A Föld napi forgása

A Föld napi forgása a Föld tengelye körüli forgása egy napos periódussal , melynek megfigyelhető megnyilvánulása az égi szféra napi forgása .

A Föld forgása ugyanabban az irányban történik, mint a Föld bolygó mozgása a Nap körül - nyugatról keletre , vagyis a Sarkcsillagról vagy az ekliptika északi pólusáról nézve .

Az északi pólusról nézve a Föld forgása az óramutató járásával ellentétes.

A Föld forgási paramétereinek és a Föld tájolási paramétereinek Oroszországban használt fogalmai némileg eltérnek a nemzetköziektől, ezeket a terminológiai különbségeket figyelembe kell venni a külföldi szakirodalom olvasásakor és fordítása során [1] .

Történelem

A Föld napi forgásával kapcsolatos elképzelések története:

Ókor

Az égbolt napi forgásának magyarázatát a Föld tengelye körüli forgásával először a pitagoraszi iskola képviselői , a szirakuzaiak Giket és Ekfant javasolták . Egyes rekonstrukciók szerint a krotoni pitagorasz Philolaus [2] (Kr. e. 5. század) is állította a Föld forgását . A Föld forgásának jelzéseként értelmezhető kijelentést a platóni Tímea dialógus [ 3] tartalmaz .

Hicketről és Ekfantról azonban szinte semmit sem tudni, sőt néha még létezésüket is megkérdőjelezik [4] . A legtöbb tudós véleménye szerint a Föld Philolaus világának rendszerében nem forog, hanem előre mozgott a Központi Tűz körül. Más írásaiban Platón a Föld mozdulatlanságának hagyományos nézetét követi. Számos bizonyíték érkezett azonban hozzánk, hogy a Föld forgásának gondolatát a pontusi Heraclides filozófus (Kr. e. IV. század) védte [5] . Valószínűleg a Föld tengelye körüli forgásának hipotéziséhez kapcsolódik Héraklid másik feltételezése: minden csillag egy világ, amely magában foglalja a földet, a levegőt, az étert, és mindez a végtelen térben található. Valóban, ha az égbolt napi forgása a Föld forgásának visszatükröződése, akkor megszűnik az az előfeltevés, hogy a csillagokat ugyanazon a szférán lévőknek tekintjük.

Körülbelül egy évszázaddal később a Föld forgásának feltételezése a világ első heliocentrikus rendszerének szerves részévé vált , amelyet a nagy szamoszi Arisztarchosz csillagász (Kr. e. 3. század) javasolt [6] . Arisztarchoszt támogatta a babiloni Szeleukosz (Kr. e. II. század) [7] , valamint Heraklid Pontusz , aki a Világegyetemet végtelennek tartotta. Az a tény, hogy a Föld napi forgásának gondolata már a Kr. u. például Seneca , Derkillid filozófusok, Claudius Ptolemaiosz csillagász [8] egyes kijelentései tanúskodnak . A csillagászok és filozófusok túlnyomó többsége azonban nem kételkedett a Föld mozdulatlanságában.

Érvek a Föld mozgásának gondolata ellen Arisztotelész és Ptolemaiosz munkáiban találhatók . Tehát Arisztotelész Az égen című értekezésében a Föld mozdulatlanságát azzal indokolja, hogy a forgó Földön a függőlegesen felfelé dobott testek nem eshettek oda, ahonnan mozgásuk elkezdődött: a Föld felszíne elmozdulna a föld alatt. kidobott test [9] . Egy másik érv a Föld mozdulatlansága mellett, amelyet Arisztotelész az ő fizikai elméletén alapszik: a Föld nehéz test, és a nehéz testek hajlamosak a világ közepe felé mozogni , nem pedig körülötte forogni.

Ptolemaiosz egyik érve a Föld mozdulatlansága mellett a zuhanó testek pályáinak függőlegessége, mint Arisztotelésznél. Továbbá megjegyzi, hogy miközben a Föld forog, olyan jelenségeket kell megfigyelni, amelyek valójában nem fordulnak elő:

minden tárgynak, amely nincs rajta [Földön] rögzítve, ugyanazt a mozgást kell végrehajtania, [irányban] ellentétes a földivel. Így soha nem láthattunk kelet felé tartó felhőt vagy ugyanabba az irányba dobott testet, mivel a Föld keleti mozgásában minden testet felülmúlna. Úgy tűnik számunkra, hogy nyugat felé haladnak, és lemaradnak a Föld mozgásától [10] .

Ptolemaiosz munkájából következik, hogy a Föld forgásának hipotézisének támogatói azt válaszolták ezekre az érvekre, hogy a levegő és minden földi objektum is együtt mozog a Földdel. Nyilvánvalóan a levegő szerepe ebben az okfejtésben alapvetően fontos, hiszen nyilvánvaló, hogy bolygónk forgását éppen a Földdel együtt való mozgása rejti. Ptolemaiosz ezzel ellenkezik

A levegőben lévő testek mindig lemaradnak... És ha a testek a levegő egészével együtt forognak, akkor egyikük sem előzné meg a másikat vagy nem maradna le attól, hanem repülés közben a helyén maradna. és eldobása nem tenne olyan eltéréseket vagy mozgásokat egy másik helyre, amilyeneket a saját szemünkkel látunk végbemenni, és egyáltalán nem lassulnának vagy gyorsulnának, mert a Föld nem áll [11] .

Középkor

India

A középkori szerzők közül az első, aki a Föld tengelye körüli forgását javasolta, a nagy indiai csillagász és matematikus, Aryabhata volt (V. század vége - 6. század eleje). Az Aryabhatiya című értekezésében több helyen is megfogalmazza , például:

Ahogyan egy előre haladó hajón álló ember látja a hátrafelé mozgó rögzített objektumokat, úgy a megfigyelő ... az állócsillagokat látja egyenes vonalban nyugat felé haladni [12] .

Nem tudni, hogy ez az ötlet magához Aryabhatához tartozik- e, vagy az ókori görög csillagászoktól kölcsönözte [13] .

Aryabhatát egyetlen csillagász, Prthudaka (9. század) támogatta [14] . A legtöbb indiai tudós megvédte a Föld mozdulatlanságát. Így Varahamihira csillagász (6. század) azzal érvelt, hogy a forgó Földön a levegőben repülő madarak nem tudnak visszatérni a fészkükbe, a kövek és fák pedig leszállnak a Föld felszínéről. A kiváló csillagász , Brahmagupta (6. század) is megismételte azt a régi érvet, amely szerint a magas hegyről lezuhant test a tövébe süllyedhet. Egyúttal azonban visszautasította Varahamihira egyik érvét : véleménye szerint ha a Föld forog is, az objektumok gravitációjuk miatt nem tudnának elszakadni tőle.

Iszlám Kelet

A Föld forgásának lehetőségét a muszlim kelet számos tudósa mérlegelte. Így az ismert geométer al-Sijizi feltalálta az asztrolábiumot , amelynek működési elve ezen a feltételezésen alapul [15] . Egyes iszlám tudósok (akiknek a neve nem jutott el hozzánk) még a Föld forgása elleni fő érvet: a lehulló testek pályáinak függőlegességét is megcáfolták. Lényegében egyúttal megfogalmazódott a mozgások szuperpozíciójának elve is, amely szerint bármely mozgás két vagy több komponensre bontható: a forgó Föld felületéhez képest a leeső test egy függővonal mentén mozog, de az a pont, ami ennek az egyenesnek a Föld felszínére való vetülete, átkerülne rá.forgás. Ezt bizonyítja a híres tudós-enciklopédista al-Biruni , aki azonban maga is hajlott a Föld mozdulatlanságára. Véleménye szerint, ha a zuhanó testre további erő hat, akkor a forgó Földre gyakorolt hatásának eredménye olyan hatásokhoz vezet, amelyeket valójában nem figyelnek meg [16] .

A 13-16. századi tudósok körében, akik a maragai és a szamarkandi obszervatóriumhoz kötődnek, vita kezdődött a Föld mozdulatlanságának empirikus igazolásának lehetőségéről. Így a híres csillagász, Qutb ad-Din ash-Shirazi (XIII-XIV. század) úgy vélte, hogy a Föld mozdulatlansága kísérletekkel igazolható. Másrészt a Maraga Obszervatórium alapítója, Nasir al-Din al-Tusi úgy gondolta, hogy ha a Föld forog, akkor ezt a forgást a felszínével szomszédos légréteg választja el, és minden, a Föld felszínéhez közeli mozgást. pontosan ugyanúgy történne, mintha a Föld mozdulatlan lenne. Ezt az üstökösök megfigyelésének segítségével indokolta: Arisztotelész szerint az üstökösök meteorológiai jelenségek a felső légkörben; ennek ellenére a csillagászati megfigyelések azt mutatják, hogy az üstökösök részt vesznek az égi szféra napi forgásában. Következésképpen a levegő felső rétegeit magával ragadja az ég forgása, ezért az alsó rétegeket is magával ragadhatja a Föld forgása. Így a kísérlet nem tud válaszolni arra a kérdésre, hogy forog-e a Föld. Ő azonban továbbra is a Föld mozdulatlanságának híve maradt, mivel ez összhangban volt Arisztotelész filozófiájával.

