Mișcările de bază ale Pământului în spațiu

© Vladimir Kalanov,
site-ul web„Cunoașterea este putere”.

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). O axă este o linie dreaptă condiționată 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 puncte de localizare de pe suprafața pământului se rotesc, iar viteza liniară de rotație este suprafața globului depinde de poziția față de ecuator - cu cât este mai aproape de ecuator, cu atât viteza liniară de rotație este mai mare (să explicăm că viteza unghiulară de rotație a oricărei bile este aceeași la diferitele sale puncte și se măsoară în rad/sec, discutăm despre viteza de mișcare a unui obiect situat pe suprafața Pământului și cu cât aceasta este mai mare, cu atât obiectul este îndepărtat de axa de rotație).

De exemplu, la latitudinile medii ale Italiei viteza de rotație este de aproximativ 1200 km/h, la ecuator este maximă și se ridică la 1670 km/h, în timp ce la poli este zero. 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 în jurul Stelei Polare, care este situată pe o linie imaginară - o continuare a axei pământului în direcția nordică. Mișcarea stelelor nu este dovada că Pământul se rotește în jurul axei sale, deoarece această mișcare ar putea fi o consecință a rotației sferei cerești, dacă presupunem că planeta ocupă o poziție fixă, nemișcată în spațiu, așa cum se credea anterior. .

Zi. Ce sunt zilele siderale și solare?

O zi este perioada de timp în care Pământul face o revoluție completă în jurul propriei axe. Există două definiții ale conceptului „zi”. O „zi solară” este o perioadă de timp pentru rotația Pământului, în care Soarele este luat ca punct de plecare. Un alt concept este „zi sideral” (din lat. sidus- caz genitiv sideris- stea, corp ceresc) - implică un alt punct de plecare - o stea „fixă”, distanța la care tinde spre infinit și, prin urmare, presupunem că razele sale sunt reciproc paralele. Durata celor două tipuri de zile diferă una de cealaltă. O zi siderale este de 23 de ore 56 de minute și 4 secunde, în timp ce durata unei zile solare este puțin mai lungă și este egală cu 24 de ore. Diferența se datorează faptului că Pământul, rotindu-se în jurul propriei axe, efectuează și o rotație orbitală în jurul Soarelui. Este mai ușor să-ți dai seama de asta cu ajutorul unui desen.

Zile solare și siderale. Explicaţie.

Să luăm în considerare două poziții (vezi figura) pe care Pământul le ocupă atunci când se deplasează de-a lungul orbitei sale în jurul Soarelui, „ O„- locul observatorului pe suprafața pământului. 1 - poziția pe care o ocupă Pământul (la începutul numărătorii inverse a zilei) fie de la Soare, fie de la orice stea, pe care o definim ca punct de referință. 2 - poziția planetei noastre după finalizarea unei revoluții în jurul propriei axe în raport cu această stea: lumina acestei stele, și este situată la o distanță mare, va ajunge la noi paralel cu direcția 1 . Când Pământul își ia poziția 2 , putem vorbi despre „zile siderale”, pentru că Pământul a făcut o revoluție completă în jurul axei sale în raport cu steaua îndepărtată, dar nu încă în raport cu Soarele. Direcția de observare a Soarelui s-a schimbat oarecum din cauza rotației Pământului. Pentru ca Pământul să facă o revoluție completă în jurul propriei axe în raport cu Soarele („ziua solară”), trebuie să așteptați până când se „întoarce” cu aproximativ 1° mai mult (echivalent cu mișcarea zilnică a Pământului într-un unghi). - călătorește 360° în 365 de zile), aceasta va dura doar aproximativ patru minute.

În principiu, durata unei zile solare (deși se consideră că este de 24 de ore) nu este o valoare constantă. Acest lucru se datorează faptului că mișcarea orbitală a Pământului are loc de fapt cu o viteză variabilă. Când Pământul este mai aproape de Soare, viteza sa orbitală este mai mare pe măsură ce se îndepărtează de Soare, viteza scade. În acest sens, un concept precum „zi solară medie”, tocmai durata lor este de douăzeci și patru de ore.

