Ученые обнаружили, что Земля стала вращаться быстрее
Ученые отмечают, что в последнее время Земля вращается вокруг своей оси быстрее. Нынешняя скорость – самая высокая из когда-либо зарегистрированных. Об этом сообщает Phys Org.
На протяжении большей части истории человечества время отсчитывается 24-часовыми циклами дня и ночи с некоторыми поправками, сделанными для удобства при смене времен года. Цикл определяется скоростью, с которой планета вращается вокруг своей оси. Из-за этого продолжительность суток стала стандартом для обозначения времени – каждые длятся примерно 86 400 секунд.
Несколько десятилетий назад разработка атомных часов позволила ученым измерять продолжительность суток с точностью до миллисекунды. Это привело к открытию того, что вращение планеты на самом деле гораздо более изменчиво, чем считалось ранее. Ученые также обнаружили, что Земля вплоть до прошлого года постепенно замедляла свое вращение. Время от времени изменение скорости компенсировалось добавлением дополнительной секунды.
Обычно секунда добавляется в конце суток 30 июня или 31 декабря. В такие дни после 23 часов 59 минут 59 секунд идет 23 часа 59 минут 60 секунд. Объявление о добавлении секунды делает Международная служба вращения Земли. Последний раз это происходило в 2016 году.
Сейчас вращение планеты ускорилось, причем настолько, что некоторые исследователи начали задаваться вопросом, может ли потребоваться отрицательная секунда. Ученые также отметили, что 19 июля 2020 года был зарегистрирован самый короткий день в истории – он длился на 1,4602 миллисекунды меньше стандартного.
Планетологи не обеспокоены новым открытием. Они знают, что существует множество факторов, которые влияют на вращение Земли, в том числе притяжение Луны, уровень снежного покрова и горная эрозия. Эксперты также начали задаваться вопросом, может ли глобальное потепление заставить Землю вращаться быстрее, поскольку снегов становится меньше.
С другой стороны, изменение скорости несколько тревожит компьютерных специалистов.
Многие современные технологии основаны на том, что называется «истинным временем». Добавление отрицательной дополнительной секунды может привести к проблемам, поэтому некоторые эксперты предлагают перевести часы во всем мире с солнечного времени на атомное.
Фото: Shutterstock
Земля в 2020-м вращалась необычно быстро. Из-за этого, возможно, придется перевести часы на секунду назад | Громадское телевидение
В 2020 году зафиксировали 28 самых коротких от начала наблюдений астрономических дней. Это связано с ускорением вращения Земли вокруг своей оси — и потенциально может привести к тому, что нам придется сократить время суток на одну секунду, пишет LiveScience.
Вращение Земли время от времени меняется — и это вполне нормальный процесс, на который влияют различные факторы: атмосферное давление, океанические течения, ветры, движение земного ядра и тому подобное. Возможно, и глобальное потепление также играет свою роль: из-за таяния ледников перераспределяется масса Земли, что может влиять на ее вращение.
Все это доставляет хлопот для Международной службы вращения Земли (IERS), расположенной в Парижской обсерватории. IERS следит за точностью своих , что определяют так называемое международное атомное время (IAT), на которое ориентируются атомные часы во всем мире. И если из-за изменений во вращении Земли отклонение этого времени от астрономического составляет более 0,4 секунды, приходится корректировать показания атомных часов.
Начиная с 1960-х годов, когда заработали атомные часы, их корректировали, приблизительно раз в полтора года добавляя «лишнюю секунду», последний раз — в 2016 году. Произошло так потому, что все это время вообще Земля начала вращаться медленнее.
«Лишние» секунды, с одной стороны, необходимы, чтобы астрономические наблюдения с Земли были как можно более точными. С другой стороны, перестройка времени бьет по глобальной инфраструктуре связи, которой нужно синхронизировать время. В 2012 году Международный союз электросвязи из-за этого даже предлагал вообще отказаться от «лишних» секунд, дождавшись, когда их наберется на целый час.
В отличие от предыдущих лет, в 2020-м наша планета начала ускоряться. И теперь, вполне вероятно, для согласования атомного и астрономического времени необходимо будет перевести атомные часы на одну секунду назад — впервые со времени их существования.
Как отмечает портал Time and Date, в 2020 году Земля «побила рекорд» самого короткого астрономического дня 28 раз. В частности, 19 июля планета обернулась вокруг оси на 1,4602 миллисекунды быстрее, чем стандартные 86400 секунд.
Издание добавляет, что астрономический день в 2021 году будет в среднем на 0,05 миллисекунды короче. Так за год у атомного времени набежит «лишних» (по сравнению с астрономическим временем) 19 миллисекунд, которые нужно будет компенсировать. И один из вариантов — отбрасывание «лишней» секунды.
«Вполне возможно, что с ускорением вращения Земли придется отбросить «лишнюю» секунду, но пока рано говорить, произойдет ли это. Сейчас вопрос «лишних» секунд обсуждается на международном уровне», — объясняет The Telegraph британский физик Питер Уиберли из Национальной физической лаборатории.
Почему Солнце вращается вокруг Земли / Хабр
В России одна известная организация под названием ВЦИОМ проводила социологическое исследование, на котором гражданам предлагали ответить на вопрос: «Согласны ли вы со следующим утверждением: Солнце вращается вокруг Земли?» Данные этого опроса многократно перепечатываются в СМИ, и на различных сетевых ресурсах в комментариях часто ссылаются на него при обсуждении различных общественно-политических проблем.
Если бы я принял участие в этом опросе, я бы, скорее всего, был среди тех 30%, кто ответил утвердительно. Ниже я постараюсь объяснить, почему.
Дело в том, что любое движение относительно. Движется объект или стоит неподвижно, и как он движется, зависит от выбранной системы отсчета. В утверждении «Солнце вращается вокруг Земли» нет никаких указаний на систему отсчета, есть только 2 объекта, Солнце и Земля.
Предположим, имеется система из 2 точек A и B. Если в системе отсчета, связанной с точкой A, точка B движется по окружности с центром в точке A, то в системе отсчета, связанной с точкой B, точка A движется по окружности с центром в точке B.
Это очень легко доказать. Достаточно записать уравнение вращения в полярных координатах.
r = AB
φ = ωt
Расстояние до центра окружности не зависит от времени и равно начальной длине отрезка AB. Полярный угол равен произведению угловой скорости на время. При переходе к полярным координатам с центром в точке B расстояние между точками A и B останется точно такое же, а угол просто сместится на 180°.
r = BA
φ = π + ωt
Вместо чертежа предлагаю взглянуть на наглядную иллюстрацию. Чтобы просматривать иллюстрации в данной статье, вам понадобится браузер, показывающий анимацию gif.
Солнце-Земля
Солнце-Земля с траекторией
Здесь показано движение тел в системе Солнце-Земля в 3 системах отсчета. Слева — гелиоцентрическая система, т. е. система, в центре которой находится Солнце, справа — геоцентрическая система (с центром на Земле), а посередине — система координат, связанная с точкой посередине между Солнцем и Землей.
Собственно, на этом можно было бы поставить точку. Вопрос ВЦИОМ безграмотный и однозначного ответа не имеет. Можно как соглашаться с утверждением, что Солнце вращается вокруг Земли, так и не соглашаться, никаких выводов из этого не следует, и внимания подобные исследования не заслуживают. Однако тема, затронутая в этом вопросе, очень плодотворная. По ней можно рассказать много интересного. Поэтому продолжим.
Характер движения небесных тел изучался людьми для решения практических задач. Солнце очевидно влияет на погоду, поэтому для планирования многих мероприятий, например, строительных или сельскохозяйственных работ, надо было уметь рассчитывать его траекторию. Ученые наблюдали за светилом, записывали результаты и составляли таблицы, в какой день, в каком месте на земле до какой высоты Солнце поднимется, сколько будет длиться ночь и т.
