Na?a planeta je stalno u pokretu:

• vrte?i se okolo vlastita osovina, kretanje oko Sunca;
• rotacija sa Suncem oko centra na?e galaksije;
• kretanje u odnosu na centar Lokalne grupe galaksija i dr.

Kretanje Zemlje oko sopstvene ose

Rotacija Zemlje oko svoje ose(Sl. 1). Zemljina os je uzeta kao zami?ljena linija oko koje se rotira. Ova os je nagnuta za 23°27" od okomite na ravan ekliptike. Zemljina osa se?e sa zemljinom povr?inom u dve ta?ke - pol - severni i ju?ni. Gledano sa Sjevernog pola, Zemlja se rotira u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, ili, kako se uobi?ajeno vjeruje, od zapada prema istoku. Planeta zavr?i punu revoluciju oko svoje ose za jedan dan.

Rice. 1. Rotacija Zemlje oko svoje ose

Dan je jedinica vremena. Postoje zvezdani i solarni dani.

Sideralni dan- ovo je vremenski period tokom kojeg ?e se Zemlja okretati oko svoje ose u odnosu na zvijezde. One su jednake 23 sata 56 minuta i 4 sekunde.

Sun?an dan- ovo je vremenski period tokom kojeg se Zemlja okre?e oko svoje ose u odnosu na Sunce.

Ugao rotacije na?e planete oko svoje ose je isti na svim geografskim ?irinama. Za jedan sat, svaka ta?ka na Zemljinoj povr?ini se pomeri za 15° od svog prvobitnog polo?aja. Ali u isto vrijeme, brzina kretanja je obrnuto proporcionalna geografska ?irina: na ekvatoru iznosi 464 m/s, a na geografskoj ?irini od 65° samo 195 m/s.

Rotaciju Zemlje oko svoje ose 1851. godine dokazao je J. Foucault u svom eksperimentu. U Parizu, u Panteonu, ispod kupole je oka?eno klatno, a ispod njega krug sa pregradama. Svakim narednim pokretom klatno je zavr?avalo na novim podjelima. To se mo?e dogoditi samo ako se povr?ina Zemlje ispod klatna rotira. Polo?aj ravni zamaha klatna na ekvatoru se ne mijenja, jer se ravan poklapa sa meridijanom. Aksijalna rotacija Zemlje ima va?ne geografske posljedice.

Kada se Zemlja rotira, nastaje centrifugalna sila, koja igra va?nu ulogu u oblikovanju oblika planete i smanjuje silu gravitacije.

Jo? jedna od najva?nijih posljedica aksijalne rotacije je formiranje rotacijske sile - Coriolisove sile. U 19. vijeku prvi ga je izra?unao francuski nau?nik iz oblasti mehanike G. Coriolis (1792-1843). Ovo je jedna od inercijskih sila uvedena da se uzme u obzir uticaj rotacije pokretnog referentnog okvira na relativno kretanje materijalne ta?ke. Njegov efekat se mo?e ukratko izraziti na slede?i na?in: svako pokretno telo na severnoj hemisferi se skre?e udesno, a na ju?noj hemisferi - ulevo. Na ekvatoru, Coriolisova sila je nula (slika 3).

Rice. 3. Djelovanje Coriolisove sile

Djelovanje Coriolisove sile prote?e se na mnoge fenomene geografskog omota?a. Njegov efekat skretanja posebno je vidljiv u smjeru vo?nje vazdu?ne mase. Pod uticajem sile skretanja Zemljine rotacije, vjetrovi umjerenih ?irina obje hemisfere poprimaju prete?no zapadni smjer, au tropskim geografskim ?irinama - isto?ni. Sli?na manifestacija Coriolisove sile nalazi se u smjeru kretanja oceanskih voda. Asimetrija rije?nih dolina je tako?er povezana sa ovom silom (desna obala je obi?no visoka na sjevernoj hemisferi, a lijeva obala na ju?noj hemisferi).

Rotacija Zemlje oko svoje ose tako?e dovodi do kretanja solarno osvetljenje By zemljine povr?ine od istoka prema zapadu, odnosno do promjene dana i no?i.

Smjena dana i no?i stvara dnevni ritam u ?ivoj i ne?ivoj prirodi. Cirkadijalni ritam je usko povezan sa svetlo??u i temperaturni uslovi. Poznate su dnevne varijacije temperature, dnevni i no?ni povjetarac itd. Cirkadijalni ritmovi se javljaju i u ?ivoj prirodi - fotosinteza je mogu?a samo tokom dana, ve?ina biljaka otvara cvjetove u razli?iti satovi; Neke ?ivotinje su aktivne danju, druge no?u. Ljudski ?ivot tako?e te?e u cirkadijanskom ritmu.

Druga posljedica Zemljine rotacije oko svoje ose je vremenska razlika u razli?ite ta?ke na?e planete.

Od 1884. godine usvojeno je zonsko vrijeme, odnosno cijela povr?ina Zemlje podijeljena je na 24 vremenske zone od po 15°. Iza standardno vrijeme prihvatiti lokalno vrijeme srednji meridijan svakog pojasa. Vrijeme u susjednim vremenskim zonama se razlikuje za jedan sat. Granice pojaseva su nacrtane uzimaju?i u obzir politi?ke, administrativne i ekonomske granice.

Nultim pojasom se smatra Greenwich pojas (nazvan po Greenwich opservatoriju u blizini Londona), koji se prote?e s obje strane po?etnog meridijana. Razmatra se vrijeme po?etnog meridijana Univerzalno vrijeme.

Meridian 180° se uzima kao me?unarodni datumska linija— uslovna linija na povr?ini globus, na ?ijem se obje strane sati i minute poklapaju, a kalendarski datumi se razlikuju za jedan dan.

Za vi?e racionalno kori??enje u ljeto dana 1930. godine uvela je na?a zemlja porodiljsko vrijeme, jedan sat ispred vremenske zone. Da bi se to postiglo, kazaljke na satu su pomjerene za jedan sat unaprijed. S tim u vezi, Moskva, budu?i da je u drugoj vremenskoj zoni, ?ivi prema vremenu tre?e vremenske zone.

Od 1981. godine, od aprila do oktobra, vrijeme se pomjera za jedan sat unaprijed. Ovo je tzv ljetno vrijeme. Uvodi se radi u?tede energije. Ljeti je Moskva dva sata ispred standardnog vremena.

Vrijeme vremenske zone u kojoj se Moskva nalazi je Moskva.

Kretanje Zemlje oko Sunca

Rotiraju?i oko svoje ose, Zemlja se istovremeno kre?e oko Sunca, obilaze?i krug za 365 dana 5 sati 48 minuta 46 sekundi. Ovaj period se zove astronomska godina. Radi prakti?nosti, vjeruje se da u godini ima 365 dana, a svake ?etiri godine, kada se 24 sata od ?est sati „akumuliraju“, nema 365, ve? 366 dana u godini. Ova godina se zove prijestupna godina i jedan dan se dodaje februaru.

Put u svemiru kojim se Zemlja kre?e oko Sunca naziva se orbita(Sl. 4). Zemljina orbita je elipti?na, tako da udaljenost od Zemlje do Sunca nije konstantna. Kada je Zemlja unutra perihel(iz gr?kog peri- blizu, blizu i helios- Sunce) - ta?ka orbite najbli?a Suncu - 3. januara, udaljenost je 147 miliona km. U ovo vrijeme na sjevernoj hemisferi je zima. Najve?a udaljenost od Sunca u afelija(iz gr?kog aro- daleko od i helios- Sunce) - najve?a udaljenost od Sunca - 5. jul. To je jednako 152 miliona km. U ovo vrijeme na sjevernoj hemisferi je ljeto.