În plus, acum s-a stabilit în mod fiabil că perioada de rotație a Pământului crește sub influența mareelor ​​schimbătoare cauzate de Lună. Încetinirea este de aproximativ 0,002 s pe secol. Acumularea unor astfel de abateri, la prima vedere, imperceptibile înseamnă, însă, că de la începutul erei noastre până în prezent, încetinirea totală este deja de aproximativ 3,5 ore.

Revoluția în jurul Soarelui este a doua mișcare principală a planetei noastre. Pământul se mișcă pe o orbită eliptică, adică. orbita are forma unei elipse. Când Luna se află în imediata apropiere a Pământului și cade în umbra sa, apar eclipse. Distanța medie dintre Pământ și Soare este de aproximativ 149,6 milioane de kilometri. Astronomia folosește o unitate pentru a măsura distanțe în interiorul sistemului solar; ei o cheamă „unitate astronomică”

(a.e.). Viteza cu care Pământul se mișcă pe orbită este de aproximativ 107.000 km/h.

Unghiul format de axa Pământului și planul elipsei este de aproximativ 66°33", și se menține pe întreaga orbită.

Din punctul de vedere al unui observator pe Pământ, revoluția are ca rezultat mișcarea aparentă a Soarelui de-a lungul eclipticii prin stelele și constelațiile reprezentate în Zodiac. De fapt, Soarele trece și prin constelația Ophiuchus, dar nu aparține cercului zodiacal.

anotimpuri

Schimbarea anotimpurilor este o consecință a revoluției Pământului în jurul Soarelui. Motivul schimbărilor sezoniere este înclinarea axei de rotație a Pământului față de planul orbitei sale. Deplasându-se de-a lungul unei orbite eliptice, Pământul în ianuarie se află în punctul cel mai apropiat de Soare (periheliu), iar în iulie în punctul cel mai îndepărtat de acesta - afeliu. Motivul schimbării anotimpurilor este înclinarea orbitei, în urma căreia Pământul se înclină spre Soare cu o emisferă și apoi cu cealaltă și, în consecință, primește o cantitate diferită de lumină solară. Vara, Soarele atinge cel mai înalt punct al eclipticii. Aceasta înseamnă că Soarele face cea mai lungă mișcare peste orizont într-o zi, iar lungimea zilei este maximă. Iarna, dimpotrivă, Soarele este jos deasupra orizontului, razele soarelui cad pe Pământ nu direct, ci oblic. Durata zilei este scurtă.

În funcție de perioada anului, diferite părți ale planetei sunt expuse la razele soarelui. Razele sunt perpendiculare pe tropice în timpul solstițiului.

Anotimpuri în emisfera nordică

Mișcarea anuală a Pământului Determinarea anului, unitatea calendaristică de bază a timpului, nu este atât de simplă pe cât pare la prima vedere și depinde de sistemul de referință ales. Intervalul de timp în care planeta noastră își finalizează orbita în jurul Soarelui se numește un an. Cu toate acestea, lungimea anului variază în funcție de dacă se ia punctul de plecare pentru a-l măsura stea la infinit distanta.

sau Soare În primul caz ne referim la „an sideral” („an sideral”)și reprezintă timpul necesar pentru ca Pământul să se învârtească complet în jurul Soarelui.

Dar dacă măsurăm timpul necesar pentru ca Soarele să revină în același punct din sistemul de coordonate ceresc, de exemplu, la echinocțiul de primăvară, atunci obținem durata "an solar" 365 zile 5 ore 48 minute 46 secunde. Diferența dintre anii sideral și solar apare din cauza precesiunii echinocțiilor în fiecare an echinocțiul (și, în consecință, stațiile solare) vin „mai devreme” cu aproximativ 20 de minute; comparativ cu anul precedent. Astfel, Pământul se mișcă în jurul orbitei sale puțin mai repede decât Soarele, în mișcarea sa aparentă prin stele, revine la echinocțiul de primăvară.

Având în vedere că durata anotimpurilor este în strânsă legătură cu Soarele, la alcătuirea calendarelor se ia ca bază "an solar" .

