Trái đất quay quanh một trục nghiêng từ tây sang đông. Một nửa địa cầu được mặt trời chiếu sáng, ban ngày có lúc này, nửa còn lại ở trong bóng râm, có đêm. Do Trái Đất tự quay nên có sự thay đổi ngày và đêm. Trái đất thực hiện một vòng quay quanh trục của nó trong 24 giờ - một ngày.
Do sự quay, các dòng chuyển động (sông, gió) ở Bắc bán cầu bị lệch sang phải, và ở Nam bán cầu - sang trái.
Sự quay của Trái đất quanh Mặt trời
Trái đất quay quanh mặt trời theo quỹ đạo tròn, một vòng quay hoàn toàn mất 1 năm. Trục của Trái đất không thẳng đứng, nó nghiêng một góc 66,5 ° so với quỹ đạo, góc này không đổi trong toàn bộ quá trình quay. Hệ quả chính của sự luân chuyển này là sự thay đổi của các mùa trong năm.
Xét chuyển động quay của Trái đất quanh Mặt trời.
- 22 tháng 12- ngày đông chí. Gần mặt trời nhất (mặt trời đang ở thiên đỉnh) vào thời điểm này là chí tuyến nam - do đó, mùa hè ở Nam bán cầu, mùa đông ở Bắc bán cầu. Đêm ở Nam bán cầu ngắn, ở vòng cực Nam vào ngày 22 tháng 12, ngày kéo dài 24 giờ, đêm không đến. Ở Bắc bán cầu thì ngược lại; ở vòng Bắc cực, đêm kéo dài 24 giờ.
- Ngày 22 tháng 6- ngày Hạ chí. Nhiệt đới phía Bắc gần mặt trời nhất, ở Bắc bán cầu là mùa hè, ở Nam bán cầu là mùa đông. Ở vòng cực nam, đêm kéo dài 24 giờ, và ở vòng cực bắc, đêm hoàn toàn không đến.
- 21 tháng 3, 23 tháng 9- những ngày phân xuân và thu phân Xích đạo gần mặt trời nhất, ngày bằng đêm ở cả hai bán cầu.
- Ngày sau đêm.
- Trái đất thực hiện một cuộc cách mạng hoàn toàn trong 23 giờ 57 phút.
- Khi nhìn từ Bắc Cực, hành tinh quay ngược chiều kim đồng hồ.
- Góc quay là 15 độ mỗi giờ và giống nhau ở bất kỳ đâu trên Trái đất.
- Tốc độ tuyến tính của các vòng quay trên khắp hành tinh là không đồng nhất. Tại các cực, nó bằng 0 và tăng lên khi nó tiến gần đến đường xích đạo. Ở xích đạo, tốc độ quay xấp xỉ 1668 km / h.
Quan trọng! Tốc độ di chuyển giảm 3 phần nghìn giây mỗi năm. Các chuyên gia cho rằng thực tế này là do sức hút của mặt trăng. Ảnh hưởng của thủy triều, vệ tinh, giống như nó, kéo nước về phía chính nó theo hướng ngược lại với chuyển động của Trái đất. Một hiệu ứng ma sát được tạo ra ở đáy đại dương, và hành tinh quay chậm lại một chút.
Sự quay của hành tinh quanh mặt trời
Hành tinh của chúng ta lớn thứ năm và xa thứ ba so với Mặt trời. Nó hình thành từ các phần tử của tinh vân mặt trời khoảng 4,55 tỷ năm trước. Trong quá trình hình thành, Trái đất có hình dạng của một quả bóng bất thường và thiết lập quỹ đạo độc nhất của nó, dài hơn 930 triệu km, cùng với quỹ đạo đó nó di chuyển quanh một ngôi sao lớn với tốc độ xấp xỉ 106.000 km / h. Nó thực hiện một cuộc cách mạng hoàn toàn quanh Mặt trời trong một năm, chính xác hơn là trong 365,2565 ngày. Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng quỹ đạo của một hành tinh đang chuyển động không phải là hình tròn hoàn hảo mà có hình dạng của một hình elip. Khi khoảng cách trung bình đến một ngôi sao là 151 triệu km, thì với một vòng quay xung quanh nó, khoảng cách đó tăng lên 5,8 triệu km.Quan trọng! Các nhà thiên văn gọi điểm quỹ đạo xa nhất là Mặt trời là Aphelion và hành tinh này đi qua nó vào cuối tháng 6. Gần nhất - Điểm cận nhật, và chúng ta cùng vượt qua nó với hành tinh này vào cuối tháng 12.Hình dạng bất thường của quỹ đạo cũng ảnh hưởng đến tốc độ chuyển động của Trái đất. Vào mùa hè, nó đạt đến cực tiểu và là 29,28 km / s, và sau khi vượt qua điểm Aphelion, hành tinh bắt đầu tăng tốc. Khi đạt tới tốc độ tối đa 30,28 km / s tại biên giới của Điểm cận nhật, thiên thể vũ trụ quay chậm lại. Một chu kỳ như vậy Trái đất diễn ra vô thời hạn, và sự sống trên hành tinh phụ thuộc vào độ chính xác của việc quan sát quỹ đạo.
Quan trọng! Khi nghiên cứu kỹ hơn về quỹ đạo của Trái đất, các nhà thiên văn học sẽ tính đến các yếu tố khác không kém phần quan trọng: sức hút của tất cả các thiên thể trong hệ mặt trời, ảnh hưởng của các ngôi sao khác và bản chất của sự quay của mặt trăng.
Sự luân phiên của các mùa
Khi quay quanh Mặt trời, Trái đất chuyển động theo hướng từ tây sang đông. Trong suốt hành trình của mình, thiên thể này không thay đổi góc nghiêng, do đó, ở một phần nào đó của quỹ đạo, nó bị quay hoàn toàn về một phía. Thời kỳ này trên hành tinh được thế giới sống coi là mùa hè, và mùa đông sẽ ngự trị ở phía không quay về phía Mặt trời vào thời điểm này trong năm. Do sự chuyển động liên tục trên hành tinh, các mùa thay đổi.Quan trọng! Hai lần một năm ở cả hai Bán cầu của hành tinh, một trạng thái theo mùa tương đối giống nhau được thiết lập. Trái đất tại thời điểm này quay về phía Mặt trời sao cho nó chiếu sáng đều bề mặt của nó. Điều này xảy ra vào mùa thu và mùa xuân trên các điểm phân.
Năm nhuận
Người ta biết rằng hành tinh thực hiện một vòng quay hoàn toàn quanh trục của nó không phải trong 24 giờ, như người ta thường tin, mà là trong 23 giờ 57 phút. Đồng thời, nó thực hiện một vòng tròn trên quỹ đạo trong 365 ngày và 6,5 giờ. Theo thời gian, số giờ còn thiếu được tổng hợp lại và do đó một ngày khác sẽ xuất hiện. Chúng tích lũy bốn năm một lần và được đánh dấu trên lịch vào ngày 29 tháng Hai. Một năm có thêm 366 ngày được gọi là năm nhuận.Quan trọng! Sự quay của Trái đất chịu ảnh hưởng của vệ tinh của nó - Mặt trăng. Dưới trường hấp dẫn của nó, chuyển động quay của hành tinh dần dần chậm lại, điều này làm tăng độ dài của ngày thêm 0,001 s theo mỗi thế kỷ.
Khoảng cách giữa hành tinh của chúng ta và Mặt trời
Trong quá trình chuyển động của Trái đất quanh Mặt trời, giữa chúng phát sinh lực ly tâm. Nó có tính cách mâu thuẫn và đẩy hành tinh ra xa ngôi sao. Tuy nhiên, hành tinh quay mà không thay đổi tốc độ, nó vuông góc với tốc độ rơi, làm lệch quỹ đạo của nó so với hướng của Mặt trời. Đặc điểm này của chuyển động của các thiên thể vũ trụ ngăn chúng rơi vào Mặt trời và di chuyển ra khỏi Hệ Mặt trời. Như vậy, Trái đất chuyển động dọc theo quỹ đạo rõ ràng của quỹ đạo của nó. Quay trở lại thế kỷ 16, Nicolaus Copernicus vĩ đại đã xác định rằng Trái đất không phải là trung tâm của Vũ trụ, mà chỉ quay quanh Mặt trời. Giờ đây, các nhà nghiên cứu đã đạt được tiến bộ đáng kể về kiến thức và tính toán, nhưng họ không thể tác động đến quỹ đạo quay và bản chất của chính ngôi sao. Hành tinh của chúng ta luôn là một phần của hệ mặt trời và sự sống trên hành tinh phụ thuộc vào khoảng cách chúng ta ở xa tâm của nó và cách chúng ta di chuyển so với ngôi sao. Để hiểu rõ hơn về chủ đề này, hãy xem video cung cấp thông tin.Trái đất không đứng yên mà chuyển động không ngừng. Do thực tế là nó quay xung quanh Mặt trời, hành tinh này trải qua sự thay đổi của các mùa. Tuy nhiên, không phải ai cũng nhớ rằng, bay quanh thiên thể, Trái đất vẫn có thời gian tự quay quanh trục của chính nó. Chính sự chuyển động này gây ra sự thay đổi của ngày và đêm bên ngoài cửa sổ và được gọi là nhật ngày.
