Будучи неподвижны относительно поверхности Земли, мы вращаемся вокруг ее оси и вместе с ней движемся относительно Солнца со скоростью примерно 30 км/с. Сама Солнечная система движется относительно центра Галактики со скоростью 250 км/с.
Самые далекие галактики движутся относительно нас (удаляясь от нас) с огромными скоростями, большими 250000 км/с (т.е. 900000 км/ч). Чем дальше находятся галактики, тем больше скорость их удаления. Наблюдая все более далекие объекты, ученые приходят к новым открытиям о строении объектов Вселенной, о свойствах, связях пространства, и времени, сил и скоростей, масс и энергии.
На основе новых фактов, получаемых при использовании все более и более точных инструментов, более и более мощных телескопов выдвигаются новые гипотезы, строятся теории о происхождении и развитии небесных тел в отдельности и всей Вселенной в целом.
«С волнением просмотрели мы еще двенадцать пластинок… и на четырех из них нашли тот же объект, вне всякого сомнения – новую комету, так как на близких экспозициях было заметно ее перемещение относительно звезд. После просмотра всех каталогов и эфемерид за 1969 год по кометным циркулярам было установлено, что комета действительно новая и мы держим в руках…
Классифицировать пустыни можно по-разному: По климатическим зонам: полярные — Антарктида, Гренландия, побережье и острова Арктики; умеренного климата, холодные и теплые — в Центральной и Средней Азии, в Северной Америке и Патагонии; и, наконец, субтропические жаркие — Сахара, пустыни Австралии, Индостана, Тихоокеанского побережья Южной Америки. По составу почвы: песчаные (эрги), песчано-щебнистые, щебнисто-гипсовые (серир, peг), каменистые (гам-мада,…
Когда проникаешь глубоко под землю, кажется, что попадаешь в совершенно безжизненный, застывший мир. Но это только кажется. В пещерах обитает более 800 видов летучих мышей — самых крупных представителей подземного животного мира. Летучие мыши выполняют ночью ту полезную работу, которую птицы делают днем, — уничтожают множество вредных насекомых. С глубокой древности человек считал летучих мышей…
Гренландия — крупнейший и один из старейших островов мира. Его северная оконечность, расположенная выше 85 градуса северной широты, находится на расстоянии около 700 километров от Северного полюса, а южная — на шестидесятой параллели, то есть примерно на той же широте, что и Санкт-Петербург. Длина острова около 2 700 километров. Гренландия почти целиком покрыта льдами, которые…
Почему же звездное небо как будто вращается и почему именно Полярная звезда почти неподвижна? Оказывается, причина этого кажущегося движения звезд заключается во вращении Земли. Подобно тому, как человеку, кружащемуся по комнате, представляется, будто вся комната кружится вокруг него, так и мы, находящиеся на вращающейся Земле, видим, будто бы движущиеся звезды. Наша Земля имеет ось вращения…
Рядом с Андромедой находится созвездие Пегаса, которое особенно хорошо видно в полночь в середине октября. Три звезды этого созвездия и. звезда альфа Андромеды образуют фигуру, получившую у астрономов название “Большой квадрат”. Его можно легко найти на осеннем небе. Крылатый конь Пегас возник из обезглавленного Персеем тела Медузы Горгоны, но не унаследовал от нее ничего плохого….
Это созвездие называлось у греков Гид-рохос, у римлян — Акуариус, у арабов — Сакиб-аль-ма. Все это означало одно и тоже: человек, льющий воду. С созвездием Водолея связан греческий миф о Девкалионе и его жене Пирре — единственных людях, спасшихся от всемирного потопа. Название созвездия действительно приводит на “родину всемирного потопа” — в долину рек Тигр…
В астрономии спутником называется тело, которое вращается вокруг большего по размерам тела и удерживается силой его притяжения. Луна — спутник Земли. Земля — спутник Солнца. Все планеты Солнечной системы, за исключением Меркурия и Венеры, имеют спутники. Искусственные спутники — это созданные человеком космические аппараты, вращающиеся вокруг Земли или другой планеты. Их запускают с различными целями:…
Когда люди узнали, на каком расстоянии от Земли находится Солнце, они поняли, что Солнце очень большое. И все-таки насколько велико? С чем его сравнить? Если вообразить себе большущий пустой шар такой же величины, как Солнце, и много маленьких шариков размером с нашу планету, то оказывается, что в одном большом шаре поместится один миллион триста тысяч…
Можно сказать о законах “жизни” планет, если иметь в виду, что жизнь — это движение. Если бы планеты остановились, прекратили бы по каким-то причинам свой бег по круговым орбитам, то упали бы на Солнце. Немецкий ученый Иоганн Кеплер (1581—1630) открыл законы движения планет. Путем вычислений он доказал, что планеты движутся не по окружностям, как думали…
Независимо от того, что постоянные передвижения нашей планеты обычным образом неощутимы, разнообразные научные факты давно доказали, что планета Земля перемещается по своей, строго определенной траектории не только вокруг самого Солнца, но и вокруг собственной оси. Именно этим обуславливаются масса природных явлений, наблюдаемых людьми ежедневно, таких, например, как смена времени дня и ночи. Даже в данную секунду, читая эти строки, вы пребываете в постоянном движении, движении, которое обусловлено перемещением родной планеты.