Сложности возникают, когда появляется необходимость рассчитать траектории движения планет. Скажем, Венера. На погоду она не влияет, но игнорировать ее совершенно невозможно, потому что это 3-й по яркости объект на небе. Ясной ночью при свете этой планеты можно даже читать. Давайте посмотрим, как выглядит орбита Венеры с учетом того, что мы о ней знаем. Надо заметить, что сделать изображение Солнечной Системы с соблюдением всех пропорций практически невозможно, поэтому на моих иллюстрациях, пропорции не соблюдены. Я старался соблюдать только отношения больше-меньше и медленнее-быстрее (Венера меньше Юпитера, Меркурий относительно Солнца движется быстрее Земли и т. п.).
Солнце-Венера-Земля
Вот, как выглядит траектория движения Венеры в различных системах отсчета.
Венера с траекторией
Попробуйте по такой траектории рассчитать, когда Венера окажется на одной линии между Солнцем и Землей или когда она скроется за Солнцем.
Задача не из легких.
А кроме Венеры с древних времен были известны и другие планеты. Например, самый близкий к Солнцу Меркурий. Его траектория в тех же координатах выглядит следующим образом.
Солнце-Меркурий-Венера-Земля
Если вы сделаете подряд несколько скриншотов, вы заметите, что в каждый момент времени состояние системы Солнце-Меркурий-Венера-Земля во всех трех системах одинаковое. Линии, которые рисуют планеты, на самом деле не существуют. Это математические абстракции, которые рисует наше воображение, чтобы лучше разобраться в предмете.
Меркурий с траекторией
При виде такой красоты преимущества гелиоцентрической системы вовсе не кажутся очевидными.
Поскольку предсказать разнообразные кульбиты планет в геоцентрической системе не удавалось, и имевшиеся таблицы с координатами расходились с наблюдениями, астрономы работали над другими системами. В середине XVI века Николай Николаевич Коперник опубликовал книгу с описанием гелиоцентрической системы.
Таким образом возникло два взгляда на устройство окружающего нас пространства. Несмотря на серьезные различия, они обладали некоторым сходством.
- И там, и там центр, вокруг которого все вращается, считался Центром Мироздания.
- Обе системы были неточны, и их предсказания расходились с наблюдениями.
Неудивительно, что книги о гелиоцентризме стали попадать в реестр запрещенной литературы, который вели представители церкви. 1-й пункт противоречит религиозным догматам и оскорбляет чувства верующих, а 2-й пункт исключает аргументы для оправдания.
Понадобилось еще несколько десятков лет тщательных наблюдений, прежде чем Иоганн Генрихович Кеплер нашел, наконец, формулы, позволяющие с удовлетворительной точностью вычислить положение всех известных планет в различное время. Эти формулы работали в системе отсчета с неподвижным Солнцем, и таким образом гелиоцентрическая система мира утвердилась в качестве признанной теории.
Современная наука уже давно отказалась от идеи, что тот объект, который неподвижен, тот главнее.
Пример
Так что когда в интернете кто-то начинает обсуждать, кто вокруг кого вращается, и сколько процентов населения не знакомо с этим «фактом», смело считайте этого пользователя гостем из прошлого, века примерно из XVI-XVIII.
В конце XVII века Исаак Исаакович Ньютон сформулировал закон всемирного тяготения и законы механики, которые подтверждали формулы Иоганна Генриховича и работали с приемлемой точностью в гелиоцентрической системе отсчета.
Ньютоновская механика хорошо согласовывалась с известными на момент ее создания результатами наблюдений, но при этом ставила новые вопросы, требующие объяснения. И этим она прекрасна, потому что новые вопросы вдохновляют на поиск новых ответов. Законы Ньютона имеют следующие проблемы:
- Сила тяготения распространяется мгновенно и бесконечно. Многие эксперименты в разных областях физики за много лет дают основания утверждать, что в природе так не бывает, и если что-то распространяется мгновенно, то, скорее всего мы чего-то не понимаем.
- Орбита Меркурия со временем отклоняется от расчетной. Смещение не очень большое, но заметное.
- Законы Ньютона выполняются только в инерциальной системе отсчета.
Последний пункт — самое слабое место классической механики. Законы выполняются в инерциальной системе отсчета, а что это за система, точного определения нет.
Сколько ни ломали голову, ничего не придумали, кроме того, что инерциальная система отсчета — это такая система отсчета, в которой выполняются законы Ньютона. Получается зацикливание, определение термина через самого себя. Гелиоцентрическая система может считаться инерциальной только приближенно, а настоящих инерциальных систем вообще не существует.
Тут самое время предоставить слово почетному академику АН СССР Альберту Германовичу Эйнштейну:
Можем ли мы сформулировать законы таким образом, чтобы они были справедливыми для всех систем координат, не только для систем, движущихся прямолинейно и равномерно, но и для систем, движущихся совершенно произвольно по отношению друг к другу? Если это можно сделать, то наши трудности будут разрешены. Тогда мы будем в состоянии применять законы природы в любой системе координат. Борьба между воззрениями Птолемея и Коперника, столь жестокая в ранние дни науки, стала бы тогда совершенно бессмысленной. Любая система координат могла бы применяться с одинаковым основанием.Два предложения — «Солнце покоится, а Земля движется» и «Солнце движется, а Земля покоится» — означали бы просто два различных соглашения о различных системах координат.
Могли ли бы мы построить реальную релятивистскую физику, справедливую во всех системах координат; физику, в которой имело бы место не абсолютное, а лишь относительное движение? Это, в самом деле, оказывается возможным!
Оригинал The Evolution of Physics, 1938Can we formulate physical laws so that they are valid for all c.s., not only those moving uniformly, but also those moving quite arbitrarily, relative to each other? If this can be done, our difficulties will be over. We shall then be able to apply the laws of nature to any c.s. The struggle, so violent in the early days of science, between the views of Ptolemy and Copernicus would then be quite meaningless. Either c.s. could be used with equal justification. The two sentences, «the sun is at rest and the earth moves», or «the sun moves and the earth is at rest», would simply mean two different conventions concerning two different c.
Could we build a real relativistic physics valid in all c.s.; a physics in which there would be no place for absolute, but only for relative, motion? This is indeed possible!
Два предложения — «Солнце покоится, а Земля движется» и «Солнце движется, а Земля покоится» — означали бы просто два различных соглашения о различных системах координат.
s.Товарищ Эйнштейн разработал теорию гравитации, которая не требует инерциальной системы отсчета. Его общая теория относительности объяснила аномалию орбиты Меркурия, нашла много других экспериментальных подтверждений и поставила перед наукой массу новых вопросов. И этим она прекрасна.
После признания теории относительности спор о том, Солнце вращается вокруг Земли или наоборот, окончательно приравнялся к войне остроконечников и тупоконечников. И то, что у нас в обществе до сих пор приходится сталкиваться с устаревшими представлениями о законах природы, вызывает грусть и сожаление.
Вспоминается эпизод из «Этюда в багровых тонах», блестяще экранизированный режиссером Игорем Федоровичем Масленниковым:
Видео
В оригинале было еще интереснее
“But the Solar System!” I protested.“What the deuce is it to me?” he interrupted impatiently; “you say that we go round the sun. If we went round the moon it would not make a pennyworth of difference to me or to my work.”
Ватсон, начитанный образованный человек, сообщает Холмсу о принятой в современной науке системе взглядов. При этом он совершает типичную ошибку обывателя. Он считает, что научная теория является абсолютной истиной и не допускает в этом сомнений. Между тем любая научная теория, во-первых, имеет границы применимости, во-вторых, в любой момент может быть опровергнута новым экспериментом, и тогда она обязательно будет пересмотрена.
Холмс же не знаком с трудами великих физиков, и это незнание как раз помогает ему не зациклиться на одной точке зрения, оно заставляет его прямо во время беседы начать рассуждать над проблемой. Проницательный ум и большая эрудиция Холмса позволили ему заглянуть чуть дальше современной ему науки и сформулировать своими словами основной принцип новой теории: законы природы инвариантны относительно системы отсчета.
Итого
- Вопрос о том, кто вокруг кого вращается, не имеет смысла, если не задана система отсчета.
- Если у кого-то из читателей возникнет желание нарисовать свои упрощенные схемы движения планет в разных системах отсчета, то они могут воспользоваться моим скриптом на питоне. Скрипт использует библиотеку matplotlib. Для точного моделирования Солнечной системы могу порекомендовать Solar System Scope.