Để hiểu cách thức và tốc độ Trái đất quay quanh Mặt trời và trục của nó, AiF.ru đã giúp nhà vật lý thiên văn, nhân viên của Cung thiên văn Moscow Alexander Perkhnyak.
Chuyển động của trái đất quanh trục của nó
Trái đất quay trên trục của nó như thế nào?
Trong quá trình quay của Trái đất quanh trục của nó, chỉ có hai điểm là bất động: Cực Bắc và Cực Nam. Nếu bạn kết nối chúng với một đường thẳng tưởng tượng, bạn sẽ có được trục mà Trái đất quay xung quanh. Trục của trái đất không vuông góc, nhưng nghiêng một góc 23,5 ° so với quỹ đạo trái đất.
Trái đất quay trên trục của nó với vận tốc nào?
Trái đất quay quanh trục của nó với tốc độ 465 m / s, hay 1.674 km / h. Càng xa xích đạo, chuyển động của hành tinh càng chậm.
“Ít ai biết rằng ở khoảng cách xa xích đạo, tốc độ quay của Trái đất trở nên ít hơn. Trực quan nó trông như thế này. Thành phố Quito nằm gần đường xích đạo, có nghĩa là nó và cư dân của nó quay cùng Trái đất một cách dễ dàng với tốc độ 465 m / s. Nhưng tốc độ quay của các loài Muscovite sống nhiều ở phía bắc đường xích đạo sẽ ít hơn gần hai lần: 260 m / s, ”Perkhnyak nói.
Trái đất quay theo hướng nào?
Sự quay của Trái đất quanh trục của nó xảy ra từ tây sang đông. Nếu bạn nhìn Trái đất từ trên cao theo hướng Bắc Cực, thì nó sẽ quay ngược chiều kim đồng hồ.
Tốc độ chuyển động của Trái Đất quanh trục của nó có thay đổi không?
Vâng, nó đang thay đổi. Mỗi năm, quá trình Trái đất chậm lại trung bình 4 mili giây.
“Các nhà vật lý thiên văn cho rằng hiện tượng này là do lực hút mặt trăng, được biết là có ảnh hưởng đến thủy triều trên hành tinh của chúng ta. Vì vậy, khi chúng xảy ra, Mặt trăng cố gắng hút nước về phía mình, di chuyển nó theo hướng ngược lại với hướng đi của Trái đất. Do sự phản tác dụng đặc biệt này, một lực ma sát không đáng kể phát sinh ở đáy của các hồ chứa, lực ma sát này, theo quy luật vật lý, làm chậm tốc độ của Trái đất. Một chút, chỉ 4 mili giây mỗi năm, ”Perkhnyak chỉ rõ.
Chuyển động của Trái đất quanh Mặt trời
Làm thế nào để trái đất quay xung quanh mặt trời?
Hành tinh của chúng ta quay quanh Mặt trời trên quỹ đạo có chiều dài hơn 930 triệu km.
Ở tốc độ nào?
Trái đất quay quanh Mặt trời với tốc độ 30 km / s, tức là 107,218 km / h.
Trái đất mất bao lâu để hoàn thành một vòng quay quanh mặt trời?
Trái đất thực hiện một vòng quay hoàn toàn quanh Mặt trời trong khoảng 365 ngày. Thời gian để Trái đất quay hoàn toàn quanh Mặt trời được gọi là một năm.
Trái đất chuyển động theo hướng nào khi quay quanh Mặt trời?
Xung quanh Mặt trời, Trái đất quay từ tây sang đông, cũng như quay quanh trục của nó.
Trái đất quay quanh mặt trời bao xa?
Trái đất quay quanh Mặt trời ở khoảng cách khoảng 150 triệu km.
Làm thế nào để các mùa thay đổi?
Trong quá trình Trái đất quay quanh Mặt trời, góc nghiêng của nó không thay đổi. Kết quả là, trên một phần của quỹ đạo của nó, Trái đất sẽ bị nửa dưới của nó quay nhiều hơn về phía Mặt trời: Bán cầu Nam, nơi mà mùa hè đến. Và tại thời điểm này, Bắc Cực thực tế sẽ bị che khuất khỏi mặt trời: có nghĩa là mùa đông đang đến ở đó. Hai lần một năm, Mặt Trời chiếu sáng hai bán cầu Bắc và Nam một cách xấp xỉ bằng nhau: đây là thời điểm của mùa xuân và mùa thu. Những khoảnh khắc này còn được gọi là thời điểm xuân phân và thu phân.
Tại sao Trái đất không rơi vào Mặt trời?
“Khi Trái đất quay quanh Mặt trời, một lực ly tâm được tạo ra cố gắng liên tục đẩy hành tinh của chúng ta ra xa. Nhưng cô ấy sẽ không thể. Và tất cả là vì Trái đất luôn chuyển động quanh ngôi sao với cùng tốc độ và ở khoảng cách an toàn so với nó, tương quan với lực ly tâm mà chúng đang cố gắng hất Trái đất ra khỏi quỹ đạo. Đó là lý do tại sao Trái đất không rơi xuống Mặt trời và không bay ra ngoài vũ trụ, mà tiếp tục chuyển động theo một quỹ đạo cho trước ”, Alexander Perkhnyak nói.
V = (R e R p R p 2 + R e 2 tg 2 φ + R p 2 h R p 4 + R e 4 tg 2 φ) ω (\ displaystyle v = \ left ((\ frac (R_ (e) \, R_ (p)) (\ sqrt ((R_ (p)) ^ (2) + (R_ (e)) ^ (2) \, (\ mathrm (tg) ^ (2) \ varphi)))) + (\ frac ((R_ (p)) ^ (2) h) (\ sqrt ((R_ (p)) ^ (4) + (R_ (e)) ^ (4) \, \ mathrm (tg) ^ (2) \ varphi))) \ right) \ omega), ở đâu R e (\ displaystyle R_ (e))= 6378,1 km - bán kính xích đạo, R p (\ displaystyle R_ (p))= 6356,8 km - bán kính cực.
- Một máy bay đang bay với vận tốc này từ đông sang tây (ở độ cao 12 km: 936 km / h ở vĩ độ Mátxcơva, 837 km / h ở vĩ độ Xanh Pê-téc-bua) sẽ đứng yên trong hệ quy chiếu quán tính. .
- Sự chồng chất của chuyển động quay của Trái đất quanh trục của nó với chu kỳ là một ngày bên lề và xung quanh Mặt trời với chu kỳ một năm dẫn đến sự bất bình đẳng giữa ngày mặt trời và ngày bên ngoài: độ dài của ngày mặt trời trung bình là chính xác 24 giờ, là Dài hơn 3 phút 56 giây so với ngày cận kề.
Ý nghĩa vật lý và xác nhận thực nghiệm
Ý nghĩa vật lý của chuyển động quay của Trái đất quanh trục của nó
Vì bất kỳ chuyển động nào cũng là tương đối, nên cần phải chỉ ra một hệ quy chiếu cụ thể, liên quan đến chuyển động của một vật đang được nghiên cứu. Khi họ nói rằng Trái đất quay quanh một trục tưởng tượng, điều đó có nghĩa là nó thực hiện chuyển động quay so với bất kỳ hệ quy chiếu quán tính nào và chu kỳ của vòng quay này bằng ngày cận biên - chu kỳ của một vòng quay hoàn toàn của Trái đất (thiên hình cầu) so với thiên cầu (Trái đất).
Tất cả các bằng chứng thực nghiệm về sự quay của Trái đất quanh trục của nó được rút gọn thành bằng chứng rằng hệ quy chiếu liên kết với Trái đất là hệ quy chiếu phi quán tính thuộc loại đặc biệt - hệ quy chiếu thực hiện chuyển động quay so với hệ quy chiếu quán tính của thẩm quyền giải quyết.