Tot în astronomie, în locul timpului astronomic obișnuit, determinat de perioada de rotație a Pământului în raport cu stele, a fost introdus un nou timp care curge uniform, care nu are legătură cu rotația Pământului și numit timp efemeride.

Citiți mai multe despre timpul efemeridei în secțiunea: .

Dragi vizitatori!

Munca dvs. este dezactivată JavaScript. Vă rugăm să activați scripturile în browser și vi se va deschide întreaga funcționalitate a site-ului!

Pentru un observator situat în emisfera nordică, de exemplu, în partea europeană a Rusiei, Soarele răsare de obicei în est și răsare spre sud, ocupând cea mai înaltă poziție pe cer la amiază, apoi se înclină spre vest și dispare în spate. orizontul. Această mișcare a Soarelui este doar vizibilă și este cauzată de rotația Pământului în jurul axei sale. Dacă priviți Pământul de sus în direcția Polului Nord, acesta se va roti în sens invers acelor de ceasornic. În același timp, Soarele este pe loc, aspectul mișcării sale este creat datorită rotației Pământului.

Rotația anuală a Pământului

Pământul se rotește și în sens invers acelor de ceasornic în jurul Soarelui: dacă privești planeta de sus, de la Polul Nord. Deoarece axa Pământului este înclinată în raport cu planul său de rotație, o luminează neuniform pe măsură ce Pământul se rotește în jurul Soarelui. Unele zone primesc mai multă lumină solară, altele mai puțin. Datorită acestui fapt, anotimpurile se schimbă și se schimbă lungimea zilei.

Echinocțiul de primăvară și toamnă

De două ori pe an, pe 21 martie și 23 septembrie, Soarele luminează în mod egal emisfera nordică și sudică. Aceste momente sunt cunoscute ca echinocțiul de toamnă. În martie, toamna începe în emisfera nordică, iar toamna în emisfera sudică. În septembrie, dimpotrivă, toamna vine în emisfera nordică, iar primăvara în emisfera sudică.

Solstițiul de vară și de iarnă

În emisfera nordică, pe 22 iunie, Soarele răsare cel mai sus deasupra orizontului. Ziua are cea mai lungă durată, iar noaptea din această zi este cea mai scurtă. Solstițiul de iarnă are loc pe 22 decembrie – ziua are cea mai scurtă durată, iar noaptea cea mai lungă. În emisfera sudică se întâmplă invers.

Noapte polară

Datorită înclinării axei pământului, regiunile polare și subpolare ale emisferei nordice sunt lipsite de lumină solară în timpul lunilor de iarnă - Soarele nu se ridică deloc deasupra orizontului. Acest fenomen este cunoscut sub numele de noapte polară. O noapte polară similară există pentru regiunile circumpolare ale emisferei sudice, diferența dintre ele este de exact șase luni.

Ceea ce dă Pământului rotația în jurul Soarelui

Planetele nu se pot abține să nu se învârt în jurul stelelor lor - altfel ar fi pur și simplu atrase și ars. Unicitatea Pământului constă în faptul că înclinarea axei sale de 23,44° s-a dovedit a fi optimă pentru apariția întregii diversități de viață de pe planetă.

Datorită înclinării axei, anotimpurile se schimbă, există diferite zone climatice care oferă diversitatea florei și faunei pământului. Modificările în încălzirea suprafeței pământului asigură mișcarea maselor de aer și, prin urmare, precipitații sub formă de ploaie și zăpadă.

Distanța de la Pământ la Soare de 149.600.000 km s-a dovedit, de asemenea, a fi optimă. Puțin mai departe, iar apa de pe Pământ ar fi doar sub formă de gheață. Mai aproape și temperatura ar fi fost prea ridicată. Însăși apariția vieții pe Pământ și diversitatea formelor sale au devenit posibile tocmai datorită coincidenței unice a atâtor factori.

Omul vede Pământul ca fiind plat, dar s-a stabilit de mult timp că Pământul este o sferă. Oamenii au fost de acord să numească acest corp ceresc o planetă. De unde a venit acest nume?