Послесловие
Пока я готовил гифки для этой статьи, у меня возникла еще одна интересная, хотя не бесспорная, идея. Эта идея существенно меняет сделанный мною вывод, поэтому я решил, что не лишним будет ею поделиться.
Поскольку движение относительно, говорить о нем можно только в контексте известной системы отсчета. Однако в повседневной жизни мы так не делаем. В каждой машине установлен прибор, показывающий скорость. Мы отлично знаем, что он показывает скорость относительно поверхности дороги. Возле дороги стоит знак с обозначением предельной скорости.
Никто не оштрафует водителя за то, что он движется со скоростью 29 км/с относительно Солнца. И водители, и инспектора знают, что предельная скорость на знаке измеряется относительно этого знака. Прогнозы погоды, спортивные достижения, движение транспорта, навигация, все это требует обозначения скорости, но нигде система отсчета явно не указывается.
Таким образом можно сделать вывод, что:
Существует система отсчета по умолчанию, которая используется в обиходе тогда, когда нет явного указания на иную систему отсчета. Эта система является геоцентрической.
Отсюда следует, что на вопрос ВЦИОМ существует единственный корректный ответ: «Да. Согласен. Солнце вращается вокруг Земли». Надеюсь, социологи не сожгут меня на костре за эту ересь.
Результаты пресловутого «социологического исследования» теперь можно интерпретировать следующим образом:
Вот до чего довели страну эффективные менеджеры! Всего треть населения в курсе, что Солнце вращается вокруг Земли.
Остальные 2/3 — жертвы ЕГЭ. Правда, есть положительная тенденция, c 2007 по 2011 доля образованных граждан увеличилась с 28% до 32%, но этого явно недостаточно. Такими темпами мы достигнем всеобщей грамотности только к 2080-му году. Надо срочно что-то предпринимать.Как Земля движется в космосе? Теперь мы знаем это во всех масштабах
В наибольших масштабах движутся не только Земля и Солнце, но и вся Галактика и Местная группа галактик [далее – Местная группа], так как невидимые силы притяжения в межгалактическом пространстве должны складываться.Спросите у учёного наш космический адрес, и вы получите довольно полный ответ. Мы находимся на планете Земля, которая вращается вокруг своей оси и вокруг Солнца. Солнце вращается по траектории эллипса вокруг центра Млечного Пути, который внутри нашей Местной группы тянется в сторону Андромеды; Местная группа, в свою очередь, движется внутри нашего космического Сверхскопления Ланиакея, галактическими группами, кластерами и космическими пустотами, а они лежат в войде KBC, посреди структуры Вселенной в широком масштабе.
После десятилетий исследований наука наконец-то собрала полную картину этого движения и может точно определить скорость нашего движения в космосе в любом масштабе.
В пределах Солнечной системы вращение Земли играет важную роль в формировании экваториального утолщения, в смене дня и ночи, а также помогает питать защищающее нас от космических лучей и солнечного ветра магнитное поле.
Скорее всего, читая это, вы воспринимаете себя неподвижными. Тем не менее мы знаем, что в космическом масштабе мы движемся. Во-первых, Земля вращается вокруг своей оси и несёт нас сквозь космос со скоростью почти 1700 км/ч относительно кого-то на экваторе. Это число может показаться большим, но по сравнению с другими скоростями нашего движения во Вселенной эта скорость едва заметна. На самом деле в километрах в секунду это не так быстро. Вращаясь вокруг своей оси, Земля сообщает нам скорость всего 0,5 км/с, или менее 0,001 % скорости света. Но есть другие перемещения, и они [в смысле скорости] важнее.
Как и все планеты нашей Солнечной системы, Земля движется по орбите Солнца гораздо быстрее скорости вращения вокруг своей оси. Чтобы удержаться на стабильной орбите, мы должны двигаться вправо и со скоростью около 30 км/с. Внутренние планеты — Меркурий и Венера — движутся быстрее, а внешние (вроде Марса и планет за ним) — медленнее. Вращаясь в плоскости Солнечной системы, планеты непрерывно меняют направление своего движения, и Земля возвращается в свою исходную точку через 365 дней. Ну хорошо, почти в исходную точку.
Точная модель движения планет по орбите Солнца, которое движется по Галактике в другом направлении.Даже Солнце само по себе не статично. Млечный Путь огромен, массивен, и, самое важное, он движется. Все звёзды, планеты, газовые облака, крупицы пыли, чёрные дыры, тёмная материя и многое движутся внутри Млечного Пути и вносят свой вклад в гравитационную сеть.
С нашей точки зрения, а мы находимся в около 25 000 световых лет от центра Галактики, Солнце вращается по эллипсу и совершает полный оборот каждые 220–250 миллионов лет или около того.
Предполагается, что скорость нашего Солнца на этой траектории составляет 200–220 км/с, это довольно много по сравнению как со скоростью вращения Земли, так и со скоростью вращения нашей планеты вокруг Солнца, тогда как оба вращения наклонены относительно плоскости движения нашей звезды вокруг Галактики.
Хотя орбиты Солнца в плоскости Млечного Пути находятся на расстоянии около 25000–27000 световых лет от центра, орбитальные направления планет нашей Солнечной системы совсем не выровнены относительно Галактики.Но сама Галактика не стационарна, она движется из-за гравитационного притяжения всех сгустков сверхплотной материи и, в равной степени, из-за отсутствия гравитационного притяжения от областей с плотностью ниже средней. Внутри нашей Местной группы мы можем измерить нашу скорость в направлении к самой большой, массивной галактики на нашем космическом заднем дворе: Андромеде.
Похоже, что оно движется к нашему Солнцу со скоростью 301 км/с, а это означает (учитывая движение Солнца по Млечному Пути), что две самые массивные галактики Местной группы, Андромеда и Млечный Путь, движутся навстречу друг другу со скоростью примерно 109 км/с.
Местная группа, как бы массивна она ни была, изолирована не полностью. Другие галактики и скопления галактик поблизости притягивают нас, и даже более отдалённые сгустки материи оказывают гравитационное воздействие на Землю. Основываясь на том, что мы можем увидеть, измерить и вычислить, эти структуры, по-видимому, – причина дополнительной скорости примерно в 300 км/с, но в несколько ином направлении, чем другие скорости, вместе взятые. И это объясняет часть движения во Вселенной в крупном масштабе, но не всё движение. Кроме того, существует ещё один важный эффект, который был количественно рассчитан только недавно, — гравитационное отталкивание космических пустот.
Для каждого атома или частицы материи во Вселенной, которые собираются в сверхплотной области, существует область некогда средней плотности, потерявшая соответствующее количество массы. Точно так же, как область плотнее средней притягивает, область, плотность которой ниже средней, будет притягивать с силой ниже средней.
Если взять большую область пространства с меньшим, чем в среднем, количеством материи, на практике её сила будет отталкивать, а плотность выше средней, напротив, — притягивать. В нашей Вселенной в направлении, противоположном от ближайшей области сверхплотности, пролегает огромная пустота с плотностью ниже средней. Мы находимся между этими двумя областями, поэтому силы притяжения и отталкивания складываются, причём каждая из них вносит в скорость примерно 300 км/с, то есть общая скорость приближается к 600 км/с.
Сложив все эти движения вместе: вращение Земли вокруг своей оси, её вращение вокруг Солнца, движение Солнца по Галактике, которая направляется к Туманности Андромеды, движение Местной группы, притягиваемой к области сверхплотности и отталкиваемой от областей с плотностью ниже средней, мы получим число, указывающее, как быстро на самом деле мы движемся во Вселенной, в любой момент времени.
Мы обнаружили, что Земля движется со скоростью 360 км/с в каком-то определённом направлении плюс-минус около 30 км/ч в зависимости от времени года и направления. Выводы о скорости Земли подтверждены реликтовым излучением, которое в направлении движения планеты проявляется лучше, а в противоположном направлении — ослабевает.
Если проигнорировать движение Земли, мы обнаружим, что Солнце относительно реликтового излучения движется со скоростью 368 ± 2 километра, затем, если пренебречь движением Местной группы, получится, что Млечный Путь, Андромеда, Галактика Треугольника и все остальные относительно реликтового излучения движутся со скоростью 622 ± 22 км. Эта большая неопределённость, кстати, в основном связана с неопределённостью в движении Солнца вокруг центра Галактики, это самый трудный в смысле измерения компонент.