A későbbi idők iszlám tudósainak többsége ( al-Urdi , al-Qazvini , an-Naysaburi , al-Jurdjani , al-Birjandi és mások) egyetértett at-Tusival abban, hogy a forgó és álló Földön minden fizikai jelenség azonos módon. A levegő szerepét azonban ebben az esetben már nem tekintették alapvetőnek: nemcsak a levegőt, hanem minden tárgyat is szállít a forgó Föld. Ezért a Föld mozdulatlanságának igazolására Arisztotelész tanításait is be kell vonni .

Ezekben a vitákban különleges álláspontot képviselt a Szamarkandi Obszervatórium harmadik igazgatója , Alauddin Ali al-Kushchi (XV. század), aki elutasította Arisztotelész filozófiáját, és fizikailag lehetségesnek tartotta a Föld forgását [17] . A 17. században Baha al-Din al-Amili iráni teológus és enciklopédista is hasonló következtetésre jutott . Véleménye szerint a csillagászok és filozófusok nem szolgáltattak elegendő bizonyítékot a Föld forgásának cáfolására [18] .

latin nyugat

A Föld mozgásának lehetőségének részletes tárgyalását széles körben tartalmazzák Jean Buridan [19] párizsi skolasztikusok , Szász Albert [20] és Nicholas Orem [21] (14. század második fele) írásai. Munkáikban nem az ég, hanem a Föld forgása mellett szól a legfontosabb érv, hogy a Föld kicsiny az Univerzumhoz képest, ami miatt az égbolt napi forgásának az Univerzumhoz való hozzárendelése rendkívül természetellenes.

Mindezek a tudósok azonban végül elutasították a Föld forgását, bár különböző indokok alapján. Tehát Szász Albert úgy vélte, hogy ez a hipotézis nem képes megmagyarázni a megfigyelt csillagászati jelenségeket. Buridan és Orem joggal nem értett egyet ezzel , miszerint az égi jelenségeknek ugyanúgy kell történniük, függetlenül attól, hogy mi teszi a forgást, a Föld vagy a Kozmosz. Buridan egyetlen jelentős érvet tudott találni a Föld forgása ellen: a függőlegesen felfelé kilőtt nyilak merő vonalon esnek le, bár a Föld forgásával szerinte le kell maradniuk a Föld mozgásától és a lövés pontjától nyugatra.

De Oresme még ezt az érvet is elutasította . Ha a Föld forog, akkor a nyíl függőlegesen felfelé repül, és egyúttal kelet felé mozog, és elfogja a Földdel együtt forgó levegő. Így a nyílnak ugyanarra a helyre kell esnie, ahonnan kilőtték. Bár itt ismét szóba kerül a levegő magával ragadó szerepe, a valóságban ez nem játszik különösebb szerepet. Ezt a következő analógia szemlélteti:

Hasonlóképpen, ha a levegő zárva lenne egy mozgó hajóban, akkor az ezzel a levegővel körülvett ember számára úgy tűnik, hogy a levegő nem mozog... Ha egy ember egy nagy sebességgel kelet felé haladó hajóban lenne, nem tudva erről a mozdulatról, és ha karját egyenes vonalban kinyújtja a hajó árboca mentén, úgy tűnt volna neki, hogy a karja egyenes vonalú mozgást végez; ugyanígy, ezen elmélet szerint, úgy tűnik számunkra, hogy ugyanez történik egy nyíllal, amikor függőlegesen felfelé vagy függőlegesen lefelé lőjük. A nagy sebességgel kelet felé haladó hajó belsejében mindenféle mozgás megtörténhet: hosszanti, keresztirányú, le, fel, minden irányban – és pontosan ugyanolyannak tűnnek, mint amikor a hajó áll [22] .

Oresme a továbbiakban egy olyan megfogalmazást ad, amely előrevetíti a relativitás elvét :

Ezért arra a következtetésre jutok, hogy semmilyen tapasztalattal lehetetlen bizonyítani, hogy az égnek van napi mozgása, és hogy a földnek nincs [23] .

Oresme végső ítélete azonban a Föld forgásának lehetőségéről negatív volt. Ennek a következtetésnek az alapja a Biblia szövege volt :

Eddig azonban mindenki támogatja, és úgy gondolom, hogy az [Ég] és nem a Föld mozog, mert "Isten megteremtette a Földnek azt a körét, amely nem fog megrendülni", minden ellentétes érv ellenére [24] .

A Föld napi forgásának lehetőségét a későbbi idők középkori európai tudósai és filozófusai is megemlítették, de nem tettek hozzá olyan új érveket, amelyek ne szerepeltek volna Buridanban és Oremben .

Így gyakorlatilag a középkori tudósok közül senki sem fogadta el a Föld forgásának hipotézisét. A keleti és nyugati tudósok vitája során azonban számos mélyreható gondolat hangzott el, amelyeket azután a New Age tudósai megismételnek.

A reneszánsz és a modern idők

A 16. század első felében több olyan munka is megjelent, amelyek azt állították, hogy az égbolt napi forgásának oka a Föld tengelye körüli forgása. Ezek egyike volt az olasz Celio Calcagnini értekezése „Arról, hogy az ég mozdulatlan, és a Föld forog, vagy a Föld örökmozgásáról” (1525 körül íródott, 1544-ben jelent meg). Nem tett nagy benyomást kortársaira, hiszen ekkorra már megjelent Nicolaus Kopernikusz lengyel csillagász „Az égi szférák forgásairól” (1543) című alapműve, ahol az égitestek napi forgásának hipotézise. A Föld a világ heliocentrikus rendszerének részévé vált , mint a szamoszi Arisztarchosz . Kopernikusz korábban egy kis, kézzel írt, Kis kommentárban (legkorábban 1515-ben) fejtette ki gondolatait. Kopernikusz fő művénél két évvel korábban jelent meg Georg Joachim Rheticus német csillagász munkája, az Első elbeszélés (1541), ahol Kopernikusz elméletét népszerűsítették.

A 16. században Kopernikuszt teljes mértékben támogatták Thomas Digges , Retik , Christoph Rothmann , Michael Möstlin csillagászok , Giambatista Benedetti , Simon Stevin fizikusok , Giordano Bruno filozófus , Diego de Zuniga teológus [25] . Egyes tudósok elfogadták a Föld forgását a tengelye körül, és elutasították előrefelé irányuló mozgását. Ez volt az álláspontja Nicholas Reimers német csillagásznak , más néven Ursusnak, valamint Andrea Cesalpino és Francesco Patrici olasz filozófusoknak . A kiváló fizikus , William Gilbert álláspontja , aki támogatta a Föld tengelyirányú forgását, de nem beszélt a transzlációs mozgásáról, nem teljesen világos. A 17. század elején a világ heliocentrikus rendszere (beleértve a Föld tengelye körüli forgását is) lenyűgöző támogatást kapott Galileo Galileitől és Johannes Keplertől . A Föld mozgásának gondolatának legbefolyásosabb ellenfelei a 16. és a 17. század elején Tycho Brahe és Christopher Clavius csillagászok voltak .

A Föld forgásának hipotézise és a klasszikus mechanika kialakulása

Valójában a XVI-XVII. az egyetlen érv a Föld tengelyirányú forgása mellett az volt, hogy ebben az esetben nem kell hatalmas forgási sebességeket tulajdonítani a csillaggömbnek, mert már az ókorban is megbízhatóan megállapították, hogy az Univerzum mérete jelentősen meghaladja a méretet. a Földről (ezt az érvelést a Buridan és az Orem is tartalmazta ).

Ezzel a hipotézissel szemben az akkori dinamikus elképzeléseken alapuló érvek hangzottak el. Mindenekelőtt ez a zuhanó testek pályáinak függőlegessége [26] . Más érvek is voltak, például a keleti és nyugati irányú tűz azonos hatótávolsága. Arra a kérdésre válaszolva, hogy a napi forgás hatása nem figyelhető meg a földi kísérletekben, Kopernikusz ezt írta:

Nemcsak a Föld forog a hozzá kapcsolódó vízelemmel, hanem a levegő jelentős része is, és minden, ami a Földhöz bármilyen módon rokon, vagy a Földhöz már legközelebb eső, szárazföldi és vízi anyagokkal telített levegő, ugyanazokat a természeti törvényeket követi, mint a Föld, vagy mozgást szerzett, amit a szomszédos Föld állandó forgásban és ellenállás nélkül közöl vele [27]

A Föld forgásának megfigyelhetetlenségében tehát a levegő forgása általi magával ragadása játssza a főszerepet. Ezt a véleményt a 16. századi kopernikusziak többsége osztotta.

