțin stabilă. Pentru a obține mutații, sunt necesare influențe externe semnificative: ​​radiații (iradiere), influență chimică (otrăvire), influență biologică (infecții și boli). Astfel, în genă, ca prin analogie în inelele anuale ale plantelor, mutațiile nou dobândite sunt fixate. Acest lucru este cunoscut în special pentru exemplul plantelor, există plante cu ore de zi lungi și scurte. Și acest lucru indică deja în mod direct durata perioadei de lumină corespunzătoare, când s-a format această specie.

.

Câteva ipoteze și concluzii care decurg din această teorie a rotației Pământului

În 1754, filozoful german I. Kant a explicat schimbările în accelerarea mișcării Lunii prin faptul că cocoașele de maree formate de Luna pe Pământ, ca urmare a frecării, sunt purtate împreună cu corpul solid al Pământului în direcția de rotație a Pământului (vezi figura). Atracția acestor cocoașe de către Lună împreună dă câteva forțe care încetinesc rotația Pământului. Mai mult, teoria matematică a „decelerației seculare” a rotației Pământului a fost dezvoltată de J. Darwin.

Din punctul de vedere al acestei teorii,dacă a apărut o civilizație extraterestră, nu a fost pe Marte, ci pe Venus. Și ar trebui să căutăm nu pe marțieni, ci pe urmașii venusienilor, ceea ce, poate, suntem într-o oarecare măsură.

1. Ecologie și climă

Astfel, această teorie respinge ideea unui echilibru termic constant (zero). În bilanţurile cunoscute de mine nu există energie a cutremurelor, a deriva continentală, a mareelor, a încălzirii Pământului şi a formării rocilor, menţinerea rotaţiei Lunii, a vieţii biologice. (Se pare că viața biologică este o modalitate de a absorbi energie). Se știe că atmosfera pentru producerea vântului folosește mai puțin de 1% din energie pentru a menține sistemul de curenți. În același timp, din cantitatea totală de căldură transportată de curenți, poate fi utilizată de 100 de ori mai mult. Deci această valoare de 100 de ori mai mare și, de asemenea, energia eoliană sunt utilizate inegal în timp pentru cutremure, taifunuri și uragane, deriva continentală, maree, încălzirea Pământului și formarea rocilor, menținerea rotației Pământului și a Lunii etc.

Problemele de mediu asociate chiar și cu schimbările climatice ușoare datorate modificărilor curenților marini pot afecta în mod semnificativ biosfera Pământului. Orice încercare greșită (sau deliberată în interesul unei singure națiuni) de a schimba clima prin întoarcerea râurilor (de nord), așezarea canalelor (nasul lui Kanin), construirea de baraje prin strâmtori etc., datorită vitezei de implementare, pe lângă beneficiile directe, va duce în mod necesar la o schimbare a „echilibrului seismic” existent în scoarța terestră. la formarea de noi zone seismice.

Cu alte cuvinte, trebuie să înțelegeți mai întâi toate relațiile și apoi să învățați cum să controlați rotația Pământului - aceasta este una dintre sarcinile pentru dezvoltarea ulterioară a civilizației.

P.S.

După cum sa menționat mai sus (a se vedea teza nr. 5), o cantitate mare de energie este eliberată sub formă de căldură la limita de contact (limita Mohorovichich). Și această graniță este una dintre zonele în care are loc formarea rocilor și a mineralelor. Natura reacțiilor (chimice sau atomice, aparent chiar ambele) este necunoscută, dar pe baza unor fapte se pot trage deja următoarele concluzii.

1. V.A. Volynsky. "Astronomie". Educaţie. Moscova. 1971
2. P.G. Kulikovski. „Ghidul amatorilor de astronomie”. Fizmatgiz. Moscova. 1961
3. S. Alekseev. „Cum cresc munții” Chimia și viața secolului XXI №4. 1998 Dicţionar enciclopedic marin. Constructii navale. Saint Petersburg. 1993
4. Kukal „Marile mistere ale Pământului”. Progres. Moscova. 1988
5. I.P. Selinov „Izotopi Volumul III”. Știința. Moscova. 1970 „Rotația Pământului” TSB volumul 9. Moscova.
6. D. Tolmazin. „Ocean în mișcare” Gidrometeoizdat. 1976
7. A. N. Oleinikov „Ceas geologic“. Sân. Moscova. 1987
8. G.S.Grinberg, D.A.Dolin și alții „Arctica în pragul mileniului trei“. Știința. Sankt Petersburg 2000

Rotația zilnică a Pământului- rotația Pământului în jurul axei sale cu o perioadă de o zi sideală, a cărei manifestare observată este rotația zilnică a sferei cerești. Rotația Pământului este de la vest la est. Când este privit din Steaua Polară sau Polul Nord al Eclipticii, rotația Pământului are loc în sens invers acelor de ceasornic.

YouTube enciclopedic

• 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) varphi ))))+(\frac ((R_(p))^(2)h)(\sqrt ((R_(p))^(4)+(R_(e)))^(R_(e)))^(R_(e))\rm\(e))\ dreapta)\omega), Unde R e (\displaystyle R_(e))= 6378,1 km - raza ecuatorială, R p (\displaystyle R_(p))= 6356,8 km - raza polară.

  • O aeronavă care zboară cu această viteză de la est la vest (la o altitudine de 12 km: 936 km/h la latitudinea Moscovei, 837 km/h la latitudinea Sankt Petersburg) va fi în repaus în cadrul de referință inerțial.
  • Suprapunerea rotației Pământului în jurul axei sale cu o perioadă de o zi siderale și în jurul Soarelui cu o perioadă de un an duce la o inegalitate a zilelor solare și siderale: lungimea zilei solare medii este exact de 24 de ore, ceea ce este cu 3 minute și 56 de secunde mai lungă decât ziua siderale.