Rice. 4. Kretanje Zemlje oko Sunca

Godi?nje kretanje Zemlje oko Sunca posmatra se kontinuiranom promjenom polo?aja Sunca na nebu – podnevnom nadmorskom visinom Sunca i promjenama polo?aja njegovog izlaska i zalaska, trajanjem svijetlih i tamnih dijelova dan se menja.

Prilikom kretanja u orbiti, smjer Zemljine ose se ne mijenja, uvijek je usmjeren prema Sjevernja?i.

Kao rezultat promjena udaljenosti od Zemlje do Sunca, kao i zbog nagiba Zemljine ose prema ravni njenog kretanja oko Sunca, dolazi do neravnomjerne raspodjele sun?evo zra?enje tokom godine. Tako dolazi do promjene godi?njih doba, ?to je karakteristi?no za sve planete ?ija je osa rotacije nagnuta prema ravni orbite. (ekliptika) razli?ito od 90°. Orbitalna brzina planete na sjevernoj hemisferi je ve?a u zimsko vrijeme a ljeti manje. Dakle, zimsko polugodi?te traje 179 dana, a ljetno - 186 dana.

Kao rezultat kretanja Zemlje oko Sunca i nagiba Zemljine ose prema ravni orbite za 66,5°, na?a planeta do?ivljava ne samo promjenu godi?njih doba, ve? i promjenu du?ine dana i no?i.

Rotacija Zemlje oko Sunca i promjena godi?njih doba na Zemlji prikazani su na Sl. 81 (ekvinocij i solsticij u skladu sa godi?njim dobima na sjevernoj hemisferi).

Samo dva puta godi?nje - u dane ekvinocija, du?ina dana i no?i na cijeloj Zemlji je gotovo ista.

Ekvinocija- trenutak u kojem centar Sunca, tokom njegovog prividnog godi?njeg kretanja du? ekliptike, prelazi nebeski ekvator. Postoje prole?ne i jesenje ravnodnevice.

Nagib Zemljine ose rotacije oko Sunca u danima ekvinocija 20-21. marta i 22-23. septembra pokazuje se neutralnim u odnosu na Sunce, a delovi planete okrenuti prema njemu ravnomerno su osvetljeni od pola do stub (sl. 5). Sun?evi zraci padaju okomito na ekvator.

Najdu?i dan i najkra?a no? javljaju se na ljetni solsticij.

Rice. 5. Osvetljenje Zemlje Suncem u dane ekvinocija

Solsticij- trenutak kada centar Sunca pro?e ta?ke ekliptike najudaljenije od ekvatora (ta?ke solsticija). Postoje ljetni i zimski solsticij.

Na dan ljetnog solsticija, 21.-22. juna, Zemlja zauzima polo?aj u kojem je sjeverni kraj njene ose nagnut prema Suncu. A zraci padaju okomito ne na ekvator, ve? na sjeverni tropski pojas, ?ija je geografska ?irina 23°27". Ne samo da su polarna podru?ja osvijetljena 24 sata, ve? i prostor iza njih do geografske ?irine od 66°. 33" (Arkti?ki krug). Na ju?noj hemisferi u ovom trenutku je osvijetljen samo onaj njen dio koji le?i izme?u ekvatora i ju?nog arkti?kog kruga (66°33"). Iznad njega, zemaljska povr?ina ovog dana nije osvijetljena.

Na dan zimskog solsticija, 21.-22. decembra, sve se de?ava obrnuto (sl. 6). Sun?eve zrake ve? padaju okomito na ju?ne tropske krajeve. Podru?ja koja su osvijetljena na ju?noj hemisferi nisu samo izme?u ekvatora i tropa, ve? i oko Ju?nog pola. Ovakva situacija se nastavlja do prolje?ne ravnodnevice.

Rice. 6. Osvetljenje Zemlje u vreme zimskog solsticija

Na dve paralele Zemlje u dane solsticija, Sunce u podne je direktno iznad glave posmatra?a, odnosno u zenitu. Takve paralele se nazivaju tropima. U sjevernom tropiku (23° S) Sunce je u zenitu 22. juna, u ju?nom tropu (23° S) - 22. decembra.

Na ekvatoru je dan uvijek jednak no?i. Upadni ugao sun?eve zrake na zemljinoj povr?ini i du?ina dana se malo mijenja, pa smjena godi?njih doba nije izra?ena.

Arkti?ki krugovi izvanredne po tome ?to su granice podru?ja u kojima postoje polarni dani i no?i.

Polarni dan- period kada Sunce ne pada ispod horizonta. ?to je pol udaljeniji od arkti?kog kruga, polarni dan je du?i. Na geografskoj ?irini arkti?kog kruga (66,5°) traje samo jedan dan, a na polu - 189 dana. Na sjevernoj hemisferi, na geografskoj ?irini arkti?kog kruga, polarni dan se obilje?ava 22. juna, na dan ljetnog solsticija, a na ju?noj hemisferi, na geografskoj ?irini ju?nog arkti?kog kruga, 22. decembra.

polarna no? traje od jednog dana na geografskoj ?irini arkti?kog kruga do 176 dana na polovima. Tokom polarne no?i, Sunce se ne pojavljuje iznad horizonta. Na sjevernoj hemisferi na geografskoj ?irini arkti?kog kruga, ovaj fenomen se opa?a 22. decembra.

Nemogu?e je ne primijetiti tako divan prirodni fenomen kao ?to su bijele no?i. Bijele no?i- ovo su vedre no?i na po?etku ljeta, kada se ve?ernja zora spaja s jutarnjom, a sumrak traje cijelu no?. Oni se prime?uju na obe hemisfere na geografskim ?irinama ve?im od 60°, kada centar Sunca u pono? padne ispod horizonta za najvi?e 7°. U Sankt Peterburgu (oko 60° N) bijele no?i traju od 11. juna do 2. jula, u Arhangelsku (64° N) - od 13. maja do 30. jula.

Sezonski ritam u vezi sa godi?njim kretanjem prvenstveno uti?e na osvetljenost zemljine povr?ine. U zavisnosti od promene visine Sunca iznad horizonta na Zemlji, postoji pet zonama osvetljenja. Vru?a zona se nalazi izme?u sjevernog i ju?nog tropa (trop Raka i Tropik Jarca), zauzima 40% Zemljine povr?ine i razlikuje se najve?i broj toplote koja dolazi od Sunca. Izme?u tropa i arkti?kih krugova na ju?noj i sjevernoj hemisferi postoje umjerene svjetlosne zone. Godi?nja doba su ve? ovdje izra?ene: ?to je dalje od tropskih krajeva, ljeto je kra?e i svje?ije, du?e i hladnija zima. Polarne zone na sjevernoj i ju?noj hemisferi ograni?ene su arkti?kim krugovima. Ovdje je visina Sunca iznad horizonta niska tokom cijele godine, pa je koli?ina solarna toplota minimalno. Polarne zone karakteri?u polarni dani i no?i.

Od godi?njeg kretanja Zemlje oko Sunca ne zavisi samo promena godi?njih doba i s tim povezana neravnomernost osvetljenja zemljine povr?ine po geografskim ?irinama, ve? i zna?ajan deo procesa u geografska omotnica: sezonske promjene vremena, re?im rijeka i jezera, ritam ?ivota biljaka i ?ivotinja, vrste i vrijeme poljoprivrednih radova.

