Пълна революция около слънцето.
Теорията за света като геоцентрична система е била критикувана и съмнявана неведнъж в старите времена. Известно е, че Галилео Галилей работи за доказването на тази теория. Именно той написа фразата, която влезе в историята: „И все пак се обръща!“ Но все пак не той успя да докаже това, както мнозина смятат, а Николай Коперник, който през 1543 г. написа трактат за движението на небесните тела около Слънцето. Изненадващо, въпреки всички тези доказателства за кръговото движение на Земята около огромна звезда, на теория все още има открити въпроси относно причините, които я подтикват към това движение.
Причини за движение
Средновековието е зад нас, когато хората са смятали нашата планета за неподвижна и никой не оспорва нейните движения. Но причините, поради които Земята се движи около Слънцето, не са известни със сигурност. Изложени са три теории:
- инерционно въртене;
- магнитни полета;
- излагане на слънчева радиация.
Има и други, но те не издържат на критика. Интересно е също, че въпросът: „В каква посока се върти Земята около огромно небесно тяло?“ също не е достатъчно правилен. Отговорът е получен, но е точен само спрямо общоприетата отправна точка.
Слънцето е огромна звезда, около която е концентриран животът в нашата планетна система. Всички тези планети се движат около Слънцето по своите орбити. Земята се движи в трета орбита. Докато изучаваха въпроса: "В каква посока се върти Земята в своята орбита?", Учените направиха много открития. Те разбраха, че самата орбита не е идеална, така че нашата зелена планета се намира от Слънцето в различни точки на различни разстояния една от друга. Следователно е изчислена средната стойност: 149 600 000 км.
Най-близо Земята до Слънцето е 3 януари, а най-далече – 4 юли. Тези явления се свързват със следните понятия: най-малък и най-дълъг ден в годината спрямо нощта. Изучавайки същия въпрос: „В каква посока се върти Земята в своята слънчева орбита?“, Учените направиха друго заключение: процесът на кръгово движение се случва както в орбита, така и около собствения си невидим прът (ос). След като направиха откритията на тези две въртения, учените зададоха въпроси не само за причините, причиняващи подобни явления, но и за формата на орбитата, както и скоростта на въртене.
Как учените са определили в каква посока Земята се върти около Слънцето в планетарната система?
Орбиталната картина на планетата Земя е описана от немски астроном и математик в неговия фундаментален труд „Нова астрономия“ той нарича орбитата елиптична.
Всички обекти на земната повърхност се въртят с него, използвайки общоприети описания на планетарната картина на Слънчевата система. Можем да кажем, че, наблюдавайки от север от космоса, на въпроса: „В каква посока се върти Земята около централното светило?“, отговорът ще бъде следният: „От запад на изток“.
В сравнение с движенията на стрелката на часовника, това е против неговото движение. Тази гледна точка беше приета по отношение на Полярната звезда. Човек, намиращ се на повърхността на Земята от Северното полукълбо, ще види същото. Представяйки си себе си върху топка, движеща се около неподвижна звезда, той ще види нейното въртене от дясно на ляво. Това е еквивалентно на движение обратно на часовниковата стрелка или от запад на изток.
Земната ос
Всичко това важи и за отговора на въпроса: "В каква посока се върти Земята около оста си?" - в посока обратна на стрелката на часовника. Но ако си представите себе си като наблюдател в Южното полукълбо, картината ще изглежда друга - напротив. Но, осъзнавайки, че в космоса няма понятия за запад и изток, учените започнаха от земната ос и Полярната звезда, към която е насочена оста. Това определи общоприетия отговор на въпроса: "В каква посока се върти Земята около оста си и около центъра на Слънчевата система?" Съответно Слънцето се появява сутрин зад хоризонта от източна посока и изчезва от очите ни на запад. Интересно е, че мнозина сравняват въртенето на Земята около нейния собствен невидим аксиален прът с въртенето на върха. Но в същото време земната ос не се вижда и е малко наклонена, а не вертикална. Всичко това се отразява във формата на Земята и нейната елиптична орбита.