  Sensul fizic și confirmarea experimentală

  Semnificația fizică a rotației Pământului în jurul axei sale

  Deoarece orice mișcare este relativă, este necesar să se indice un cadru de referință specific, în raport cu care se studiază mișcarea unui corp. Când se spune că Pământul se rotește în jurul unei axe imaginare, înseamnă că efectuează mișcare de rotație față de orice cadru de referință inerțial, iar perioada acestei rotații este egală cu zilele siderale - perioada unei revoluții complete a Pământului (sfera cerească) în raport cu sfera cerească (Pământ).

  Toate dovezile experimentale ale rotației Pământului în jurul axei sale se reduc la dovada că cadrul de referință asociat Pământului este un cadru de referință non-inerțial de un tip special - un cadru de referință care realizează mișcare de rotație în raport cu cadrele de referință inerțiale.

  Spre deosebire de mișcarea inerțială (adică mișcarea rectilinie uniformă în raport cu cadrele de referință inerțiale), pentru a detecta mișcarea neinerțială a unui laborator închis, nu este necesar să se facă observații asupra corpurilor externe - o astfel de mișcare este detectată folosind experimente locale (adică experimente efectuate în interiorul acestui laborator). În acest sens al cuvântului, mișcarea neinerțială, inclusiv rotația Pământului în jurul axei sale, poate fi numită absolută.

  Forțele de inerție

  Efectele forței centrifuge

  Dependența accelerației în cădere liberă de latitudinea geografică. Experimentele arată că accelerația căderea liberă depinde de latitudinea geografică: cu cât este mai aproape de pol, cu atât este mai mare. Acest lucru se datorează acțiunii forței centrifuge. În primul rând, punctele de pe suprafața pământului situate la latitudini mai mari sunt mai aproape de axa de rotație și, prin urmare, la apropierea de pol, distanța r (\displaystyle r) scade de la axa de rotatie, ajungand la zero la pol. În al doilea rând, odată cu creșterea latitudinii, unghiul dintre vectorul forței centrifuge și planul orizontului scade, ceea ce duce la o scădere a componentei verticale a forței centrifuge.

  Acest fenomen a fost descoperit în 1672, când astronomul francez Jean Richet, aflat într-o expediție în Africa, a descoperit că ceasurile cu pendul merg mai încet în apropierea ecuatorului decât la Paris. Newton a explicat curând acest lucru spunând că perioada unui pendul este invers proporțională cu rădăcina pătrată a accelerației gravitaționale, care scade la ecuator din cauza forței centrifuge.

  Aplatizarea Pământului. Influența forței centrifuge duce la aplatizarea Pământului la poli. Acest fenomen, prezis de Huygens și Newton la sfârșitul secolului al XVII-lea, a fost descoperit pentru prima dată de Pierre de Mopertui la sfârșitul anilor 1730 ca urmare a procesării acestor două expediții franceze special echipate pentru a rezolva această problemă în Peru (sub conducerea lui Pierre Buger și Charles de La Condamine) și Laponia (sub însuși conducerea lui Mopert Klero).

  Efectele forței Coriolis: experimente de laborator

  Acest efect ar trebui exprimat cel mai clar la poli, unde perioada de rotație completă a planului pendulului este egală cu perioada de rotație a Pământului în jurul axei sale (zile siderale). În cazul general, perioada este invers proporțională cu sinusul latitudinii geografice, la ecuator planul oscilațiilor pendulului rămânând neschimbat.

  Giroscop- un corp în rotație cu un moment de inerție semnificativ păstrează un moment unghiular dacă nu există perturbații puternice. Foucault, care s-a săturat să explice ce s-a întâmplat cu un pendul Foucault care nu se afla la pol, a dezvoltat o altă demonstrație: un giroscop suspendat și-a păstrat orientarea, ceea ce înseamnă că s-a rotit încet față de observator.

  Deviația proiectilelor în timpul tragerii armei. O altă manifestare observabilă a forței Coriolis este devierea traiectoriilor proiectilelor (la dreapta în emisfera nordică, la stânga în emisfera sudică) trase în direcție orizontală. Din punct de vedere al sistemului de referință inerțial, pentru proiectilele trase de-a lungul meridianului, acest lucru se datorează dependenței vitezei liniare de rotație a Pământului de latitudinea geografică: atunci când se deplasează de la ecuator la pol, proiectilul păstrează componenta orizontală a vitezei neschimbată, în timp ce viteza liniară de rotație a punctelor de pe pământ duce la o scădere a vitezei de rotație a punctelor de pe suprafața pământului, care duce la scăderea direcției suprafeței pământului. de rotația Pământului. Dacă focul a fost tras paralel cu ecuatorul, atunci deplasarea proiectilului față de paralelă se datorează faptului că traiectoria proiectilului se află în același plan cu centrul Pământului, în timp ce punctele de pe suprafața pământului se mișcă într-un plan perpendicular pe axa de rotație a Pământului. Acest efect (pentru cazul tragerii de-a lungul meridianului) a fost prezis de Grimaldi în anii 40 ai secolului al XVII-lea. și publicat pentru prima dată de Riccioli în 1651.

  Abaterea corpurilor în cădere liberă de la verticală. ( ) Dacă viteza corpului are o componentă verticală mare, forța Coriolis este îndreptată spre est, ceea ce duce la o abatere corespunzătoare a traiectoriei unui corp în cădere liberă (fără viteza inițială) dintr-un turn înalt. Când este luat în considerare într-un cadru de referință inerțial, efectul se explică prin faptul că vârful turnului în raport cu centrul Pământului se mișcă mai repede decât baza, datorită căruia traiectoria corpului se dovedește a fi o parabolă îngustă, iar corpul este ușor înaintea bazei turnului.

  Efectul Eötvös. La latitudini joase, forța Coriolis, atunci când se deplasează de-a lungul suprafeței pământului, este direcționată pe direcție verticală și acțiunea ei duce la creșterea sau scăderea accelerației căderii libere, în funcție de deplasarea corpului către vest sau est. Acest efect se numește efectul Eötvös în onoarea fizicianului maghiar Lorand Åtvös, care l-a descoperit experimental la începutul secolului al XX-lea.

