很久以前,人類就發現了地球在自轉,這是根據生活中的一些無法解釋的自然現象而預測出來的結果。比如地球因自轉而形成的科氏力,如水流出現漩渦,河右岸沖刷的比左岸嚴重,直線丟擲去的石子會偏向一邊,鞋底的右側磨損得遠比左側嚴重等,這些看似不經意的現象,其實已經引起了人們的注意。經過長期觀察,人們斷定,地球是在不停地自轉的。
用實驗來證明地球自轉,則是法國物理學家傅科於1851年所做的傅科擺實驗,這是人類第一次用實驗來證明地球在自轉。證明地球的自轉意義非凡,也是對“日心說”的有力支援。地球自轉,才能證明地球是圍繞著太陽轉的,而不是太陽圍繞著地球轉。當然,人類在發現真理、證明真理、堅持真理的過程中,也是付出了很大的代價的。要改變人們的固定思維和認知是很困難的,所以哥白尼和布魯諾都付出了生命的代價。從發現、證明地球是個巨大的圓球體,到發現、證明地球在自轉,再到發現、證明地球是圍繞著太陽轉,這種在現代人看來是天經地義、理所當然的自然現象,卻經歷了很長的時間,遇到了許多想不到的困難,才讓人們接受。好在,真理永遠是真理,是掩蓋不了、隱藏不了的,最終,真理還是會戰勝一切,迎來認可。
當然,隨著科技的進步,人類離開家園進入太空後,地球之謎、月球之謎和太陽之謎都迎刃而解。在距離地球12000公里的太空中,可以明顯地看到地球在轉動,因為地球上的山川、海洋等標誌很明顯。在月球上,要盯住地球某一點長時間、仔細地看,才能發覺地球在轉動。因此在太空中觀察地球轉動,要在一個合適的距離,太近、太遠都不行。這個距離是在12000公里-35000公里之間。
地球和月球在自轉
現代科學早就證實,地球不但在自轉,而且還在高速自轉。在赤道上,地球自轉的線速度為每秒465米,超過音速,折算成時速,則為1674公里,這個速度算是很快的了。在太陽系八大行星中,地球的自轉速度排第四快,比水星、金星和火星快。就是說,在四大類地行星中,地球自轉最快。還是用資料說話:水星,每秒3米;金星,每秒1.8米;火星,每秒240米;木星,每秒12660米;土星每秒10300米;天王星,每秒2621米;海王星,每秒2707米。算上冥王星,它的自轉速度為每秒13米。不知道你有沒有看出一個規律,行星的自轉快慢跟自身大小有關,體積大的,自轉就快,比如木星;個頭小的,自轉就慢,比如水星。但也不是絕對,例如金星,它比水星大,但它卻比水星自轉慢。太陽系八大行星中,除金星特殊外,其他七星的自轉快慢都跟自身大小有關,大的就轉得快,小的就轉的慢。而公轉就很有規律了,從內之外,是越來越慢。這好理解,畢竟距離太陽越近公轉就要越快,否則難以擺脫太陽引力。八大行星的公轉速度從裡到外是越來越慢,具體資料為:水星,每秒47.9公里,金星每秒35公里,地球,每秒29公里,火星,每秒24公里,木星,每秒13.1公里,土星,每秒9.7公里,天王星,每秒6.8公里,海王星,每秒5.4公里。
太陽系八大行星的位置變化
從以上資料可以看出,地球不僅高速自轉,也高速公轉。它每秒自轉了465米,公轉了29公里。一晝夜自轉一圈,也就是轉了一個周長的距離——4萬多公里。因此民間有“坐地日行八萬裡”一說。
地球的自轉
那麼,問題來了,地球轉得這麼快,為什麼我們感覺不到呢?這主要是由於以下幾個原因:
⒈地球很大,引力很大。對於地球上的“人”來說,地球很大,它具有超強的引力作用。地球上一切萬物包括大氣,都被地球緊緊地束縛在周圍,絲毫都動彈不得。就像我們倒過來頭卻感覺不到一樣,對於腳下的重心,地球的引力中心,就是一個質點。方向也只是相對的,比如你站在北極點或南極點上,就是隻有南或北這兩個方向。正是由於地球的萬有引力作用,我們無論走到哪裡,地球無論怎麼轉,我們頭頂上的就是上,腳下面的,就是下。地球背面的美國(背面只是相對來說)也跟我們一樣。總之,地球巨大的引力將一切萬物都緊緊束縛住,它雖然高速自轉,但地球太大,所以我們一點也感覺不到。不過,如果你仔細觀察,還是能發現地球在自轉的。
⒉地球是勻速運動,是非常勻速的線運動。地球自轉雖然快,但它轉得非常均勻,沒有像汽車一樣忽快忽慢,所以我們感覺不到。打個比方,地球突然急剎車會怎麼樣呢?相信所有人都會被甩出去,連建築物也會坍塌。就如一個人坐在飛機上,飛機飛得很勻速,人是感覺不到飛機在飛的,感覺自己是在空中一動不動。
⒊沒有參照物。所謂運動,就是相對的,地球高速自轉,但地球上的一切都跟著高速自轉,我們身邊的所有物體都一樣地跟著自轉,沒有一個固定不動、或者是運動速度與地球不一樣的物體做參考,所以我們感覺不到地球在轉。假如地球的上空5千公里或一萬公里有個不動的參照物,那麼我們就能明顯地感覺到地球在轉。比如做高鐵,高鐵窗外有個物體跟高鐵的速度一樣,方向一樣,那麼車廂裡的乘客就感覺不到高鐵在動。當然,用太陽做參照物也行,但人們早已習慣於是太陽在升起落下,所以我們還是感覺不到地球在轉。
高速自轉的地球
⒋習慣使然。千百萬年來,地球就是這樣迅速的自轉,它的速度變化極小,幾乎是幾萬年才變化那麼一點,所以地球上的生物早就習慣了它的自轉。我們一降生,就是這麼過來的,習慣了地球的自轉,俗話說,習慣成自然!
⒌人這個個體相對於地球這個大傢伙,是微不足道的,地球自轉雖然快,但人體非常渺小,所以感覺不到地球在動。假如人生活在月球上,而月球也像地球這樣高速自轉,那麼人是能感覺到月球在轉的。地球每秒465米的自轉,相對於地球來說,是不快的。例如木星,自轉速度為每秒12660米,那才叫一個快呢!不過,假如人類生活在木星上,也是感覺不到木星在自轉的,原因同上,因為木星比地球要大得多。
最後說一說地球的公轉,地球的公轉速度遠比自轉快,差別62倍之巨。那麼,地球如此的高速公轉,我們不同樣是覺察不到嗎!地球公轉,地球上所有的物質跟著一起奔跑,我們身邊的山川河流、森林海洋都跟著奔跑,連月球也跟著地球一起奔跑,相對應的物體,都是靜止不動的,所以根本就覺察不到地球在奔跑。同理,太陽也帶著地球在銀河系中狂奔,你能感覺得到嗎?銀河系也帶著太陽系在宇宙中狂奔,你能感覺得到嗎?