Сидерични и слънчеви дни
В допълнение към отговора на въпроса: „В каква посока се върти Земята по или обратно на часовниковата стрелка?“, учените изчислиха времето, необходимо за въртене около невидимата си ос. Това е 24 часа. Интересното е, че това е само приблизителна цифра. Всъщност един пълен оборот е с 4 минути по-малко (23 часа 56 минути 4,1 секунди). Това е така нареченият звезден ден. Ние броим деня според слънчевия ден: 24 часа, тъй като Земята в своята планетарна орбита се нуждае от допълнителни 4 минути всеки ден, за да се върне на мястото си.
Периодът на въртене на Земята около оста си е постоянна величина. Астрономически е равно на 23 часа 56 минути и 4 секунди. Учените обаче не са взели предвид незначителната грешка, закръгляйки тези цифри до 24 часа или един земен ден. Едно такова въртене се нарича денонощно въртене и се извършва от запад на изток. За човек от Земята изглежда като сутрин, следобед и вечер, които се сменят един друг. С други думи, изгревът, пладне и залезът напълно съвпадат с дневното въртене на планетата.
Каква е земната ос?
Земната ос може да си представим мислено като въображаема линия, около която се върти третата от Слънцето планета. Тази ос пресича земната повърхност в две постоянни точки – Северния и Южния географски полюс. Ако, например, мислено продължите посоката на земната ос нагоре, тогава тя ще премине до Полярната звезда. Между другото, точно това обяснява неподвижността на Полярната звезда. Създава се ефектът, че небесната сфера се движи около своята ос и следователно около тази звезда.
На човек от Земята също му се струва, че звездното небе се върти в посока от изток на запад. Но това не е вярно. Привидното движение е само отражение на истинското ежедневно въртене. Важно е да се знае, че нашата планета едновременно участва не в един, а в поне два процеса. Той се върти около земната ос и извършва орбитално движение около небесното тяло.
Видимото движение на Слънцето е същото отражение на истинското движение на нашата планета в нейната орбита около него. В резултат на това идва първият ден, а след това нощта. Нека отбележим, че едното движение е немислимо без другото! Това са законите на Вселената. Освен това, ако периодът на въртене на Земята около оста й е равен на един земен ден, тогава времето на нейното движение около небесното тяло не е постоянна стойност. Нека да разберем какво влияе върху тези показатели.
Какво влияе върху скоростта на орбиталното въртене на Земята?
Периодът на революция на Земята около нейната ос е постоянна стойност, което не може да се каже за скоростта, с която синята планета се движи в орбита около звездата. Дълго време астрономите смятаха, че тази скорост е постоянна. Оказа се, че не! В момента, благодарение на най-точните измервателни уреди, учените са открили леко отклонение в получените по-рано цифри.
Причината за тази променливост е триенето, което възниква по време на морските приливи и отливи. Именно това пряко влияе върху намаляването на орбиталната скорост на третата планета от Слънцето. От своя страна приливите и отливите са следствие от действието на Земята на нейния постоянен спътник Луната. Човек не забелязва такава революция на планетата около небесно тяло, точно както периода на въртене на Земята около оста си. Но няма как да не обърнем внимание на факта, че пролетта отстъпва място на лятото, лятото на есента, а есента на зимата. И това се случва през цялото време. Това е следствие от орбиталното движение на планетата, което продължава 365,25 дни или една земна година.
Заслужава да се отбележи, че Земята се движи неравномерно спрямо Слънцето. Например в някои точки тя е най-близо до небесното тяло, а в други е най-отдалечена от него. И още нещо: орбитата около Земята не е кръг, а овал или елипса.
Защо човек не забелязва ежедневната ротация?
Човек никога няма да може да забележи въртенето на планетата, докато е на нейната повърхност. Това се обяснява с разликата в размерите на нашето и земното кълбо - то е твърде огромно за нас! Няма да можете да забележите периода на въртене на Земята около оста си, но ще можете да го почувствате: денят ще отстъпи място на нощта и обратно. Това вече беше обсъдено по-горе. Но какво би станало, ако синята планета не можеше да се върти около оста си? Ето какво: от едната страна на Земята щеше да е вечен ден, а от другата – вечна нощ! Ужасно, нали?
Важно е да знаете!
И така, периодът на въртене на Земята около оста й е почти 24 часа, а времето на нейното „пътуване“ около Слънцето е около 365,25 дни (една земна година), тъй като тази стойност не е постоянна. Нека ви обърнем внимание, че освен в двете разгледани движения, Земята участва и в други. Например, тя, заедно с другите планети, се движи спрямо Млечния път - нашата родна Галактика. На свой ред тя прави известно движение спрямо други съседни галактики. И всичко се случва, защото никога не е имало и няма да има нищо неизменно и неподвижно във Вселената! Трябва да запомните това до края на живота си.