  Experimente folosind legea conservării momentului unghiular. Unele experimente se bazează pe legea conservării momentului: într-un cadru de referință inerțial, valoarea momentului (egal cu produsul momentului inerția înmulțit cu viteza unghiulară de rotație) nu se modifică sub acțiunea forțelor interne. Dacă la un moment dat instalația este nemișcată față de Pământ, atunci viteza de rotație a acesteia față de cadrul de referință inerțial este egală cu viteza unghiulară de rotație a Pământului. Dacă modificați momentul de inerție al sistemului, atunci viteza unghiulară de rotație a acestuia ar trebui să se schimbe, adică va începe rotația față de Pământ. Într-un cadru de referință non-inerțial asociat cu Pământul, rotația are loc ca urmare a acțiunii forței Coriolis. Această idee a fost propusă de omul de știință francez Louis Poinsot în 1851.

  Primul astfel de experiment a fost efectuat de Hagen în 1910: două greutăți pe o bară transversală netedă au fost instalate nemișcate față de suprafața Pământului. Apoi, distanța dintre sarcini a fost redusă. Ca urmare, instalația a intrat în rotație. Un experiment și mai ilustrativ a fost făcut de omul de știință german Hans Bucka în 1949. O tijă de aproximativ 1,5 metri lungime a fost instalată perpendicular pe un cadru dreptunghiular. Inițial, tija era orizontală, instalația era staționară față de Pământ. Apoi tija a fost adusă în poziție verticală, ceea ce a dus la o modificare a momentului de inerție al instalației de aproximativ 10 4 ori și la rotația sa rapidă cu o viteză unghiulară de 10 4 ori mai mare decât viteza de rotație a Pământului.

  Pâlnie în baie.

  Deoarece forța Coriolis este foarte slabă, are un efect neglijabil asupra direcției vârtejului apei atunci când se scurge într-o chiuvetă sau cadă, deci, în general, direcția de rotație într-o pâlnie nu este legată de rotația Pământului. Numai în experimente atent controlate este posibil să se separe efectul forței Coriolis de alți factori: în emisfera nordică, pâlnia va fi răsucită în sens invers acelor de ceasornic, în emisfera sudică - invers.

  Efectele forței Coriolis: fenomene în mediu

  Experimente optice

  O serie de experimente care demonstrează rotația Pământului se bazează pe efectul Sagnac: dacă interferometrul inel se rotește, atunci din cauza efectelor relativiste, apare o diferență de fază în fasciculele care se apropie.

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

  Unde A (\displaystyle A)- aria proiecției inelului pe planul ecuatorial (planul perpendicular pe axa de rotație), c (\displaystyle c)- viteza luminii, ω (\displaystyle \omega )- viteza unghiulara de rotatie. Pentru a demonstra rotația Pământului, acest efect a fost folosit de către fizicianul american Michelson într-o serie de experimente efectuate în 1923-1925. În experimentele moderne care utilizează efectul Sagnac, rotația Pământului trebuie luată în considerare pentru a calibra interferometrele inelare.

  Există o serie de alte demonstrații experimentale ale rotației diurne a Pământului.

  Rotire neuniformă

  Precesiune și nutație

  Istoria ideii de rotație zilnică a Pământului

  Antichitate

  Explicația rotației zilnice a cerului prin rotația Pământului în jurul axei sale a fost propusă pentru prima dată de reprezentanții școlii pitagoreice, siracusenii Hicket și Ekfant. Potrivit unor reconstrucții, Pitagoreeanul Philolaus din Croton (secolul al V-lea î.Hr.) a pretins și el rotația Pământului. O afirmație care poate fi interpretată ca o indicație a rotației Pământului este conținută în dialogul platonic Timeu .

  Cu toate acestea, aproape nimic nu se știe despre Giketa și Ekfant și chiar și existența lor este uneori pusă la îndoială. Potrivit opiniei majorității oamenilor de știință, Pământul în sistemul lumii lui Philolaus nu s-a rotit, ci s-a mișcat înainte în jurul Focului Central. În celelalte scrieri ale sale, Platon urmează viziunea tradițională a imobilității Pământului. Cu toate acestea, am primit numeroase dovezi că ideea de rotație a Pământului a fost apărată de filozoful Heraclides Pontic (secolul al IV-lea î.Hr.). Probabil, o altă presupunere a lui Heraclid este legată de ipoteza de rotație a Pământului în jurul axei sale: fiecare stea este o lume care include pământ, aer, eter și toate acestea sunt situate în spațiu infinit. Într-adevăr, dacă rotația zilnică a cerului este o reflectare a rotației Pământului, atunci premisa de a considera stelele ca fiind pe aceeași sferă dispare.

  Aproximativ un secol mai târziu, asumarea rotației Pământului a devenit parte integrantă a primei, propusă de marele astronom Aristarh din Samos (secolul III î.Hr.). Aristarh a fost susținut de babilonianul Seleucus (sec. II î.Hr.), precum și de Heraclid Pontic, care considera Universul ca fiind infinit. Faptul că ideea rotației zilnice a Pământului și-a avut susținătorii încă din secolul I d.Hr. e., mărturisesc unele afirmații ale filosofilor Seneca, Derkillid, astronomul Claudius Ptolemeu. Majoritatea covârșitoare a astronomilor și filozofilor nu s-au îndoit însă de imobilitatea Pământului.

  Argumentele împotriva ideii de mișcare a Pământului se găsesc în lucrările lui Aristotel și Ptolemeu. Deci, în tratatul său Despre Rai Aristotel justifică imobilitatea Pământului prin faptul că pe un Pământ în rotație, corpurile aruncate vertical în sus nu puteau cădea până la punctul de la care începea mișcarea lor: suprafața Pământului s-ar mișca sub corpul aruncat. Un alt argument pentru imobilitatea Pământului, dat de Aristotel, se bazează pe teoria sa fizică: Pământul este un corp greu, iar corpurile grele au tendința de a se deplasa spre centrul lumii, și nu se rotesc în jurul lui.