Относительные притягивающие и отталкивающие эффекты сверхплотных и недостаточно плотных областей Млечного Пути, комбинация которых известна как Дипольный отталкиватель.Возможно, не существует универсальной системы отсчёта, но есть система, измерения в которой полезны: полезен отсчёт от покоя реликтового излучения, также эта точка отсчёта совпадает с системой отсчёта удаления галактик друг от друга по закону Хаббла.
У каждой видимой галактики есть то, что мы называем «пекулярной скоростью» (или скоростью, превышающей скорость, с которой галактики удаляются друг от друга согласно закону Хаббла), — от нескольких сотен до нескольких тысяч км/с, и то, что мы видим, в точности соответствует этому. Пекулярная скорость движения нашего Солнца — 368 км/с, а нашей Местной группы — 627 км/с — прекрасно согласуется с нашим пониманием того, как в пространстве движутся все галактики. Благодаря эффекту дипольного отталкивания теперь мы понимаем, как происходит это движение, во всех масштабах.
В постижении тайн космоса людям точно не обойтись без помощников и именно таким компаньоном может для нас стать искусственный интеллект. Если AI изначально создали для облегчения жизни на Земле, почему бы с его помощью не исследовать космос? Многие компании, включая NASA и Google, уже внедрили ИИ для поиска новых небесных тел и жизни на других планетах и всегда будут рады специалистам в области AI и нейронных сетей.
Работать с которыми мы учим на курсах по Machine Learning и его расширенном варианте «Machine Learning и Deep Learning».
На Земле тоже много работы. Узнайте, как прокачаться в других крутых инженерных специальностях или освоить их с нуля:
Другие профессии и курсыПРОФЕССИИ
КУРСЫ
Почему мы не чувствуем, что Земля вращается под нами?
Происходят две разные вещи, и они не слишком связаны (насколько я вижу). Что касается ситуации с воздушными шарами, вы бы подумали, что если вы парите над тем местом, где вы находитесь в течение 6 часов, Земля может вращаться под вами, и вы приземлитесь обратно в совершенно другое место. К сожалению, поскольку воздушный шар был на Земле с самого начала, он уже двигался вместе с Землей. В игре много опорных кадров, хотя мы чувствуем, что стоим на месте. Все на Земле стоят на поверхности. Тем не менее, поверхность вращается вокруг оси Земли. Ось Земли (и сама Земля) вращается вокруг Солнца.
Солнце движется вокруг нашей галактики, а наша галактика путешествует по межгалактическому пространству.
Так как это связано с ситуацией с воздушным шаром? Хорошо, потому что воздушный шар был на поверхности, он уже двигался с поверхностью Земли. Помните, как я сказал, что поверхность Земли вращается вокруг оси Земли? Ну, так как воздушный шар был на поверхности с самого начала, он также будет вращаться с осью Земли, как поверхность! Что если мы хотим достичь этого эффекта при наведении? Ранее я говорил, что Земля вращается вокруг Солнца. Для достижения этого эффекта парения нам нужен наш воздушный шар, который будет вращаться вокруг Солнца безвращается вокруг Земли. Вы не можете сделать это с помощью воздушного шара, поскольку атмосфера также движется вместе с Землей, и воздушные шары не могут попасть в космос. Чтобы достичь эффекта парения, нам нужен космический корабль с большим количеством топлива. Если бы у меня был парящий космический корабль, который не вращался вокруг Земли (это опять-таки стоило бы много-много топлива), то да, я мог бы зависать в одном и том же месте, и Земля вращалась бы подо мной.
Теперь вы, вероятно, задаетесь вопросом, как я мог достичь этого с космическим кораблем, который первоначально был на поверхности Земли. В этом эффекте зависания не было бы особого смысла, так как вы можете просто лететь к месту назначения (например, теоретическая ракета «Большой сокол»), но если вы хотите это сделать, вам нужно подняться над атмосферой Земли, использовать свой ускорители, чтобы идти против вращения Земли (чтобы отменить вашу скорость), парить в течение некоторого времени, затем использовать ваши ускорители, чтобы идти вместе с вращением Земли (чтобы вернуться к скорости вращения), и приземлиться на Землю. Конечно, вы могли бы пропустить 2-ю часть, используя тепловые щиты и врезаться в атмосферу Земли, как и любой другой космический корабль, который у нас есть, и ни одна ракета никогда бы этого не сделала, поскольку гораздо более практично вращаться вокруг Земли (парение стоит топлива,
Хорошо, а как насчет снайперской ситуации? Земля вращается вокруг своей оси.
Поскольку день длится 24 часа, место на экваторе меняется один раз в то же время, которое требуется кому-то в Арктике, чтобы один раз обойти. Однако чем дальше на север или юг вы находитесь от экватора, тем медленнее должна вращаться эта часть Земли, чтобы совершить 1 вращение за 24 часа. Думайте о вращении шара. Экватор шара разворачивается, но верх и низ двигаются намного медленнее. Это то же самое. Допустим, мой снайпер на экваторе. Когда снайпер стреляет на восток или запад, им не нужно корректировать вращение Земли, потому что везде вдоль этой широты Земля вращается с одинаковой скоростью. Однако, если снайпер стреляет на север, пуля пойдет на восток. Тот’ потому что, когда пуля была выпущена на широте ближе к экватору (снято с юга), это место Земли двигалось быстрее, чем то место Земли, на котором стояла цель. Это все равно что сказать, что точка, в которой я стою, вращается со скоростью, скажем, 1000 миль в час, но точка моей цели вращается со скоростью, скажем, 995 миль в час. Поскольку моя пуля была выпущена с частотой 1000 миль в час, она, очевидно, будет выходить из ствола на высоких скоростях из-за пушки, но она также будет вращаться вокруг оси Земли со скоростью 1000 миль в час.
Однако, как только моя пуля начинает приближаться к широте моей цели, так как Земля вращается медленнее, она будет отклоняться в направлении вращения (на восток или вправо). Почему? Ну, так как скорость моей цели составляет 995 миль в час от вращения, вы делаете 1000 — 995 = 5. Это означает, что моя пуля будет иметь скорость 5 миль в час вправо относительно моей цели. Это означает, что моя пуля не попадет, если цель находится достаточно далеко. Если вы стреляете с экватора на юг, пуля также пойдет на восток, в результате чего она отклонится влево. Это тот же эффект, но «с ног на голову». Этот эффект называется эффектом Кориолиса, и это то, что дает ураганам их силу.
Наконец, вы спросили: «Почему мы не чувствуем, что Земля вращается под нами?» Это потому, что мы движемся с Землей. Когда вы едете в поезде, который движется с постоянной скоростью 50 миль в час, вы не чувствуете его движения (вы можете почувствовать некоторые неровности из-за неровных путей). Только когда вы ускоряетесь или замедляетесь, вы чувствуете, что все движется.
Когда вы в поезде, ваша скорость постоянна, поэтому вы ничего не чувствуете. Это то же самое для Земли, за исключением того, что вы вращаетесь вокруг оси Земли на постоянной скорости 1000 миль в час. Ничего не изменилось, кроме скорости быстрее.
Я, наверное, объяснил это ужасно, поэтому не стесняйтесь спрашивать.
Почему Земля крутится, а мы этого не замечаем?
Позвольте вас поздравить: в настоящее время вы крутитесь на скорости 1500 км/ч, даже не стараясь особо. Примерно с такой скоростью вращается Земля, совершая полный оборот. Почему же мы этого не ощущаем? На американских горках желудок грозит опустошить свое содержимое, а ведь это намного медленнее, чем 1500 км/ч. Вы не чувствуете, что вращаетесь на Земле по той же причине, по которой не ощущаете движения в поезде. Потому что Земля и поезд являются «системами отсчета» для физиков. Системы отсчета — это как точки зрения, перспектива. Человек, стоящий на поезде, имеет одну перспективу — одну систему отсчета — а человек на станции — другую.