Không giống như chuyển động quán tính (nghĩa là chuyển động thẳng đều so với hệ quy chiếu quán tính), để phát hiện chuyển động không quán tính của phòng thí nghiệm kín, không cần quan sát các vật thể bên ngoài - chuyển động đó được phát hiện bằng các thí nghiệm cục bộ (nghĩa là , các thí nghiệm được thực hiện bên trong phòng thí nghiệm này). Theo nghĩa của từ này, chuyển động không quán tính, bao gồm cả chuyển động quay của Trái đất quanh trục của nó, có thể được gọi là tuyệt đối.
Lực quán tính
Ảnh hưởng của lực ly tâm
Sự phụ thuộc của gia tốc rơi tự do vào vĩ độ địa lí. Thực nghiệm cho thấy gia tốc rơi tự do phụ thuộc vào vĩ độ địa lí: càng gần cực càng lớn. Điều này là do tác động của lực ly tâm. Đầu tiên, các điểm trên bề mặt trái đất nằm ở vĩ độ cao hơn gần trục quay hơn và do đó, khi đến gần cực, khoảng cách r (\ displaystyle r) giảm so với trục quay, tiến tới không ở cực. Thứ hai, với vĩ độ tăng, góc giữa véc tơ lực ly tâm và mặt phẳng chân trời giảm, dẫn đến giảm thành phần thẳng đứng của lực ly tâm.
Hiện tượng này được phát hiện vào năm 1672, khi nhà thiên văn học người Pháp Jean Richet, trong một chuyến thám hiểm đến châu Phi, đã phát hiện ra rằng đồng hồ quả lắc ở gần xích đạo chạy chậm hơn ở Paris. Newton đã sớm giải thích điều này bằng cách nói rằng chu kỳ của con lắc tỷ lệ nghịch với căn bậc hai của gia tốc do trọng lực, gia tốc này giảm ở xích đạo do lực ly tâm.
Làm phẳng Trái đất.Ảnh hưởng của lực ly tâm dẫn đến độ lệch của Trái đất ở các cực. Hiện tượng này, được dự đoán bởi Huygens và Newton vào cuối thế kỷ 17, lần đầu tiên được phát hiện bởi Pierre de Maupertuis vào cuối những năm 1730 do xử lý dữ liệu từ hai đoàn thám hiểm người Pháp được trang bị đặc biệt để giải quyết vấn đề này ở Peru (do Pierre Bouguer dẫn đầu và Charles de la Condamine) và Lapland (do Alexis Clero và Maupertuis tự mình lãnh đạo).
Hiệu ứng lực Coriolis: Thí nghiệm trong phòng thí nghiệm
Hiệu ứng này cần được thể hiện rõ ràng nhất ở các cực, nơi mà chu kỳ quay hoàn toàn của mặt phẳng con lắc bằng chu kỳ Trái đất quay quanh trục của nó (ngày cận kề). Trong trường hợp tổng quát, chu kì tỉ lệ nghịch với sin của vĩ độ địa lí, ở xích đạo mặt phẳng dao động của con lắc là không đổi.
Con quay hồi chuyển- một vật quay có momen quán tính đáng kể vẫn giữ được momen động lượng nếu không có nhiễu động mạnh. Foucault, người đã quá mệt mỏi với việc giải thích điều gì đã xảy ra với một con lắc Foucault không ở cực, đã phát triển một minh chứng khác: một con quay hồi chuyển lơ lửng duy trì hướng của nó, có nghĩa là nó quay chậm so với người quan sát.
Độ lệch của đường đạn trong quá trình bắn của súng. Một biểu hiện khác có thể quan sát được của lực Coriolis là sự lệch quỹ đạo của các đường đạn (bên phải ở Bắc bán cầu, bên trái ở Nam bán cầu) bắn theo phương ngang. Theo quan điểm của hệ quy chiếu quán tính, đối với đường đạn bắn dọc theo kinh tuyến, điều này là do sự phụ thuộc của vận tốc chuyển động thẳng của chuyển động quay của Trái đất vào vĩ độ địa lý: khi chuyển động từ xích đạo về cực, đường đạn giữ nguyên phương nằm ngang. thành phần của vận tốc không thay đổi, trong khi vận tốc quay thẳng của các điểm trên bề mặt trái đất giảm, dẫn đến sự dịch chuyển của đường đạn khỏi kinh tuyến theo hướng quay của Trái đất. Nếu viên đạn được bắn song song với đường xích đạo, thì sự dịch chuyển của đường đạn so với đường song song là do quỹ đạo của đường đạn nằm trong cùng một mặt phẳng với tâm Trái đất, trong khi các điểm trên bề mặt trái đất chuyển động trong một mặt phẳng vuông góc với trục quay của Trái Đất. Hiệu ứng này (đối với trường hợp bắn dọc theo kinh tuyến) đã được Grimaldi dự đoán vào những năm 40 của thế kỷ 17. và được Riccioli xuất bản lần đầu vào năm 1651.
Độ lệch của vật rơi tự do so với phương thẳng đứng. ( ) Nếu vận tốc của vật có thành phần thẳng đứng lớn thì lực Coriolis hướng về phía đông dẫn đến sự lệch quỹ đạo tương ứng của vật rơi tự do (không vận tốc ban đầu) từ tháp cao. Khi xét trong hệ quy chiếu quán tính, hiệu ứng này được giải thích là do đỉnh tháp so với tâm Trái đất chuyển động nhanh hơn mặt nền, do đó quỹ đạo của vật thể là một đường parabol hẹp. và thân tháp hơi về phía trước so với chân tháp.
Hiệu ứng Eötvös.Ở vĩ độ thấp, lực Coriolis khi di chuyển dọc theo bề mặt trái đất sẽ hướng theo phương thẳng đứng và tác dụng của nó dẫn đến gia tốc rơi tự do tăng hoặc giảm, tùy thuộc vào việc vật chuyển động về phía tây hay phía đông. Hiệu ứng này được gọi là hiệu ứng Eötvös để vinh danh nhà vật lý người Hungary Lorand Åtvös, người đã phát hiện ra nó bằng thực nghiệm vào đầu thế kỷ 20.
Thí nghiệm sử dụng định luật bảo toàn momen động lượng. Một số thí nghiệm dựa trên định luật bảo toàn động lượng: trong hệ quy chiếu quán tính, giá trị của động lượng (bằng tích của quán tính nhân với vận tốc góc của chuyển động quay) không thay đổi dưới tác dụng của nội lực. Nếu tại một thời điểm ban đầu nào đó, hệ thống lắp đặt bất động so với Trái đất, thì tốc độ quay của nó so với hệ quy chiếu quán tính bằng vận tốc góc của chuyển động quay của Trái đất. Nếu bạn thay đổi mômen quán tính của hệ, thì vận tốc góc của chuyển động quay của hệ sẽ thay đổi, tức là chuyển động quay so với Trái đất sẽ bắt đầu. Trong hệ quy chiếu phi quán tính gắn với Trái đất, chuyển động quay xảy ra do tác dụng của lực Coriolis. Ý tưởng này được đề xuất bởi nhà khoa học người Pháp Louis Poinsot vào năm 1851.
Thí nghiệm đầu tiên như vậy được Hagen thực hiện vào năm 1910: hai quả nặng trên một thanh ngang nhẵn được lắp đặt bất động so với bề mặt Trái đất. Sau đó, khoảng cách giữa các tải đã được giảm xuống. Kết quả là, quá trình cài đặt đã xoay vòng. Một thí nghiệm minh họa hơn nữa đã được thực hiện bởi nhà khoa học người Đức Hans Bucka vào năm 1949. Một thanh dài khoảng 1,5 mét được lắp đặt vuông góc với một khung hình chữ nhật. Ban đầu, thanh nằm ngang, lắp đặt đứng yên so với Trái đất. Sau đó thanh được đưa đến vị trí thẳng đứng dẫn đến mômen quán tính của vật thay đổi khoảng 10 4 lần và chuyển động quay nhanh dần đều với vận tốc góc gấp 10 4 lần tốc độ quay của Trái đất.
Phễu trong bồn tắm.
Vì lực Coriolis rất yếu, nó có ảnh hưởng không đáng kể đến hướng của dòng nước xoáy khi thoát nước trong bồn rửa hoặc bồn tắm, nên nói chung hướng quay trong một cái phễu không liên quan đến chuyển động quay của Trái đất. Chỉ trong các thí nghiệm được kiểm soát cẩn thận, người ta mới có thể tách tác dụng của lực Coriolis khỏi các yếu tố khác: ở bán cầu bắc, cái phễu sẽ bị xoắn ngược chiều kim đồng hồ, ở bán cầu nam - ngược lại.