  Din lucrarea lui Ptolemeu rezultă că susținătorii ipotezei rotației Pământului au răspuns acestor argumente că atât aerul, cât și toate obiectele terestre se mișcă odată cu Pământul. Aparent, rolul aerului în acest raționament este fundamental important, deoarece se înțelege că tocmai mișcarea lui împreună cu Pământul este cea care ascunde rotația planetei noastre. Ptolemeu contracarează acest lucru spunând că

  corpurile din aer vor părea mereu în urmă... Și dacă corpurile s-ar roti împreună cu aerul în ansamblu, atunci niciunul dintre ele nu ar părea să fie înaintea celuilalt sau să rămână în urma lui, ci ar rămâne pe loc, în zbor și aruncându-l nu ar face abateri sau mișcări în alt loc precum cele pe care le vedem cu ochii noștri având loc, și nu ar fi deloc încetinit, sau accelerat Pământul.

  Evul mediu

  India

  Primul dintre autorii medievali, care a sugerat că Pământul se rotește în jurul axei sale, a fost marele astronom și matematician indian Aryabhata (sfârșitul secolelor V - începutul secolului VI). O formulează în mai multe locuri în tratatul său. Ariabhatia, De exemplu:

  Așa cum o persoană de pe o navă care se deplasează înainte vede obiectele fixe care se mișcă înapoi, tot așa un observator... vede stele fixe mișcându-se în linie dreaptă spre vest.

  Nu se știe dacă această idee îi aparține lui Aryabhata însuși sau dacă a împrumutat-o ​​de la astronomii greci antici.

  Aryabhata a fost susținută de un singur astronom, Prthudaka (secolul al IX-lea). Majoritatea oamenilor de știință indieni au apărat imobilitatea Pământului. Astfel, astronomul Varahamihira (secolul al VI-lea) a susținut că pe un Pământ care se rotește, păsările care zboară în aer nu se pot întoarce la cuiburile lor, iar pietrele și copacii ar zbura de pe suprafața Pământului. Eminentul astronom Brahmagupta (secolul al VI-lea) a repetat și vechiul argument că un corp căzut de pe un munte înalt s-ar putea scufunda la baza lui. În același timp, însă, a respins unul dintre argumentele lui Varahamihira: în opinia sa, chiar dacă Pământul s-ar fi rotit, obiectele nu s-ar putea desprinde de el datorită gravitației lor.

  Orientul islamic

  Posibilitatea de rotație a Pământului a fost luată în considerare de mulți oameni de știință din Orientul musulman. Astfel, faimosul geometru al-Sijizi a inventat astrolabul, al cărui principiu de funcționare se bazează pe această presupunere. Unii savanți islamici (ale căror nume nu au ajuns până la noi) au găsit chiar modalitatea corectă de a infirma principalul argument împotriva rotației Pământului: verticalitatea traiectoriilor corpurilor în cădere. În esență, în același timp, a fost enunțat principiul suprapunerii mișcărilor, conform căruia orice mișcare poate fi descompusă în două sau mai multe componente: în ceea ce privește suprafața Pământului care se rotește, corpul în cădere se mișcă de-a lungul unui plumb, dar punctul, care este proiecția acestei linii pe suprafața Pământului, ar fi transferat prin rotația sa. Acest lucru este dovedit de celebrul om de știință-encicloped al-Biruni, care însuși era însă înclinat spre imobilitatea Pământului. În opinia sa, dacă o forță suplimentară acționează asupra corpului în cădere, atunci rezultatul acțiunii sale asupra Pământului în rotație va duce la unele efecte care nu sunt de fapt observate.

  Fișier:Al-Tusi Nasir.jpeg

  Nasir ad-Din at-Tusi

  Printre oamenii de știință din secolele XIII-XVI, asociați cu observatoarele Maraga și Samarkand, s-a desfășurat o discuție despre posibilitatea unei justificări empirice a imobilității Pământului. Astfel, celebrul astronom Kutb ad-Din ash-Shirazi (secolele XIII-XIV) credea că imobilitatea Pământului poate fi verificată prin experiment. Pe de altă parte, fondatorul Observatorului Maraga, Nasir ad-Din at-Tusi, credea că dacă Pământul s-ar roti, atunci această rotație ar fi separată de un strat de aer adiacent suprafeței sale, iar toate mișcările în apropierea suprafeței Pământului s-ar produce exact în același mod ca și când Pământul ar fi staționar. El a justificat acest lucru cu ajutorul observațiilor cometelor: după Aristotel, cometele sunt un fenomen meteorologic în atmosfera superioară; cu toate acestea, observațiile astronomice arată că cometele participă la rotația zilnică a sferei cerești. În consecință, straturile superioare ale aerului sunt antrenate de rotația cerului și, prin urmare, straturile inferioare pot fi antrenate și de rotația Pământului. Astfel, experimentul nu poate răspunde la întrebarea dacă Pământul se rotește. Cu toate acestea, el a rămas un susținător al imobilității Pământului, deoarece aceasta era în conformitate cu filosofia lui Aristotel.

  Majoritatea savanților islamici de mai târziu (al-Urdi, al-Qazvini, an-Naysaburi, al-Dzhurjani, al-Birjandi și alții) au fost de acord cu at-Tusi că toate fenomenele fizice de pe un Pământ rotativ și staționar ar avea ca rezultat același mod. Cu toate acestea, rolul aerului în acest caz nu a mai fost considerat fundamental: nu numai aerul, ci și toate obiectele sunt transportate de Pământul în rotație. Prin urmare, pentru a justifica imobilitatea Pământului, este necesar să se implice învățăturile lui Aristotel.

  O poziție specială în aceste dispute a luat-o al treilea director al Observatorului din Samarkand, Alauddin Ali al-Kushchi (secolul al XV-lea), care a respins filosofia lui Aristotel și a considerat rotația Pământului posibilă din punct de vedere fizic. În secolul al XVII-lea, teologul și savantul-encicloped iranian Baha al-Din al-Amili a ajuns la o concluzie similară. În opinia sa, astronomii și filozofii nu au furnizat suficiente dovezi pentru a infirma rotația Pământului.

  vestul latin

  O discuție detaliată a posibilității mișcării Pământului este conținută pe scară largă în scrierile scolasticii parizieni Jean Buridan, Albert de Saxonia și Nicholas Orem (a doua jumătate a secolului al XIV-lea). Cel mai important argument în favoarea rotației Pământului, și nu a cerului, dat în lucrările lor, este micimea Pământului în comparație cu Universul, ceea ce face ca atribuirea rotației zilnice a cerului Universului să fie extrem de nenaturală.