Если вы стоите на платформе станции, вы определенно увидите неподвижную платформу и уходящий поезд. Но изнутри поезда вы будете чувствовать себя неподвижно, в то время как мир будет уезжать от вас. С любой точки зрения, вы будете в неподвижности. Из поезда можно наблюдать, как движется мир, на платформе можно наблюдать, как движется поезд.
То же самое справедливо для Земли и космоса, но в больших масштабах. Изнутри системы отсчета Земли, сказать, что вы вращаетесь, нельзя. Но если наблюдать Землю в системе отсчета космоса, можно разглядеть, что она не стоит на месте.
И как пассажиры, сидящие в поезде, мы даже не догадываемся, насколько быстро движемся — даже ветерок не колышет наши волосы. Воздух внутри поезда (и атмосфера, окружающая нашу планету) движутся с такой же скоростью, что и мы.
Существует одно важное различие между поездом и Землей. Когда поезд замедляется или ускоряется, мы можем ощутить возникающую силу на своем теле. Потому что есть простой закон физики: сила равна массе, умноженной на ускорение.
Ваше тело — это масса, и когда ускорение равно нулю — когда поезд движется с постоянной скоростью — на тело не воздействует сила. Вы ее не чувствуете. Но когда поезд разгоняется или замедляется, сила есть. Если вы встанете не вовремя, вас просто собьет с ног.
Поскольку большинство поездов чаще меняют скорость, нежели движутся с постоянной, мы практически всегда можем определить, движемся мы или стоим на месте. Земля же не замедляется и не ускоряется. Но если бы ускорялась или замедлялась, мы бы это точно почувствовали, как и в поезде. К счастью, этого не происходит. И мы не чувствуем движения Земли. Но Солнце и Луна встают на востоке и садятся на западе именного из-за направления нашего вращения. Так люди догадались, что Земля не стоит на месте. И все-таки она вертится!
Что случится, если Земля перестанет вращаться вокруг своей оси
Реалии: моментальный эффект
Скорость вращения нашей планеты — 1670 км/ч, поэтому при остановке всё, что не вмуровано в горные породы — животных, людей, деревья, здания, — попросту снесет с поверхности Земли.
Кроме того, океаны по инерции продолжат вращаться, так что редких выживших счастливчиков накроет гигантским цунами. Также само столкновение вызовет многочисленные землетрясения и извержения.
День и ночь
Сутки на планете будут длиться 365 дней. На одной половине Земли почти полгода будет светить солнце и стоять невыносимая жара, а на другой установится почти шестимесячная холодная ночь. «Почти» — из-за того, что между зимней ночью и летним днем будут краткие периоды сумерек.
Вода и суша
Сейчас центробежные силы сплющивают Землю у полюсов и создают «горб» на экваторе — диаметр планеты там на 43 км больше, чем у полюсов. Без вращения «горб» исчезнет и океаны стекут к полюсам. На планете останется один гигантский континент и две шапки из океанов.
Восток и запад
Солнце cейчас встает на востоке и садится на западе. Это происходит из-за того, что Земля вращается вокруг своей оси с запада на восток.
Если планета остановится, восход и закат будут определяться только ее вращением вокруг Солнца; восход будет на западе, а закат — на востоке.
Животные и растения
Большая часть животных и растений не сможет приспособиться к резко изменившимся условиям и исчезнет. При этом некоторые виды получат преимущество, например обитатели Антарктики, которым не привыкать к полугодовой ночи.
Канада и Антарктида
В процессе формирования новой географии под воду уйдут Антарктида, Гренландия, Канада, Сибирь, вся Европа, часть Китая и половина Новой Зеландии. Зато вдоль экватора до 30 градусов северной и южной широты появятся равнины и горные хребты.
Поле и космос
Пропадет магнитное поле Земли, которое защищает планету от солнечного ветра — заряженных частиц, с огромной скоростью несущихся к планете от звезды, — и от высокоэнергетических частиц из дальнего космоса. Поле образуется благодаря вращению полужидкого металлического ядра Земли.
Оно порождает токи, которые создают магнитные поля. Кстати, вместе с магнитным полем исчезнут и полярные сияния.
Ветра и климат
В другом температурном режиме ветра начнут дуть от экватора к полюсам, а не распределяться параллельно экватору, как сейчас. Из-за этого изменятся климат и морские течения, что повлечет глобальные перестройки, прежде всего в морских экосистемах.
Частицы и подземелье
Воздействие высокоэнергетических космических частиц смертельно для человека и других живых существ. Людям придется перебраться под землю и там же выращивать растения и пасти скот. Для прогулок по поверхности нужно будет надевать скафандр или защитную одежду.
Будущее: медленно, но верно
Кстати, Земля действительно постепенно замедляет свое вращение. Из-за приливных сил между планетой и Луной (они возникают из-за того, что ближние к Луне участки Земли притягиваются к ней сильнее дальних) каждые 100 лет сутки удлиняются на 1,5–2 миллисекунды.
Через 140 миллионов лет в сутках будет уже 25 часов. Впрочем, до полной остановки Земли человечество не доживет, так как примерно через 5 миллиардов лет Солнце превратится в красный гигант, увеличится в размерах и поглотит нашу планету.
Иллюстрации: Ольга Дегтярева
Материал опубликован в журнале «Вокруг света» № 5, май 2014
Почему вращается Земля?
Мы проводим свою жизнь на вращающемся глобусе — нужно всего 24 часа, чтобы заметить это, поскольку ночь следует за днем и цикл повторяется. Но что заставляет Землю вращаться вокруг своей оси?
Ответ начинается с сил, сформировавших нашу солнечную систему.
«Молодая звезда» собирает вокруг себя диск из пыли и газа, — сказал Кевин Луман, доцент астрономии в Пенсильванском университете.Когда все сливается, гравитационная орбита звезды заставляет эту пыль и газ вращаться.
«Любой сгусток, который образуется внутри этого диска, естественно, будет вращаться», — сказал Лухман.
Когда сгусток схлопывается сам по себе, он начинает вращаться все быстрее и быстрее из-за того, что называется сохранением углового момента. По словам Лумана, фигуристы используют этот закон, когда приближают руки к телу, чтобы увеличить скорость вращения. Поскольку гравитация одинаково притягивается внутрь со всех сторон, аморфный сгусток, если он достаточно массивный, в конечном итоге превратится в круглую планету.Таким образом, инерция заставляет эту планету вращаться вокруг своей оси, если что-то не нарушает ее. «Земля продолжает вращаться, потому что она родилась вращающейся», — сказал Лухман.
Различные планеты имеют разную скорость вращения. Луман отметил, что Меркурий, ближайший к Солнцу, замедляется гравитацией Солнца, совершая всего один оборот за то время, за которое Земля совершает 58 оборотов. Другие факторы, влияющие на скорость вращения, включают скорость первоначального образования планеты (более быстрый коллапс означает большее сохранение углового момента) и удары метеоритов, которые могут замедлить планету или сбить ее с толку.
На вращение Земли, добавил он, также влияет приливная сила Луны. Из-за Луны вращение Земли замедляется примерно на 1 миллисекунду в год. В прошлом Земля вращалась быстрее, настолько, чтобы во времена динозавров сутки длились около 22 часов.
Помимо замедления вращения Земли, приливное притяжение Луны заставляет Луну медленно удаляться от Земли со скоростью около 1 миллиметра в год. В далеком прошлом луна была ближе.«В нашем небе он казался бы намного больше, чем сейчас», — сказал Лухман.
Через миллионы лет, добавил он, дневной цикл на Земле, вероятно, продлится до 25 или 26 часов. Людям придется немного подождать восхода солнца.
Источник: Майк Шелтон, Research Penn State.
Пробный вопрос: что такое падающие звезды?
Ссылка :
Пробный вопрос: Почему вращается Земля? (2007, 6 августа)
получено 24 мая 2021 г.
с https: // физ.org / news / 2007-08-probing-earth-rotate.html
Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.
Почему вращается Земля?
Эта история обновлена в 9:40 a.м. ЛЕТНЕЕ СЕВЕРОАМЕРИКАНСКОЕ ВОСТОЧНОЕ ВРЕМЯ. в понедельник, 10 сентября.