Ảnh hưởng của Lực Coriolis: Hiện tượng trong môi trường
Thí nghiệm quang học
Một số thí nghiệm chứng minh sự quay của Trái đất dựa trên hiệu ứng Sagnac: nếu giao thoa kế vòng quay, thì do hiệu ứng tương đối tính, sự lệch pha xuất hiện trong các chùm tia tới.
Δ φ = 8 π A λ c ω, (\ displaystyle \ Delta \ varphi = (\ frac (8 \ pi A) (\ lambda c)) \ omega,)ở đâu A (\ displaystyle A)- diện tích hình chiếu của vòng tròn trên mặt phẳng xích đạo (mặt phẳng vuông góc với trục quay), c (\ displaystyle c)- tốc độ ánh sáng, ω (\ displaystyle \ omega)- tốc độ góc của chuyển động quay. Để chứng minh sự quay của Trái đất, hiệu ứng này đã được nhà vật lý người Mỹ Michelson sử dụng trong một loạt các thí nghiệm được thực hiện vào năm 1923-1925. Trong các thí nghiệm hiện đại sử dụng hiệu ứng Sagnac, phải tính đến chuyển động quay của Trái đất để hiệu chỉnh giao thoa kế vòng.
Có một số minh chứng thực nghiệm khác về chuyển động quay trong ngày của Trái đất.
Quay không đều
Ưu đãi và bổ sung
Lịch sử hình thành ý tưởng về sự quay hàng ngày của Trái đất
cổ xưa
Lời giải thích về sự quay hàng ngày của bầu trời bằng sự quay của Trái đất quanh trục của nó lần đầu tiên được đề xuất bởi các đại diện của trường phái Pitago, Syracusans Hicket và Ekfant. Theo một số tái tạo, Pythagorean Philolaus của Croton (thế kỷ thứ 5 trước Công nguyên) cũng tuyên bố về sự quay của Trái đất. Một tuyên bố có thể được hiểu là một dấu hiệu về sự quay của Trái đất được chứa trong cuộc đối thoại của Platon Timaeus .
Tuy nhiên, hầu như không có gì được biết về Giketa và Ekfant, và ngay cả sự tồn tại của họ đôi khi cũng bị nghi ngờ. Theo ý kiến của hầu hết các nhà khoa học, Trái đất trong hệ thống của thế giới Philolaus không quay mà chuyển động tịnh tiến xung quanh Lửa trung tâm. Trong các tác phẩm khác của mình, Plato theo quan điểm truyền thống về sự bất động của Trái đất. Tuy nhiên, chúng tôi đã nhận được rất nhiều bằng chứng cho thấy ý tưởng về sự quay của Trái đất đã được nhà triết học Heraclides Pontic (thế kỷ 4 trước Công nguyên) bảo vệ. Có thể, một giả thiết khác của Heraclid được kết nối với giả thuyết về sự quay của Trái đất quanh trục của nó: mỗi ngôi sao là một thế giới bao gồm trái đất, không khí, ête, và tất cả điều này đều nằm trong không gian vô tận. Thật vậy, nếu chuyển động quay hàng ngày của bầu trời là sự phản ánh chuyển động quay của Trái đất, thì tiền đề coi các ngôi sao nằm trên cùng một mặt cầu sẽ biến mất.
Khoảng một thế kỷ sau, giả thiết về chuyển động quay của Trái đất đã trở thành một phần không thể thiếu của lần đầu tiên được đề xuất bởi nhà thiên văn học vĩ đại Aristarchus của Samos (thế kỷ thứ 3 trước Công nguyên). Aristarchus được hỗ trợ bởi Babylon Seleukos (thế kỷ II trước Công nguyên), cũng như Heraclid Pontic, người coi Vũ trụ là vô hạn. Thực tế là ý tưởng về sự quay hàng ngày của Trái đất đã được những người ủng hộ nó ngay từ thế kỷ 1 sau Công nguyên. e., một số phát biểu của các triết gia Seneca, Derkillid, nhà thiên văn học Claudius Ptolemy làm chứng. Tuy nhiên, tuyệt đại đa số các nhà thiên văn học và triết học không nghi ngờ sự bất động của Trái đất.
Các lập luận chống lại ý tưởng về chuyển động của Trái đất được tìm thấy trong các tác phẩm của Aristotle và Ptolemy. Vì vậy, trong chuyên luận của mình Về thiên đường Aristotle biện minh cho sự bất động của Trái đất bằng thực tế là trên một Trái đất đang quay, các vật thể bị ném thẳng đứng lên trên không thể rơi xuống thời điểm bắt đầu chuyển động của chúng: bề mặt Trái đất sẽ chuyển động dưới vật thể bị ném. Một lập luận khác ủng hộ sự bất động của Trái đất, được đưa ra bởi Aristotle, dựa trên lý thuyết vật lý của ông: Trái đất là một vật thể nặng, và các vật thể nặng có xu hướng di chuyển về phía trung tâm của thế giới, và không quay xung quanh nó.
Theo công trình của Ptolemy, những người ủng hộ giả thuyết về sự quay của Trái đất đã trả lời những lập luận này rằng cả không khí và tất cả các vật thể trên cạn đều chuyển động cùng với Trái đất. Rõ ràng, vai trò của không khí trong lý luận này về cơ bản là quan trọng, vì người ta hiểu rằng chính sự chuyển động của nó cùng với Trái đất đã che giấu sự quay của hành tinh chúng ta. Ptolemy phản bác điều này bằng cách nói rằng
các vật thể trong không khí dường như luôn luôn tụt lại phía sau ... Và nếu các vật thể quay cùng với không khí nói chung, thì không có vật nào trong số đó dường như đi trước vật kia hoặc bị tụt lại phía sau, nhưng sẽ ở nguyên vị trí, đang bay. và ném nó sẽ không tạo ra sự lệch lạc hoặc chuyển động đến một nơi khác, chẳng hạn như chúng ta nhìn thấy bằng mắt thường đang diễn ra, và chúng sẽ không giảm tốc độ hoặc tăng tốc chút nào, bởi vì Trái đất không đứng yên.
Tuổi trung niên
Ấn Độ
Người đầu tiên trong số các tác giả thời Trung cổ, người cho rằng Trái đất quay quanh trục của nó, là nhà toán học và thiên văn học vĩ đại người Ấn Độ Aryabhata (cuối thế kỷ V - đầu thế kỷ VI). Ông xây dựng nó ở một số nơi trong chuyên luận của mình. Ariabhatia, Ví dụ:
Cũng giống như một người trên con tàu đang chuyển động về phía trước nhìn thấy các vật thể cố định chuyển động lùi lại, vì vậy một người quan sát ... nhìn thấy các ngôi sao cố định chuyển động trên một đường thẳng về phía tây.
Người ta không biết liệu ý tưởng này thuộc về chính Aryabhata hay ông đã mượn nó từ các nhà thiên văn học Hy Lạp cổ đại.
Aryabhata chỉ được hỗ trợ bởi một nhà thiên văn học duy nhất là Prthudaka (thế kỷ thứ 9). Hầu hết các nhà khoa học Ấn Độ đều bảo vệ sự bất động của Trái đất. Vì vậy, nhà thiên văn học Varahamihira (thế kỷ 6) cho rằng trên Trái đất quay, chim bay trên không trung không thể về tổ, đá và cây cối sẽ bay khỏi bề mặt Trái đất. Nhà thiên văn học lỗi lạc Brahmagupta (thế kỷ 6) cũng lặp lại lập luận cũ rằng một vật thể rơi xuống từ đỉnh núi cao có thể chìm xuống chân đế của nó. Tuy nhiên, đồng thời, ông bác bỏ một trong những lập luận của Varahamihira: theo ý kiến của ông, ngay cả khi Trái đất quay, các vật thể không thể tách ra khỏi nó do lực hấp dẫn của chúng.