  Cu toate acestea, toți acești oameni de știință au respins în cele din urmă rotația Pământului, deși din motive diferite. Astfel, Albert de Saxonia credea că această ipoteză nu este capabilă să explice fenomenele astronomice observate. Buridan și Orem nu au fost de acord cu aceasta, potrivit căreia fenomenele cerești ar trebui să se producă în același mod, indiferent de ceea ce face rotația, Pământul sau Cosmosul. Buridan a putut găsi un singur argument semnificativ împotriva rotației Pământului: săgețile trase vertical în sus cad pe o linie simplă, deși odată cu rotația Pământului, în opinia sa, ar trebui să rămână în urmă mișcării Pământului și să cadă la vest de punctul împușcăturii.

  Dar chiar și acest argument a fost respins de Oresme. Dacă Pământul se rotește, atunci săgeata zboară vertical în sus și în același timp se deplasează spre est, fiind capturată de aerul care se rotește cu Pământul. Astfel, săgeata trebuie să cadă în același loc din care a fost trasă. Deși și aici se menționează rolul antrenor al aerului, în realitate acesta nu joacă un rol deosebit. Acest lucru este ilustrat de următoarea analogie:

  În mod similar, dacă aerul ar fi închis într-o navă în mișcare, atunci unei persoane înconjurate de acest aer i s-ar părea că aerul nu se mișcă ... Dacă o persoană s-ar afla într-o navă care se deplasează cu viteză mare spre est, fără să știe despre această mișcare și dacă și-ar întinde brațul în linie dreaptă de-a lungul catargului navei, i s-ar părea că mâna face o mișcare rectilinie; la fel, conform acestei teorii, ni se pare ca acelasi lucru se intampla cu o sageata cand o tragem vertical in sus sau vertical in jos. În interiorul unei nave care se deplasează cu viteză mare spre est, pot avea loc tot felul de mișcări: longitudinale, transversale, în jos, în sus, în toate direcțiile - și par exact la fel ca atunci când nava este staționară.

  În plus, Orem oferă o formulare care anticipează principiul relativității:

  Concluzion, așadar, că este imposibil să demonstrăm prin orice experiență că cerurile au o mișcare diurnă și că pământul nu.

  Cu toate acestea, verdictul final al lui Oresme cu privire la posibilitatea de rotație a Pământului a fost negativ. Baza acestei concluzii a fost textul Bibliei:

  Totuși, până acum toată lumea susține și cred că [Raiul] și nu Pământul este cel care se mișcă, căci „Dumnezeu a creat cercul Pământului care nu se va zgudui”, în ciuda tuturor argumentelor opuse.

  Posibilitatea unei rotații zilnice a Pământului a fost menționată și de oamenii de știință și filozofii europeni medievali din vremuri ulterioare, dar nu au fost adăugate argumente noi care să nu fi fost conținute în Buridan și Orem.

  Astfel, practic niciunul dintre oamenii de știință medievali nu a acceptat ipoteza rotației Pământului. Cu toate acestea, în cursul discuțiilor sale de către oamenii de știință din Est și Vest, au fost exprimate multe gânduri profunde, care vor fi apoi repetate de oamenii de știință din New Age.

  Renaștere și timpuri moderne

  În prima jumătate a secolului al XVI-lea au fost publicate mai multe lucrări care susțineau că motivul rotației zilnice a cerului este rotația Pământului în jurul axei sale. Unul dintre ele a fost tratatul italianului Celio Calcagnini „Despre faptul că cerul este nemișcat, iar Pământul se rotește, sau despre mișcarea perpetuă a Pământului” (scris în jurul anului 1525, publicat în 1544). El nu a făcut o mare impresie asupra contemporanilor săi, pentru că până atunci fusese publicată deja lucrarea fundamentală a astronomului polonez Nicolaus Copernic „Despre rotațiile sferelor cerești” (1543), unde ipoteza rotației zilnice a Pământului a devenit parte a lumii sistemului heliocentric, precum Aristarchus. Copernic și-a exprimat anterior gândurile într-un mic eseu scris de mână. Mic comentariu(nu mai devreme de 1515). Cu doi ani mai devreme decât lucrarea principală a lui Copernic, a fost publicată lucrarea astronomului german Georg Joachim Rhetik. Prima narațiune(1541), unde este expusă popular teoria lui Copernic.

  În secolul al XVI-lea, Copernic a fost susținut pe deplin de astronomii Thomas Digges, Retik, Christoph Rothman, Michael Möstlin, fizicienii Giambatista Benedetti, Simon Stevin, filozoful Giordano Bruno, teologul Diego de Zuniga. Unii oameni de știință au acceptat rotația Pământului în jurul axei sale, respingând mișcarea sa înainte. Aceasta a fost poziția astronomului german Nicholas Reimers, cunoscut și sub numele de Ursus, precum și a filozofilor italieni Andrea Cesalpino și Francesco Patrici. Punctul de vedere al fizicianului remarcabil William Gilbert, care a susținut rotația axială a Pământului, dar nu a vorbit despre mișcarea sa de translație, nu este complet clar. La începutul secolului al XVII-lea, sistemul heliocentric al lumii (inclusiv rotația Pământului în jurul axei sale) a primit un sprijin impresionant de la Galileo Galilei și Johannes Kepler. Cei mai influenți oponenți ai ideii mișcării Pământului în secolele al XVI-lea - începutul secolului al XVII-lea au fost astronomii Tycho Brage și Christopher Clavius.

  Ipoteza rotației Pământului și formarea mecanicii clasice

  De altfel, în secolele XVI-XVII. singurul argument în favoarea rotației axiale a Pământului a fost că în acest caz nu este nevoie să se atribuie viteze de rotație uriașe sferei stelare, deoarece chiar și în antichitate s-a stabilit deja în mod fiabil că dimensiunea Universului depășește semnificativ dimensiunea Pământului (acest argument a fost conținut și de Buridan și Orem).