Въртенето на Земята около оста си и Слънцето се извършва непрекъснато. От това движение зависят много явления. И така, денят отстъпва място на нощта, един сезон на друг, различни климати се установяват в различни области.
Дневното въртене на Земята според учените е 23 часа, 56 минути, 4,09 секунди. Така се получава един пълен оборот. Със скорост от приблизително 1670 км/ч планетата се движи около оста си. Към полюсите скоростта намалява до нула.
Човек не забелязва въртенето поради факта, че всички обекти, разположени до него, се движат едновременно и успоредно с еднаква скорост.
Извършва се в орбита. Тя се намира на въображаема повърхност, минаваща през центъра на нашата планета и тази повърхност се нарича орбитална равнина.
През центъра на Земята минава въображаема линия между полюсите – оста. Тази права и орбиталната равнина не са перпендикулярни. Наклонът на оста е приблизително 23,5 градуса. Ъгълът на наклон винаги остава същият. Линията, около която се движи Земята, винаги е наклонена в една посока.
Планетата отнема една година, за да се движи около орбитата си. В този случай Земята се върти обратно на часовниковата стрелка. Трябва да се отбележи, че орбитата не е съвършено кръгла. Средното разстояние до Слънцето е около сто и петдесет милиона километра. То (разстоянието) варира средно с три милиона километра, като по този начин образува лек орбитален овал.
Орбиталната революция на Земята е 957 милиона км. Планетата изминава това разстояние за триста шестдесет и пет дни, шест часа, девет минути и девет секунди и половина. Според изчисленията Земята се върти в орбита със скорост 29 километра в секунда.
Учените установиха, че движението на планетата се забавя. Това се дължи главно на приливно спиране. На повърхността на Земята, под въздействието на привличането на Луната (в по-голяма степен) и Слънцето, се образуват приливни валове. Те се движат от изток на запад (следвайки ги в обратна посока на движението на нашата планета).
По-малко значение се придава на приливите и отливите в литосферата на Земята. В този случай твърдото тяло се деформира под формата на леко забавена приливна вълна. Той провокира появата на спирачен момент, който спомага за забавяне на въртенето на Земята.
Трябва да се отбележи, че приливите и отливите в литосферата засягат процеса на забавяне на планетата само с 3%, останалите 97% се дължат на морските приливи. Тези данни са получени чрез създаване на вълнови карти на лунни и слънчеви приливи и отливи.
Атмосферната циркулация също влияе върху скоростта на Земята. Счита се за основната причина за сезонната неравномерност на атмосферата, възникваща от изток на запад в ниските ширини и от запад на изток във високите и умерените ширини. В същото време западните ветрове имат положителен ъглов момент, докато източните ветрове имат отрицателен ъглов момент и според изчисленията няколко пъти по-малък от първия. Тази разлика се преразпределя между Земята и атмосферата. Когато западният вятър се засили или източният вятър отслабне, той се увеличава близо до атмосферата и намалява близо до Земята. Така движението на планетата се забавя. С усилването на източните ветрове и отслабването на западните ветрове ъгловият момент на атмосферата съответно намалява. Така движението на Земята става по-бързо. Общият ъглов момент на атмосферата и планетата е постоянна стойност.
Учените са успели да открият, че удължаването на деня преди 1620 г. е настъпило средно с 2,4 милисекунди на сто години. След тази година стойността намаля почти наполовина и стана 1,4 милисекунди на сто години. Освен това, според някои скорошни изчисления и наблюдения, Земята се забавя средно с 2,25 милисекунди на сто години.
Периодът на въртене на Земята около оста си е постоянна величина. Астрономически е равно на 23 часа 56 минути и 4 секунди. Учените обаче не са взели предвид незначителната грешка, закръгляйки тези цифри до 24 часа или един земен ден. Едно такова въртене се нарича денонощно въртене и се извършва от запад на изток. За човек от Земята изглежда като сутрин, следобед и вечер, които се сменят един друг. С други думи, изгревът, пладне и залезът напълно съвпадат с дневното въртене на планетата.
Каква е земната ос?