Hồi Đông
Khả năng tự quay của Trái đất đã được nhiều nhà khoa học của phương Đông Hồi giáo xem xét. Do đó, nhà đo địa lý nổi tiếng al-Sijizi đã phát minh ra thiên văn, nguyên lý hoạt động của nó dựa trên giả định này. Một số học giả Hồi giáo (chưa có tên tuổi của chúng ta) thậm chí còn tìm ra cách thích hợp để bác bỏ lập luận chính chống lại sự quay của Trái đất: độ thẳng đứng của quỹ đạo của các vật thể rơi. Về bản chất, đồng thời, nguyên tắc chồng chất của các chuyển động đã được phát biểu, theo đó bất kỳ chuyển động nào cũng có thể bị phân hủy thành hai hoặc nhiều thành phần: đối với bề mặt Trái đất đang quay, vật thể rơi chuyển động dọc theo một dây dọi, nhưng điểm là hình chiếu của đường thẳng này lên bề mặt Trái đất sẽ được chuyển sang nó. Điều này được chứng minh bởi nhà khoa học - bách khoa toàn thư nổi tiếng al-Biruni, tuy nhiên, bản thân ông lại nghiêng về sự bất động của Trái đất. Theo ý kiến của ông, nếu một lực bổ sung nào đó tác động lên vật thể rơi, thì kết quả tác dụng của nó lên Trái đất đang quay sẽ dẫn đến một số tác động mà chúng ta không thực sự quan sát được.
Giữa các nhà khoa học của thế kỷ XIII-XVI, có liên quan đến các đài thiên văn Maraga và Samarkand, một cuộc thảo luận đã mở ra về khả năng biện minh thực nghiệm cho sự bất động của Trái đất. Vì vậy, nhà thiên văn học nổi tiếng Kutb ad-Din ash-Shirazi (thế kỷ XIII-XIV) tin rằng sự bất động của Trái đất có thể được kiểm chứng bằng thực nghiệm. Mặt khác, người sáng lập đài thiên văn Maraga, Nasir ad-Din at-Tusi, tin rằng nếu Trái đất quay, thì vòng quay này sẽ bị ngăn cách bởi một lớp không khí tiếp giáp với bề mặt của nó, và mọi chuyển động gần bề mặt Trái đất sẽ xảy ra theo cách giống hệt như khi Trái đất bất động. Ông đã biện minh cho điều này với sự trợ giúp của các quan sát về sao chổi: theo Aristotle, sao chổi là một hiện tượng khí tượng ở thượng tầng khí quyển; tuy nhiên, các quan sát thiên văn cho thấy sao chổi tham gia vào quá trình quay hàng ngày của thiên cầu. Do đó, các lớp trên của không khí bị cuốn theo chuyển động quay của bầu trời, và do đó các lớp bên dưới cũng có thể bị cuốn theo chuyển động quay của Trái đất. Như vậy, thí nghiệm không thể trả lời câu hỏi Trái đất có quay hay không. Tuy nhiên, ông vẫn là người ủng hộ sự bất động của Trái đất, vì nó phù hợp với triết lý của Aristotle.
Hầu hết các học giả Hồi giáo sau này (al-Urdi, al-Qazvini, an-Naysaburi, al-Dzhurjani, al-Birjandi và những người khác) đồng ý với at-Tusi rằng tất cả các hiện tượng vật lý trên Trái đất quay và đứng yên sẽ dẫn đến theo cùng một cách. Tuy nhiên, vai trò của không khí trong trường hợp này không còn được coi là cơ bản: không chỉ không khí, mà tất cả các vật thể đều được vận chuyển bởi Trái đất đang quay. Do đó, để biện minh cho sự bất động của Trái đất, cần phải có những lời dạy của Aristotle.
Vị trí đặc biệt trong những tranh chấp này được đảm nhận bởi giám đốc thứ ba của Đài thiên văn Samarkand, Alauddin Ali al-Kushchi (thế kỷ XV), người đã bác bỏ triết lý của Aristotle và coi sự quay của Trái đất về mặt vật lý là có thể xảy ra. Vào thế kỷ 17, nhà thần học kiêm học giả bách khoa toàn thư người Iran Baha al-Din al-Amili đã đưa ra kết luận tương tự. Theo ý kiến của ông, các nhà thiên văn học và triết học đã không cung cấp đầy đủ bằng chứng để bác bỏ sự quay của Trái đất.
tây latin
Một cuộc thảo luận chi tiết về khả năng chuyển động của Trái đất được đăng tải rộng rãi trong các bài viết của các học giả người Paris Jean Buridan, Albert của Sachsen và Nicholas Orem (nửa sau thế kỷ 14). Lập luận quan trọng nhất ủng hộ sự quay của Trái đất, chứ không phải bầu trời, được đưa ra trong các tác phẩm của họ, là sự nhỏ bé của Trái đất so với Vũ trụ, điều này khiến cho sự quay hàng ngày của bầu trời đối với Vũ trụ là rất phi tự nhiên.
Tuy nhiên, tất cả các nhà khoa học này cuối cùng đều bác bỏ chuyển động quay của Trái đất, mặc dù trên những lý do khác nhau. Vì vậy, Albert của Sachsen tin rằng giả thuyết này không có khả năng giải thích các hiện tượng thiên văn quan sát được. Buridan và Orem hoàn toàn không đồng ý với điều này, theo đó các hiện tượng thiên thể sẽ xảy ra theo cùng một cách bất kể thứ tạo ra chuyển động quay, Trái đất hay Vũ trụ. Buridan chỉ có thể tìm thấy một lập luận quan trọng chống lại sự quay của Trái đất: những mũi tên bắn thẳng đứng lên trên rơi xuống một đường thẳng tuyệt đối, mặc dù với sự quay của Trái đất, theo ý kiến của ông, chúng sẽ phải tụt lại phía sau chuyển động của Trái đất và rơi xuống phía tây của điểm bắn.
Nhưng ngay cả lập luận này cũng bị Oresme bác bỏ. Nếu Trái đất quay thì mũi tên bay thẳng đứng lên trên, đồng thời chuyển động về phía đông, bị không khí quay cùng Trái đất bắt lấy. Vì vậy, mũi tên phải rơi vào cùng một nơi mà nó đã được bắn ra. Mặc dù ở đây người ta nhắc đến vai trò lôi cuốn của không khí một lần nữa, nhưng trên thực tế nó không đóng một vai trò đặc biệt. Điều này được minh họa bằng phép loại suy sau đây:
Tương tự, nếu không khí được đóng lại trong một con tàu đang chuyển động, thì một người được bao quanh bởi không khí này sẽ xuất hiện rằng không khí không chuyển động ... Nếu một người ở trong một con tàu đang chuyển động với tốc độ cao về phía đông, thì không biết về chuyển động này, và nếu anh ta duỗi thẳng cánh tay của mình theo đường thẳng dọc theo cột buồm của con tàu, đối với anh ta, dường như cánh tay của anh ta đang tạo ra một chuyển động nghiêng; theo cách tương tự, theo lý thuyết này, đối với chúng ta dường như điều tương tự cũng xảy ra với một mũi tên khi chúng ta bắn nó theo phương thẳng đứng lên hoặc xuống theo phương thẳng đứng. Bên trong một con tàu đang chuyển động về phía đông với tốc độ cao, tất cả các loại chuyển động có thể diễn ra: dọc, ngang, xuống, lên, theo mọi hướng - và chúng có vẻ giống hệt như khi con tàu đứng yên.
Hơn nữa, Orem đưa ra một công thức dự đoán nguyên lý tương đối:
Do đó, tôi kết luận rằng không thể chứng minh bằng bất kỳ kinh nghiệm nào rằng trời có chuyển động hàng ngày và trái đất thì không.
Tuy nhiên, phán quyết cuối cùng của Oresme về khả năng tự quay của Trái đất là tiêu cực. Cơ sở cho kết luận này là văn bản của Kinh thánh:
Tuy nhiên, cho đến nay mọi người đều ủng hộ và tôi tin rằng đó là [Trời] chứ không phải Trái đất chuyển động, vì "Chúa đã tạo ra vòng tròn của Trái đất sẽ không rung chuyển", bất chấp mọi lý lẽ trái ngược.
Khả năng Trái đất quay hàng ngày cũng được các nhà khoa học và triết học châu Âu thời trung cổ sau này đề cập đến, nhưng không có lập luận mới nào không có trong Buridan và Orem được thêm vào.
Vì vậy, trên thực tế không một nhà khoa học thời Trung cổ nào chấp nhận giả thuyết về sự quay của Trái đất. Tuy nhiên, trong quá trình thảo luận của các nhà khoa học phương Đông và phương Tây, nhiều ý kiến sâu sắc đã được bày tỏ, sau đó sẽ được các nhà khoa học của Thời đại mới nhắc lại.