  Împotriva acestei ipoteze au fost exprimate argumente bazate pe ideile dinamice ale vremii. În primul rând, aceasta este verticalitatea traiectoriilor corpurilor în cădere. Au existat și alte argumente, de exemplu, raza egală de foc în direcțiile est și vest. Răspunzând la întrebarea despre neobservabilitatea efectelor rotației diurne în experimentele terestre, Copernic a scris:

  Nu numai Pământul cu elementul de apă conectat cu acesta se rotește, ci și o parte considerabilă a aerului și tot ceea ce este în vreun fel asemănător Pământului, sau aerul deja cel mai aproape de Pământ, saturat cu materie terestră și acvatică, urmează aceleași legi ale naturii ca Pământul sau are o mișcare dobândită care îi este comunicată de Pământul adiacent în rotație constantă și fără nicio rezistență.

  Astfel, antrenarea aerului prin rotația sa joacă rolul principal în neobservabilitatea rotației Pământului. Această opinie a fost împărtășită de majoritatea copernicienilor în secolul al XVI-lea.

  Susținătorii infinitului Universului în secolul al XVI-lea au fost și Thomas Digges, Giordano Bruno, Francesco Patrici - toți au susținut ipoteza rotației Pământului în jurul axei sale (și primii doi tot în jurul Soarelui). Christoph Rothmann și Galileo Galilei credeau că stelele sunt situate la distanțe diferite de Pământ, deși nu au vorbit în mod explicit despre infinitul Universului. Pe de altă parte, Johannes Kepler a negat infinitul Universului, deși era un susținător al rotației Pământului.

  Contextul religios al dezbaterii privind rotația Pământului

  O serie de obiecții la adresa rotației Pământului au fost asociate cu contradicțiile sale cu textul Sfintei Scripturi. Aceste obiecții erau de două feluri. În primul rând, unele locuri din Biblie au fost citate pentru a confirma că Soarele este cel care face mișcarea zilnică, de exemplu:

  Soarele răsare și soarele apune și se grăbește la locul său unde răsare.

  În acest caz, rotația axială a Pământului a fost atacată, deoarece mișcarea Soarelui de la est la vest face parte din rotația zilnică a cerului. Un pasaj din cartea lui Iosua a fost adesea citat în această legătură:

  Isus a chemat pe Domnul în ziua în care Domnul i-a dat pe amoriți în mâinile lui Israel, când i-a bătut în Gabaon și au fost bătuți înaintea copiilor lui Israel și a zis înaintea israeliților: Oprește-te, soarele este peste Gabaon și luna peste valea Avalonului!

  Deoarece comanda de oprire a fost dată Soarelui, și nu Pământului, s-a concluzionat de aici că Soarele a fost cel care a făcut mișcarea zilnică. Alte pasaje au fost citate în sprijinul imobilității Pământului, cum ar fi:

  Tu ai așezat pământul pe temelii solide, nu se va zgudui în vecii vecilor.

  Aceste pasaje au fost considerate contrare atât noțiunii de rotație a Pământului în jurul axei sale, cât și a revoluției în jurul Soarelui.

  Susținătorii rotației Pământului (în special, Giordano Bruno, Johann Kepler și mai ales Galileo Galilei) au apărat în mai multe direcții. În primul rând, ei au subliniat că Biblia a fost scrisă într-o limbă pe care oamenii obișnuiesc să înțeleagă și, dacă autorii ei ar fi dat formulări clare din punct de vedere științific, ea nu și-ar fi putut îndeplini misiunea principală, religioasă. Astfel, Bruno a scris:

  În multe cazuri, este o prostie și nepotrivit să dai multă raționament conform adevărului, mai degrabă decât conform cazului și convenabilității date. De exemplu, dacă în loc de cuvintele: „Soarele se naște și răsare, trece prin amiază și se înclină spre Aquilon”, înțeleptul a spus: „Pământul merge în cerc spre est și, lăsând soarele care apune, se înclină spre două tropice, de la Rac la sud, de la Capricorn la Aquilon”, atunci ascultătorii ar începe să se gândească: „Cum ar începe să se gândească: Spune el că pământul se mișcă? Ce este aceasta veste? Până la urmă, l-ar fi considerat un prost, iar el chiar ar fi fost un prost.

  Răspunsurile de acest fel au fost date în principal la obiecțiile referitoare la mișcarea zilnică a Soarelui. În al doilea rând, s-a remarcat că unele pasaje din Biblie ar trebui interpretate alegoric (vezi articolul Alegorism biblic). Așadar, Galileo a remarcat că, dacă Sfânta Scriptură este luată în întregime literal, atunci se dovedește că Dumnezeu are mâini, el este supus emoțiilor precum mânia etc. În general, ideea principală a apărătorilor doctrinei mișcării Pământului a fost că știința și religia au scopuri diferite: știința ia în considerare fenomenele lumii materiale, ghidată de scopul său moral, mântuirea omului, rațiunea, îmbunătățirea scopului moral al religiei. Galileo l-a citat pe cardinalul Baronio în acest sens că Biblia învață cum să te înalți la cer, nu cum sunt făcute cerurile.

  Aceste argumente au fost considerate neconvingătoare de către Biserica Catolică, iar în 1616 doctrina rotației Pământului a fost interzisă, iar în 1631 Galileo a fost condamnat de Inchiziție pentru apărarea sa. Cu toate acestea, în afara Italiei, această interdicție nu a avut un impact semnificativ asupra dezvoltării științei și a contribuit în principal la căderea autorității însăși a Bisericii Catolice.

  Trebuie adăugat că argumentele religioase împotriva mișcării Pământului au fost aduse nu numai de liderii bisericii, ci și de oameni de știință (de exemplu, Tycho Brage). Pe de altă parte, călugărul catolic Paolo Foscarini a scris un mic eseu „Scrisoare despre părerile pitagoreenilor și lui Copernic asupra mobilității pământului și imobilității Soarelui și asupra noului sistem pitagoreic al universului” (1615), unde a exprimat considerații apropiate de Galileian, iar teologul spaniol Diego de Zuniga a folosit chiar în unele locuri interpretarea teologiei lui Pitagore și a lui Copernic. mai târziu s-a răzgândit). Astfel, conflictul dintre teologie și doctrina mișcării Pământului nu a fost atât un conflict între știință și religie ca atare, ci mai degrabă un conflict între vechile (depășite deja la începutul secolului al XVII-lea) și noile principii metodologice care stau la baza științei.