Diggesnek és Brunónak azonban már más szempontjai is voltak: minden földi test osztozik a Föld mozgásában, a levegő nem játszik különösebb szerepet. Ezt a mozgó hajón zajló folyamatokkal való analógia segítségével fejezték ki: ha egy mozgó hajó árbocán lévő ember függőlegesen lefelé dob egy követ, az az árboc tövére esik, akármilyen gyorsan is mozog a hajó. amíg nem gurul. A levegő nem játszik különösebb szerepet ezekben az érvelésekben (hozzá kell tenni, hogy Orem , al-Kushchi és más középkori tudósok már rendelkeztek hasonló érveléssel ). Amikor Bruno a Föld forgásának hipotézisét ellenzők érveit cáfolta, az impulzus elméletét is felhasználta .

Később Galilei , miután számos példát mérlegelt a mozgás relativitáselméletére, általánosította azokat, és eljutott a relativitáselmélethez : a Föld, egy hajó vagy bármely más test mozgása egyáltalán nem befolyásolja a rajtuk zajló folyamatokat, ha ez a mozgás egyenruha. Pierre Gassendi 1642-ben kísérletet végzett a gravitációnak egy mozgó hajó árbocáról való leesésén, és egyenesen meg volt győződve a kopernikusziak helyességéről: a mozgás sebességétől függetlenül a teher az árboc tövére esett (talán Digges ill . Galileo még korábban végzett ilyen kísérletet ) [28] .

Maga Galilei azonban (azonban nem egészen világos megfontolások által vezérelve) jelezte, hogy a Föld gömbölyűségére tekintettel a magas toronyból leeső kő nem pontosan az alapra esik, és még inkább nem sokkal mögé. (ahogy a Föld forgásáról szóló hipotézis ellenzői vélekedtek), de egy kicsit a bázisok előtt (vagyis keletre) [29] . Isaac Newton 1679-ben számítással kimutatta, hogy a kőnek valóban egy kicsit keletre kell esnie a torony tövétől, bár a hatás nagyságában tévedett (a pontos értéket csak Gauss állapította meg a 19. század elején ). Javasolta egy ilyen kísérlet elvégzését, hogy megerősítse vagy megcáfolja a Föld forgásával kapcsolatos hipotézist. Ez az elképzelés csak a 18. század végén - a 19. század elején valósult meg, és az egyik első kísérleti bizonyítékként szolgált a Föld tengelye körüli forgása mellett.

Egy másik népszerű érv a Föld forgása ellen az volt, hogy a Föld forgási sebességének olyan nagynak kell lennie, hogy a Föld kolosszális centrifugális erőket fejtsen ki, amelyek szétszakítanák, és a felszínén lévő összes könnyű tárgy szétszóródna minden irányba. tér. Kopernikusz erre nem tudott kielégítő választ adni, azzal a megjegyzéssel menekülve, hogy ez az érv még inkább alkalmazható az Univerzumra, „amelynek mozgása annyiszor gyorsabb kell legyen, mint ahányszor nagyobb az ég, mint a Föld”, és mivel a a Föld forgása „természetesen” történik, a centrifugális erő nem fenyegeti a Földet és a földi objektumokat. Galileo , miután kiszámította a centrifugális erőt, arra a következtetésre jutott, hogy az végtelenül kicsi a földfelszínen ható gravitációs erőhöz képest, így gyakorlatilag nem befolyásolja a földi testek mozgását. Számításai azonban tartalmaztak egy hibát, amelyet csak Christian Huygens (1673) szüntetett meg, végül bebizonyítva, hogy a centrifugális erő valóban túl kicsi ahhoz, hogy hozzájáruljon a Föld széteséséhez vagy a laza tárgyak eltávolításához a felszínéről. Azt is megjósolta, hogy a centrifugális erő hatására a Föld pólusainál laposodni kell.

A Föld forgásának hipotézise és az új kozmológia

A Föld forgásának gondolata nemcsak a mechanikát, hanem a kozmológiát is átgondolta. A világ hagyományos geocentrikus rendszerében általában azt feltételezték, hogy a csillagok egyetlen véges méretű gömbön helyezkednek el. Kopernikusz is ezen a véleményen volt . Ha azonban az égbolt napi forgása a Föld forgásának visszatükröződése, akkor megszűnik az a feltevés, hogy a csillagokat egy gömbön lévőnek tekintsük. Nem meglepő, hogy a Föld forgásának sok (bár nem mindenki) híve végtelennek tartotta az űrben és az Univerzumban szétszórt csillagokat [30] . Ezt a következtetést kifejezetten a kiváló angol fizikus , William Hilbert fogalmazta meg , a forgó Föld hipotézisének támogatója. A mágnesről (1600) című esszéjében a végtelen világegyetem kozmológiájának összeegyeztethetetlenségéről ír az égbolt forgásának létezésével:

Hihetetlen, hogy a legmagasabb égboltot és az állócsillagok mindezen látható pompáját ezen a rendkívül gyors és haszontalan úton kell irányítani [31] ... Nem kétséges, hogy ahogy a bolygók egyenlőtlen távolságra vannak a Földtől, így ezek a hatalmas és számos világítótestek különböző és nagyon nagy távolságokban vannak elválasztva a Földtől... Hogyan tudták megőrizni pozíciójukat egy ilyen határozatlan anyagból álló hatalmas gömb ilyen gyors forgásához... Milyen végtelennek kell lennie akkor legyen az a tér, amely ezekhez a legtávolabbi csillagokhoz nyúlik! .. Milyen szörnyű lenne akkor a mozgás! .. Ha nekik [a csillagoknak] van mozgásuk, akkor az inkább mindegyikük mozgása a saját középpontja körül, mint ahogy történik a Földdel , vagy a középpontjától előrefelé történő mozgás a pálya mentén, mint a Hold esetében. De a végtelen és a végtelen test mozgása lehetetlen, következésképpen nincs napi keringése az Elsődleges mozgatónak [32] .

Az Univerzum végtelenségének támogatói a 16. században Thomas Digges , Giordano Bruno , Francesco Patrici is voltak – mindannyian támogatták a Föld tengelye körüli forgásának hipotézisét (és az első kettő a Nap körül is). Christoph Rothmann és Galileo Galilei úgy vélték, hogy a csillagok a Földtől eltérő távolságra helyezkednek el, bár nem beszéltek kifejezetten az Univerzum végtelenségéről. Másrészt Johannes Kepler tagadta az Univerzum végtelenségét, bár a Föld forgásának híve volt.

A Föld forgási vita vallási kontextusa

A Föld forgásával kapcsolatos számos kifogás összefüggésbe hozható a Szentírás szövegével való ellentmondásaival. Ezek az ellenvetések kétfélék voltak. Először is, a Biblia néhány helyére hivatkoztak annak megerősítésére, hogy a Nap az, amelyik napi mozgást végez, például:

A nap felkel és lenyugszik, és siet a helyére, ahol felkel [33] .

Ebben az esetben a Föld tengelyirányú forgása volt támadás alatt, mivel a Nap keletről nyugatra irányuló mozgása az égbolt napi forgásának része. Józsué könyvéből gyakran idéznek egy részt ezzel kapcsolatban :

Jézus az Úrhoz kiált azon a napon, amelyen az Úr Izrael kezébe adta az amoritákat, amikor megverte őket Gibeonban, és megverték őket Izrael fiai előtt, és így szólt az izraeliták előtt: Álljatok meg! a nap Gibeon fölött van, és a hold Avalon völgye fölött [34] !

Mivel a megállási parancsot a Nap kapta, és nem a Föld, ebből arra következtettek, hogy a Nap tette a napi mozgást. Más szövegrészeket is idéztek a Föld mozdulatlanságának alátámasztására, mint például:

Szilárd alapokra helyezted a földet, nem fog megrendülni örökkön-örökké [35] .

Ezeket a szakaszokat ellentétesnek tartották mind a Föld tengelye körüli forgásának, mind a Nap körüli forgásának felfogásával.

A Föld forgásának hívei (különösen Giordano Bruno , Johannes Kepler [36] és különösen Galileo Galilei [37] ) több fronton védekeztek. Először is arra hívták fel a figyelmet, hogy a Biblia hétköznapi emberek számára érthető nyelven íródott, és ha szerzői tudományosan egyértelmű megfogalmazásokat adnának, nem tudná betölteni fő, vallási küldetését [38] . Így Bruno ezt írta:

Sok esetben ostobaság és céltalan sokkal inkább az igazság, mint az adott eset és kényelem szerint indokolni. Például, ha a következő szavak helyett: „A nap megszületik és felkél, átmegy a délen és Aquilon felé hajlik”, a bölcs ezt mondta: „A föld kört alkot kelet felé, és a lenyugvó napot elhagyva a felé hajlik. két trópus, a Ráktól a Délig, a Baktól Aquilóig”, akkor a hallgatók gondolkodni kezdenek: „Hogyan? Azt mondja, hogy a föld mozog? Mi ez a hír? A végén bolondnak tartották volna, és tényleg bolond lett volna [39] .

