很久以前,人类就发现了地球在自转,这是根据生活中的一些无法解释的自然现象而预测出来的结果。比如地球因自转而形成的科氏力,如水流出现漩涡,河右岸冲刷的比左岸严重,直线抛出去的石子会偏向一边,鞋底的右侧磨损得远比左侧严重等,这些看似不经意的现象,其实已经引起了人们的注意。经过长期观察,人们断定,地球是在不停地自转的。
地球自转
用实验来证明地球自转,则是法国物理学家傅科于1851年所做的傅科摆实验,这是人类第一次用实验来证明地球在自转。证明地球的自转意义非凡,也是对“日心说”的有力支持。地球自转,才能证明地球是围绕着太阳转的,而不是太阳围绕着地球转。当然,人类在发现真理、证明真理、坚持真理的过程中,也是付出了很大的代价的。要改变人们的固定思维和认知是很困难的,所以哥白尼和布鲁诺都付出了生命的代价。从发现、证明地球是个巨大的圆球体,到发现、证明地球在自转,再到发现、证明地球是围绕着太阳转,这种在现代人看来是天经地义、理所当然的自然现象,却经历了很长的时间,遇到了许多想不到的困难,才让人们接受。好在,真理永远是真理,是掩盖不了、隐藏不了的,最终,真理还是会战胜一切,迎来认可。
地球和月球
当然,随着科技的进步,人类离开家园进入太空后,地球之谜、月球之谜和太阳之谜都迎刃而解。在距离地球12000公里的太空中,可以明显地看到地球在转动,因为地球上的山川、海洋等标志很明显。在月球上,要盯住地球某一点长时间、仔细地看,才能发觉地球在转动。因此在太空中观察地球转动,要在一个合适的距离,太近、太远都不行。这个距离是在12000公里-35000公里之间。
地球和月球在自转
现代科学早就证实,地球不但在自转,而且还在高速自转。在赤道上,地球自转的线速度为每秒465米,超过音速,折算成时速,则为1674公里,这个速度算是很快的了。在太阳系八大行星中,地球的自转速度排第四快,比水星、金星和火星快。就是说,在四大类地行星中,地球自转最快。还是用数据说话: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,它的自转速度为每秒13米。不知道你有没有看出一个规律,行星的自转快慢跟自身大小有关,体积大的,自转就快,比如木星;个头小的,自转就慢,比如水星。但也不是绝对,例如金星,它比水星大,但它却比水星自转慢。太阳系八大行星中,除金星特殊外,其他七星的自转快慢都跟自身大小有关,大的就转得快,小的就转的慢。而公转就很有规律了,从内之外,是越来越慢。这好理解,毕竟距离太阳越近公转就要越快,否则难以摆脱太阳引力。八大行星的公转速度从里到外是越来越慢,具体数据为: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。
太阳系八大行星的位置变化
从以上数据可以看出,地球不仅高速自转,也高速公转。它每秒自转了465米,公转了29公里。一昼夜自转一圈,也就是转了一个周长的距离——4万多公里。因此民间有“坐地日行八万里”一说。
地球的自转
那么,问题来了,地球转得这么快,为什么我们感觉不到呢?这主要是由于以下几个原因:
⒈地球很大,引力很大。对于地球上的“人”来说,地球很大,它具有超强的引力作用。地球上一切万物包括大气,都被地球紧紧地束缚在周围,丝毫都动弹不得。就像我们倒过来头却感觉不到一样,对于脚下的重心,地球的引力中心,就是一个质点。方向也只是相对的,比如你站在北极点或南极点上,就是只有南或北这两个方向。正是由于地球的万有引力作用,我们无论走到哪里,地球无论怎么转,我们头顶上的就是上,脚下面的,就是下。地球背面的美国(背面只是相对来说)也跟我们一样。总之,地球巨大的引力将一切万物都紧紧束缚住,它虽然高速自转,但地球太大,所以我们一点也感觉不到。不过,如果你仔细观察,还是能发现地球在自转的。
高速自转的地球
⒉地球是匀速运动,是非常匀速的线运动。地球自转虽然快,但它转得非常均匀,没有像汽车一样忽快忽慢,所以我们感觉不到。打个比方,地球突然急刹车会怎么样呢?相信所有人都会被甩出去,连建筑物也会坍塌。就如一个人坐在飞机上,飞机飞得很匀速,人是感觉不到飞机在飞的,感觉自己是在空中一动不动。
月球从太阳与地球之间穿过
⒊没有参照物。所谓运动,就是相对的,地球高速自转,但地球上的一切都跟着高速自转,我们身边的所有物体都一样地跟着自转,没有一个固定不动、或者是运动速度与地球不一样的物体做参考,所以我们感觉不到地球在转。假如地球的上空5千公里或一万公里有个不动的参照物,那么我们就能明显地感觉到地球在转。比如做高铁,高铁窗外有个物体跟高铁的速度一样,方向一样,那么车厢里的乘客就感觉不到高铁在动。当然,用太阳做参照物也行,但人们早已习惯于是太阳在升起落下,所以我们还是感觉不到地球在转。
高速自转的地球
⒋习惯使然。千百万年来,地球就是这样迅速的自转,它的速度变化极小,几乎是几万年才变化那么一点,所以地球上的生物早就习惯了它的自转。我们一降生,就是这么过来的,习惯了地球的自转,俗话说,习惯成自然!
从太空中看地球
⒌人这个个体相对于地球这个大家伙,是微不足道的,地球自转虽然快,但人体非常渺小,所以感觉不到地球在动。假如人生活在月球上,而月球也像地球这样高速自转,那么人是能感觉到月球在转的。地球每秒465米的自转,相对于地球来说,是不快的。例如木星,自转速度为每秒12660米,那才叫一个快呢!不过,假如人类生活在木星上,也是感觉不到木星在自转的,原因同上,因为木星比地球要大得多。
地球与火星
最后说一说地球的公转,地球的公转速度远比自转快,差别62倍之巨。那么,地球如此的高速公转,我们不同样是觉察不到吗!地球公转,地球上所有的物质跟着一起奔跑,我们身边的山川河流、森林海洋都跟着奔跑,连月球也跟着地球一起奔跑,相对应的物体,都是静止不动的,所以根本就觉察不到地球在奔跑。同理,太阳也带着地球在银河系中狂奔,你能感觉得到吗?银河系也带着太阳系在宇宙中狂奔,你能感觉得到吗?