  Semnificația ipotezei rotației Pământului pentru dezvoltarea științei

  Înțelegerea problemelor științifice ridicate de teoria Pământului în rotație a contribuit la descoperirea legilor mecanicii clasice și la crearea unei noi cosmologii, care se bazează pe ideea infinitității Universului. Discutate în timpul acestui proces, contradicțiile dintre această teorie și lectura literalistă a Bibliei au contribuit la demarcarea științei naturale și a religiei.

  Vezi si

  Note

  1. Poincare, Despre știință, Cu. 362-364.
  2. Acest efect a fost observat pentru prima dată

  Teoria lumii ca sistem geocentric a fost în mod repetat criticată și pusă la îndoială pe vremuri. Se știe că Galileo Galilei a lucrat la demonstrarea acestei teorii. Lui îi aparține sintagma care a intrat în istorie: „Și totuși se învârte!”. Dar totuși, nu el a reușit să demonstreze acest lucru, așa cum cred mulți oameni, ci Nicolaus Copernic, care în 1543 a scris un tratat despre mișcarea corpurilor cerești în jurul Soarelui. În mod surprinzător, în ciuda tuturor acestor dovezi, despre mișcarea circulară a Pământului în jurul unei stele uriașe, există încă întrebări deschise în teorie cu privire la motivele care îl determină la această mișcare.

  Motivele mutarii

  Evul Mediu s-a terminat, când oamenii considerau planeta noastră nemișcată și nimeni nu-i contestă mișcările. Dar motivele pentru care Pământul se îndreaptă pe o cale în jurul Soarelui nu sunt cunoscute cu certitudine. Au fost prezentate trei teorii:

  • rotație inertă;
  • campuri magnetice;
  • expunerea la radiația solară.

  Mai sunt și alții, dar nu rezistă controlului. De asemenea, este interesant că întrebarea: „În ce direcție se rotește Pământul în jurul unui corp ceresc imens?”, de asemenea, nu este suficient de corectă. Răspunsul la acesta a fost primit, dar este exact numai în ceea ce privește ghidul general acceptat.

  Soarele este o stea uriașă în jurul căreia se concentrează viața în sistemul nostru planetar. Toate aceste planete se mișcă în jurul Soarelui pe orbitele lor. Pământul se mișcă pe a treia orbită. Studiind întrebarea: „În ce direcție se rotește Pământul pe orbita sa?”, oamenii de știință au făcut multe descoperiri. Ei și-au dat seama că orbita în sine nu este ideală, așa că planeta noastră verde este situată față de Soare în puncte diferite, la distanțe diferite unul față de celălalt. Prin urmare, s-a calculat o valoare medie: 149.600.000 km.

  Pământul este cel mai aproape de Soare pe 3 ianuarie și mai departe pe 4 iulie. Aceste fenomene sunt asociate următoarele concepte: cea mai mică și cea mai mare zi temporară din an, în raport cu noaptea. Studiind aceeași întrebare: „În ce direcție se rotește Pământul pe orbita sa solară?”, oamenii de știință au mai tras o concluzie: procesul de mișcare circulară are loc atât pe orbită, cât și în jurul propriei tije invizibile (axă). După ce au făcut descoperirile acestor două rotații, oamenii de știință au pus întrebări nu numai despre cauzele unor astfel de fenomene, ci și despre forma orbitei, precum și despre viteza de rotație.

  

  Cum au determinat oamenii de știință în ce direcție se rotește Pământul în jurul Soarelui în sistemul planetar?

  Imaginea orbitală a planetei Pământ a fost descrisă de un astronom și matematician german În lucrarea sa fundamentală New Astronomy, el numește orbita eliptică.

  Toate obiectele de pe suprafața Pământului se rotesc cu el, folosind descrierile convenționale ale imaginii planetare a sistemului solar. Se poate spune că, observând dinspre nord din spațiu, la întrebarea: „În ce direcție se rotește Pământul în jurul luminii centrale?”, răspunsul va fi: „De la vest la est”.

  Comparând cu mișcările mâinilor în ceas - acest lucru este împotriva cursului său. Acest punct de vedere a fost acceptat cu privire la Steaua Polară. Același lucru va fi văzut de o persoană care se află pe suprafața Pământului din partea emisferei nordice. După ce și-a imaginat pe o minge mișcându-se în jurul unei stele fixe, își va vedea rotirea de la dreapta la stânga. Acest lucru este echivalent cu a merge contra cronometru sau de la vest la est.

  

  axa pământului

  Toate acestea se aplică și răspunsului la întrebarea: „În ce direcție se rotește Pământul în jurul axei sale?” - în sensul opus ceasului. Dar dacă vă imaginați ca un observator în emisfera sudică, imaginea va arăta diferit - dimpotrivă. Dar, realizând că în spațiu nu există concepte de vest și est, oamenii de știință s-au îndepărtat de axa pământului și de Steaua polară, către care este îndreptată axa. Aceasta a determinat răspunsul general acceptat la întrebarea: „În ce direcție se rotește Pământul în jurul axei sale și în jurul centrului sistemului solar?”. În consecință, Soarele este arătat dimineața de la orizontul de la est și este ascuns de ochii noștri în vest. Este interesant că mulți oameni compară revoluțiile pământului în jurul propriei tije axiale invizibile cu rotația unui vârf. Dar, în același timp, axa pământului nu este vizibilă și este oarecum înclinată și nu verticală. Toate acestea se reflectă în forma globului și a orbitei eliptice.