Каждый день Земля вращается вокруг своей оси, делая восходы и закаты повседневной жизни на планете. Он делал это с момента своего образования 4,6 миллиарда лет назад, и так будет продолжаться до конца света — вероятно, когда Солнце превратится в красную гигантскую звезду и поглотит планету.
Но почему он вообще вращается?
Земля образовалась из диска газа и пыли, который вращался вокруг новорожденного Солнца. Согласно Space, в этом вращающемся диске частицы пыли и камня слиплись, образуя Землю.com, дочерний сайт Live Science. По мере роста космические камни продолжали сталкиваться с зарождающейся планетой, создавая силы, которые заставляли ее вращаться, объяснил Смадар Наоз, астрофизик из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Поскольку весь мусор в ранней Солнечной системе вращался вокруг Солнца примерно в одном направлении, столкновения также повернули Землю — и большинство всего остального в Солнечной системе — в этом направлении. [Photo Timeline Как образовалась Земля]
Но почему Солнечная система вообще вращалась? Солнце и Солнечная система образовались, когда облако пыли и газа рухнуло под собственным весом.Большая часть газа сконденсировалась, чтобы стать солнцем, а оставшийся материал попал в окружающий диск, формирующий планету. Перед его коллапсом молекулы газа и частицы пыли перемещались повсюду, но в определенный момент некоторые газ и пыль сместились еще немного в одном конкретном направлении, приводя в движение его вращение.
Когда газовое облако затем схлопывалось, его вращение ускорялось — точно так же, как фигуристы вращаются быстрее, когда заправляют руки и ноги. продолжает идти.Вращающаяся детская солнечная система в этом случае обладала большим количеством так называемого углового момента, величины, которая описывает тенденцию объекта продолжать вращаться. В результате все планеты, вероятно, вращались в одном направлении при формировании Солнечной системы.
Сегодня, однако, некоторые планеты заставили свое движение вращаться. Венера вращается в направлении, противоположном направлению Земли, а ось вращения Урана наклонена на 90 градусов. Ученые не уверены, как эти планеты стали такими, но у них есть некоторые идеи.Для Венеры, возможно, столкновение заставило ее вращение перевернуться. Или, может быть, он начал вращаться, как и другие планеты. Со временем гравитационное воздействие Солнца на толстые облака Венеры в сочетании с трением между ядром планеты и мантией привело к изменению вращения. Исследование 2001 года, опубликованное в журнале Nature, показало, что гравитационное взаимодействие с Солнцем и другими факторами могло вызвать замедление вращения Венеры и его обратное направление.
В случае с Ураном ученые предположили, что столкновения — одно огромное столкновение с большим камнем или, возможно, один-два удара двумя разными объектами — сбили его с толку, сообщает Scientific American.
Несмотря на такого рода возмущения, все в космосе вращается в том или ином направлении. «Вращение — это фундаментальное поведение объектов во Вселенной», — сказал Наоз.
Астероиды вращаются. Звезды вращаются. Галактики вращаются (по данным НАСА, Солнечной системе требуется 230 миллионов лет, чтобы совершить один оборот вокруг Млечного Пути). Одни из самых быстрых объектов во Вселенной — это плотные вращающиеся объекты, называемые пульсарами, которые представляют собой трупы массивных звезд. Некоторые пульсары диаметром с город могут вращаться сотни раз в секунду.Самый быстрый из них, объявленный в журнале Science в 2006 году и получивший название Terzan 5ad, вращается 716 раз в секунду.
Черные дыры могут быть еще быстрее. Один, названный GRS 1915 + 105, может вращаться от 920 до 1150 раз в секунду, как показало исследование 2006 года, опубликованное в Astrophysical Journal.
Но тоже тормозит. По словам Наоза, когда формировалось солнце, оно совершало один оборот вокруг своей оси каждые четыре дня. Но сегодня, по ее словам, для того, чтобы солнце повернулось один раз, требуется около 25 дней. По словам Наоза, его магнитное поле взаимодействует с солнечным ветром, замедляя его вращение.
Даже вращение Земли замедляется. Гравитация Луны притягивает Землю таким образом, что даже немного замедляет ее. Анализ древних затмений, проведенный в журнале Proceedings of the Royal Society за 2016 год, показал, что вращение Земли замедлилось на 1,78 миллисекунды за столетие.
Итак, хотя солнце взойдет завтра, может быть, уже немного поздно.
Первоначально опубликовано на Live Science.
Примечание редактора: Эта история была обновлена, чтобы удалить неверный расчет.Вращение Земли не замедлилось ни на 6 часов за последние 2740 лет.
Что заставляет Землю вращаться вокруг своей оси каждый день?
Это статья из серии для детей «Любопытные дети».
В беседе детей просят присылать вопросы, на которые им нужен эксперт. Приветствуются все вопросы — серьезные, странные или дурацкие!
Что заставляет Землю вращаться вокруг своей оси каждый день? — Рид, 5 лет, Мельбурн.
Чтобы ответить на этот непростой вопрос, мы должны оглянуться назад во времени, когда Земля родилась, 4.5 миллиардов лет назад. Мы должны спросить: почему Земля вообще начала вращаться?
Когда наша Солнечная система образовалась из газового облака, называемого туманностью, из-за силы тяжести образовалось много пыли и газа. Пыль и газ уже двигались по кругу. Когда все это собралось вместе, чтобы сформировать Солнце и планеты, эти новые объекты начали вращаться, а затем вращаться быстрее.
Читать далее: Любопытные дети: Почему у нас трескаются уши?
Как ускорилось отжим
Когда вы делаете вращающийся объект более компактным, он вращается быстрее.
Это похоже на то, как фигуристка или балерина кладут руки на руки, когда хотят вращаться быстрее.
Итак, когда все камни в скоплении пыли и газа начали собираться вместе, это ускорило вращение Земли.
Мы рассмотрели, что заставило Землю вращаться и что заставило ее набрать скорость. Но почему держит крутится ?
Почему вращение продолжается
Теоретически, вращающийся объект будет продолжать вращаться вечно, если вы не добавите или не уберете его.
Представьте себе волчок. Вы, , добавили к нему энергии, начав вращение рукой. В конце концов, он останавливается, потому что земля, на которой он вращается, забирает энергию от вершины игрушки посредством трения.
Трение — это когда что-то трется или тянется о предмет и забирает энергию. Приходилось ли вам когда-нибудь снижать скорость при спуске, волоча ногу по земле? Это трение.
В игрушке-спиннере не так много трения.Вот почему они могут так долго крутиться.
Но, в конце концов, даже воздух вокруг вас может вызвать трение и замедлить волчок или спиннер.
Назад на Землю
А теперь представьте себе Землю, плывущую в космосе. Он будет продолжать вращаться, если его что-то не замедлит. Чтобы замедлить вращающуюся Землю, потребуется МНОГО энергии, потому что она такая большая.
Он не вращается на земле, поэтому земля не замедлит его. Вне нашей атмосферы нет воздуха, который мог бы его замедлить.Вот почему Земля очень долго продолжала вращаться.
Читать далее: Любопытные дети: будет ли Вселенная расширяться вечно или сжиматься в условиях большого кризиса?
Однако некоторые вещи замедляют Землю или могут изменить ее вращение в будущем.
Вы могли слышать, что Луна вызывает волны и приливы в наших океанах. Из-за этого Земля очень медленно замедляется (примерно на 1 секунду каждые 50 000 лет).В результате Луна тоже медленно удаляется от нас.
Когда Земля и Луна были совсем новыми, Луна была намного ближе (на самом деле считается, что Луна когда-то была частью Земли, но они распались во время взрывного столкновения с огромным астероидом).
Откуда мы это знаем? Что ж, ученые, исследующие горные породы, поняли, что раньше в году было намного больше дней. В эпоху динозавров сутки составляли 22 часа, а не 24 часа, как сегодня.
Гравитация Солнца также заставляет Землю немного замедляться.И если астероид или комета ударится о Землю, это может ускорить нас, замедлить или даже сбить с ног (ученые считают, что это может быть то, что случилось с Ураном, который на самом деле находится на его стороне — по вертикальным полосам видно, облака создают, а не горизонтальные, которые вы видите на Земле, Юпитере и Сатурне).