Ilyen válaszokat főként a Nap napi mozgásával kapcsolatos kifogásokra adtak. Másodszor, megjegyezték, hogy a Biblia egyes szakaszait allegorikusan kell értelmezni (lásd a Bibliai allegorizmus című cikket ). Tehát Galilei megjegyezte, hogy ha a Szentírást teljesen szó szerint értelmezzük, akkor kiderül, hogy Istennek kezei vannak, ki van téve érzelmeknek, például haragnak stb. Általában véve a mozgalom tanának védelmezőinek fő gondolata A Földről az volt, hogy a tudománynak és a vallásnak különböző céljai vannak: a tudomány az anyagi világ jelenségeit az ész érveitől vezérelve tekinti, a vallás célja az ember erkölcsi fejlesztése, üdvössége. Galilei Baronio bíborost idézte ezzel kapcsolatban , hogy a Biblia azt tanítja, hogyan kell felmenni a mennybe, nem pedig azt, hogyan készülnek az egek.

Ezeket az érveket a katolikus egyház nem tartotta meggyőzőnek, és 1616-ban betiltották a Föld forgásának tanát, 1631-ben pedig Galileit az inkvizíció elítélte védelméért. Ez a tilalom azonban Olaszországon kívül nem volt jelentős hatással a tudomány fejlődésére, és főként magának a katolikus egyháznak a tekintélyének bukásához járult hozzá.

Hozzá kell tenni, hogy a Föld mozgása elleni vallási érveket nemcsak egyházi vezetők, hanem tudósok is felhozták (például Tycho Brahe [40] ). Másrészt Paolo Foscarini katolikus szerzetes írt egy rövid esszét „Levél a Pythagoreusok és Kopernikusz nézeteiről a Föld mozgékonyságáról és a Nap mozdulatlanságáról, valamint az univerzum új Pythagore-rendszeréről” (1615). ahol Galileihoz közel álló megfontolásokat fogalmazott meg, és Diego de Zuniga spanyol teológus még Kopernikusz elméletét is felhasználta a Szentírás egyes szakaszainak értelmezésére (bár később meggondolta magát). A teológia és a Föld mozgásának tana közötti konfliktus tehát nem annyira a tudomány és a vallás konfliktusa volt, mint olyan, hanem inkább a régi (a 17. század elejére már elavult) és az új módszertani elvek konfliktusa. mögöttes tudomány.

A Föld napi forgásának tanulmányozásának jelentősége a tudomány fejlődése szempontjából

A forgó Föld elmélete által felvetett tudományos problémák megértése hozzájárult a klasszikus mechanika törvényeinek felfedezéséhez és egy új kozmológia létrehozásához, amely az Univerzum végtelenségén alapul. A folyamat során megvitatott, az elmélet és a Biblia literalista olvasása közötti ellentmondások hozzájárultak a természettudomány és a vallás elhatárolásához .

Periódus és forgási sebesség

A Föld nyugatról keletre forog.
A Föld forgástengelye 66°34'-os szöget zár be a Föld keringési síkjával (lásd: Forgástengely dőlésszöge ).
A Föld egy teljes forradalmat ( inerciális vonatkoztatási rendszerben) végez egy sziderális napon (86164,090530833 s ≈ 23 óra 56 perc 4 másodperc).
A Föld forgásának szögsebessége rad/s. $\omega ={\frac {2\pi }{T}}\kb. 7,2921158553\cdot 10^{-5}$
A Föld forgásának lineáris sebessége (az egyenlítőnél) 465,1013 m/s (1674,365 km/h). A lineáris forgási sebesség 60°-os szélességi fokon kétszer kisebb, mint az egyenlítőn.
A Föld forgásának lineáris sebessége tetszőleges szélességen és tengerszint feletti magasságon: $\varphi$ $h$

v=\left({\frac {R_{e}\,R_{p}}{\sqrt {{R_{p}}^{2}+{R_{e}}^{2}\, {\mathrm {tg} ^{2}\varphi }}}}+{\frac {{R_{p}}^{2}h}{\sqrt {{R_{p}}^{4}+{R_ {e}}^{4}\,\mathrm {tg} ^{2}\varphi }}}\right)\omega ,

ahol = 6378,1 km az egyenlítői sugár, = 6356,8 km a poláris sugár. $Újra}$ $R_{p}$

Egy ilyen sebességgel keletről nyugatra repülő repülőgép (12 km-es magasságban: 936 km/h Moszkva szélességi fokán , 837 km/h Szentpétervár szélességi fokán ) inerciális vonatkoztatási rendszerben nyugszik.
A Föld tengelye körül egy napos periódussal és a Nap körüli forgásának szuperpozíciója egy éves periódussal a szoláris és a sziderális napok egyenlőtlenségéhez vezet: az átlagos szoláris nap hossza pontosan 24 óra, ami 3 perc 56 másodperccel hosszabb a sziderikus napnál.

Fizikai jelentés és kísérleti bizonyítékok

A Föld tengely körüli forgásának fizikai jelentése

Mivel minden mozgás relatív, meg kell jelölni egy konkrét vonatkoztatási rendszert, amelyhez képest egy test mozgását vizsgáljuk. Amikor azt mondják, hogy a Föld egy képzeletbeli tengely körül forog, ez azt jelenti, hogy bármely tehetetlenségi vonatkoztatási rendszerhez képest forgási mozgást végez , és ennek a forgási periódusa megegyezik a sziderális napokkal - a Föld (égi szféra ) teljes körforgásának periódusával. ) az égi szférához (Földhöz) képest.

A Föld tengelye körüli forgásának minden kísérleti bizonyítéka annak bizonyítására redukálódik, hogy a Földhöz tartozó vonatkoztatási rendszer egy speciális, nem inerciális vonatkoztatási rendszer - egy olyan vonatkoztatási rendszer, amely az inerciális keretekhez képest forgó mozgást hajt végre. referencia .

Ellentétben az inerciális mozgással (azaz a tehetetlenségi vonatkoztatási rendszerekhez viszonyított egyenletes egyenes vonalú mozgással) egy zárt laboratórium nem tehetetlenségi mozgásának észleléséhez nem szükséges külső testeken megfigyeléseket végezni - az ilyen mozgásokat lokális kísérletekkel észlelik (vagyis , ebben a laboratóriumban végzett kísérletek). A szó ilyen értelmében abszolútnak nevezhető a nem tehetetlen mozgás, beleértve a Föld tengelye körüli forgását is.

Tehetetlenségi erők

Nem inerciális vonatkoztatási rendszerben Newton második törvénye a következőképpen íródik:

F+F_{\mathrm {in} }=ma

ahol a test tömege, a gyorsulása az adott vonatkoztatási rendszerhez képest, a testre ténylegesen ható erő, amelyet a testek közötti kölcsönhatás okoz, és a tehetetlenségből való matematikai átalakuláshoz kapcsolódó tehetetlenségi erő nem inerciális vonatkoztatási rendszerhez. Az egyenletesen forgó vonatkoztatási rendszerekben két tehetetlenségi erő hat: a centrifugális erő és a Coriolis-erő . Ezért a „Föld forog a tengelye körül” és „A Földhöz tartozó referenciakeretben a centrifugális erő és a Coriolis-erő hat” kijelentések egyenértékű, különböző módon kifejezett állítások [41] . Ezért a Föld forgásának kísérleti bizonyítása e két tehetetlenségi erő meglétének bizonyítékára redukálódik a hozzá tartozó referenciarendszerben. $m$ $a$ $F$ $F_{\mathrm {in} }$ $F_{\mathrm {pr} }$ $F_{\mathrm {cor} }$

A tömeges testre ható centrifugális erő modulo $m$

F_{\mathrm {pr} }=m\omega ^{2}r

ahol a forgás szögsebessége és a forgástengelytől való távolság. Ennek az erőnek a vektora a forgástengely síkjában fekszik, és arra merőleges. Egy adott forgó vonatkoztatási rendszerhez képest sebességgel mozgó részecskére ható Coriolis-erő nagyságát a kifejezés határozza meg $\omega$ $r$ $v$

F_{\mathrm {cor} }=2m\,v\omega \,\sin \alpha

ahol a részecske sebességvektorai és a referenciakeret szögsebessége közötti szög. Ennek az erőnek a vektora mindkét vektorra merőlegesen és a test sebességétől jobbra irányul (amelyet a gimlet szabály határozza meg ). $\alpha$ ${\vec {v}}$ ${\vec {\omega ))$

A centrifugális erő hatásai

A szabadesés gyorsulása a földrajzi szélességtől. A kísérletek azt mutatják, hogy a gravitáció gyorsulása a földrajzi szélességtől függ : minél közelebb van a pólushoz, annál nagyobb. Ez a centrifugális erő hatásának köszönhető. Először is, a földfelszín magasabb szélességi fokon található pontjai közelebb vannak a forgástengelyhez, ezért a pólushoz közeledve a forgástengelytől való távolság csökken, és a póluson eléri a nullát. Másodszor, a szélesség növekedésével a centrifugális erővektor és a horizont síkja közötti szög csökken, ami a centrifugális erő függőleges komponensének csökkenéséhez vezet. $r$

Ezt a jelenséget 1672-ben fedezték fel, amikor Jean Richet francia csillagász afrikai expedíciója során felfedezte, hogy az ingaórák lassabban járnak az Egyenlítő közelében, mint Párizsban . Newton ezt hamarosan azzal magyarázta, hogy az inga periódusa fordítottan arányos a gravitációs gyorsulás négyzetgyökével, amely az egyenlítőn a centrifugális erő hatására csökken.