Astronomii greci antici, care au observat comportamentul corpurilor cerești, au introdus doi termeni cu semnificații opuse: planetes asteres - „stele” - corpuri cerești asemănătoare stelelor, care se mișcă peste tot; asteres aplanis - „stele fixe” - corpuri cerești care au rămas nemișcate pe tot parcursul anului În credințele grecilor, Pământul era nemișcat și situat în centru, așa că l-au clasificat drept „stea fixă”. Grecii cunoșteau Mercur, Venus, Marte, Jupiter și Saturn, vizibile cu ochiul liber, dar nu le numeau „planete”, ci „rătăcire”. În Roma Antică, astronomii numeau deja aceste corpuri „planete”, adăugând Soarele și Luna. Ideea unui sistem cu șapte planete a supraviețuit până în Evul Mediu. În secolul al XVI-lea, Nicolaus Copernic și-a schimbat părerile asupra dispozitivului, observând heliocentritatea acestuia. Pământul, considerat anterior centrul lumii, a fost redus la poziția uneia dintre planetele care se învârteau în jurul Soarelui. În 1543, Copernic și-a publicat lucrarea intitulată „Despre revoluțiile sferelor cerești”, în care și-a exprimat punctul de vedere Din păcate, biserica nu a apreciat natura revoluționară a opiniilor lui Copernic: soarta lui tristă este cunoscută. Apropo, potrivit lui Engels, „eliberarea științei naturale de sub teologie” își începe cronologia tocmai cu lucrarea publicată a lui Copernic. Deci, Copernic a înlocuit sistemul geocentric al lumii cu unul heliocentric. Numele „planetă” a rămas cu Pământul. Definiția unei planete, în general, a fost întotdeauna ambiguă. Unii astronomi susțin că planeta trebuie să fie destul de masivă, în timp ce alții consideră aceasta o condiție opțională. Dacă abordăm problema în mod formal, Pământul poate fi numit în siguranță o planetă, fie doar pentru că cuvântul „planetă” în sine provine din grecescul antic planis, care înseamnă „mobil”, iar știința modernă nu are nicio îndoială cu privire la mobilitatea Pământului.

„Și totuși, ea se învârte!” – cunoaștem această frază enciclopedică, rostită de fizicianul și astronomul trecutului Galileo Galilei, încă din vremea școlii noastre. Dar de ce se rotește Pământul? De fapt, această întrebare este adesea adresată de părinții lor când erau copii mici, iar adulții înșiși nu sunt contrarii să înțeleagă secretele rotației Pământului.

Pentru prima dată, un om de știință italian a vorbit despre faptul că Pământul se rotește în jurul axei sale în lucrările sale științifice de la începutul secolului al XVI-lea. Dar a existat întotdeauna o mulțime de controverse în comunitatea științifică cu privire la ceea ce are loc rotația. Una dintre cele mai comune teorii spune că în procesul de rotație a pământului, alte procese au jucat un rol major - cele care au avut loc în timpuri imemoriale, când doar educația. Norii de praf cosmic „s-au unit” și astfel s-au format „embrionii” planetelor. Apoi alte corpuri cosmice – mari și mai mici – au fost „atrase”. Tocmai ciocnirile cu cele mari cerești, potrivit unui număr de oameni de știință, determină rotația constantă a planetelor. Și apoi, conform teoriei, au continuat să se rotească prin inerție. Adevărat, dacă luăm în considerare această teorie, apar multe întrebări firești. De ce există șase planete în sistemul solar care se rotesc într-o direcție, iar o alta, Venus, în sens opus? De ce planeta Uranus se rotește în așa fel încât să nu existe nicio schimbare a orei zilei pe această planetă? De ce se poate schimba viteza de rotație a pământului (ușor, desigur, dar totuși)? Oamenii de știință nu au răspuns încă la toate aceste întrebări. Se știe că Pământul tinde să-și încetinească oarecum rotația. În fiecare secol, timpul pentru o rotație completă în jurul unei axe crește cu aproximativ 0,0024 secunde. Oamenii de știință atribuie acest lucru influenței satelitului Pământului, Luna. Ei bine, despre planetele sistemului solar, putem spune că planeta Venus este considerată cea mai „lentă” din punct de vedere al rotației, cea mai rapidă fiind Uranus.