Thời kỳ Phục hưng và Hiện đại
Trong nửa đầu thế kỷ 16, một số công trình đã được xuất bản khẳng định lý do bầu trời quay hàng ngày là do Trái đất quay quanh trục của nó. Một trong số đó là luận thuyết của Celio Calcagnini người Ý "Về thực tế là bầu trời bất động, và Trái đất quay, hoặc về chuyển động vĩnh viễn của Trái đất" (viết vào khoảng năm 1525, xuất bản năm 1544). Ông không gây được ấn tượng lớn với những người cùng thời, vì vào thời điểm đó, công trình cơ bản của nhà thiên văn học người Ba Lan Nicholas Copernicus “Về sự quay của các thiên cầu” (1543) đã được xuất bản, trong đó giả thuyết về sự quay hàng ngày của Trái đất trở thành một phần của hệ nhật tâm của thế giới, giống như Aristarchus Samossky. Copernicus trước đây đã bày tỏ suy nghĩ của mình trong một bài luận viết tay nhỏ. Nhận xét nhỏ(không sớm hơn 15 giờ 15). Hai năm trước tác phẩm chính của Copernicus, tác phẩm của nhà thiên văn học người Đức Georg Joachim Rhetik đã được xuất bản. Lời tường thuật đầu tiên(1541), nơi lý thuyết của Copernicus được phổ biến rộng rãi.
Vào thế kỷ 16, Copernicus được hỗ trợ hoàn toàn bởi các nhà thiên văn học Thomas Digges, Retik, Christoph Rothman, Michael Möstlin, các nhà vật lý Giambatista Benedetti, Simon Stevin, nhà triết học Giordano Bruno, nhà thần học Diego de Zuniga. Một số nhà khoa học chấp nhận chuyển động quay của Trái đất quanh trục của nó, bác bỏ chuyển động tịnh tiến của nó. Đây là vị trí của nhà thiên văn học người Đức Nicholas Reimers, còn được gọi là Ursus, cũng như các nhà triết học người Ý Andrea Cesalpino và Francesco Patrici. Quan điểm của nhà vật lý kiệt xuất William Gilbert, người ủng hộ chuyển động quay theo trục của Trái đất, nhưng không nói về chuyển động tịnh tiến của nó, là không hoàn toàn rõ ràng. Vào đầu thế kỷ 17, hệ nhật tâm của thế giới (bao gồm cả sự quay của Trái đất quanh trục của nó) đã nhận được sự hỗ trợ ấn tượng từ Galileo Galilei và Johannes Kepler. Những người phản đối có ảnh hưởng nhất đối với ý tưởng về chuyển động của Trái đất trong thế kỷ 16 - đầu thế kỷ 17 là các nhà thiên văn học Tycho Brage và Christopher Clavius.
Giả thuyết về sự quay của Trái đất và sự hình thành cơ học cổ điển
Trên thực tế, vào các thế kỷ XVI-XVII. lập luận duy nhất ủng hộ sự quay theo trục của Trái đất là trong trường hợp này không cần quy các tốc độ quay khổng lồ cho hình cầu sao, bởi vì ngay cả trong thời cổ đại, người ta đã xác định được một cách đáng tin cậy rằng kích thước của Vũ trụ đã vượt quá kích thước một cách đáng kể. của Trái đất (lập luận này cũng được Buridan và Orem đưa ra).
Giả thuyết này đã bị phản đối bởi các lập luận dựa trên các khái niệm động thời bấy giờ. Trước hết, đây là phương thẳng đứng của quỹ đạo của các vật thể rơi. Có những lập luận khác, ví dụ, phạm vi bắn bằng nhau ở các hướng đông và tây. Trả lời câu hỏi về khả năng không thể quan sát được của các tác động của sự quay ngày trong các thí nghiệm trên cạn, Copernicus đã viết:
Không chỉ Trái đất với phần tử nước được kết nối với nó quay, mà còn một phần đáng kể của không khí và mọi thứ giống với Trái đất, hoặc không khí gần Trái đất nhất, bão hòa với vật chất trên mặt đất và nước, tuân theo các quy luật tự nhiên tương tự như Trái đất, hoặc chuyển động có được, được chuyển động qua trái đất liền kề với nó theo chuyển động quay liên tục và không có bất kỳ lực cản nào
Do đó, sự cuốn hút của không khí bởi chuyển động quay của nó đóng vai trò chính trong khả năng quan sát được của chuyển động quay của Trái đất. Đa số Copernicans vào thế kỷ 16 cũng có quan điểm tương tự.
Những người ủng hộ sự vô hạn của Vũ trụ trong thế kỷ 16 còn có Thomas Digges, Giordano Bruno, Francesco Patrici - tất cả đều ủng hộ giả thuyết về sự quay của Trái đất quanh trục của nó (và hai cái đầu tiên cũng quay quanh Mặt trời). Christoph Rothmann và Galileo Galilei tin rằng các ngôi sao nằm ở những khoảng cách khác nhau so với Trái đất, mặc dù họ không nói rõ ràng về sự vô tận của Vũ trụ. Mặt khác, Johannes Kepler phủ nhận tính vô hạn của Vũ trụ, mặc dù ông là người ủng hộ sự quay của Trái đất.
Bối cảnh tôn giáo của cuộc tranh luận về sự quay của Trái đất
Một số ý kiến phản đối sự quay của Trái đất có liên quan đến sự mâu thuẫn của nó với văn bản của Kinh thánh. Những phản đối này có hai loại. Thứ nhất, một số địa điểm trong Kinh thánh được trích dẫn để xác nhận rằng chính Mặt trời tạo ra chuyển động hàng ngày, ví dụ:
Mặt trời mọc và mặt trời lặn, và vội vàng đến nơi nó mọc.
Trong trường hợp này, chuyển động quay theo trục của Trái đất đang bị tấn công, vì chuyển động của Mặt trời từ đông sang tây là một phần của chuyển động quay hàng ngày của bầu trời. Một đoạn trong sách Giô-suê thường được trích dẫn về mối liên hệ này:
Chúa Giê-xu kêu gọi Chúa vào ngày Chúa giao người A-mô-tô vào tay dân Y-sơ-ra-ên, khi Ngài đánh họ ở Ga-ba-ôn, và họ bị đánh trước mặt các con trai của Y-sơ-ra-ên, và phán trước mặt dân Y-sơ-ra-ên: Hỡi mặt trời, hãy dừng lại. ở trên Gibeon, và mặt trăng ở trên thung lũng Avalon.!
Vì lệnh dừng được trao cho Mặt trời chứ không phải cho Trái đất nên từ đó rút ra kết luận rằng chính Mặt trời đã thực hiện chuyển động hàng ngày. Các đoạn văn khác đã được trích dẫn để ủng hộ sự bất động của Trái đất, chẳng hạn như:
Bạn đã đặt trái đất trên những nền tảng vững chắc; nó sẽ không rung chuyển mãi mãi.
Những đoạn này được coi là trái ngược với cả khái niệm về sự quay của Trái đất quanh trục của nó và sự quay quanh Mặt trời.
Những người ủng hộ sự quay của Trái đất (đặc biệt là Giordano Bruno, Johann Kepler và đặc biệt là Galileo Galilei) đã bảo vệ theo nhiều hướng. Đầu tiên, họ chỉ ra rằng Kinh thánh được viết bằng ngôn ngữ dễ hiểu đối với người bình thường, và nếu các tác giả của nó đưa ra những công thức rõ ràng về mặt khoa học, thì Kinh thánh sẽ không thể hoàn thành sứ mệnh tôn giáo chính của nó. Vì vậy, Bruno đã viết:
Trong nhiều trường hợp, việc đưa ra nhiều lý luận theo sự thật hơn là theo trường hợp và sự tiện lợi đã cho là ngu ngốc và thiếu tin tưởng. Ví dụ, nếu thay vì các từ: "Mặt trời sinh ra và mọc, đi qua buổi trưa và nghiêng về phía Aquilon," nhà hiền triết nói: "Trái đất đi theo hình tròn về phía đông và, để mặt trời lặn, nghiêng về phía hai vùng nhiệt đới, từ Cancer đến Nam, từ Capricorn đến Aquilo, "thì người nghe sẽ bắt đầu suy nghĩ:" Làm thế nào? Anh ta nói trái đất đang chuyển động? Tin tức này là gì? Cuối cùng, họ sẽ coi anh ta là một kẻ ngốc, và anh ta thực sự sẽ là một kẻ ngốc.