A Föld ellaposodása. A centrifugális erő hatása a Föld ellapulásához vezet a sarkokon. Ezt a jelenséget, amelyet Huygens és Newton megjósolt a 17. század végén, először Pierre de Maupertuis fedezte fel az 1730-as évek végén két, kifejezetten ennek a probléma megoldására felkészített francia expedíció adatainak feldolgozása eredményeként Peruban ( Pierre Bouguer vezetésével). és Charles de la Condamine ) és Lappföld ( Alexis Clairaut és maga Maupertuis vezetésével ).

A Coriolis-erő hatásai: Laboratóriumi kísérletek

Foucault inga . Léon Foucault francia fizikus 1851-ben készített egy kísérletet, amely egyértelműen bemutatja a Föld forgását. Jelentése leginkább akkor érthető, ha az inga a Föld valamelyik pólusára van rögzítve. Ekkor a rezgéssíkja változatlan az inerciális vonatkoztatási rendszerhez képest, jelen esetben az állócsillagokhoz képest . Így a Földhöz tartozó referenciakeretben az inga lengéssíkjának a Föld forgási irányával ellentétes irányba kell fordulnia. A Földhöz kapcsolódó nem inerciális vonatkoztatási rendszer szempontjából a Foucault-inga lengéssíkja a Coriolis-erő hatására forog [42] .

Ezt a hatást a pólusokon kell a legvilágosabban kifejezni, ahol az inga síkjának teljes forgásának periódusa megegyezik a Föld tengelye körüli forgásának periódusával (sziderális napok). Általános esetben a periódus fordítottan arányos a földrajzi szélesség szinuszával [43] , az egyenlítőn az inga lengésének síkja változatlan.

Jelenleg a Foucault-ingát sikeresen bemutatják számos tudományos múzeumban és planetáriumban, különösen a szentpétervári planetáriumban [44] , a volgográdi planetáriumban.

Számos más kísérlet is létezik a Föld forgásának bizonyítására használt ingákkal [45] . Például a Bravais-kísérlet (1851) kúpos ingát használt . A Föld forgását igazolta, hogy az óramutató járásával megegyező és ellentétes irányú lengési periódusok eltérőek voltak, mivel a Coriolis-erő ebben a két esetben eltérő előjelű volt. 1853-ban Gauss nem matematikai inga használatát javasolta, mint például Foucault , hanem fizikai inga használatát , amely lehetővé teszi a kísérleti elrendezés méretének csökkentését és a kísérlet pontosságának növelését. Ezt az ötletet Kamerling-Onnes valósította meg 1879-ben.[ pontosítás ]

A giroszkóp jelentős tehetetlenségi nyomatékkal rendelkező forgó test, amely fenntartja a lendületet, ha nincsenek erős zavarok. Foucault, aki belefáradt abba, hogy elmagyarázza, mi történt egy nem a sarkon lévő Foucault-ingával, egy újabb demonstrációt dolgozott ki: egy felfüggesztett giroszkóp megtartotta orientációját, ami azt jelenti, hogy lassan forgott a megfigyelőhöz képest [46] .

A lövedékek elhajlása fegyverlövés közben. A Coriolis-erő másik megfigyelhető megnyilvánulása a vízszintes irányban kilőtt lövedékek (az északi féltekén jobbra, a déli féltekén balra) röppályáinak elhajlása. A tehetetlenségi vonatkoztatási rendszer szempontjából a meridián mentén kilőtt lövedékeknél ez a Föld forgási sebességének a földrajzi szélességtől való függésének köszönhető: az egyenlítőtől a pólus felé haladva a lövedék megtartja a vízszintes irányt. A sebesség komponense változatlan, míg a földfelszíni pontok lineáris forgási sebessége csökken, ami a lövedéknek a Föld forgási irányába való elmozdulásához vezet a meridiánról. Ha a lövést az Egyenlítővel párhuzamosan adták le, akkor a lövedék párhuzamból való elmozdulása abból adódik, hogy a lövedék röppályája a Föld középpontjával egy síkban van, míg a Föld felszínén lévő pontok a Föld forgástengelyére merőleges sík [47] . Ezt a hatást (a meridián menti tüzelés esetére) Grimaldi jósolta a 17. század 40-es éveiben. és először Riccioli adta ki 1651-ben [48]

Szabadon eső testek eltérése a függőlegestől. ( tovább… ) Ha a test sebességének nagy függőleges komponense van, a Coriolis-erő keletre irányul, ami a magas toronyból szabadon (kezdési sebesség nélkül) leeső test pályájának megfelelő eltéréséhez vezet [49 ] . Inerciális vonatkoztatási rendszerben vizsgálva a hatást az magyarázza, hogy a torony teteje a Föld középpontjához viszonyítva gyorsabban mozog, mint az alap [50] , aminek következtében a test röppályája keskeny parabola, és a test valamivel a torony alapja előtt van [51] .

Ezt a hatást Borelli 1667-ben és Newton 1679 -ben jósolta meg [52] A megfelelő kísérletek elvégzésének bonyolultsága miatt a hatást csak a 18. század végén – a 19. század első felében erősítették meg (Guglielmini, 1791). Bentsenberg , 1802; Reich , 1831) [53] .

Johann Hagen (1902) osztrák csillagász végzett egy kísérletet, amely ennek a kísérletnek a módosítása, ahol az Atwood gépet használták szabadon eső súlyok helyett . Ez lehetővé tette az esési gyorsulás csökkentését, ami a kísérleti elrendezés méretének csökkenéséhez és a mérési pontosság növekedéséhez vezetett [54] .

Eötvös-effektus. Alacsony szélességi fokokon a Coriolis-erő a földfelszín mentén haladva függőleges irányban irányul, és hatása a szabadesés gyorsulásának növekedéséhez vagy csökkenéséhez vezet attól függően, hogy a test nyugatra vagy keletre mozog. Ezt a hatást Eötvös-effektusnak nevezik Eötvös Lorand magyar fizikus tiszteletére , aki kísérleti úton fedezte fel a XX. század elején.

Kísérletek a szögimpulzus megmaradásának törvényével. Egyes kísérletek a szögnyomaték megmaradásának törvényén alapulnak : tehetetlenségi vonatkoztatási rendszerben a szögnyomaték értéke (amely megegyezik a tehetetlenségi nyomaték és a forgási szögsebesség szorzatával) nem változik belső erők. Ha egy kezdeti időpontban a létesítmény mozdulatlan a Földhöz képest, akkor a tehetetlenségi referenciakerethez viszonyított forgási sebessége megegyezik a Föld forgásának szögsebességével. Ha megváltoztatja a rendszer tehetetlenségi nyomatékát, akkor a forgási szögsebességének meg kell változnia, azaz a Földhöz viszonyított forgás megkezdődik. A Földhöz kapcsolódó nem inerciális vonatkoztatási rendszerben a forgás a Coriolis-erő hatására következik be. Ezt az ötletet Louis Poinsot francia tudós javasolta 1851-ben.

Az első ilyen kísérletet Hagen hajtotta végre 1910-ben: egy sima keresztrúdra két súlyt helyeztek mozdulatlanul a Föld felszínéhez képest. Ezután a terhelések közötti távolság csökkent. Ennek eredményeként a telepítés forgásba állt [55] . Még szemléltetőbb kísérletet végzett Hans Bucka német tudós 1949-ben. Egy körülbelül 1,5 méter hosszú rudat szereltek fel merőlegesen egy téglalap alakú keretre. Kezdetben a rúd vízszintes volt, a telepítés a Földhöz képest álló helyzetben volt. Ezután a rudat függőleges helyzetbe hozták, ami a beépítés tehetetlenségi nyomatékának körülbelül 10 4 -szeres változásához és a Föld forgási sebességénél 10 4 -szer nagyobb szögsebességű gyors forgásához vezetett [56] .

Tölcsér a fürdőben.