Kalendar.Kalendar- sistem za ra?unanje dugih vremenskih perioda. Ovaj sistem se zasniva na periodi?nim prirodnim fenomenima povezanim sa kretanjem nebeskih tela. Kalendar koristi astronomske fenomene - smjenu godi?njih doba, smjenu dana i no?i lunarne faze. Prvi kalendar je bio egipatski, nastao u 4. veku. BC e. 1. januara 45. uveo je Julije Cezar Julijanski kalendar, koji jo? uvijek koristi ruski Pravoslavna crkva. Zbog ?injenice da je du?ina julijanske godine za 11 minuta i 14 sekundi du?a od astronomske, do 16. veka. nakupila se "gre?ka" od 10 dana - dan prole?ne ravnodnevice nije nastupio 21. marta, ve? 11. marta. Ova gre?ka je ispravljena 1582. dekretom pape Grgura XIII. Brojanje dana je pomjereno za 10 dana unaprijed, a dan nakon 4. oktobra propisano je da se smatra petak, ali ne 5. oktobar, ve? 15. oktobar. Prole?na ravnodnevica je ponovo vra?ena na 21. mart, a kalendar je po?eo da se zove gregorijanski kalendar. U Rusiji je uveden 1918. Me?utim, ima i niz nedostataka: nejednaku du?inu mjeseci (28, 29, 30, 31 dan), nejednakost kvartala (90, 91, 92 dana), nedosljednost brojeva mjeseci po danu u sedmici.

Bez obzira na to ?to su stalna kretanja na?e planete obi?no neprimjetna, razli?ita nau?ne ?injenice Odavno je dokazano da se planeta Zemlja kre?e svojom strogo odre?enom putanjom ne samo oko samog Sunca, ve? i oko svoje ose. To je ono ?to odre?uje masu prirodnih pojava koje ljudi svakodnevno posmatraju, poput promjene doba dana i no?i. ?ak i unutra ove sekunde, ?itaju?i ove redove, u stalnom ste kretanju, kretanju koje je uzrokovano kretanjem va?e mati?ne planete.

Nestalno kretanje

Zanimljivo je da sama brzina Zemlje nije konstantna vrijednost, iz razloga koje nau?nici, na?alost, jo? uvijek nisu uspjeli da objasne, me?utim, pouzdano se zna da Zemlja svakog stolje?a malo usporava brzinu svog normalna rotacija za iznos jednak pribli?no 0,0024 sekunde. Vjeruje se da je takva anomalija direktno povezana s odre?enom lunarnom privla?no??u, koja odre?uje oseke i oseke, na koje i na?a planeta tro?i zna?ajan dio vlastite energije, ?to "usporava" njegovu individualnu rotaciju. Takozvane plimne izbo?ine, kre?u?i se kao i obi?no u smjeru suprotnom od Zemljinog kursa, uzrokuju nastanak odre?enih sila trenja, koje su, u skladu sa zakonima fizike, glavni faktor ko?enja u tako mo?nom svemirskom sistemu kao ?to je Zemlja.

Naravno, osa zapravo ne postoji; to je zami?ljena ravna linija koja poma?e u prora?unima.

Smatra se da se Zemlja za jedan sat okrene za 15 stepeni. Nije te?ko pogoditi koliko mu je vremena potrebno da se potpuno okrene oko svoje ose: 360 stepeni - u jednom danu u 24 sata.

Dan u 23 sata

Jasno je da se Zemlja okre?e oko svoje ose za 24 sata koja su ljudima poznata – obi?an zemaljski dan, ta?nije – za 23 sata minuta i skoro 4 sekunde. Kretanje se uvijek odvija od zapadnog prema isto?nom dijelu i ni?ta vi?e. Nije te?ko izra?unati da ?e u takvim uslovima brzina na ekvatoru dosti?i oko 1670 kilometara na sat, postepeno opadaju?i kako se pribli?ava polovima, gde glatko ide na nulu.

Nemogu?e je otkriti golim okom rotaciju koju izvodi Zemlja tako gigantskom brzinom, jer se svi okolni objekti kre?u zajedno s ljudima. Sve planete Solarni sistem pravite sli?ne pokrete. Na primjer, Venera ima mnogo manju brzinu kretanja, zbog ?ega se njeni dani razlikuju od onih na Zemlji vi?e od dvije stotine ?etrdeset i tri puta.

Najbr?im planetama danas poznatim smatraju se Jupiter i planeta Saturn, koji zavr?e svoju potpunu rotaciju oko svoje ose za deset, odnosno deset i po sati.

Treba napomenuti da je rotacija Zemlje oko svoje ose izuzetno zanimljiva i nepoznata ?injenica koja zahtijeva dalje pomno prou?avanje nau?nika ?irom svijeta.

Period rotacije Zemlje oko svoje ose je konstantna vrijednost. Astronomski, to je jednako 23 sata 56 minuta i 4 sekunde. Me?utim, nau?nici nisu uzeli u obzir bezna?ajnu gre?ku, zaokru?uju?i ove brojke na 24 sata ili jedan zemaljski dan. Jedna takva rotacija naziva se dnevna rotacija i odvija se od zapada prema istoku. Za osobu sa Zemlje to izgleda kao da se jutro, popodne i ve?e smenjuju. Drugim rije?ima, izlazak, podne i zalazak sunca u potpunosti se poklapaju sa dnevnom rotacijom planete.

?ta je Zemljina osa?

Zemljina osa se mentalno mo?e zamisliti kao zami?ljena linija oko koje se okre?e tre?a planeta od Sunca. Ova os sije?e Zemljinu povr?inu u dvije konstantne ta?ke - sjevernom i ju?nom geografskom polu. Ako, na primjer, mentalno nastavite smjer Zemljine ose prema gore, tada ?e ona pro?i pored zvijezde Sjevernja?e. Ina?e, upravo to obja?njava nepokretnost Severnja?e. Stvara se efekat da se nebeska sfera kre?e oko svoje ose, a samim tim i oko ove zvezde.

Tako?er se osobi sa Zemlje ?ini da se zvjezdano nebo okre?e u smjeru od istoka prema zapadu. Ali to nije istina. Prividno kretanje je samo odraz prave dnevne rotacije. Va?no je znati da na?a planeta istovremeno u?estvuje ne u jednom, ve? u najmanje dva procesa. Okre?e se oko Zemljine ose i vr?i orbitalno kretanje oko nebeskog tijela.

Prividno kretanje Sunca je isti odraz pravog kretanja na?e planete u njenoj orbiti oko njega. Kao rezultat, dolazi prvi dan, a zatim no?. Napominjemo da je jedan pokret nezamisliv bez drugog! Ovo su zakoni Univerzuma. ?tavi?e, ako je period rotacije Zemlje oko svoje ose jednak jednom zemaljskom danu, tada vrijeme njenog kretanja oko nebeskog tijela nije konstantna vrijednost. Hajde da saznamo ?ta uti?e na ove pokazatelje.

?ta uti?e na brzinu Zemljine orbitalne rotacije?

Period okretanja Zemlje oko svoje ose je konstantna vrijednost, ?to se ne mo?e re?i za brzinu kojom se plava planeta kre?e u orbiti oko zvijezde. Za dugo vremena astronomi su mislili da je ta brzina konstantna. Ispostavilo se da nije! Trenutno, zahvaljuju?i najpreciznijim merni instrumenti nau?nici su otkrili neznatno odstupanje u prethodno dobijenim brojkama.

Razlog za ovu varijabilnost je trenje koje se javlja tokom morske plime. To je ono ?to direktno uti?e na smanjenje orbitalna brzina tre?a planeta od Sunca. Zauzvrat, oseke i oseke su posljedica djelovanja njenog stalnog satelita, Mjeseca, na Zemlju. ?ovjek ne primje?uje takvu revoluciju planete oko nebeskog tijela, ba? kao i period rotacije Zemlje oko svoje ose. Ali ne mo?emo a da ne obratimo pa?nju na promjenu godi?njih doba: prolje?e ustupa mjesto ljetu, ljeto jeseni, a jesen zimi. I to se stalno de?ava. To je posljedica orbitalnog kretanja planete, koje traje 365,25 dana, odnosno jedne zemaljske godine.

Vrijedi napomenuti da se Zemlja kre?e neravnomjerno u odnosu na Sunce. Na primjer, u nekim je ta?kama najbli?i nebeskom tijelu, au drugim je najudaljeniji od njega. I jo? ne?to: orbita oko Zemlje nije krug, ve? oval ili elipsa.