  

  Zile siderale și solare

  Pe lângă răspunsul la întrebarea: „În ce direcție se rotește Pământul în sensul acelor de ceasornic sau în sens invers acelor de ceasornic?” Oamenii de știință au calculat timpul de revoluție în jurul axei sale invizibile. Este 24 de ore. Interesant, acesta este doar un număr aproximativ. De fapt, o revoluție completă este cu 4 minute mai puțin (23 ore 56 minute 4,1 secunde). Aceasta este așa-numita zi a stelelor. Considerăm o zi într-o zi solară: 24 de ore, deoarece Pământul are nevoie de încă 4 minute în fiecare zi pe orbita sa planetară pentru a reveni la locul său.

  Ca și alte planete ale sistemului solar, face 2 mișcări principale: în jurul propriei axe și în jurul soarelui. Din cele mai vechi timpuri, pe aceste două mișcări regulate s-au bazat calculul timpului și capacitatea de a întocmi calendare.

  O zi este timpul de rotație în jurul propriei axe. Un an este o revoluție în jurul soarelui. Împărțirea în luni este, de asemenea, în legătură directă cu fenomenele astronomice - durata lor este asociată cu fazele lunii.

  Rotația Pământului în jurul propriei axe

  Planeta noastră se rotește în jurul propriei axe de la vest la est, adică în sens invers acelor de ceasornic (când este privită de la Polul Nord.) Axa este o linie dreaptă virtuală care traversează globul în regiunea Polului Nord și Sud, adică. polii au o poziție fixă ​​și nu participă la mișcarea de rotație, în timp ce toate celelalte locații de pe suprafața pământului se rotesc, iar viteza de rotație nu este identică și depinde de poziția lor față de ecuator - cu cât este mai aproape de ecuator, cu atât este mai mare viteza de rotație.

  De exemplu, în regiunea Italiei, viteza de rotație este de aproximativ 1200 km/h. Consecințele rotației Pământului în jurul axei sale sunt schimbarea zilei și a nopții și mișcarea aparentă a sferei cerești.

  Într-adevăr, se pare că stelele și alte corpuri cerești ale cerului nopții se mișcă în direcția opusă mișcării noastre cu planeta (adică de la est la vest).

  Se pare că stelele sunt situate în jurul Stelei Polare, care este situată pe o linie imaginară - o continuare a axei Pământului în direcția nordică. Mișcarea stelelor nu este o dovadă că Pământul se rotește pe axa sa, deoarece această mișcare ar putea fi o consecință a rotației sferei cerești, dacă presupunem că planeta ocupă o poziție fixă, nemișcată în spațiu.

  Pendul Foucault

  Dovada incontestabilă că Pământul se rotește în jurul propriei axe a fost prezentată în 1851 de Foucault, care a condus celebrul experiment cu pendul.

  Imaginați-vă că, fiind la Polul Nord, punem un pendul în mișcare oscilatorie. Forța externă care acționează asupra pendulului este gravitația, în timp ce nu afectează schimbarea direcției de oscilație. Dacă pregătim un pendul virtual care lasă urme la suprafață, ne putem asigura că după un timp urmele se mișcă în sensul acelor de ceasornic.

  Această rotație poate fi asociată cu doi factori: fie cu rotația planului pe care oscilează pendulul, fie cu rotația întregii suprafețe.

  Prima ipoteză poate fi respinsă, ținând cont de faptul că pe pendul nu există forțe capabile să modifice planul mișcărilor oscilatorii. De aici rezultă că Pământul este cel care se rotește și face mișcări în jurul propriei axe. Acest experiment a fost realizat la Paris de Foucault, el a folosit un pendul imens sub forma unei sfere de bronz care cântărește aproximativ 30 kg, suspendată de un cablu de 67 de metri. Punctul de plecare al mișcărilor oscilatorii a fost fixat pe suprafața podelei Panteonului.

  Deci, Pământul este cel care se rotește, și nu sfera cerească. Oamenii care observă cerul de pe planeta noastră fixează mișcarea atât a Soarelui, cât și a planetelor, adică. Toate obiectele din univers sunt în mișcare.

  Criteriul de timp - ziua

  O zi este timpul necesar Pământului pentru a finaliza o rotație în jurul propriei axe. Există două definiții ale termenului „zi”. O „zi solară” este intervalul de timp al rotației Pământului, în care . Un alt concept – „zi sideral” – implică un alt punct de plecare – orice stea. Durata celor două tipuri de zi nu este identică. Longitudinea unei zile siderale este de 23 h 56 min 4 s, în timp ce longitudinea zilei solare este de 24 de ore.

  Durata diferită se datorează faptului că Pământul, rotindu-se în jurul propriei axe, efectuează și o rotație orbitală în jurul Soarelui.

  În principiu, durata unei zile solare (deși este luată ca 24 de ore) este o valoare variabilă. Acest lucru se datorează faptului că mișcarea Pământului pe orbita sa are loc cu o viteză variabilă. Când Pământul este mai aproape de Soare, viteza de mișcare a acestuia pe orbită este mai mare, pe măsură ce se îndepărtează de Soare, viteza scade. În acest sens, a fost introdus un astfel de concept precum „zi solară medie”, și anume, durata lor este de 24 de ore.

  Circulația în jurul Soarelui cu o viteză de 107.000 km/h

  Viteza Pământului în jurul Soarelui este a doua mișcare principală a planetei noastre. Pământul se mișcă pe o orbită eliptică, adică. orbita este eliptică. Când se află în imediata apropiere a Pământului și cade în umbra lui, apar eclipse. Distanța medie dintre Pământ și Soare este de aproximativ 150 de milioane de kilometri. Astronomia folosește o unitate pentru a măsura distanțe în interiorul sistemului solar; se numește „unitate astronomică” (AU).

  Viteza cu care Pământul se mișcă pe orbita sa este de aproximativ 107.000 km/h.
  Unghiul format de axa pământului și planul elipsei este de aproximativ 66 ° 33 ', aceasta este o valoare constantă.

  Dacă observi Soarele de pe Pământ, se pare că acesta este cel care se mișcă pe cer în timpul anului, trecând prin stele și care alcătuiesc Zodiacul. De fapt, Soarele trece și prin constelația Ophiuchus, dar nu aparține cercului zodiacal.