Mivel a Coriolis-erő nagyon gyenge, elhanyagolható hatással van a víz örvénylésének irányára mosogatóban vagy fürdőkádban történő leeresztéskor, így általában a tölcsérben a forgásirány nincs összefüggésben a Föld forgásával. Csak gondosan ellenőrzött kísérletek során lehet elkülöníteni a Coriolis-erő hatását más tényezőktől: az északi féltekén a tölcsér az óramutató járásával ellentétes irányba csavarodik, a déli pedig fordítva [57] .

A Coriolis-erő hatásai: jelenségek a természeti környezetben

Baer törvénye . Amint azt Karl Baer szentpétervári akadémikus1857-ben először megjegyezte, a folyók az északi féltekén (a déli féltekén - a bal oldalon) erodálják a jobb partot, ami ennek következtében meredekebbnek bizonyul ( Baer törvénye ). A hatás magyarázata hasonló a lövedékek vízszintes irányú elhajlásának magyarázatához: a Coriolis-erő hatására a víz erősebben érinti a jobb partot, ami annak elmosódásához vezet, és fordítva, visszahúzódik. a bal partról [58] . (Lásd még: The Tea Leaf Paradox .)

Szelek: passzátszelek, ciklonok, anticiklonok. Az északi féltekén jobbra, a déli féltekén balra irányított Coriolis-erő jelenlétével légköri jelenségek is társulnak: passzátszelek, ciklonok és anticiklonok. A passzátszelek jelenségét a Föld atmoszféra alsó rétegeinek egyenetlen felmelegedése okozza a közeli egyenlítői zónában és a középső szélességi körökben, ami a meridián mentén délre vagy északra áramló levegőhöz vezet az északi és déli féltekén. , ill. A Coriolis-erő hatása a légáramlások eltéréséhez vezet: az északi féltekén - északkelet felé (északkeleti passzátszél), a déli féltekén - délkelet felé (délkeleti passzátszél). (Lásd még a Coriolis-erőt a folyadékmechanikában ).

A ciklon egy légköri örvény, amelynek középpontjában csökkentett légnyomás van. A ciklon középpontja felé hajló légtömegek a Coriolis-erő hatására az északi féltekén az óramutató járásával ellentétes irányba, a délen pedig az óramutató járásával megegyező irányba csavarodnak. Hasonlóképpen egy anticiklonban , ahol a nyomásmaximum van a középpontban, a Coriolis-erő jelenléte örvénymozgást eredményez az északi féltekén az óramutató járásával megegyező, a déli féltekén pedig az óramutató járásával ellentétes irányban. Állandósult állapotban a szél mozgásának iránya ciklonban vagy anticiklonban olyan, hogy a Coriolis-erő egyensúlyba hozza az örvény közepe és kerülete közötti nyomásgradienst ( geosztróf szél ).

Optikai kísérletek

Számos, a Föld forgását demonstráló kísérlet a Sagnac-effektuson alapul : ha a gyűrűs interferométer forgó mozgást végez, akkor a relativisztikus hatások [59] hatására fáziskülönbség jelenik meg a szembejövő nyalábokban.

\Delta \varphi ={\frac {8\pi A}{\lambda c))\omega,

ahol a gyűrű vetületének területe az egyenlítői síkra (a forgástengelyre merőleges síkra), a fénysebesség és a forgás szögsebessége. A Föld forgásának demonstrálására ezt a hatást Michelson amerikai fizikus használta fel 1923-1925-ben végzett kísérletsorozatban. A Sagnac-effektust alkalmazó modern kísérleteknél a gyűrűinterferométerek kalibrálásakor figyelembe kell venni a Föld forgását. $A$ $c$ $\omega$

A Föld napi forgásának számos más kísérleti bemutatása is létezik [60] .

A Föld forgásának szabálytalansága

Precesszió és nutáció

A tengelye körüli forgási folyamat során a Föld precesszión és nutáción megy keresztül, amelyet a Nap, a Hold és a bolygók hatása okoz [1] .

Precesszió ( késő lat. praecessio - előremozgás , lat. praecedo - előre megyek , megelőz ) - egy forgó szilárd test lassú mozgása, amelyben forgástengelye egy kúpot ír le . A Föld precesszióját az ie II. században fedezték fel. e. ókori görög tudós Hipparkhosz [1] .

A Föld precesszióját a napéjegyenlőség precessziójának is nevezik, mivel az ekliptika és az égi egyenlítő síkjainak mozgása miatt lassú eltolódást okoz a tavaszi és őszi napéjegyenlőség pontjaiban (a napéjegyenlőségeket a e síkok metszésvonala). Leegyszerűsítve a precesszió a világ tengelyének (a Föld forgási középtengelyével párhuzamos egyenes vonal) lassú mozgásaként ábrázolható egy körkúp mentén, melynek tengelye merőleges az ekliptikára, teljes forgással. körülbelül 26 000 éves időszak [61] .

A Föld tengelyének precesszióját főként a Hold és (kisebb mértékben) a Nap gravitációja okozza a Föld egyenlítői kidudorodásán [62] [1] .

Nutáció ( lat. nūtāre lat. Nutatio - oszcilláció ) - forgó szilárd test mozgása, amely egyidejűleg történik a precesszióval, amelyben a test saját forgástengelye és a precesszió körüli tengely közötti szög megváltozik; ezt a szöget nutációs szögnek nevezzük(lásd Euler-szögek ). A Föld esetében a nutációs oszcillációk, amelyeket J. Bradley fedezett fel 1737-ben, a Hold és a Nap által a forgó Föld úgynevezett egyenlítői tömegtömegéregyakorolt vonzás változásábóla Föld összenyomódása), és ezeket luniszolárisnak vagy kényszerített nutációnak nevezik [63] [1] .
Létezik szabad nutáció is , vagyis a földrajzi pólusok szabad mozgása egy körhöz közeli görbe mentén, 1,2 éves periódussal, amiatt, hogy a Föld egésze a térben elmozdul a tengelyhez képest. forgás.

Általánosságban elmondható, hogy a Föld precessziójának és nutációjának oka a nem gömbölyűsége , valamint az egyenlítő és az ekliptika síkjai közötti eltérés. A Föld egyenlítői megvastagodásának a Hold és a Nap gravitációs vonzása következtében olyan pillanatnyi erők keletkeznek, amelyek az egyenlítő és az ekliptika síkjait egyesítik.

A forgás lassulása idővel

A Föld forgási sebessége lassan csökken [1] . 1962-ben közvetett geológiai tényezőkből számították ki a Föld forgásának lassulását [64] . A 350 millió éves fosszilis korallok tanulmányozása azt mutatta ki, hogy ebben az időszakban az év 385 napból állt, következésképpen a nap időtartama kevesebb, mint 23 óra [65] .

A Föld forgásának eredete

A legelterjedtebb elmélet ezt a bolygók kialakulása idején lezajlott folyamatokkal magyarázza. A kozmikus porfelhők összecsapódtak, bolygók embrióit alkotva, más többé-kevésbé nagy kozmikus testek vonzottak magukhoz. Az ezekkel a testekkel való ütközések forgást okozhatnak a jövő bolygóinak. És ezután a bolygók tehetetlenségi nyomatékkal tovább forogtak [66] .