Za?to osoba ne primje?uje dnevnu rotaciju?

?ovjek nikada ne?e mo?i primijetiti rotaciju planete dok je na njenoj povr?ini. To se obja?njava razlikom u veli?ini na?e i zemaljske kugle - prevelika je za nas! Ne?ete mo?i primijetiti period Zemljine revolucije oko svoje ose, ali ?ete ga mo?i osjetiti: dan ?e ustupiti mjesto no?i i obrnuto. O tome je ve? bilo rije?i gore. Ali ?ta bi se dogodilo da plava planeta ne bi mogla da se okre?e oko svoje ose? Evo ?ta: na jednoj strani Zemlje bio bi ve?ni dan, a na drugoj - ve?na no?! U?asno, zar ne?

Va?no je znati!

Dakle, period rotacije Zemlje oko svoje ose je skoro 24 sata, a vrijeme njenog "putovanja" oko Sunca je oko 365,25 dana (jedna zemaljska godina), jer ova vrijednost nije konstantna. Skre?emo vam pa?nju da, pored dva razmatrana kretanja, Zemlja u?estvuje i u drugim. Na primjer, ona se, zajedno sa ostalim planetama, kre?e u odnosu na Mlije?ni put - na?u rodnu Galaksiju. Zauzvrat, Mlije?ni put se kre?e u odnosu na druge susjedne galaksije. A sve se de?ava jer u Univerzumu nikada nije bilo i ne?e biti ni?ega nepromjenjivog i nepokretnog! Ovo morate zapamtiti do kraja ?ivota.

Dnevna rotacija Zemlje- rotacija Zemlje oko svoje ose sa periodom od jednog sideralnog dana, ?ija je vidljiva manifestacija dnevna rotacija nebeske sfere. Zemlja rotira od zapada prema istoku. Kada se posmatra sa sjeverne zvijezde ili sjevernog pola ekliptike, Zemljina rotacija se doga?a suprotno od kazaljke na satu.

Enciklopedijski YouTube

• 1 / 5

  V = (R e R p R p 2 + R e 2 t g 2 f + R p 2 h R p 4 + R e 4 t g 2 f) o (\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 )))\desno)\omega ), Gdje R e (\displaystyle R_(e))= 6378,1 km - ekvatorijalni radijus, R p (\displaystyle R_(p))= 6356,8 km - polarni radijus.

  • Avion koji leti ovom brzinom od istoka prema zapadu (na visini od 12 km: 936 km/h na geografskoj ?irini Moskve, 837 km/h na geografskoj ?irini Sankt Peterburga) mirova?e u inercijskom referentnom okviru.
  • Superpozicija rotacije Zemlje oko svoje ose sa periodom od jednog sideralnog dana i oko Sunca sa periodom od jedne godine dovodi do nejednakosti solarnog i sideralnog dana: du?ina prose?nog sun?evog dana je ta?no 24 sata, ?to je 3 minuta i 56 sekundi du?e od zvezdanog dana.

  Fizi?ko zna?enje i eksperimentalna potvrda

  Fizi?ko zna?enje Zemljine rotacije oko svoje ose

  Budu?i da je svako kretanje relativno, potrebno je nazna?iti odre?eni referentni sistem u odnosu na koji se prou?ava kretanje odre?enog tijela. Kada ka?u da se Zemlja rotira oko imaginarne ose, misli se da ona vr?i rotaciono kretanje u odnosu na bilo koji inercijski referentni okvir, a period ove rotacije jednak je sideralnom danu - periodu potpune revolucije Zemlje ( nebeska sfera) u odnosu na nebesku sferu (Zemlju).

  Svi eksperimentalni dokazi o rotaciji Zemlje oko svoje ose svode se na dokaz da je referentni okvir povezan sa Zemljom neinercijalni referentni okvir poseban tip- referentni sistem koji vr?i rotaciono kretanje u odnosu na inercijalne referentne sisteme.

  Za razliku od inercijalnog kretanja (tj. ravnomjernog pravolinijskog kretanja u odnosu na inercijalne referentne okvire), za otkrivanje neinercijalnog kretanja zatvorene laboratorije nije potrebno vr?iti zapa?anja spoljna tela, - takvo kretanje se detektira pomo?u lokalnih eksperimenata (tj. eksperimenata koji se izvode unutar ovog laboratorija). U tom smislu rije?i, neinercijalno kretanje, uklju?uju?i i rotaciju Zemlje oko svoje ose, mo?e se nazvati apsolutnim.

  Inercijske sile

  Efekti centrifugalne sile

  Ovisnost ubrzanja slobodnog pada o geografskoj ?irini. Eksperimenti pokazuju da ubrzanje slobodnog pada zavisi od geografske ?irine: ?to je bli?e polu, to je ve?e. To se obja?njava akcijom centrifugalna sila. Prvo, ta?ke na zemljinoj povr?ini koje se nalaze na vi?im geografskim ?irinama bli?e su osi rotacije i, stoga, kada se pribli?avaju polu, udaljenost r (\displaystyle r) opada od ose rotacije, dosti?u?i nulu na polu. Drugo, s pove?anjem geografske ?irine, kut izme?u vektora centrifugalne sile i ravnine horizonta se smanjuje, ?to dovodi do smanjenja vertikalne komponente centrifugalne sile.

  Ovaj fenomen je otkriven 1672. godine, kada je francuski astronom Jean Richet, dok je bio na ekspediciji u Africi, otkrio da je na ekvatoru sat sa klatnom idite sporije nego u Parizu. Newton je to ubrzo objasnio rekav?i da je period oscilacije klatna obrnuto proporcionalan kvadratni korijen od ubrzanja gravitacije, koje se smanjuje na ekvatoru zbog djelovanja centrifugalne sile.

  Oblatnost Zemlje. Utjecaj centrifugalne sile dovodi do spljo?tenosti Zemlje na polovima. Ovo je fenomen koji su predvidjeli Huygens i Newton u krajem XVII stolje?a, prvi je otkrio Pierre de Maupertuis kasnih 1730-ih kao rezultat obrade podataka iz dvije francuske ekspedicije posebno opremljene za rje?avanje ovog problema u Peruu (pod vodstvom Pierrea Bouguera i Charlesa de la Condamina) i Laponiji (pod vodstvom Alexisa Clairauta i samog Maupertuisa).

  Efekti Coriolisove sile: laboratorijski eksperimenti

  Ovaj efekat bi trebalo najjasnije da bude izra?en na polovima, gde je period potpune rotacije ravni klatna jednak periodu rotacije Zemlje oko svoje ose (sideralni dan). Op?enito, period je obrnuto proporcionalan sinusu geografske ?irine; na ekvatoru je ravnina oscilacije klatna nepromijenjena.

  ?iroskop- rotiraju?e tijelo sa zna?ajnim momentom inercije zadr?ava svoj ugaoni moment ako nema jakih poreme?aja. Foucault, koji je bio umoran od obja?njavanja ?ta se de?ava sa Foucaultovim klatnom koji nije na polu, razvio je jo? jednu demonstraciju: vise?i ?iroskop je zadr?ao svoju orijentaciju, ?to zna?i da se polako okretao u odnosu na posmatra?a.

  Skretanje projektila tokom ga?anja. Jo? jedna vidljiva manifestacija Coriolisove sile je skretanje putanja projektila (udesno na sjevernoj hemisferi, ulijevo na ju?noj hemisferi) ispaljenih u horizontalnom smjeru. Sa stajali?ta inercijalnog referentnog okvira, za projektile ispaljene du? meridijana, to je zbog ovisnosti linearne brzine Zemljine rotacije o geografskoj ?irini: kada se kre?e od ekvatora do pola, projektil dr?i horizontalu komponenta brzine nepromijenjena, dok linearna brzina rotacija ta?aka na zemljinoj povr?ini se smanjuje, ?to dovodi do pomeranja projektila sa meridijana u pravcu Zemljine rotacije. Ako je hitac ispaljen paralelno s ekvatorom, onda je pomak projektila iz paralele posljedica ?injenice da trajektorija projektila le?i u istoj ravni sa centrom Zemlje, dok se ta?ke na zemljinoj povr?ini kre?u u ravni okomitoj na osu Zemljine rotacije. Ovaj efekat (za slu?aj pucanja du? meridijana) je predvidio Grimaldi 40-ih godina 17. veka. a prvi put je objavio Riccioli 1651.