Земната ос може да си представим мислено като въображаема линия, около която се върти третата от Слънцето планета. Тази ос пресича земната повърхност в две постоянни точки – Северния и Южния географски полюс. Ако, например, мислено продължите посоката на земната ос нагоре, тогава тя ще премине до Полярната звезда. Между другото, точно това обяснява неподвижността на Полярната звезда. Създава се ефектът, че небесната сфера се движи около своята ос и следователно около тази звезда.
На човек от Земята също му се струва, че звездното небе се върти в посока от изток на запад. Но това не е вярно. Привидното движение е само отражение на истинското ежедневно въртене. Важно е да се знае, че нашата планета едновременно участва не в един, а в поне два процеса. Той се върти около земната ос и извършва орбитално движение около небесното тяло.
Видимото движение на Слънцето е същото отражение на истинското движение на нашата планета в нейната орбита около него. В резултат на това идва първият ден, а след това нощта. Нека отбележим, че едното движение е немислимо без другото! Това са законите на Вселената. Освен това, ако периодът на въртене на Земята около оста й е равен на един земен ден, тогава времето на нейното движение около небесното тяло не е постоянна стойност. Нека да разберем какво влияе върху тези показатели.
Какво влияе върху скоростта на орбиталното въртене на Земята?
Периодът на революция на Земята около нейната ос е постоянна стойност, което не може да се каже за скоростта, с която синята планета се движи в орбита около звездата. Дълго време астрономите смятаха, че тази скорост е постоянна. Оказа се, че не! В момента, благодарение на най-точните измервателни уреди, учените са открили леко отклонение в получените по-рано цифри.
Причината за тази променливост е триенето, което възниква по време на морските приливи и отливи. Именно това пряко влияе върху намаляването на орбиталната скорост на третата планета от Слънцето. От своя страна приливите и отливите са следствие от действието на Земята на нейния постоянен спътник Луната. Човек не забелязва такава революция на планетата около небесно тяло, точно както периода на въртене на Земята около оста си. Но не можем да не обърнем внимание на смяната на сезоните: пролетта отстъпва място на лятото, лятото на есента, а есента на зимата. И това се случва през цялото време. Това е следствие от орбиталното движение на планетата, което продължава 365,25 дни или една земна година.
Заслужава да се отбележи, че Земята се движи неравномерно спрямо Слънцето. Например в някои точки тя е най-близо до небесното тяло, а в други е най-отдалечена от него. И още нещо: орбитата около Земята не е кръг, а овал или елипса.
Защо човек не забелязва ежедневната ротация?
Човек никога няма да може да забележи въртенето на планетата, докато е на нейната повърхност. Това се обяснява с разликата в размерите на нашето и земното кълбо - то е твърде огромно за нас! Няма да можете да забележите периода на въртене на Земята около оста си, но ще можете да го почувствате: денят ще отстъпи място на нощта и обратно. Това вече беше обсъдено по-горе. Но какво би станало, ако синята планета не можеше да се върти около оста си? Ето какво: от едната страна на Земята щеше да е вечен ден, а от другата – вечна нощ! Ужасно, нали?
Важно е да знаете!
И така, периодът на въртене на Земята около оста й е почти 24 часа, а времето на нейното „пътуване“ около Слънцето е около 365,25 дни (една земна година), тъй като тази стойност не е постоянна. Нека ви обърнем внимание, че освен в двете разгледани движения, Земята участва и в други. Например, тя, заедно с другите планети, се движи спрямо Млечния път - нашата родна Галактика. На свой ред Млечният път прави известно движение спрямо други съседни галактики. И всичко се случва, защото никога не е имало и няма да има нищо неизменно и неподвижно във Вселената! Трябва да запомните това до края на живота си.
Подобно на други планети от Слънчевата система, тя прави 2 основни движения: около собствената си ос и около Слънцето. От древни времена именно на тези две редовни движения се основаваха изчисленията на времето и възможността за съставяне на календари.
Един ден е времето на въртене около собствената си ос. Една година е революция около Слънцето. Разделянето на месеци също е в пряка връзка с астрономическите явления – тяхната продължителност е свързана с фазите на Луната.