Surse:

• La fiecare șase ani, Pământul se învârte mai repede - Naked Science

Teoria lumii ca sistem geocentric a fost criticată și pusă la îndoială de mai multe ori în vremuri. Se știe că Galileo Galilei a lucrat pentru a demonstra această teorie. El a fost cel care a scris fraza care a intrat în istorie: „Și totuși se întoarce!” 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, în teorie există încă întrebări deschise cu privire la motivele care îl determină la această mișcare.

Motive pentru mișcare

Evul Mediu este în urmă, când oamenii considerau planeta noastră nemișcată și nimeni nu-i contestă mișcările. Dar motivele pentru care Pământul se află pe drumul său în jurul Soarelui nu sunt cunoscute cu certitudine. Au fost prezentate trei teorii:

• rotație inerțială;
• câmpuri magnetice;
• expunerea la radiația solară.

Mai sunt și alții, dar nu rezistă criticilor. 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 a fost primit, dar este exact doar în raport cu punctul de referință 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 o a treia orbită. În timp ce studiau 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 valoarea medie: 149.600.000 km.

Cel mai aproape este Pământul de Soare este 3 ianuarie, iar cel mai îndepărtat este 4 iulie. Aceste fenomene sunt asociate cu următoarele concepte: cea mai mică și cea mai lungă zi a anului în raport cu noaptea. Studiind aceeași întrebare: „În ce direcție se rotește Pământul pe orbita sa solară?”, oamenii de știință au ajuns la o altă 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 motivele care provoacă 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 descrieri general acceptate ale imaginii planetare a Sistemului Solar. Putem spune că, observând dinspre nord din spațiu, la întrebarea: „În ce direcție se rotește Pământul în jurul luminii centrale?”, răspunsul va fi următorul: „De la vest la est”.

Comparând cu mișcările mâinii pe un ceas, este împotriva mișcării sale. Acest punct de vedere a fost acceptat cu privire la Steaua Polară. O persoană situată pe suprafața Pământului din emisfera nordică va vedea același lucru. Imaginându-se pe o minge care se mișcă în jurul unei stele staționare, își va vedea rotirea de la dreapta la stânga. Acest lucru este echivalent cu deplasarea în sens invers acelor de ceasornic 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 acelui 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 au pornit de la axa Pământului și Steaua Polară, către care este îndreptată axa. Acest lucru 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 apare dimineața din spatele orizontului din direcția estică și dispare din ochii noștri în vest. Este interesant că mulți 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, nu verticală. Toate acestea se reflectă în forma Pământului și a orbitei sale 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 necesar pentru a se roti în jurul axei sale invizibile. Este 24 de ore. Lucrul interesant este că 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. Numărăm o zi în funcție de o zi solară: 24 de ore, deoarece Pământul pe orbita sa planetară are nevoie de încă 4 minute în fiecare zi pentru a reveni la locul său.

Paginile îngălbenite ale Dialogurilor lui Galileo foșneau liniștite în vântul de toamnă. Trei frați stăteau pe veranda casei, plecând gânditori capetele. A fost trist. „Conversația” de patru zile, care are aproape patru sute de ani, s-a încheiat, o conversație despre cele mai importante două sisteme ale lumii - ptolemaic și copernican.

Oricât de interesantă este o carte, ea se termină întotdeauna. Dar o carte nu moare niciodată, mai ales una ca aceasta. Ea rămâne să trăiască în memoria noastră, în gândurile noastre. Și astfel, pentru a reînvia pentru o vreme sentimentul pierdut, cei trei frați - și ei erau matematician, astronom și lingvist (cum îi vom numi în viitor) - au avut ei înșiși o conversație sau o ceartă pe o problemă similară. .

Au fost trei participanți la „Dialog”: Sagredo, Salviati și Simplicio, și au fost doar trei frați. S-a găsit un subiect de conversație potrivit care se potrivea tuturor. Și anume, deoarece Galileo a demonstrat că Pământul se rotește, este rezonabil să ne punem următoarea întrebare: „De ce se rotește Pământul în sens invers acelor de ceasornic?” Pentru asta au decis.