  Odstupanje tijela koja slobodno padaju od vertikale. ( ) Ako brzina tijela ima veliku vertikalnu komponentu, Coriolisova sila je usmjerena na istok, ?to dovodi do odgovaraju?eg odstupanja putanje tijela koje slobodno pada (bez po?etne brzine) sa visokog tornja. Kada se posmatra u inercijskom referentnom okviru, efekat se obja?njava ?injenicom da se vrh tornja u odnosu na sredi?te Zemlje kre?e br?e od osnove, zbog ?ega se putanja tijela ispostavlja kao uska parabola i tijelo je malo ispred osnove tornja.

  E?tv?sov efekat. Na niskim geografskim ?irinama, Coriolisova sila je, kada se kre?e du? zemljine povr?ine, usmjerena u vertikalnom smjeru i njeno djelovanje dovodi do pove?anja ili smanjenja ubrzanja gravitacije, ovisno o tome da li se tijelo kre?e na zapad ili istok. Ovaj efekat se naziva E?tv?sov efekat u ?ast ma?arskog fizi?ara Lor?nda E?tv?sa, koji ga je eksperimentalno otkrio po?etkom 20. stolje?a.

  Eksperimenti koriste?i zakon odr?anja ugaonog momenta. Neki eksperimenti se zasnivaju na zakonu odr?anja ugaonog momenta: u inercijskom referentnom okviru, veli?ina ugaonog momenta (jednaka proizvodu momenta inercije i ugaone brzine rotacije) se ne menja pod uticajem unutra?njih sila. . Ako u nekom po?etnom trenutku instalacija miruje u odnosu na Zemlju, tada je brzina njene rotacije u odnosu na inercijski referentni sistem jednaka ugaonoj brzini rotacije Zemlje. Ako promijenite moment inercije sistema, onda se on mora promijeniti ugaona brzina po?inje njegova rotacija, odnosno rotacija u odnosu na Zemlju. U neinercijskom referentnom okviru povezanom sa Zemljom, rotacija se javlja kao rezultat Coriolisove sile. Ovu ideju je predlo?io francuski nau?nik Louis Poinsot 1851. godine.

  Prvi takav eksperiment izveo je Hagen 1910. godine: dva utega na glatku pre?ku postavljena su nepomi?no u odnosu na povr?inu Zemlje. Tada je razmak izme?u tereta smanjen. Kao rezultat toga, instalacija se po?ela okretati. ?ak vi?e vizuelno iskustvo postavio je njema?ki nau?nik Hans Bucka 1949. godine. ?tap du?ine oko 1,5 metara postavljen je okomito na pravougaoni okvir. U po?etku je ?tap bio horizontalan, instalacija je bila nepomi?na u odnosu na Zemlju. Zatim je ?tap doveden u vertikalni polo?aj, ?to je dovelo do promjene momenta inercije instalacije za pribli?no 10 4 puta i do njene brze rotacije sa ugaonom brzinom 10 4 puta ve?om od brzine rotacije Zemlje.

  Lijevak u kadi.

  Budu?i da je Coriolisova sila vrlo slaba, ona ima zanemariv utjecaj na smjer vrtloga vode pri ispu?tanju lavaboa ili kade, tako da op?enito smjer rotacije u lijevu nije povezan sa rotacijom Zemlje. Samo u pa?ljivo kontrolisanim eksperimentima mo?e se odvojiti efekat Coriolisove sile od drugih faktora: na severnoj hemisferi levak ?e se okretati suprotno od kazaljke na satu, na ju?noj hemisferi - obrnuto.

  Efekti Coriolisove sile: pojave u okolnoj prirodi

  Opti?ki eksperimenti

  Brojni eksperimenti koji demonstriraju rotaciju Zemlje temelje se na Sagnacovom efektu: ako prstenasti interferometar izvodi rotacijsko kretanje, tada se zbog relativisti?kih efekata javlja fazna razlika u protupropagiraju?im snopovima.

  D f = 8 p A l c o , (\displaystyle \Delta \varphi =(\frac (8\pi A)(\lambda c))\omega ,)

  Gdje A (\displaystyle A)- podru?je projekcije prstena na ekvatorijalnu ravan (ravninu okomitu na os rotacije), c (\displaystyle c)- brzina svetlosti, o (\displaystyle \omega )- ugaona brzina rotacije. Da bi demonstrirao rotaciju Zemlje, ovaj efekat je koristio ameri?ki fizi?ar Michelson u nizu eksperimenata izvedenih 1923-1925. U modernim eksperimentima koji koriste Sagnac efekat, rotacija Zemlje se mora uzeti u obzir da bi se kalibrirali prstenasti interferometri.

  Postoji niz drugih eksperimentalnih demonstracija dnevne rotacije Zemlje.

  Neravnomjerna rotacija

  Precesija i nutacija

  Istorija ideje dnevne rotacije Zemlje

  Antika

  Obja?njenje dnevne rotacije neba rotacijom Zemlje oko svoje ose prvi su predlo?ili predstavnici pitagorejske ?kole, Siraku?ani Hicetus i Ecphantus. Prema nekim rekonstrukcijama, rotaciju Zemlje je potvrdio i pitagorejac Filolaj iz Krotona (5. vek pne.). Izjava koja se mo?e protuma?iti kao indikacija rotacije Zemlje sadr?ana je u Platonovom dijalogu Timeeus .

  Me?utim, o Hiceti i Ecphantesu se gotovo ni?ta ne zna, pa se ?ak i samo njihovo postojanje ponekad dovodi u pitanje. Prema mi?ljenju ve?ine nau?nika, Zemlja u Filolausovom svjetskom sistemu nije izvr?ila rotacijsko, ve? translacijsko kretanje oko Centralne vatre. U svojim drugim djelima, Platon slijedi tradicionalni stav da je Zemlja nepokretna. Me?utim, do nas su stigli brojni dokazi da je ideju o rotaciji Zemlje branio filozof Heraklid iz Ponta (IV vijek prije nove ere). Vjerovatno je jo? jedna Heraklidova pretpostavka povezana s hipotezom o Zemljinoj rotaciji oko svoje ose: svaka zvijezda predstavlja svijet, uklju?uju?i zemlju, zrak, etar, a sve se to nalazi u beskona?nom prostoru. Zaista, ako je dnevna rotacija neba odraz rotacije Zemlje, onda nestaje preduvjet da se zvijezde smatraju na istoj sferi.

  Otprilike vek kasnije, pretpostavka da se Zemlja rotira postala je sastavni dio prvi, predlo?io veliki astronom Aristarh sa Samosa (III vek pne). Aristarha su podr?avali vavilonski Seleuk (2. vek pre nove ere), kao i Heraklidi sa Ponta, koji su smatrali da je Univerzum beskona?an. ?injenica da je ideja o dnevnoj rotaciji Zemlje imala svoje pristalice jo? u 1. veku nove ere. e., o ?emu svjedo?e neke izjave filozofa Seneke, Dercillidasa i astronoma Klaudija Ptolomeja. Ogromna ve?ina astronoma i filozofa, me?utim, nije sumnjala u nepokretnost Zemlje.