Въртене на Земята около собствената си ос
Нашата планета се върти около собствената си ос от запад на изток, тоест обратно на часовниковата стрелка (гледана от Северния полюс). Оста е виртуална права линия, пресичаща земното кълбо в областта на Северния и Южния полюс, т.е. полюсите имат фиксирано положение и не участват във въртеливо движение, докато всички други точки на местоположението на земната повърхност се въртят, като скоростта на въртене не е идентична и зависи от тяхното положение спрямо екватора - колкото по-близо до екватора, толкова по-висока скоростта на въртене.
Например в италианския регион скоростта на въртене е приблизително 1200 км/ч. Последиците от въртенето на Земята около оста й са смяната на деня и нощта и видимото движение на небесната сфера.
Всъщност изглежда, че звездите и другите небесни тела на нощното небе се движат в посока, обратна на нашето движение с планетата (тоест от изток на запад).
Изглежда, че звездите са около Полярната звезда, която се намира на въображаема линия – продължение на земната ос в северна посока. Движението на звездите не е доказателство, че Земята се върти около оста си, тъй като това движение може да е следствие от въртенето на небесната сфера, ако приемем, че планетата заема фиксирана, неподвижна позиция в пространството.
Махалото на Фуко
Неопровержимо доказателство, че Земята се върти около собствената си ос, е представено през 1851 г. от Фуко, който провежда известния експеримент с махало.
Нека си представим, че намирайки се на Северния полюс, привеждаме махало в колебателно движение. Външната сила, действаща върху махалото, е гравитацията, но тя не влияе на промяната в посоката на трептенията. Ако подготвим виртуално махало, което оставя следи по повърхността, можем да сме сигурни, че след известно време следите ще се движат по посока на часовниковата стрелка.
Това въртене може да бъде свързано с два фактора: или с въртенето на равнината, върху която махалото прави колебателни движения, или с въртенето на цялата повърхност.
Първата хипотеза може да бъде отхвърлена, като се има предвид, че върху махалото няма сили, които да променят равнината на колебателните движения. От това следва, че Земята се върти и извършва движения около собствената си ос. Този експеримент е извършен в Париж от Фуко, той използва огромно махало под формата на бронзова сфера с тегло около 30 кг, окачено на 67-метров кабел. Началната точка на осцилаторните движения е записана на повърхността на пода на Пантеона.
Така че Земята се върти, а не небесната сфера. Хората, наблюдаващи небето от нашата планета, записват движението както на Слънцето, така и на планетите, т.е. Всички обекти във Вселената се движат.
Времеви критерий – ден
Денонощието е периодът от време, през който Земята прави пълно завъртане около собствената си ос. Има две дефиниции на понятието ден. „Слънчев ден“ е период от време на въртене на Земята, през който . Друга концепция - „звезден ден“ - предполага различна отправна точка - всяка звезда. Продължителността на двата типа дни не е идентична. Продължителността на звездния ден е 23 часа 56 минути 4 секунди, докато продължителността на слънчевия ден е 24 часа.
Различната продължителност се дължи на факта, че Земята, въртейки се около собствената си ос, извършва и орбитално въртене около Слънцето.
По принцип продължителността на слънчевия ден (въпреки че се приема за 24 часа) не е постоянна величина. Това се дължи на факта, че орбиталното движение на Земята се извършва с променлива скорост. Когато Земята е по-близо до Слънцето, нейната орбитална скорост е по-висока; докато се отдалечава от Слънцето, скоростта намалява. В тази връзка беше въведено такова понятие като „среден слънчев ден“, а именно неговата продължителност е 24 часа.
Обикаля около Слънцето със скорост 107 000 км/ч
Скоростта на въртене на Земята около Слънцето е второто основно движение на нашата планета. Земята се движи по елиптична орбита, т.е. орбитата има формата на елипса. Когато е в непосредствена близост до Земята и попадне в нейната сянка, настъпват затъмнения. Средното разстояние между Земята и Слънцето е приблизително 150 милиона километра. Астрономията използва единица за измерване на разстояния в Слънчевата система; тя се нарича „астрономическа единица“ (AU).
Скоростта, с която Земята се движи в орбита, е приблизително 107 000 км/ч.
Ъгълът, образуван от земната ос и равнината на елипсата, е приблизително 66°33', това е постоянна стойност.
Ако наблюдавате Слънцето от Земята, получавате впечатлението, че Слънцето се движи по небето през цялата година, преминавайки през звездите и звездите, които съставляват Зодиака. Всъщност Слънцето също преминава през съзвездието Змиеносец, но то не принадлежи към зодиакалния кръг.