Непостоянное движение
Интересно, что скорость самой Земли не является величиной постоянной, по причинам, которые ученым, к сожалению, до этого времени не удалось объяснить, однако, доподлинно известно, что каждый из веков Земля несколько замедляет скорость своего обычного вращения на величину, равную приблизительно 0,0024 секунды. Считается, что подобная аномалия напрямую связана с неким лунным притяжением, обуславливающим приливы и отливы, на которые и наша планета также расходует значимую долю своей собственной энергии, которая и «тормозит» ее индивидуальное вращение. Так называемые приливные выступы, движущиеся по обыкновению в направлении, противоположном ходу Земли, обуславливают возникновение неких сил трения, которые, в соответствии с законами физики, являются главным тормозящим фактором такой мошной космической системы, как Земля.
Конечно, никакой оси на самом деле нет, это воображаемая прямая, которая помогает производить расчеты.
За один час, считается, Земля совершает оборот в 15 градусов. За сколько она оборачивается вокруг оси полностью, догадаться нетрудно: 360 градусов - за одни сутки в 24 часа.
Сутки в 23 часа
Понятно, что Земля оборачивается вокруг своей собственной оси за привычные людям 24 часа - обыкновенные земные сутки, а точнее - за 23 часа минут и почти 4 секунды. Движение происходит неизменно с западной части на восточную и никак иначе. Нетрудно вычислить, что при таких условиях скорость на экваторе будет достигать около 1670 километров в час, постепенно снижаясь при приближении к полюсам, где плавно переходит к нулю.
Невооруженным глазом обнаружить вращение, совершаемое Землей со столь гигантской скоростью, нельзя, ведь вместе с людьми движутся и все окружающие предметы. Все планеты солнечной системы совершают подобные движения. Так, например, Венера имеет гораздо меньшую скорость движения, именно поэтому ее сутки отличаются от земных более чем в двести сорок три раза.
Самыми быстрыми из известных сегодня планет считаются Юпитер и планета Сатурн, совершающие свой полный поворот вокруг оси за десять и десять с половиной часов соответственно.
Нужно отметить, что вращение Земли вокруг своей оси - крайне интересный и непознанный факт, нуждающийся в дальнейшем пристальном изучении ученых всего мира.
Источники:
- Физматика Задача № 35
«И все-таки она вертится!» - знамениты слова, которые приписывают Галилею. Наша планета вращается не только вокруг солнца, но и вокруг своей оси. Почему это происходит, гипотез выдвинуто немало, но к общему мнению ученые пока не пришли.
Впервые о вращении Земли вокруг своей оси Коперник в трактате 1543 года «Об обращении небесных сфер». А вот точный ответ на вопрос, это происходит, не найден до сих пор. Самая известная из гипотез связана с теорией возникновения Земли. По ней наша образовалась из облаков космической пыли, которые «сбившись в кучу» и образовали ядро или центр Земли. Далее к нему притягивались другие космические тела, при столкновении с которыми планета начала вращаться. И далее вращение происходит уже по инерции.Эта теория относится к возникновению не только Земли, но и остальных планет Солнечной системы. Эта гипотеза не может объяснить, почему шесть планет вращаются в одну сторону, а Венера – в прямо противоположную.Кроме того, вплоть до начала XX века считалось, что Земля вращается с постоянной скоростью, и период ее обращения даже за единицу времени. Но в результате длительных наблюдений выяснилось, что вращения Земли неравномерны. Происходят годовые, полугодовые, месячные и полумесячные колебания скорости вращения, во которых Земля ускоряет и замедляет свое вращение на тысячные доли секунды, из-за чего продолжительность суток то возрастает, то уменьшается. Это опровергает теорию вращения Земли по инерции и гипотезу С.И. Брагинского, по которой наша планета представляется своеобразной динамо-машиной.Связывают причины вращения Земли с внешним воздействием на планету Солнца. Оно разогревает жидкие и газообразные субстанции планеты. Происходит это неравномерно и способствует возникновению «воздушных» и «морских» течений. А они в свою очередь взаимодействуют с земной корой, движут ее и влияют на ускорение и замедление вращения. Ученые установили, что в летний период (с июня по сентябрь) Земля вращается быстрее, чем в другие сезоны. А после мощнейшей вспышки на Солнце 25 февраля 1956 года наша планета внезапно изменила скорость своего вращения.