  Argumenti protiv ideje o kretanju Zemlje nalaze se u djelima Aristotela i Ptolomeja. Dakle, u svojoj raspravi O nebu Aristotel opravdava nepokretnost Zemlje ?injenicom da na Zemlji koja rotira, tijela ba?ena okomito prema gore ne bi mogla pasti do ta?ke od koje je po?elo njihovo kretanje: povr?ina Zemlje bi se pomjerila ispod ba?enog tijela. Jo? jedan argument u prilog nepokretnosti Zemlje, koji je dao Aristotel, temelji se na njegovoj fizi?koj teoriji: Zemlja je te?ko tijelo, a te?ka tijela te?e da se kre?u prema centru svijeta, a ne da se rotiraju oko njega.

  Iz Ptolomejevog djela slijedi da su pristalice hipoteze o rotaciji Zemlje odgovorile na ove argumente da se i zrak i svi zemaljski objekti kre?u zajedno sa Zemljom. O?igledno je uloga zraka u ovom argumentu fundamentalno va?na, jer se podrazumijeva da je njegovo kretanje zajedno sa Zemljom ono ?to krije rotaciju na?e planete. Ptolomej prigovara tome:

  tela u vazduhu ?e uvek izgledati kao da zaostaju... A kada bi se tela rotirala sa vazduhom kao jedna celina, onda nijedno od njih ne bi izgledalo ni ispred ni iza drugog, ve? bi ostalo na mestu, u letu i bacanju ne bi pravio devijacije ili pokrete ka drugom mestu, poput onih koje li?no vidimo da se de?avaju, i uop?te ne bi usporavali ili ubrzavali, jer Zemlja nije nepokretna.

  Srednje godine

  Indija

  Prvi srednjovjekovni autor koji je sugerirao da se Zemlja rotira oko svoje ose bio je veliki indijski astronom i matemati?ar Aryabhata (kraj 5. - po?etak 6. stolje?a). On to formuli?e na nekoliko mesta u svojoj raspravi Aryabhatiya, Na primjer:

  Kao ?to ?ovjek na brodu koji se kre?e naprijed vidi nepokretne objekte koji se kre?u unazad, tako i posmatra?... vidi nepokretne zvijezde koje se kre?u pravolinijski prema zapadu.

  Nije poznato da li ova ideja pripada samom Aryabhati ili ju je pozajmio od starogr?kih astronoma.

  Aryabhatu je podr?avao samo jedan astronom, Prthudaka (9. vek). Ve?ina indijskih nau?nika branila je nepokretnost Zemlje. Tako je astronom Varahamihira (6. vek) tvrdio da na Zemlji koja se rotira, ptice koje lete u vazduhu ne mogu da se vrate u svoja gnezda, a kamenje i drve?e ?e leteti sa povr?ine Zemlje. Izvanredni astronom Brahmagupta (VI vek) je tako?e ponovio stari argument da telo pada iz visoka planina, ali bi mogao potonuti do svoje baze. Istovremeno, on je, me?utim, odbacio jedan od Varahamihirinih argumenata: po njegovom mi?ljenju, ?ak i kada bi se Zemlja rotirala, objekti se zbog svoje gravitacije ne bi mogli odvojiti od nje.

  Islamski Istok

  Mogu?nost rotacije Zemlje razmatrali su mnogi nau?nici muslimanskog istoka. Tako je poznati geometar al-Sijizi izmislio astrolab, ?iji se princip rada zasniva na ovoj pretpostavci. Neki islamski u?enjaci (?ija imena nisu stigla do nas) su ?ak prona?li Pravi put pobijanje glavnog argumenta protiv rotacije Zemlje: vertikalnosti putanja padaju?ih tijela. U su?tini, predlo?en je princip superpozicije kretanja prema kojem se svako kretanje mo?e razlo?iti na dvije ili vi?e komponenti: u odnosu na povr?inu rotiraju?e Zemlje, tijelo koje pada giba se du? viska, ali ta?ka koja je projekcija ove linije na povr?inu Zemlje bi se prenijela njenom rotacijom. O tome svjedo?i poznati enciklopedist al-Biruni, koji je i sam, me?utim, bio sklon nepokretnosti Zemlje. Po njegovom mi?ljenju, ako neka dodatna sila djeluje na tijelo koje pada, onda ?e rezultat njenog djelovanja na rotiraju?u Zemlju dovesti do nekih efekata koji se zapravo ne primje?uju.

  Datoteka:Al-Tusi Nasir.jpeg

  Nasir ad-Din al-Tusi

  Me?u nau?nicima 13.-16. stolje?a povezanim s opservatorijama Maraha i Samarkand, pokrenula se rasprava o mogu?nosti empirijskog potvr?ivanja nepokretnosti Zemlje. Tako je poznati astronom Qutb ad-Din ash-Shirazi (XIII-XIV vijek) vjerovao da se nepokretnost Zemlje mo?e provjeriti eksperimentom. S druge strane, osniva? opservatorije Maragha, Nasir ad-Din al-Tusi, vjerovao je da ako se Zemlja rotira, onda ?e ova rotacija biti podijeljena slojem zraka koji se nalazi uz njenu povr?inu, a sva kretanja blizu povr?ine Zemlja bi se pojavila potpuno isto kao da je Zemlja nepomi?na. On je to potkrijepio uz pomo? zapa?anja kometa: prema Aristotelu, komete su meteorolo?ki fenomen u gornjim slojevima atmosfere; ipak, astronomska posmatranja pokazuju da komete u?estvuju u dnevnoj rotaciji nebeske sfere. Posljedi?no, gornji slojevi zraka se odnose rotacijom neba, pa se donji slojevi tako?er mogu odnijeti rotacijom Zemlje. Dakle, eksperiment ne mo?e odgovoriti na pitanje da li se Zemlja rotira. Me?utim, on je ostao pristalica nepokretnosti Zemlje, jer je to bilo u skladu sa Aristotelovom filozofijom.

  Ve?ina islamskih u?enjaka kasnijih vremena (al-Urdi, al-Qazwini, an-Naysaburi, al-Jurjani, al-Birjandi i drugi) slo?ili su se sa al-Tusijem da ?e se sve fizi?ke pojave na rotiraju?oj i stacionarnoj Zemlji de?avati na isti na?in . Me?utim, uloga zraka vi?e se nije smatrala osnovnom: ne samo zrak, ve? i svi objekti se prenose rotiraju?om zemljom. Shodno tome, da bi se opravdala nepokretnost Zemlje, potrebno je uklju?iti Aristotelovo u?enje.

  Poseban stav u ovim sporovima zauzeo je tre?i direktor Samarkandske opservatorije, Alauddin Ali al-Kushchi (XV vek), koji je odbacio Aristotelovu filozofiju i smatrao da je rotacija Zemlje fizi?ki mogu?a. U 17. veku, iranski teolog i enciklopedista Baha ad-Din al-Amili do?ao je do sli?nog zaklju?ka. Po njegovom mi?ljenju, astronomi i filozofi nisu pru?ili dovoljno dokaza da opovrgnu rotaciju Zemlje.

  Latinski Zapad

  Detaljna rasprava o mogu?nosti kretanja Zemlje na?iroko je sadr?ana u spisima pariskih skolastika Jean-Buridana, Alberta Saksonskog i Nikole od Oresmea (druga polovina 14. stolje?a). Najva?niji argument u korist rotacije Zemlje, a ne neba, naveden u njihovim radovima, je malenost Zemlje u pore?enju sa Univerzumom, ?to ?ini pripisivanje dnevne rotacije neba Univerzumu krajnje neprirodnim.

  Me?utim, svi ovi nau?nici su na kraju ipak odbacili rotaciju Zemlje po razli?itim osnovama. Tako je Albert Saksonski vjerovao da ova hipoteza nije u stanju objasniti promatrane astronomske pojave. S tim se s pravom nisu slo?ili Buridan i Oresme, prema kojima bi se nebeske pojave trebale de?avati na isti na?in bez obzira da li rotaciju vr?i Zemlja ili Kosmos. Buridan je uspio prona?i samo jedan zna?ajan argument protiv rotacije Zemlje: strijele ispaljene okomito nagore padaju niz vertikalnu liniju, iako bi s rotacijom Zemlje, po njegovom mi?ljenju, trebale zaostajati za kretanjem Zemlje i pasti na zapad. ta?ke udarca.