Lásd még

Jegyzetek

↑ 1 2 3 4 5 6 Mostohafia, 2016 .
↑ Veszelovszkij, 1961; Zhitomirsky, 2001.
↑ "Ő [a Demiurgosz] meghatározta a Földet, a mi ápolónkat, hogy az Univerzumon áthaladó tengely körül forogjon" [1] Archiválva : 2008. május 9. a Wayback Machine -nél .
↑ Néha a pontusi Hérakleidész dialógusainak szereplőinek tekintik őket .
↑ Ezt a bizonyítékot gyűjtötték össze: Van der Waerden, 1978. Archiválva : 2010. szeptember 10. a Wayback Machine -nél .
↑ A Föld napi forgásának bizonyítéka Arisztarkhosztól: Plutarch , A Hold korongján látható arcon (6. részlet) [2] Archiválva : 2010. szeptember 6. a Wayback Machine -nél ; Sextus Empiricus , Against Scientists [3] Archiválva : 2009. március 4. a Wayback Machine -nél ; Plutarkhosz, Plátói kérdések (VIII. kérdés) Archiválva : 2009. június 26. a Wayback Machine -nél .
↑ [https://web.archive.org/web/20090626065257/http://www.gutenberg.org/dirs/etext02/pluta10.txt Archiválva 2009. június 26-án a Wayback Machine -nél Plutarch erről tanúskodik ].
↑ Heath 1913, pp. 304, 308; Ptolemaiosz, Almagest , könyv. 1, 7. ch . (elérhetetlen link) .
↑ Arisztotelész , A mennyországban , könyv. II.14.
↑ Ptolemaiosz, Almageszt , könyv. 1, 7. fejezet. (nem elérhető link)
↑ Ugyanott.
↑ Chatterjee 1974, p. 51.
↑ Egyes történészek szerint Aryabhata elmélete a görög csillagászok átdolgozott heliocentrikus elmélete (Van der Waerden, 1987).
↑ Chatterjee 1974, p. 54.
↑ Rosenfeld et al., 1973, p. 94, 152-155.
↑ Biruni, Mas'ud kanonok , 1. v., 1. fej . Letöltve: 2009. június 19. Az eredetiből archiválva : 2010. szeptember 9.. (határozatlan)
↑ Ragep, 2001. Lásd még: Jalalov, 1958.
↑ A csillagászok életrajzi enciklopédiája, p. 42.
↑ Jean Buridan a Föld napi forgásáról Archiválva : 2006. december 10. a Wayback Machine -nél ; lásd még: Lanskoy 1999.
↑ Lupandin, 11. előadás (elérhetetlen link) . Letöltve: 2009. június 19. Az eredetiből archiválva : 2007. július 14.. (határozatlan)
↑ Nicole Oresme a mennyek könyvéről és Arisztotelész világáról Archiválva 2008. június 12-én a Wayback Machine -nél ; lásd még Dugas 1955 (62-66. o.), Grant 1974, Lanskoy 1999 és Lupandin, 12. előadás. Archiválva : 2007. július 14., a Wayback Machine
↑ Lupandin, 12. előadás (elérhetetlen link) . Letöltve: 2009. június 19. Az eredetiből archiválva : 2007. július 14.. (határozatlan)
↑ Grant 1974, p. 506.
↑ Lanskoy 1999, p. 97. Meg kell azonban jegyezni, hogy Orem nem tartott minden vallási érvet meggyőzőnek a Föld forgása ellen (Dugas 1955, 64. o.).
^ Késői életében Zuniga azonban „abszurd feltételezésnek” minősítette a Föld napi forgását. Lásd Westman 1986, p. 108.
↑ Számos cikket szenteltek ennek az érvelésnek a történetének és a leküzdésére tett különféle kísérleteknek (Mihailov és Filonovich 1990, Koyre 1943, Armitage 1947, Koyre 1955, Ariotti 1972, Massa 1973, Grant 1984).
↑ Kopernikusz, Az égi szférák forgásáról , Orosz fordítás 1964, p. 28.
↑ Mihajlov és Filonovics 1990, Ariotti 1972.
↑ Galileo G. Válogatott művek két kötetben. - T. 1. - S. 333.
↑ Az ókorban a Föld forgását felvállaló Heraklid Pontus és Szeleukosz az Univerzum végtelenségének hívei voltak .
↑ Ez az égi szféra napi forgására utal.
↑ Koire, 2001, p. 46-48.
↑ Prédikátor 1:5.
↑ Biblia, [[Joshua|Joshua]] könyv, 10. fejezet . Letöltve: 2009. június 22. Az eredetiből archiválva : 2011. szeptember 20.. (határozatlan)
↑ Zsoltárok 103:5.
↑ Rosen 1975.
↑ Erről szól tanítványának, Benedetto Castelli papnak és Christina lotharingiai nagyhercegnőnek írt levelei. Kiterjedt szemelvényeket közöl belőlük a Fantoli 1999.
↑ Orem beszélt erről a 14. században.
↑ J. Bruno, Feast on Ashes , párbeszéd IV.
↑ Howell 1998.
↑ Poincaré, A tudományról , p. 362-364.
↑ Ezt a hatást először Vincenzo Viviani ( Galileo tanítványa ) figyelte meg már 1661-ben (Grammel 1923, Hagen 1930, Guthrie 1951).
↑ Foucault ingaelméletét Sivukhin Általános fizikakurzusa (T. 1, § 68) részletezi.
↑ A szovjet uralom alatt a 98 m hosszú Foucault-ingát a Szent Izsák-székesegyházban ( Leningrád ) mutatták be .
↑ Grammel 1923.
↑ Kuhn 1957.
↑ Részletekért lásd Mikhailov 1984, p. 26.
↑ Graney 2011.
↑ A hatás kiszámítását lásd Sivukhin általános fizika kurzusában (T. 1, § 67).
↑ Az alap és a csúcs szögsebessége megegyezik, de a lineáris sebesség megegyezik a szögsebesség és a forgási sugár szorzatával.
↑ Egy kissé eltérő, de egyenértékű magyarázat Kepler második törvényén alapul . A gravitációs térben mozgó test szektorális sebessége , amely arányos a test sugárvektorának és a szögsebesség négyzetének szorzatával, állandó érték. Tekintsük a legegyszerűbb esetet, amikor a torony a Föld egyenlítőjén található. Amikor a test a tetején van, sugárvektora a maximumon van (a Föld sugara plusz a torony magassága), és a szögsebesség megegyezik a Föld forgásának szögsebességével. Amikor egy test leesik, a sugárvektora csökken, ami a test szögsebességének növekedésével jár. Így a test átlagos szögsebessége valamivel nagyobb, mint a Föld forgásának szögsebessége.
↑ Koyre 1955, Burstyn 1965.
↑ Armitage 1947, Mihajlov és Filonovics 1990.
↑ Grammel 1923, p. 362.
↑ Grammel 1923, p. 354-356
↑ Schiller, Motion Mountain , archiválva : 2019. szeptember 24., a Wayback Machine pp. 123, 374.
↑ Surdin 2003.
↑ Lásd Aslamazov és Varlamov (1988) a részletes magyarázatért.
↑ G. B. Malykin, „Sagnac-effektus. Helyes és helytelen magyarázatok”, Uspekhi fizicheskikh nauk, 170. évf., 12. szám, 2000. [4] Archivált 2009. június 4-én a Wayback Machine -nél
↑ Grammel 1923, Rigge 1913, Compton 1915, Guthrie 1951, Schiller, Motion Mountain Archiválva 2019. szeptember 24-én a Wayback Machine -nél .
↑ Precesszió – cikk a Great Soviet Encyclopedia- ból (3. kiadás)
↑ Asztronet > Szférikus csillagászat . Letöltve: 2010. október 24. Az eredetiből archiválva : 2012. október 19.. (határozatlan)
↑ Nutation (fizikai) - cikk a Great Soviet Encyclopedia- ból (3. kiadás)
↑ Lamakin V.V. A Föld forgása lassulásának lehetséges jelentőségéről a Bajkál-mélyedés eredetében // Jelentések a Szovjetunió Földrajzi Társaságának asztrogeológiai problémáiról szóló IV. üléséről: [Leningrád. 1962. május 7-12.]. L.: VGO, 1962. S. 65-67.
↑ Chaun, Marcus. Gravitáció. Einstein utolsó kísértése . fejezet "Hogyan lassítsuk le a Földet". - Szentpétervár. : Péter, 2019. - 336 p. — (Új Tudomány). — ISBN 978-5-4461-0724-7 .
↑ Miért forog a Föld a tengelye körül, méghozzá állandó sebességgel? :: Százezer "miért". Miért . allforchildren.ru Letöltve: 2016. április 9. Az eredetiből archiválva : 2016. március 26. (határozatlan)