Источники:
- Теория вращения Земли
- Почему Земля вращается?
Смена дня и ночи, наступление очередного времени года - все это говорит о том, что планета отнюдь не неподвижна. Она вращается. Однако на то, чтобы доказать этот факт, ушли сотни лет.
«Я же стою на месте», - скажете вы, потому что находитесь в неподвижном состоянии. Всячески можно убедить своего собеседника, что вы неподвижны.
Однако все не так просто, как кажется на первый взгляд. Все предметы, которые окружают людей (стул, стол, ваша комната, телевизор, компьютер, окно, шторка, даже воздух) движутся. Движется все вместе потому, что Земля вращается вокруг своей оси. Многими учеными доказано и каждый школьник это знает, что Земля вращается не только вокруг своей оси, но и вокруг Солнца. Вокруг Солнца Земля вращается «не так, как сама захочет», а по определенной траектории, напоминающей эллипс.
- Движение Земли подобно юле, которая вращается вокруг оси и в то же время крутится по полу.
Люди убедились в том, что Земля все-таки движется, а значит, вращаясь вокруг своей оси, планета совершает один оборот за 24 часа – это суточное вращение Земли, которое вызывает перемену дня и ночи.
Солнце в 1300 тыс. раз больше Земли и имеет большую массу. От Солнца наша планета находится на расстоянии около 150 млн. км. Средняя скорость движения Земли вокруг Солнца 30 км в секунду, т. е. 108 тыс. км в час. Полный оборот совершается за 365 суток 5 ч 48 мин и 46 сек, ровно один год. А эти 5 ч 48 мин и 46 сек составляют ещё ¼ суток. Если сложить количество этих минут за четыре года, то получаются полные сутки. Именно поэтому каждый четвёртый год состоит ровно из 366 суток. Этот год считается високосным .
Стоит отметить тот факт, что не все было так гладко в изучении вращения Земли. К примеру, такой известный ученый, как Галилео Галилей высказывал свою точку зрения против вращения Земли. Он приводил достаточно яркий : если тело сбросить с вершины башни, то оно должно переместиться, так как Земля вращается. И к подножию упасть оно просто не может! Однако проведя аналогичный опыт, можно убедиться, что никакого отклонения вовсе не существует. С позиции наблюдателя тело движется по параболе. Обе эти траектории можно считать правильными, смотря в какой системе отсчета их рассмотреть.
- Скорость вращения Земли должен знать любой знающий и интересующийся планетой человек. Эти знания будут полезны в будущем для научных исследований.
Моё знакомство с движением нашей планеты началось с популярного когда-то тренажёра: вращающегося диска «Грация». До сих пор помню, как мне, шестилетней малявке, рассказывал папа космосе, звездах, орбитах планет… Нельзя сказать, что я тогда до конца поняла, как движется Земля в космическом пространстве. Но заинтересовалась на всю жизнь.
Движение Земли в космосе
Первое, что необходимо знать: Солнце не является центром мироздания – как, впрочем, и сама Земля. Наша родная Солнечная система – лишь крохотный участок космоса в одном из рукавов Млечного Пути . Который, в свою очередь, является одной из миллиардов галактик, а ведь нашей науке известны лишь самые близкие наши «соседи»! И все эти космические объекты перемещаются. Постоянно. Одновременно.
Представить это очень сложно, поэтому в детстве папа объяснял это мне так: представьте себе горошину, которая катается в детской погремушке в руке малыша, сидящего на карусели. А карусель установлена на палубе тихоокеанского лайнера. Представили? Так вот, мы – микробы, живущие на той самой горошине.
Словом, земной шар одновременно:
- вращается вокруг своей оси , благодаря чему солнце освещает то один, то другой бок планеты, и н очь сменяется днём ;
- крутится по вытянутой траектории вокруг своей звезды ;
- облетает, вместе со всей Системой, центр Млечного Пути по широкой, равной миллионам лет, орбите;
- и, наконец, вместе с Солнцем и всей нашей галактикой перемещается вокруг высчитанного астрономами (хотя и не обнаруженного пока в телескопы) центра Вселенно й , вокруг которого вращаются все известные на сегодняшний день галактики.
Так что, объективно говоря, траектория движения Земли представляет собой не круг, а спираль , на каждом новом витке которой наша планета оказывается в другой точке космического пространства.
Скорость движения Земли
Меня в детстве, помнится, озадачил факт, что вращение Земли измеряют не в часах или днях, а километрах. Любая точка на экваторе несётся в пространстве со скоростью 1674 километров в час относительно центра вращения. Кстати, полный оборот вокруг себя наша планета делает не за сутки, как принято считать, а немного меньше: 23 часа, 56 минут, плюс ещё 4 секунды . Именно из этих лишних мгновений раз в четыре года набегает лишний февральский день .