  Ali i ovaj argument je Oresme odbacio. Ako se Zemlja rotira, onda strelica leti okomito prema gore i istovremeno se pomi?e na istok, zarobljena od zraka koji rotira sa Zemljom. Dakle, strijela bi trebala pasti na isto mjesto odakle je ispaljena. Iako se ovdje ponovo spominje zanosna uloga zraka, on zapravo i ne igra posebnu ulogu. O tome govori sljede?a analogija:

  Isto tako, kada bi se vazduh zatvorio u brodu u pokretu, onda bi osobi koja je okru?ena ovim vazduhom izgledalo da se vazduh ne kre?e... Ako je ?ovek u brodu koji se kre?e velikom brzinom prema istoku, nesvestan toga pokret, a kada bi pru?io ruku u pravoj liniji du? jarbola broda, ?inilo bi mu se da mu ruka radi pravolinijsko kretanje; na isti na?in, prema ovoj teoriji, ?ini nam se da se ista stvar de?ava sa strelicom kada je ispalimo okomito gore ili vertikalno dole. Unutar broda koji se kre?e velikom brzinom prema istoku, mogu se dogoditi sve vrste kretanja: uzdu?no, popre?no, dolje, gore, u svim smjerovima - i izgledaju potpuno isto kao kada brod miruje.

  Zatim, Oresme daje formulaciju koja anticipira princip relativnosti:

  Stoga zaklju?ujem da je nemogu?e bilo kakvim eksperimentom pokazati da se nebo dnevno kre?e, a da zemlja ne.

  Me?utim, Oresmeova kona?na presuda o mogu?nosti Zemljine rotacije bila je negativna. Osnova za ovaj zaklju?ak bio je tekst Biblije:

  Me?utim, za sada svi podr?avaju i vjerujem da se kre?e [Nebo] a ne Zemlja, jer je „Bog napravio krug od Zemlje, koji se ne?e pomjeriti“, uprkos svim argumentima koji govore suprotno.

  Mogu?nost dnevne rotacije Zemlje spominjali su i srednjovjekovni evropski nau?nici i filozofi kasnijih vremena, ali nisu dodani novi argumenti koji nisu sadr?ani u Buridanu i Oresmeu.

  Tako skoro niko od srednjovekovnih nau?nika nije prihvatio hipotezu o rotaciji Zemlje. Me?utim, tokom njegove rasprave, nau?nici Istoka i Zapada izneli su mnoge duboke misli, koje ?e kasnije ponoviti nau?nici Novog doba.

  Renesansa i moderno doba

  U prvoj polovini 16. stolje?a objavljeno je nekoliko radova koji su tvrdili da je uzrok svakodnevnog okretanja neba rotacija Zemlje oko svoje ose. Jedna od njih bila je rasprava Italijana Celija Calcagninija „O tome da je nebo nepomi?no i da se Zemlja rotira, ili o neprestanom kretanju Zemlje“ (napisana oko 1525., objavljena 1544.). Nije ostavio veliki utisak na svoje savremenike, jer je do tada ve? objavljeno temeljno delo poljskog astronoma Nikole Kopernika „O rotacijama“. nebeske sfere(1543), gdje je hipoteza o dnevnoj rotaciji Zemlje postala dio heliocentri?nog sistema svijeta, poput Aristarha sa Samosa. Kopernik je ranije izlo?io svoje misli u malom rukom pisanom eseju Mali komentar(ne ranije od 1515. godine). Dvije godine prije glavnog Kopernikovog djela, objavljeno je djelo njema?kog astronoma Georga Joachima Rheticusa Prva naracija(1541), gdje je Kopernikova teorija popularno izlagana.

  U 16. veku, Kopernika su u potpunosti podr?avali astronomi Tomas Diges, Retikus, Kristof Rotman, Majkl M?stlin, fizi?ari ?ambatista Benedeti, Simon Stevin, filozof ?ordano Bruno i teolog Dijego de Zuniga. Neki nau?nici su prihvatili rotaciju Zemlje oko svoje ose, odbacuju?i njeno translatorno kretanje. Ovo je bio stav njema?kog astronoma Nicholasa Reimersa, tako?er poznatog kao Ursus, i tako?er Italijanski filozofi Andrea Cesalpino i Francesco Patrizi. Ta?ka gledi?ta izvanrednog fizi?ara Williama Hilberta, koji je podr?avao aksijalnu rotaciju Zemlje, ali nije govorio o njenom translacijskom kretanju, nije sasvim jasno. Po?etkom 17. vijeka heliocentri?ni sistem svijet (uklju?uju?i rotaciju Zemlje oko svoje ose) dobio je impresivnu podr?ku od Galilea Galileia i Johannesa Keplera. Najutjecajniji protivnici ideje o kretanju Zemlje u 16. i ranom 17. stolje?u bili su astronomi Tycho Brahe i Christopher Clavius.

  Hipoteza o rotaciji Zemlje i nastanku klasi?ne mehanike

  U su?tini, u XVI-XVII vijeku. jedini argument u prilog aksijalnoj rotaciji Zemlje bio je da u ovom slu?aju nema potrebe pripisivati ogromne brzine rotacije zvjezdanoj sferi, jer je jo? u antici ve? pouzdano utvr?eno da veli?ina Univerzuma znatno prema?uje veli?inu Zemlje (ovaj argument je tako?e sadr?an u Buridan i Oresme).

  Protiv ove hipoteze iznesena su razmatranja zasnovana na dinami?kim konceptima tog vremena. Prije svega, ovo je vertikalnost putanja padaju?ih tijela. Pojavili su se i drugi argumenti, na primjer, jednak domet ga?anja u isto?nom i zapadnom smjeru. Odgovaraju?i na pitanje o neuo?ljivosti efekata dnevne rotacije u zemaljskim eksperimentima, Kopernik je napisao:

  Ne samo da se Zemlja okre?e sa elementom vode koji je sa njom povezan, ve? slijedi i znatan dio zraka i svega ?to je na bilo koji na?in srodno Zemlji, ili Zemlji najbli?i zrak, zasi?en zemaljskom i vodenom materijom. iste zakone prirode kao i Zemlja, ili je stekla kretanje, koje joj prenosi susjedna Zemlja u stalnoj rotaciji i bez ikakvog otpora

  dakle, glavna uloga Zauzimanje zraka njegovom rotacijom igra ulogu u neuo?ljivosti Zemljine rotacije. Ve?ina Kopernikanaca u 16. veku deli isto mi?ljenje.

  Zagovornici beskona?nosti Univerzuma u 16. veku bili su i Tomas Diges, ?ordano Bruno, Fran?esko Patrizi – svi su podr?avali hipotezu da se Zemlja rotira oko svoje ose (a prva dva i oko Sunca). Christoph Rothmann i Galileo Galilei vjerovali su da se zvijezde nalaze na razli?itim udaljenostima od Zemlje, iako nisu eksplicitno govorili o beskona?nosti Univerzuma. S druge strane, Johanes Kepler je negirao beskona?nost Univerzuma, iako je bio pristalica rotacije Zemlje.

  Religijski kontekst za debatu o Zemljinoj rotaciji

  Brojni prigovori na rotaciju Zemlje bili su povezani s njenim kontradikcijama s tekstom Sveto pismo. Ovi prigovori su bili dvije vrste. Prvo, neka mjesta u Bibliji su citirana kako bi se potvrdilo da je Sunce ono koje ?ini svakodnevno kretanje, na primjer:

  Sunce izlazi i sunce zalazi, i ?uri na svoje mjesto gdje izlazi.