Các câu trả lời kiểu này chủ yếu được đưa ra cho những phản đối liên quan đến chuyển động hàng ngày của Mặt trời. Thứ hai, người ta lưu ý rằng một số đoạn Kinh thánh nên được giải thích theo nghĩa ngụ ngôn (xem bài Thuyết minh trong Kinh thánh). Vì vậy, Galileo lưu ý rằng nếu Holy Scripture được hiểu hoàn toàn theo nghĩa đen, thì hóa ra Chúa có bàn tay, Ngài phải chịu những cảm xúc như giận dữ, v.v. Nói chung, ý tưởng chính của những người bảo vệ học thuyết về phong trào. của Trái đất là khoa học và tôn giáo có những mục tiêu khác nhau: khoa học xem xét các hiện tượng của thế giới vật chất, được hướng dẫn bởi các luận điểm của lý trí, mục tiêu của tôn giáo là cải thiện đạo đức của con người, cứu rỗi con người. Galileo đã dẫn lời Đức Hồng y Baronio về mối liên hệ này rằng Kinh thánh dạy cách lên trời chứ không phải cách các tầng trời được tạo ra.
Những lập luận này bị Giáo hội Công giáo coi là không thuyết phục, và vào năm 1616, học thuyết về sự quay của Trái đất đã bị cấm, và vào năm 1631, Galileo bị Tòa án Dị giáo kết án vì tội bào chữa của mình. Tuy nhiên, bên ngoài nước Ý, lệnh cấm này không có tác động đáng kể đến sự phát triển của khoa học và chủ yếu góp phần làm sụp đổ thẩm quyền của chính Giáo hội Công giáo.
Cần phải nói thêm rằng các lập luận tôn giáo chống lại sự chuyển động của Trái đất không chỉ được đưa ra bởi các nhà lãnh đạo nhà thờ, mà còn bởi các nhà khoa học (ví dụ, Tycho Brage). Mặt khác, tu sĩ Công giáo Paolo Foscarini đã viết một bài tiểu luận ngắn “Bức thư về quan điểm của Pythagore và Copernicus về sự di chuyển của Trái đất và sự bất động của Mặt trời và về hệ thống Pythagore mới của vũ trụ” (1615), nơi ông bày tỏ sự cân nhắc gần gũi với người Galilean, và nhà thần học người Tây Ban Nha Diego de Zuniga thậm chí còn sử dụng lý thuyết của Copernicus để giải thích một số đoạn Kinh thánh (mặc dù sau đó ông đã đổi ý). Do đó, xung đột giữa thần học và học thuyết về chuyển động của Trái đất không phải là xung đột giữa khoa học và tôn giáo, mà là xung đột giữa cái cũ (đã lỗi thời vào đầu thế kỷ 17) và các nguyên tắc phương pháp luận mới. khoa học cơ bản.
Ý nghĩa của giả thuyết về sự quay của Trái đất đối với sự phát triển của khoa học
Việc hiểu được các vấn đề khoa học do lý thuyết Trái đất quay đã góp phần khám phá ra các quy luật cơ học cổ điển và tạo ra một vũ trụ học mới, dựa trên ý tưởng về sự vô tận của Vũ trụ. Được thảo luận trong quá trình này, những mâu thuẫn giữa lý thuyết này và cách đọc Kinh thánh của người theo chủ nghĩa văn học đã góp phần tạo ra sự phân định giữa khoa học tự nhiên và tôn giáo.
Sự quay hàng ngày của địa cầu dẫn đến sự thay đổi ngày và đêm liên tiếp, và chuyển động quỹ đạo của nó - đến sự luân phiên của các mùa và sự thay đổi của chính các năm. Những chuyển động này là quan trọng nhất đối với người trái đất, vì chúng làm nền tảng cho các phương pháp đo thời gian thiên văn, nhưng chúng khác xa với những phương pháp duy nhất. Lao theo quỹ đạo tròn với tốc độ trung bình khoảng 30 km / s, Trái đất của chúng ta thực hiện nhiều chuyển động rất đa dạng khác.
Như đã đề cập, trục quay của Trái đất quanh năm vẫn giữ một vị trí không đổi trong không gian, tức là nó vẫn song song với chính nó. Và điểm cuối phía bắc của trục này hướng đến một điểm cố định trên bầu trời gần sao Bắc Cực. Và điều này không hoàn toàn đúng. Từ thế kỷ này sang thế kỷ khác, trục của trái đất, giống như trục của một đỉnh quay, từ từ mô tả một hình nón, và chuyển động này được gây ra bởi lực tương tự như thủy triều - lực hút của Mặt trăng và Mặt trời. Chỉ trong trường hợp này, chúng không hoạt động trên mặt nước của các đại dương, mà là trên các khối lượng của Trái đất, nơi hình thành nên xích đạo của nó.
Kết quả của sự thay đổi hướng của trục trái đất trong không gian, các cực của thế giới từ từ chuyển động giữa các ngôi sao trong một vòng tròn nhỏ có bán kính 23 độ 26 phút cung. Chính ở góc độ này, trục quay của Trái đất bị lệch khỏi phương vuông góc với mặt phẳng quỹ đạo của trái đất (mặt phẳng của hoàng đạo), và ở cùng một góc thì xích đạo của thiên thể nghiêng so với mặt phẳng của hoàng đạo. Nhắc lại: xích đạo thiên thể là một vòng tròn lớn, cách các cực của thế giới 90 độ. Nó giao với hoàng đạo tại các điểm của xuân phân và thu phân. Và ngay khi thiên cực di chuyển, các điểm phân từ từ di chuyển dọc theo hoàng đạo hướng tới chuyển động biểu kiến của Mặt trời. Kết quả là, mùa xuân đến hàng năm sớm hơn 20 phút và 24 giây so với Mặt trời để có thời gian quay quanh toàn bộ hoàng đạo. Do đó hiện tượng này được gọi là tuế sai, trong tiếng Latinh có nghĩa là "đi về phía trước", hoặc dự đoán về điểm phân.
Các tính toán đã chỉ ra rằng cực của thế giới tạo thành một vòng tròn trên thiên cầu trong 25.770 năm, tức là trong gần 258 thế kỷ. Nó hiện nằm cách Polaris khoảng 46 phút vòng cung. Vào năm 2103, anh ta sẽ tiếp cận ngôi sao dẫn đường với khoảng cách tối thiểu là 27 phút cung, và sau đó, di chuyển theo hướng của chòm sao Cepheus, sẽ từ từ di chuyển ra khỏi nó.
Trong một thời gian dài, Bắc Cực của thế giới sẽ không được "đánh dấu" bởi bất kỳ ngôi sao sáng nào, và chỉ có khoảng 7500 sẽ đi qua ở khoảng cách 2 độ so với Alpha Cepheus - một ngôi sao có cường độ thứ hai, cạnh tranh về độ sáng với Cực. Vào khoảng năm 13.600, ngôi sao sáng nhất trên bầu trời phương bắc, Vega, sẽ hoạt động như một ánh sáng dẫn đường. Cuối cùng, giờ sẽ đến khi, do sự di chuyển xa hơn của cực thế giới, sao Sirius hoàng gia sẽ biến mất khỏi bầu trời của các vĩ độ phía bắc, nhưng chòm sao Thập tự phương Nam sẽ được nhìn thấy.
Sự nhượng bộ rất phức tạp bởi cái gọi là sự bổ sung- sự lắc lư nhẹ của trục trái đất. Giống như tuế sai, nó đến từ tác động của vệ tinh của chúng ta lên vùng phình ra xích đạo của địa cầu. Kết quả của việc cộng hai chuyển động này, chuyển động của cực thiên thể không chỉ theo một đường tròn, mà dọc theo một đường cong gợn sóng nhẹ. Đây là lần chuyển động thứ tư của Trái đất.
Độ nghiêng của trục quay của Trái đất so với mặt phẳng của quỹ đạo cũng không thay đổi. Hành tinh của chúng ta, mặc dù rất chậm, nhưng vẫn "lắc lư", tức là độ nghiêng của trục trái đất thay đổi một chút. Nó hiện đang giảm khoảng 0,5 cung giây mỗi năm. Nếu sự sụt giảm này xảy ra liên tục, thì đâu đó trong năm 177.000 người trái đất sẽ có cơ hội tuyệt vời để sống trên một hành tinh có trục vuông góc. Những thay đổi nào sau đó sẽ diễn ra trong tự nhiên? Trên một quả địa cầu có trục vuông góc, sẽ không còn bất kỳ sự thay đổi nào của các mùa. Cư dân của nó có thể tận hưởng mùa xuân vĩnh cửu! Tuy nhiên, phạm vi dao động về độ nghiêng của trục quay của Trái đất là khá nhỏ - không vượt quá 2-3 độ. Hiện tượng "thẳng" trục của trái đất chắc chắn sẽ dừng lại, sau đó độ nghiêng của nó sẽ tăng lên.