Вот еще несколько интересных фактов о вращении планет:
У всех планет разная продолжительность светового дня. День Меркурия составляет около 59 земных дней, а день Юпитера — всего 10 земных часов.
У Венеры самый длинный день (если вы определяете день как одно полное вращение) из почти 117 земных дней. На самом деле он вращается в направлении, противоположном всем остальным планетам, кроме Урана.
Эти различия в продолжительности дня обусловлены тем, как планеты были сформированы и что в них попало, когда они были очень молоды.
Здравствуйте, любопытные ребята! У вас есть вопрос, на который вы хотите дать ответ эксперта? Попросите кого-нибудь из взрослых отправить нам свой вопрос.Они могут:
* Отправьте свой вопрос по адресу [email protected]
* Сообщите нам в Twitter
_Пожалуйста, сообщите нам свое имя, возраст и город, в котором вы живете. Если хотите, вы также можете отправить аудиозапись своего вопроса. Отправляйте сколько угодно вопросов! Мы не сможем ответить на все вопросы, но сделаем все, что в наших силах.
движений Земли | Физическая география
Вращение Земли
Представьте себе линию, проходящую через центр Земли, которая проходит как через Северный полюс, так и через Южный полюс.Эта воображаемая линия называется осью . Земля вращается вокруг своей оси, как волчок вращается вокруг своего веретена. Это вращательное движение называется вращением Земли на . В то же время, когда Земля вращается вокруг своей оси, она также вращается вокруг Солнца. Это движение называется оборот . Приведенный в движение маятник не изменит своего движения, поэтому направление его качания не должно измениться. Однако Фуко заметил, что его маятник действительно меняет направление.Поскольку он знал, что маятник не может изменить свое движение, он пришел к выводу, что Земля под маятником движется. Наблюдатель в космосе увидит, что Земле требуется 23 часа 56 минут и 4 секунды, чтобы совершить один полный оборот вокруг своей оси. Но поскольку Земля движется вокруг Солнца одновременно с его вращением, планете нужно повернуться еще немного, чтобы достичь того же места относительно Солнца. Следовательно, на самом деле продолжительность суток на Земле составляет 24 часа. На экваторе Земля вращается со скоростью около 1700 км в час, а на полюсах скорость движения почти равна нулю.Земная революция
Земля совершит один полный оборот вокруг Солнца за 365,24 дня. Это количество времени — определение одного года. Гравитационное притяжение Солнца удерживает Землю и другие планеты на орбите вокруг звезды. Как и у других планет, орбитальный путь Земли представляет собой эллипс, поэтому иногда планета находится дальше от Солнца, чем в другое время. Ближайшая к Солнцу Земля каждый год находится в перигелии (147 миллионов км) примерно 3 января, а самая дальняя — в афелии (152 миллиона км) 4 июля.Эллиптическая орбита Земли не имеет ничего общего с временами года на Земле. За один оборот вокруг Солнца Земля проходит в среднем около 150 миллионов км. Земля вращается вокруг Солнца со средней скоростью около 27 км (17 миль) в секунду, но скорость не постоянна. Планета движется медленнее, когда она находится в афелии, и быстрее, когда она находится в перигелии. Причина, по которой на Земле (или любой другой планете) есть времена года, заключается в том, что Земля наклонена на 23 1/2 относительно своей оси. Летом в Северном полушарии Северный полюс направлен к Солнцу, а зимой в Северном полушарии Северный полюс наклонен от Солнца.
Почему Земля вращается вокруг Солнца
Вращение означает движение или вращение вокруг оси. Земля вращается вокруг своей оси, что приводит к смене дня на ночь и обратно. На самом деле Земля вращается вокруг Солнца или вращается вокруг него. Один оборот вокруг Солнца занимает у Земли около 365 дней или один год. Силы, действующие в солнечной системе, удерживают Землю, как и другие планеты, на предсказуемых орбитах вокруг Солнца.
TL; DR (слишком долго; не читал)
Земля вращается вокруг Солнца из-за гравитационного притяжения Солнца — Земля продолжает двигаться вперед, а гравитационное притяжение означает, что она вращается вокруг Солнца.Вы можете имитировать вращение Земли дома, используя мяч и веревку.
Mighty Mass
Чем больше масса у объекта, тем больше его гравитационное притяжение на другие объекты. Самый массивный объект в Солнечной системе — это Солнце, которое на самом деле является одной из самых крупных желтых карликовых звезд во Вселенной. Масса Солнца составляет 1,98892 x 10-30 килограммов мощности. Это примерно в 333000 раз больше массы, чем Земля, и более чем в 1000 раз больше, чем масса планеты Юпитер. В результате у Солнца гораздо больше гравитационного притяжения, чем у любой из планет, которые вращаются вокруг него.
Гравитационное притяжение
Поскольку сила тяжести, создаваемая Солнцем, намного превышает гравитационное притяжение Земли, Земля вынуждена вращаться по орбите вокруг Солнца. Гравитация Солнца притягивает Землю к себе так же, как и ко всем другим планетам Солнечной системы. Это похоже на то, как Земля захватила Луну. Гравитационное притяжение Земли намного сильнее, чем у Луны, поэтому последняя вынуждена вращаться вокруг первой. Но люди знают, что гравитация здесь, на Земле, заставляет предметы падать на землю.Они не вращаются по орбите. В космосе действуют другие силы.
Другие силы
Земля имеет скорость в другом направлении — перпендикулярном гравитационному притяжению, создаваемому Солнцем. Земля изначально приобрела эту скорость в результате вращения, созданного, когда Солнечная система только начала формироваться. Поскольку космос фактически представляет собой вакуум, нет никакого трения, замедляющего скорость Земли. Гравитационное притяжение Солнца достаточно велико, чтобы поддерживать постоянное притяжение Земли, но недостаточно, чтобы преодолеть собственную боковую скорость планеты.Это помещает Землю в постоянное состояние углового момента относительно Солнца. Если бы у Земли не было перпендикулярной скорости, гравитация Солнца быстро заставила бы планету упасть на нее и погибнуть.
Пример струны
Изобразите угловой момент в действии со струной и шаром, которые имеют небольшой вес. Если вы привяжете мяч к одному концу веревки, а другой конец поворачиваете вокруг головы, вы постоянно тянете мяч на себя веревкой.Однако вы заметите, что скорость мяча в сочетании с силой тяги предотвращает его падение на землю. Вместо этого он вращается вокруг вашей головы. Отпустите веревку, и мяч улетит по прямой от вас, как и Земля, если бы там не было солнца.
| | СПЕКУЛЯТИВНАЯ НАУКА Какая сила заставляет Землю вращаться вокруг своей оси? Может ли его вращение когда-нибудь замедлиться? Брендан О’Брайен, Уотфорд, Великобритания
|
Как Земля движется в космосе? Теперь мы знаем, в каждом масштабе
В самых больших масштабах движутся не только Земля и Солнце, но и вся галактика… [+] локальная группа, поскольку невидимые силы гравитации в межгалактическом пространстве должны складываться вместе.
НАСА, ЕКА; Благодарности: Ming Sun (UAH) и Serge MeunierСпросите у ученого наш космический адрес, и вы получите немало. Здесь мы находимся на планете Земля, которая вращается вокруг своей оси и вращается вокруг Солнца, которое вращается по эллипсу вокруг центра Млечного Пути, который тянется к Андромеде внутри нашей локальной группы, которая толкается внутри нашей космическое сверхскопление Ланиакея, образованное галактическими группами, скоплениями и космическими пустотами, которое само находится в пустоте KBC среди крупномасштабной структуры Вселенной.После десятилетий исследований наука, наконец, составила полную картину и может точно определить, насколько быстро мы движемся в космосе, в каждом масштабе.
В Солнечной системе вращение Земли играет важную роль в выпуклости экватора, … [+] в создании дня и ночи, а также в поддержке нашего магнитного поля, которое защищает нас от космических лучей и солнечного ветра. .