Irodalom

L. G. Aslamazov, A. A. Varlamov , "Amazing Physics", Moszkva: Nauka, 1988. DJVU
V. A. Bronshten , Nehéz feladat, Kvant, 1989. 8. sz., 17. o.
A. V. Byalko , „A mi bolygónk a Föld”, M.: Nauka, 1983. DJVU
I. N. Veselovsky , "Szamoszi Arisztarkhosz - az ókori világ Kopernikusza", Történelmi és csillagászati kutatás, 1. évf. VII, pp.17-70, 1961. Online (elérhetetlen link)
R. Grammel, "Mechanical Evidence for the Movement of the Earth", UFN, III. 4, 1923. PDF
G. A. Gurev, „A Kopernikusz és a vallás doktrínája”, Moszkva: A Szovjetunió Tudományos Akadémia Kiadója, 1961.
G. D. Dzhalalov, „Some Remarkand Sayings of Astronomers of the Szamarkand Observatory”, Historical and Astronomical Research, vol. IV, 1958, p. 381-386.
A. I. Eremeeva, „A világ csillagászati képe és alkotói”, M .: Nauka, 1984.
S. V. Zhitomirsky, „Ancient Astronomy and Orphism”, M.: Janus-K, 2001.
I. A. Klimishin, "Elementary Astronomy", M.: Nauka, 1991.
A. Koire, "A zárt világtól a végtelen Univerzumig", M.: Logos, 2001.
G. Yu. Lanskoy, "Jean Buridan és Nikolai Orem a Föld napi forgásáról", Tanulmányok a fizika és a mechanika történetéből 1995-1997, p. 87-98, M.: Nauka, 1999.
A. A. Mikhailov, „Föld és forgása”, Moszkva: Nauka, 1984. DJVU
G. K. Mihajlov, S. R. Filonovics A szabadon dobott testek mozgásának problémájának történetéről egy forgó Földön , Tanulmányok a fizika és a mechanika történetéből 1990, p. 93-121, M.: Nauka, 1990.
E. Mishchenko, Még egyszer egy nehéz problémáról, Kvant. 1990. No. 11. S. 32.
A. Pannekoek, History of Astronomy, Moszkva: Nauka, 1966. Online
A. Poincaré, "A tudományról", Moszkva: Nauka, 1990. DJVU
B. E. Raikov, "Esszék a heliocentrikus világkép történetéről Oroszországban", M.-L.: A Szovjetunió Tudományos Akadémiája, 1937.
I. D. Rozhansky, „Természettudomány története a hellenizmus és a Római Birodalom korában”, M .: Nauka, 1988.
D. V. Sivukhin: „A fizika általános kurzusa. T. 1. Mechanika, M.: Nauka, 1989.
O. Struve, B. Linds, G. Pillans, "Elementary Astronomy", M.: Nauka, 1964.
V. G. Surdin, „Bath és Baer törvénye”, Kvant, 3. sz. 2003. 12-14. DJVU PDF
A. Fantoli, „Galileo: Kopernikusz tanításának és a Szent Egyház méltóságának védelmében”, M .: Mik, 1999.
P. Ariotti, "From the top to the láb egy árboc egy mozgó hajón", Annals of Science, 28. kötet, 2. szám, pp. 191-203(13), 1972.
A. Armitage, "The deviation of falling body", Annals of Science, 5. kötet, 4. szám, pp. 342-51, 1947.
Burstyn HL A Föld forgásának eltérítő ereje Galileitől Newtonig // Annals of Science. - 1965. - 1. évf. 21. - P. 47-80.
Burstyn HL Korai magyarázatok a Föld forgásának szerepéről a légkör és az óceán keringésében // Ízisz. - 1966. - 1. évf. 57. - P. 167-187.
JW Campbell, "The Deviations of Falling Bodies", Journal of the Royal Astronomical Society of Canada, 4. évf. 12. o. 202-209, 1918. Online
B. Chatterjee, "Aryabhata Föld forgáselméletének pillantása", Indian J. History Sci., 9. kötet (1), pp. 51-55, 1974.
A.H. Compton, "A Determination of the Latitude, Azimuth, and the Length of the Day Dependent of Astronomical Observations", Popular Astronomy, vol. 23, pp. 199-207, 1915. Online
JLE Dreyer, "A bolygórendszerek története Thalésztől Keplerig", Cambridge University Press, 1906. PDF
R. Dugas, "A mechanika története", Editions du Griffon, Neuchatel, Svájc, 1955. PDF
CM Graney, "Contra Galileo: Riccioli 'Coriolis-Force' Argument on the Earth's Diurnal Rotation", Physics in Perspective, V. 13, No 4, 387-400, 2011. Online (a link nem elérhető)
E. Grant, "Késő középkori gondolkodás, Kopernikusz és a tudományos forradalom", Journal of the History of Ideas, 20. évf. 23. sz. 2, pp. 197-220, 1962.
E. Grant, "A Source Book in Medieval Science", Harvard University Press, 1974.
E. Grant, "A Föld központiságának és mozdulatlanságának védelmében: Scholastic Reaction to Copernicanism in the Seventeenth Century", Transactions of the American Philosophical Society, New Ser., Vol. 74. sz. 4. (1984), pp. 1-69.
W. G. Guthrie, "The rotation of the Earth", Irish Astronomical Journal, Vol. 1. o. 213, 1951. Online
JG Hagen, "A szabad ingával végzett kísérlet fényképezve", Popular Astronomy, Vol. 38. o. 381, 1930. Online
TL Heath , "Szamoszi Aristarchus, az ókori Kopernikusz: a görög csillagászat története Arisztarchoszig", Oxford: Clarendon, 1913; újranyomva New York: Dover, 1981. PDF
KJ Howell, "A bibliaértelmezés szerepe Tycho Brahe kozmológiájában", Stud. Hist. Phil. Sc., Vol. 29. sz. 4, pp. 515-537, 1998.
A. Koyre, "Galileo and the Scientific Revolution of the Seventeenth Century", The Philosophical Review, Vol. 52. sz. 4, pp. 333-348, 1943.
A. Koyre, "A Documentary History of the Problem of the Fall from Kepler to Newton", Transactions of the American Philosophical Society, New Ser., Vol. 45, sz. 4., pp. 329-395, 1955.
T. S. Kuhn: "A kopernikuszi forradalom: planetáris csillagászat a nyugati gondolkodás fejlődésében", Cambridge: Harvard University Press, 1957. ISBN 0-674-17100-4 .
D. Massa, "Giordano Bruno and the top-sail experiment", Annals of Science, 30. kötet, 2. szám, pp. 201-211(11), 1973.
G. McColley: "A Föld napi forgásának elmélete", Isis, 26. kötet (1937), 392-402. oldal.
FJ Ragep, "Tusi és Kopernikusz: A Föld mozgása kontextusban", Science in Context 14 (2001) (1-2), p. 145-163.
WF Rigge, "A Föld forgásának kísérleti bizonyítékai", Popular Astronomy, vol. 21, pp. 208-216, 267-276, 1913. 1. rész 2. rész
E. Rosen, "Kepler és a lutheránus hozzáállás a kopernikuszhoz a tudomány és a vallás közötti harc összefüggésében", Vistas in Astronomy, vol. 18, 1. szám, pp. 317-338, 1975.
L. Russo, "Az elfeledett forradalom: hogyan született a tudomány ie 300-ban, és miért kellett újjászületnie", Berlin: Springer 2004.
C. Schiller, "Motion Mountain", online kiadás (5. fejezet. A Föld forgásától a mozgás relativitásáig)
BL van der Waerden, "A bolygók mozgásáról Pontuszi Heraklidész szerint", Arch. Internat. Hist. sci. 28 (103), 167-182 (1978). Orosz fordítás
BL van der Waerden, "A heliocentrikus rendszer a görög, perzsa és hindu csillagászatban", "From deferent to equant: A Volume of Studies in the History of Science in the Ancient and Medieval Near East ES Kennedy tiszteletére", Annals of a New York-i Tudományos Akadémia, 500. kötet, 1987. június, 525-545. Orosz fordítás (elérhetetlen link)
RS Westman, "The Copernicus and the Churches", Isten és természet: Történelmi esszék a kereszténység és a tudomány találkozásáról, szerk. írta D.C. Lindberg és R.L. Numbers, p. 76-113, Berkeley: University of California Press, 1986.
Pasynok, L. Módszerek és eszközök a Föld forgási paramétereinek meghatározásához : [ arch. 2020. december 10. ] / FSUE VNIIFTRI. — A modern metrológia almanachja. - 2016. - V. 3., 8. sz. - S. 269–323. - UDC 521,3, 521,92 . — ISSN 2313-8068 .

Linkek

Yu. A. Kimelev, T. L. Polyakova Tudomány és vallás. 3. fejezet A kopernikuszi forradalom .
I. V. Lupandin . Természetfilozófiatörténeti előadások: 10. Nicholas Oresme kozmológiája , 12. Szász Albert kozmológiája .
V. F. Mayorov . Honnan lehet tudni, hogy a Föld forog?
G. A. Guriev . A világ rendszerei az ókortól napjainkig
Foucault tapasztalata: bizonyíték a Föld forgására
G. Hagen . J. Systems of the Universe (A katolikus enciklopédia )
Merre tartunk? . Letöltve: 2013. március 6. (Orosz)

Szótárak és enciklopédiák	nagy kínai
Bibliográfiai katalógusokban	GND : 4015205-4 J9U : 987007567853605171 LCCN : sh85040448 NKC : ph127609

föld
A Föld története	A Föld kora A Föld geológiai története Geológiai lépték A földi élet története Föld eljegesedése A halvány fiatal nap paradoxona óriás hatáselmélet Az evolúció idővonala
A Föld fizikai tulajdonságai	Súly Gravitációs mező Mágneses mező föld alakja Föld ellipszoid geoid ellapultság
A Föld héjai	Föld szerkezete Sejtmag Ugat Légkör Hidroszféra Bioszféra
Földrajz és geológia	Ausztrália Antarktisz Afrika Eurázsia Ázsia Európa Amerika Észak Amerika Dél Amerika Atlanti-óceán Indiai-óceán Jeges tenger Csendes-óceán Déli óceán Kontinensvándorlás Kontinens Palást óceán szuperkontinens Lemeztektonika
Környezet	Biome biológiai sokféleség vadvilág Éghajlat Globális felmelegedés Időjárás Természet természeti terület ökológiai tároló Ökológia Ökoszisztéma
Lásd még	A Föld jövője A Föld feltételezett természetes műholdai Föld Napja Föld zászló Világ Katasztrófa A Föld napi forgása A Föld gyűrűi
" Természet " kategória "Tudomány" portál