Primul care a luat cuvântul, ca frate mai mare, a fost matematicianul. El a clarificat că sensul de rotație este o caracteristică relativă. Când este privit de la Polul Nord, Pământul se rotește în sens invers acelor de ceasornic, iar când este privit de la Polul Sud, se rotește în sensul acelor de ceasornic. Deci întrebarea nu are sens.

    „Acolo greșești”, a obiectat Astronomul, care este fratele mijlociu. – Emisfera nordică a Pământului este considerată emisfera superioară și este de obicei privită din lateral. Nu degeaba globurile cu axă fixă ​​au emisfera nordică în vârf. Chiar și noi, astronomii, oameni stricti, spunem: „deasupra planului eclipticii”, adică. planul orbitei Pământului când ne referim la semi-spațiul din emisfera nordică și „sub” atunci când din emisfera sudică. Deși marinarii numesc latitudinile apropiate nu doar de Polul Nord, ci și de Polul Sud, înalte, iar latitudinile joase sunt cele apropiate de ecuator. Adevărat, ideea aici este mai degrabă că valoarea absolută a latitudinii crește pe măsură ce vă deplasați în ambele direcții de la ecuator. Dar însăși conceptul de latitudine mare a apărut în emisfera nordică.

    „Fratele astronom are dreptate”, a confirmat Lingvistul, fratele mai mic. – Și deși afirmația copilărească că Pământul are un sus și un jos este o relicvă istorică și o consecință a nașterii civilizației în emisfera nordică, este acceptată și mai convenabilă. Dacă pui întrebarea strict, sună prea greoi: „De ce Pământul, văzut de la Polul Nord, se rotește în sens invers acelor de ceasornic?”

    „Bine, voi răspunde și la această întrebare”, a spus matematicianul, zâmbind viclean. „Răspunde-mi mai întâi”, a aruncat o monedă și a arătat-o ​​tuturor, „de ce a venit cu capul și nu cu coada?” Vedeți, apariția rotației în sensul acelor de ceasornic sau în sens invers acelor de ceasornic, precum și apariția capetelor sau cozilor, sunt evenimente aleatorii și la fel de probabile.

    „Ei bine, te înșeli aici”, îl întrerupse Astronomul. – În Sistemul Solar, rotația în sens invers acelor de ceasornic (așa cum este privită de la Polul Nord al eclipticii) este predominantă și, prin urmare, mai probabilă. Prin urmare, noi, astronomii, numim această mișcare directă, deși este „împotrivă”, iar mișcarea în sensul acelor de ceasornic se numește inversă, deși este „pentru”. Iar fizicienii și matematicienii, aparent, au acceptat așadar mișcarea în sens invers acelor de ceasornic ca direcție pozitivă de rotație și ocolire. Așa se mișcă tot ce este posibil: suprafața Soarelui, planetele pe orbite și în jurul axei lor, sateliții și inelele în jurul planetelor și în jurul axei lor, centura de asteroizi. Doar câteva corpuri cerești au o mișcare inversă: cartoful de canapea Uranus, împreună cu toți sateliții săi, și-a înclinat axa de rotație sub planul orbital cu opt grade; Venus leneș, care are cea mai lungă zi de 243 de zile pământești; niște sateliți exteriori ai planetelor gigantice și mai multe comete și asteroizi. Predominanța mișcării directe în Sistemul Solar se explică prin faptul că norul protoplanetar din care a apărut avea o astfel de direcție de rotație. Deci șansa ca Pământul să se rotească în sensul acelor de ceasornic este extrem de mică.

Ca răspuns la aceasta, matematicianul, care știa să facă un model din orice, a scos din buzunar un bilet de autobuz și a întrebat:

    – Știți că șansa ca numărul acestui bilet să fi putut fi exact „847935” a fost una la un milion și, cu toate acestea, după cum puteți vedea, s-a dovedit a fi exact asta. Și totul pentru că nu are sens să cauți probabilitatea unui eveniment după ce acesta s-a întâmplat. În plus, este logic să vorbim despre probabilitate doar pentru evenimente care pot fi repetate, care pot fi reproduse sau observate în număr mare și nu pot exista modele într-un singur eveniment. De aceea, de exemplu, este imposibil să vorbim despre temperatura sau presiunea unui gaz într-un volum care include doar una sau câteva molecule. În plus, susțineți că direcția de rotație a Pământului este determinată de direcția de rotație a proto-norului, dar, între timp, uitați că el însuși este aleatoriu. Ați putea, de exemplu, să studiați condițiile inițiale atunci când aruncați o monedă și să calculați pe ce parte va ateriza. Acest lucru sugerează că, în principiu, căderea monedei nu este un eveniment întâmplător. Dar ideea aici nu este că rezultatul nu poate fi prezis, ci că este imprevizibil fără cunoașterea condițiilor inițiale, care sunt ele însele aleatorii. Prin urmare, ambele direcții de rotație pentru Pământ sunt la fel de probabile. Acum, sper că înțelegi că nu are rost să te certe”, a încheiat matematicianul cu aer de învingător. - Am dreptate, frate lingvist?

    – Aveți, în esență, amândoi dreptate. Disputa ta se referă la cuvinte și formulări. Totul depinde de ce semnificație ai dat întrebării. Desigur, toată lumea a căutat și a găsit o soluție la întrebare într-un sens apropiat lui: un matematician caută prin probabilități, un astronom prin cosmogonie și acum vă voi da o a treia interpretare. Din moment ce sunt lingvist, caut sensul, in primul rand, in sensul cuvintelor. „Privirea i-a căzut pe ceas. - Acela ne va judeca. Când auziți despre rotația în sensul acelor de ceasornic, vă imaginați o direcție specifică, dar văd cuvântul „ceas”. Pentru mine, „sensul acelor de ceasornic” este direcția care coincide cu sensul acelor de ceasornic al ceasurilor noastre. Se pune întrebarea, de ce oamenii au ales direcția acelui orelor ca direcție principală și nu, să zicem, sensul de rotație al roții olarului sau cel de rotație a acelui minutelor? Și, în general, de ce au făcut oamenii să se rotească acționarea orelor în direcția pe care o cunoaștem? Cred că nu este o coincidență. Direcția de mișcare a mâinii într-un ceas mecanic a fost considerată a fi direcția de rotație a arătătorului din primul ceas creat de om, ceasul solar. Ei au fost cei care au determinat nu numai tipul de ceasuri mecanice moderne și viteza de rotație a orelor lor (numai că a început să se rotească de două ori mai încet decât umbra și mâna în unele cadrane anterioare de 24 de ore), ci și tipul general. de instrumente cu o scară circulară și un indicator indicator. Doar mișcarea umbrei orelor într-un cadran solar avea o direcție constantă de rotație și putea fi întotdeauna reprodusă - de aceea oamenii au luat-o ca standard. Rețineți că umbra din stâlp, așa cum este cunoscut, se rotește în sensul acelor de ceasornic - în aceeași direcție în care are loc mișcarea vizibilă a Soarelui pe cer. Dar, așa cum a arătat Galileo, în realitate Soarele este nemișcat, iar mișcarea sa aparentă este cauzată de rotația Pământului în direcția opusă, adică. exact în sens invers acelor de ceasornic. Astfel, este clar că Pământul se poate roti doar în sens invers acelor de ceasornic, dacă prin aceasta ne referim nu la o direcție anume, ci și anume la direcția acelui oră-umbra într-un soare sau un ceas mecanic. Dacă Pământul s-ar roti într-o direcție diferită, atunci mișcarea în sensul acelor de ceasornic ar fi diferită.

    — Ei bine, frate, ești puternic, spuse matematicianul cu admirație. - Asta e incredibil. Se dovedește că dacă civilizația ar apărea în emisfera sudică, ar descoperi că de partea lor Pământul se rotește în sens invers acelor de ceasornic. La urma urmei, soarele lor se mișcă pe cer în direcția opusă mișcării noastre, ceea ce înseamnă că orele lor s-ar roti în direcția opusă.