Nhớ lại rằng quỹ đạo của trái đất là một hình elip. Và hình dạng của hình elip này cũng có thể thay đổi chậm. Nó trở nên dài hơn hoặc ít hơn. Hiện tại, độ lệch tâm của hình elip trên trái đất là 0,0167, và trong 24.000 quỹ đạo của trái đất sẽ trở thành gần như một vòng tròn. Sau đó, trong suốt 40 thiên niên kỷ, độ lệch tâm sẽ bắt đầu tăng trở lại, và điều này dường như sẽ tiếp tục miễn là hành tinh của chúng ta còn tồn tại. Nó vĩnh viễn thay đổi độ lệch tâm của quỹ đạo trái đất có thể coi là lần vận động thứ sáu của Trái đất.
Các hành tinh cũng không để Trái đất yên. Tùy thuộc vào khối lượng và độ xa của chúng, chúng có ảnh hưởng khá hữu hình đến nó. Do đó, trục chính của quỹ đạo trái đất, nối các điểm gần nhất và xa nhất của đường đi của trái đất với Mặt trời (điểm cận nhật và điểm cận nhật), do lực hấp dẫn tổng hợp của các hành tinh, quay chậm. Chu kỳ này, kéo dài 21 nghìn năm, là sự thay đổi thế tục của điểm cận nhật và là chuyển động thứ bảy của Trái đất.
Do sự thay đổi hướng của quỹ đạo trái đất, thời gian chuyển động của trái đất qua điểm cận nhật đang dần thay đổi. Và nếu bây giờ Trái đất đi qua điểm cận nhật vào những ngày đầu tiên của tháng Giêng, thì khoảng 11.900 năm nữa, nó sẽ ở điểm cận nhật vào những ngày hạ chí: mùa đông sau đó sẽ đặc biệt lạnh giá và nhiệt độ mùa hè sẽ đạt đến giới hạn cao nhất.
Những cuốn sách nổi tiếng về thiên văn học nói rằng "mặt trăng quay quanh trái đất", nhưng cách diễn đạt này không hoàn toàn chính xác. Thực tế là không chỉ Trái đất thu hút Mặt trăng, mà Mặt trăng cũng hút Trái đất, và cả hai thiên thể chuyển động cùng nhau, như một tổng thể, xung quanh khối tâm chung của hệ thống Trái đất-Mặt trăng. Khối lượng của Mặt trăng nhỏ hơn khối lượng của Trái đất 81,3 lần, và do đó trung tâm này gần tâm Trái đất hơn 81,3 lần so với trung tâm của Mặt trăng. Khoảng cách trung bình giữa các trung tâm của họ là 384.400 km. Sử dụng những dữ liệu này, chúng tôi nhận được: khối tâm của hệ Trái đất-Mặt trăng nằm ở khoảng cách 4671 km từ tâm Trái đất về phía Mặt trăng, tức là ở khoảng cách 1707 km dưới bề mặt Trái đất (Xích đạo bán kính Trái Đất là 6378 km). Xung quanh trung tâm này, Trái đất và Mặt trăng mô tả quỹ đạo của chúng trong tháng. Kết quả là, Trái đất hàng tháng tiến đến Mặt trời hoặc di chuyển ra xa Mặt trời, điều này gây ra những thay đổi nhỏ trong đường kính biểu kiến của ánh sáng ban ngày. Đây là lần chuyển động thứ tám của Trái đất.
Nói một cách chính xác, khối tâm của hệ Trái đất-Mặt trăng chuyển động theo quỹ đạo tròn. Do đó, quỹ đạo của Trái đất sẽ giống như một đường hơi gợn sóng.
Nếu chỉ có một Trái đất quay quanh Mặt trời, thì cả hai thiên thể sẽ mô tả các hình elip xung quanh khối tâm chung của hệ Mặt trời-Trái đất. Nhưng sức hút của Mặt trời bởi các hành tinh lớn khác khiến tâm này mô tả một đường cong rất phức tạp. Và khi tất cả các hành tinh nằm ở một phía của quang phổ trung tâm, chúng sẽ thu hút nó đặc biệt mạnh và dịch chuyển Mặt trời, đó là lý do tại sao khối tâm của toàn bộ hệ Mặt trời vượt ra ngoài giới hạn của quả cầu Mặt trời. Vì vậy, có một sự phức tạp khác, thứ chín trong chuyển động của Trái đất.
Cuối cùng, bản thân Trái đất của chúng ta cũng dễ dàng phản ứng lại sức hút của các hành tinh khác trong hệ Mặt trời. Thật vậy, theo định luật Newton, tất cả các thiên thể đều hút nhau bằng một lực tỷ lệ thuận với tích khối lượng của chúng và tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách của chúng. Hiệu ứng này của các hành tinh không tự biểu hiện theo cách tốt nhất - nó làm lệch hướng Trái đất khỏi đường elip quanh Mặt trời (từ quỹ đạo Keplerian) và gây ra tất cả những bất thường đó trong chuyển động quỹ đạo của nó, được gọi là sự phẫn nộ hoặc sự xáo trộn. Sao Mộc khổng lồ khổng lồ và sao Kim láng giềng của chúng ta có nhiễu động lớn nhất trên Trái đất. Sự phức tạp của quỹ đạo chuyển động của Trái đất dưới ảnh hưởng của lực hút các hành tinh tạo thành chuyển động thứ mười của nó.
Từ lâu, người ta đã chứng minh rằng các ngôi sao di chuyển trong không gian với tốc độ khủng khiếp. Mặt trời của chúng ta cũng không ngoại lệ. Tương đối với các ngôi sao gần nhất, nó bay theo hướng của chòm sao Hercules với tốc độ khoảng 20 km / s, mang theo tất cả các vệ tinh của nó, bao gồm cả Trái đất. Chuyển động của Trái đất trong không gian, do chuyển động tịnh tiến của Mặt trời, là chuyển động thứ mười một của hành tinh chúng ta. Nhờ chuyến bay bất tận này, chúng ta sẽ mãi mãi rời khỏi vùng trời nơi Sirius tỏa sáng, và tiếp cận độ sâu không xác định của các vì sao, nơi Vega lấp lánh rực rỡ. Kể từ khi Trái đất được hình thành, nó chưa bao giờ bay qua những địa điểm quen thuộc và sẽ không bao giờ quay trở lại điểm trong Vũ trụ mà chúng ta đang ở hiện tại.
Hãy mô tả hướng chuyển động của Mặt trời trong không gian bằng một mũi tên thẳng. Khi đó, điểm trên bầu trời mà nó bay tới sẽ tạo với cực của hoàng đạo một góc khoảng 40 độ. Như bạn có thể thấy, điểm sáng trung tâm của chúng ta di chuyển khá xiên (đối với mặt phẳng của hoàng đạo) và Trái đất, giống như diều hâu hoặc đại bàng, mô tả một hình xoắn ốc khổng lồ xung quanh nó ...
Nếu chúng ta có thể nhìn vào "đảo" sao thiên hà của chúng ta từ bên cạnh và nhận ra Mặt trời của chúng ta trong số 200 tỷ ngôi sao, thì chúng ta sẽ xác định rằng nó di chuyển quanh trung tâm Thiên hà với tốc độ khoảng 220 km / s và hoàn thành đường đi của nó khoảng 230 triệu năm. Trong chuyến bay nhanh chóng này quanh hạt nhân thiên hà, cùng với Mặt trời, toàn bộ hệ Mặt trời tham gia, và đối với Trái đất của chúng ta, đây là chuyển động thứ mười hai.
Chuyến bay của Trái đất cùng với Mặt trời xung quanh hạt nhân của Thiên hà được bổ sung bởi chuyển động thứ mười ba của toàn bộ hệ thống sao của chúng ta so với trung tâm của cụm thiên hà gần chúng ta nhất.
Cần lưu ý rằng mười ba chuyển động được liệt kê của Trái đất còn lâu mới làm cạn kiệt tất cả các chuyển động có thể có của nó. Trong vũ trụ, mỗi thiên thể đều phải tham gia vào nhiều chuyển động tương đối khác nhau.
Đang tải...