Стил Хилл / НАСАСкорее всего, читая это прямо сейчас, вы сидите и воспринимаете себя неподвижно.И все же мы знаем — на космическом уровне — в конце концов, мы не так неподвижны. Во-первых, Земля вращается вокруг своей оси, унося нас через космос со скоростью почти 1700 км / ч для человека, находящегося на экваторе. Это может показаться большим числом, но по сравнению с другими факторами, влияющими на наше движение во Вселенной, это всего лишь отметка на космическом радаре. На самом деле это не так уж и быстро, если мы вместо этого перейдем к мысли о километрах в секунду. Земля, вращающаяся вокруг своей оси, дает нам скорость всего 0.5 км / с, или менее 0,001% скорости света. Но есть и другие движения, которые имеют большее значение.
Скорость, с которой планеты вращаются вокруг Солнца, намного превышает скорость вращения любой из них, … [+] даже для самых быстрых планет, таких как Юпитер и Сатурн.
НАСА / Лаборатория реактивного движенияКак и все планеты в нашей Солнечной системе, Земля вращается вокруг Солнца с гораздо большей скоростью, чем ее скорость вращения. Чтобы удерживать нас на нашей стабильной орбите там, где мы находимся, нам нужно двигаться со скоростью около 30 км / с.Внутренние планеты — Меркурий и Венера — движутся быстрее, в то время как внешние миры, такие как Марс (и другие), движутся медленнее этого. Поскольку планеты вращаются в плоскости Солнечной системы, они непрерывно меняют направление своего движения, и Земля возвращается в исходную точку через 365 дней. Ну, почти до той же точной отправной точки.
Точная модель того, как планеты вращаются вокруг Солнца, которое затем движется по галактике в … [+] другом направлении движения.Изображение предоставлено: Рис Тейлор из http://www.rhysy.net/ в своем блоге на http://astrorhysy.blogspot.co.uk/2013/12/and-yet-it-moves-but-not-like -that.html.
Потому что даже само Солнце не неподвижно. Наша галактика Млечный Путь огромна, массивна и, что самое главное, находится в движении. Все звезды, планеты, газовые облака, пылинки, черные дыры, темная материя и многое другое движутся внутри него, способствуя его чистой гравитации и влияя на нее. С нашей точки зрения, примерно в 25 000 световых лет от центра Галактики, Солнце движется по эллипсу, совершая полный оборот каждые 220–250 миллионов лет или около того.По оценкам, скорость нашего Солнца составляет около 200–220 км / с на этом пути, что довольно много по сравнению со скоростью вращения Земли и ее скоростью вращения вокруг Солнца, которые наклонены под углом к Солнцу. плоскость движения вокруг галактики.
Хотя Солнце вращается в плоскости Млечного Пути примерно в 25 000–27 000 световых лет от… [+] центра, орбитальные направления планет в нашей Солнечной системе вообще не совпадают с галактикой.
Наука без подробностей / http://www.scienceminusdetails.com/Но сама галактика не неподвижна, а скорее движется из-за гравитационного притяжения всех сгустков сверхплотной материи и, в равной степени, из-за отсутствия гравитационного притяжения всех разреженных областей. Внутри нашей местной группы мы можем измерить нашу скорость к самой большой и массивной галактике на нашем космическом заднем дворе: Андромеде. Похоже, что она движется к нашему Солнцу со скоростью 301 км / с, что означает — с учетом движения Солнца через Млечный Путь — что две самые массивные галактики местной группы, Андромеда и Млечный Путь, являются направились навстречу друг другу со скоростью около 109 км / с.
Самая большая галактика в Местной группе, Андромеда, кажется маленькой и незначительной рядом с Млечным … [+], но это из-за ее удаленности: около 2,5 миллионов световых лет от нас. В настоящий момент он движется к нашему Солнцу со скоростью около 300 км / с.
ScienceTV на YouTube / СкриншотМестная группа, сколь бы массивной она ни была, не изолирована полностью. Все остальные галактики и скопления галактик в наших окрестностях притягивают нас, и даже более далекие сгустки материи создают гравитационную силу.Судя по тому, что мы видим, измеряем и вычисляем, эти структуры вызывают дополнительное движение примерно на 300 км / с, но в несколько ином направлении, чем все другие движения вместе взятые. И это объясняет часть, но не все крупномасштабное движение во Вселенной. Есть еще один важный эффект, количественно оцененный совсем недавно: гравитационное отталкивание космических пустот.
Различные галактики сверхскопления Девы, сгруппированные и сгруппированные вместе.В самых больших … [+] масштабах Вселенная однородна, но если посмотреть на масштабы галактик или скоплений, преобладают сверхплотные и разреженные области.
Эндрю З. Колвин, через Wikimedia CommonsДля каждого атома или частицы материи во Вселенной, которые группируются в сверхплотную область, существует область некогда средней плотности, которая потеряла эквивалентное количество массы. Точно так же, как область с более высокой плотностью, чем средняя, будет предпочтительно привлекать вас, область с меньшей плотностью, чем средняя, будет привлекать вас с силой ниже средней.Если вы получаете большую область пространства с меньшим количеством материи, чем в среднем, то отсутствие притяжения эффективно действует как отталкивающая сила, так же как дополнительное притяжение ведет себя как притягивающая. В нашей Вселенной, напротив того места, где находятся наши самые близкие сверхплотные объекты, находится огромная разреженная пустота. Поскольку мы находимся между этими двумя регионами, силы притяжения и отталкивания складываются, каждая из которых дает около 300 км / с, а общая сумма приближается к 600 км / с.
Гравитационное притяжение (синий) сверхплотных областей и относительное отталкивание (красный)… [+] разреженные области, поскольку они действуют на Млечном Пути.
Иегуда Хоффман, Даниэль Помаред, Р. Брент Талли и Элен Куртуа, Nature Astronomy 1, 0036 (2017)Если сложить все эти движения вместе: вращение Земли, вращение Земли вокруг Солнца, Солнце, движущееся по галактике, Млечный Путь, направленный к Андромеде, и местная группа, привлеченная к сверхплотным областям и отталкиваемая разреженной плотностью. один, мы можем получить число, показывающее, насколько быстро мы на самом деле движемся по Вселенной в любой данный момент.Мы обнаружили, что общее движение составляет 368 км / с в определенном направлении, плюс или минус около 30 км / с, в зависимости от того, в какое время года и в каком направлении движется Земля. Это подтверждается измерениями космического микроволнового фона, который предпочтительно более горячий в направлении, в котором мы движемся, и предпочтительно более холодный в направлении, противоположном нашему движению.
Оставшееся свечение от Большого взрыва на 3,36 милликельвина горячее в одном (красном) направлении, чем… [+] в среднем и на 3,36 милликельвина холоднее (синий), кроме среднего. Это связано с полным движением всего в пространстве.
Delabrouille, J. et al., Astron.Astrophys. 553 (2013) A96Если мы проигнорируем движение Земли, мы обнаружим, что Солнце движется относительно реликтового излучения со скоростью 368 ± 2 км / с, и что когда вы добавляете движение локальной группы, вы получаете все это — Млечный Путь, Андромеда, галактика Треугольник и все остальные движутся со скоростью 627 ± 22 км / с относительно реликтового излучения.Эта большая неопределенность, кстати, в основном связана с неопределенностью в движении Солнца вокруг галактического центра, который является наиболее трудным для измерения компонентом.
Относительный притягивающий и отталкивающий эффекты сверхплотных и разреженных областей на Млечном Пути …. [+] Комбинированный эффект известен как Дипольный Отпугиватель.
Иегуда Хоффман, Даниэль Помаред, Р. Брент Талли и Элен Куртуа, Nature Astronomy 1, 0036 (2017)Возможно, не существует универсальной системы отсчета, но есть система отсчета, которую полезно измерить: остальная система координат реликтового излучения, которая также совпадает с остальной системой отсчета хаббловского расширения Вселенной.Каждая видимая нами галактика имеет то, что мы называем «пекулярной скоростью» (или скоростью, превышающей скорость расширения Хаббла), от нескольких сотен до нескольких тысяч км / с, и то, что мы наблюдаем сами, точно соответствует этому. Своеобразное движение нашего Солнца со скоростью 368 км / с и нашей локальной группы со скоростью 627 км / с полностью совпадает с нашим пониманием того, что все галактики движутся в космосе. Благодаря эффекту дипольного репеллера мы теперь впервые понимаем, как это движение происходит для нас в каждом космическом масштабе.