Planeta noastră este în continuă mișcare, se rotește în jurul Soarelui și al propriei axe. Axa Pământului este o linie imaginară trasată de la Polul Nord la Polul Sud (ele rămân nemișcate în timpul rotației) la un unghi de 66 0 33 ꞌ față de planul Pământului. Oamenii nu pot observa momentul de rotație, deoarece toate obiectele se mișcă în paralel, viteza lor este aceeași. Ar arăta exact la fel ca și cum am fi navigat pe o navă și nu am observa mișcarea obiectelor și a obiectelor de pe ea.

O revoluție completă în jurul axei este finalizată într-o zi siderale, constând din 23 de ore, 56 de minute și 4 secunde. În această perioadă, mai întâi una sau cealaltă parte a planetei se îndreaptă spre Soare, primind diferite cantități de căldură și lumină de la acesta. În plus, rotația Pământului în jurul axei sale îi afectează forma (polii turtiți sunt rezultatul rotației planetei în jurul axei sale) și abaterea atunci când corpurile se mișcă în plan orizontal (râurile, curenții și vânturile din emisfera sudică deviază spre stânga, a emisferei nordice la dreapta).

Viteza de rotație liniară și unghiulară

(Rotația Pământului)

Viteza liniară de rotație a Pământului în jurul axei sale este de 465 m/s sau 1674 km/h în zona ecuatorului pe măsură ce te îndepărtezi de el, viteza încetinește treptat, la Polul Nord și Sud este zero. De exemplu, pentru cetățenii orașului ecuatorial Quito (capitala Ecuadorului din America de Sud), viteza de rotație este de exact 465 m/s, iar pentru moscoviții care locuiesc la paralela 55 la nord de ecuator, este de 260 m/s. (aproape jumătate din câte).

În fiecare an, viteza de rotație în jurul axei scade cu 4 milisecunde, ceea ce se datorează influenței Lunii asupra puterii mareelor ​​și oceanelor. Gravitația Lunii „trage” apa în direcția opusă rotației axiale a Pământului, creând o ușoară forță de frecare care încetinește viteza de rotație cu 4 milisecunde. Viteza de rotație unghiulară rămâne aceeași peste tot, valoarea sa este de 15 grade pe oră.

De ce ziua face loc noptii?

(Schimbarea zilei și a nopții)

Timpul pentru o rotație completă a Pământului în jurul axei sale este o zi siderale (23 ore 56 minute 4 secunde), în această perioadă de timp partea iluminată de Soare este prima „în puterea” zilei, partea umbră este sub controlul nopții și apoi invers.

Dacă Pământul s-ar roti diferit și o parte a acestuia ar fi întoarsă constant spre Soare, atunci ar fi o temperatură ridicată (până la 100 de grade Celsius) și toată apa s-ar evapora pe cealaltă parte, dimpotrivă, înghețul s-ar înfuria iar apa ar fi sub un strat gros de gheață. Atât prima cât și a doua condiție ar fi inacceptabile pentru dezvoltarea vieții și existența speciei umane.

De ce se schimbă anotimpurile?

(Schimbarea anotimpurilor pe Pământ)

Datorită faptului că axa este înclinată față de suprafața pământului la un anumit unghi, părțile sale primesc cantități diferite de căldură și lumină în momente diferite, ceea ce provoacă schimbarea anotimpurilor. Conform parametrilor astronomici necesari pentru a determina perioada anului, anumite momente din timp sunt luate ca puncte de referință: pentru vară și iarnă acestea sunt Zilele Solstițiului (21 iunie și 22 decembrie), pentru primăvară și toamnă - echinocții (20 martie). și 23 septembrie). Din septembrie până în martie, emisfera nordică se confruntă mai puțin timp cu Soarele și, în consecință, primește mai puțină căldură și lumină, salut iarnă-iarnă, emisfera sudică primește multă căldură și lumină în acest moment, trăiește vara! Trec 6 luni și Pământul se deplasează în punctul opus al orbitei sale și emisfera nordică primește mai multă căldură și lumină, zilele devin mai lungi, Soarele răsare mai sus - vine vara.

Dacă Pământul ar fi situat în raport cu Soarele într-o poziție exclusiv verticală, atunci anotimpurile nu ar exista deloc, deoarece toate punctele de pe jumătatea iluminate de Soare ar primi aceeași și uniformă cantitate de căldură și lumină.