  U ovom slu?aju je pogo?ena aksijalna rotacija Zemlje, jer je kretanje Sunca od istoka prema zapadu dio dnevne rotacije neba. S tim u vezi ?esto je citiran odlomak iz knjige Isusa Navina:

  Isus je zavapio Gospodu onog dana kada je Gospod predao Amoreje u ruke Izraela, kada ih je pobedio u Gibeonu, i bili su potu?eni pred sinovima Izraelovim, i rekao je pred Izraelcima: Stani, sunce, nad Gibeonom , i mjesec, iznad doline Avalon. !

  Po?to je naredba za zaustavljanje data Suncu, a ne Zemlji, zaklju?eno je da je Sunce ono koje je izvr?ilo dnevno kretanje. Drugi odlomci su citirani da podr?avaju nepokretnost Zemlje, na primjer:

  Postavio si zemlju na ?vrste temelje: ne?e se pokolebati u vijeke vjekova.

  Smatralo se da su ovi odlomci u suprotnosti i sa stavom da se Zemlja rotira oko svoje ose i sa revolucijom oko Sunca.

  Zagovornici rotacije Zemlje (posebno Giordano-Bruno, Johannes-Kepler, a posebno Galileo-Galilei) zagovarali su na nekoliko frontova. Prvo su istakli da je Biblija napisana razumljivim jezikom obi?ni ljudi, i ako su njegovi autori jasno dali nau?na ta?ka Sude?i po formulaciji, ne bi mogla da ispuni svoju glavnu, vjersku misiju. Tako je Bruno napisao:

  U mnogim slu?ajevima je glupo i nepreporu?ljivo mnogo zaklju?ivati na osnovu istine, a ne na osnovu datog slu?aja i pogodnosti. Na primjer, ako umjesto rije?i: „Sunce se ra?a i izlazi, prolazi kroz podne i naginje se prema Akvilonu“, mudrac je rekao: „Zemlja ide u krug prema istoku i, napu?taju?i sunce koje zalazi, naginje se prema dva tropa, od Raka do juga, od Jarca do Akvilona”, onda bi slu?aoci po?eli da razmi?ljaju: “Kako? Ka?e li da se zemlja kre?e? Kakva je ovo vest? Na kraju bi ga smatrali budalom, a on bi zaista bio budala.

  Ovakav odgovor dat je uglavnom na prigovore u vezi sa dnevnim kretanjem Sunca. Drugo, napomenuto je da neke odlomke Biblije treba tuma?iti alegorijski (vidi ?lanak Biblijski alegorizam). Tako je Galileo primijetio da ako se Sveto pismo u potpunosti shvati doslovno, onda ispada da Bog ima ruke, da je podlo?an emocijama poput ljutnje itd. glavna ideja branioci doktrine o kretanju Zemlje bila je koju imaju nauka i religija razli?ite ciljeve: nauka ispituje pojave materijalnog svijeta, vo?ena argumentima razuma, cilj religije je moralno usavr?avanje ?ovjeka, njegovo spasenje. Galileo je u tom pogledu citirao kardinala Baronija da Biblija u?i kako se uzdi?i na nebo, a ne kako nebo funkcionira.

  Katoli?ka crkva smatrala je ove argumente neuvjerljivima, te je 1616. godine doktrina rotacije Zemlje bila zabranjena, a 1631. Galileo je osu?en od strane Inkvizicije zbog svoje odbrane. Me?utim, izvan Italije ova zabrana nije imala zna?ajniji utjecaj na razvoj nauke i uglavnom je doprinijela opadanju autoriteta same Katoli?ke crkve.

  Mora se dodati da su dati ne samo religiozni argumenti protiv kretanja Zemlje crkvene vo?e, ali i nau?nici (npr. Tycho Brahe). S druge strane, katoli?ki monah Paolo Foskarini napisao je kratak esej „Pismo o gledi?tima Pitagorejaca i Kopernika o pokretljivosti Zemlje i nepokretnosti Sunca i o novom pitagorejskom sistemu univerzuma“ (1615), gdje je iznio razmi?ljanja bliska Galilejevim, a ?panski teolog Diego de Zuniga je ?ak koristio Kopernikansku teoriju da protuma?i neke odlomke Svetog pisma (iako se kasnije predomislio). Dakle, sukob izme?u teologije i doktrine o kretanju Zemlje nije bio toliko sukob izme?u nauke i religije kao takve, koliko sukob izme?u starih (ve? zastarjelih po?etkom 17. stolje?a) i novih metodolo?kih principa na kojima se temelji nauka. .

  Zna?aj hipoteze o rotaciji Zemlje za razvoj nauke

  Razumijevanje nau?ni problemi, podignut teorijom rotiraju?e Zemlje, doprinio je otkrivanju zakona klasi?ne mehanike i stvaranju nove kosmologije, koja se temelji na ideji bezgrani?nosti Univerzuma. O kojima se raspravljalo tokom ovog procesa, kontradikcije izme?u ove teorije i bukvalnog ?itanja Biblije doprinijele su razgrani?enju prirodnih nauka i religije.

  vidi tako?e

  Bilje?ke

  1. Poincare, O nauci, With. 362-364.
  2. Ovaj efekat je prvi put uo?en

  Kuglasta je, me?utim, nije savr?ena lopta. Zbog rotacije, planeta je malo spljo?tena na polovima; takva se figura obi?no naziva sferoid ili geoid - "kao zemlja".

  Zemlja je ogromna, njenu veli?inu je te?ko zamisliti. Glavni parametri na?e planete su sljede?i:

  • Pre?nik - 12570 km
  • Du?ina ekvatora - 40076 km
  • Du?ina bilo kojeg meridijana je 40008 km
  • Ukupna povr?ina Zemlje je 510 miliona km2
  • Radijus polova - 6357 km
  • Ekvatorski radijus - 6378 km

  Zemlja se istovremeno okre?e oko Sunca i oko svoje ose.

  Zemlja se okre?e oko nagnute ose od zapada prema istoku. Pola zemaljske kugle je obasjano suncem, tamo je u to vreme dan, druga polovina je u senci, tamo je no?. Zbog rotacije Zemlje dolazi do ciklusa dana i no?i. Zemlja napravi jedan okret oko svoje ose za 24 sata - dnevno.

  Zbog rotacije, pokretne struje (rijeke, vjetrovi) se skre?u udesno na sjevernoj hemisferi, a ulijevo na ju?noj hemisferi.

  Rotacija Zemlje oko Sunca

  Zemlja se okre?e oko Sunca po kru?noj orbiti, dovr?avaju?i punu revoluciju za 1 godinu. Zemljina os nije vertikalna, nagnuta je pod uglom od 66,5° prema orbiti, ovaj ugao ostaje konstantan tokom ?itave rotacije. Glavna posljedica ove rotacije je promjena godi?njih doba.

  Hajde da razmotrimo ekstremne ta?ke rotacije Zemlje oko Sunca.

  

  • 22. decembar- zimski solsticij. Ju?ni tropski kraj je u ovom trenutku najbli?i suncu (sunce je u zenitu) – dakle, u ju?na hemisfera ljeto, na sjeveru – zima. No?i na ju?noj hemisferi su kratke; 22. decembra, u ju?nom polarnom krugu, dan traje 24 sata, no? ne dolazi. Na sjevernoj hemisferi sve je obrnuto, a u polarnom krugu no? traje 24 sata.
  • 22. juna- dan letnjeg solsticija. Sjeverni tropski kraj je najbli?i suncu; ljeto je na sjevernoj hemisferi i zima na ju?noj hemisferi. U ju?nom polarnom krugu no? traje 24 sata, ali u sjevernom krugu no?i uop?e nema.
  • 21. mart, 23. septembar- dani prole?ne i jesenje ravnodnevice Ekvator je najbli?i suncu, dan je jednak no?i na obe hemisfere.