А скорость полёта вокруг солнца и вовсе ужасает: 29 километров в секунду – это около 108 тысяч километров в час!
Направление движения Земли
Мало знать, «как» движется земля в космическом пространстве – надо ещё представлять, в какую сторону она движется. Все вихревые потоки в нашей галактике закручены, условно говоря, «справа налево».
Таким образом, Солнечная система странствует вокруг центра Млечного Пути против часовой стрелки . И точно в таком же направлении летит вокруг звезды наш маленький голубой шарик. Именно поэтому мы, живущие на этом шарике, видим, как ползёт слева направо наше светило по небу: так для человека, едущего в поезде, кажется, что неподвижно стоящие столбы убегают назад, в сторону, противоположную той, в которую двигается состав.
Вы сидите, стоите или лежите, читая эту статью, и не ощущаете, что Земля вращается вокруг своей оси с бешеной скоростью - примерно 1 700 км/ч на экваторе. Однако скорость вращения не кажется такой уж быстрой, если перевести ее в км/с. Получится 0,5 км/с - едва заметная вспышка на радаре, в сравнении с другими окружающими нас скоростями.
Так же, как и другие планеты Солнечной системы, Земля вращается вокруг Солнца. И чтобы удерживаться на своей орбите, она двигается со скоростью 30 км/с. Венера и Меркурий, находящиеся ближе к Солнцу, двигаются быстрее, Марс, орбита которого проходит за орбитой Земли, движется намного медленнее нее.
Но даже Солнце не стоит на одном месте. Наша галактика Млечный Путь - огромная, массивная и тоже подвижная! Все звезды, планеты, газовые облака, частицы пыли, черные дыры, темная материя - все это движется относительно общего центра масс.
По предположениям ученых, Солнце находится на расстоянии 25 000 световых лет от центра нашей галактики и двигается по эллиптической орбите, совершая полный оборот каждые 220–250 млн лет. Получается, что скорость Солнца - около 200–220 км/с, что в сотни раз выше скорости движения Земли вокруг оси и в десятки раз выше скорости ее движения вокруг Солнца. Вот так выглядит движение нашей Солнечной системы.
Стационарна ли галактика? Снова нет. Гигантские космические объекты обладают большой массой, а следовательно, создают сильные гравитационные поля. Дайте Вселенной немного времени (а оно у нас было - примерно 13,8 миллиардов лет), и все начнет двигаться в направлении наибольшего притяжения. Вот почему Вселенная не однородна, а представляет собой галактики и группы галактик.
Что это означает для нас?
Это означает, что Млечный Путь тянут к себе другие галактики и группы галактик, расположенные поблизости. Это означает, что доминируют в этом процессе массивные объекты. И это означает, что не только наша галактика, но и все окружающие испытывают влияние этих «тягачей». Мы все ближе подходим к пониманию того, что происходит с нами в космическом пространстве, но нам все еще не хватает фактов, например:
- каковы были начальные условия, при которых зародилась Вселенная;
- как различные массы в галактике двигаются и изменяются со временем;
- как образовывался Млечный Путь и окружающие галактики и скопления;
- и как это происходит сейчас.
Однако есть трюк, который поможет нам разобраться.
Вселенную наполняет реликтовое излучение с температурой 2,725 К, которое сохранилось со времен Большого Взрыва. Кое-где есть крошечные отклонения - около 100 мкК, но общий температурный фон постоянен.
Это происходит потому, что Вселенная образовалась в результате Большого Взрыва 13,8 миллиардов лет назад и до сих пор расширяется и охлаждается.
Через 380 000 лет после Большого Взрыва Вселенная охладилась до такой температуры, что стало возможным образование атомов водорода. До этого фотоны постоянно взаимодействовали с остальными частицами плазмы: сталкивались с ними и обменивались энергией. По мере остывания Вселенной заряженных частиц стало меньше, а пространства между ними - больше. Фотоны смогли свободно перемещаться в пространстве. Реликтовое излучение - это фотоны, которые были излучены плазмой в сторону будущего расположения Земли, но избежали рассеяния, так как рекомбинация уже началась. Они достигают Землю сквозь пространство Вселенной, которая продолжает расширяться.
Вы сами можете «увидеть» это излучение. Помехи, которые возникают на пустом канале телевизора, если вы используете простую антенну, похожую на заячьи уши, на 1% вызваны реликтовым излучением.
И все-таки температура реликтового фона не одинакова во всех направлениях. По результатам исследований миссии Planck, температура несколько различается в противоположных полушариях небесной сферы: она немного выше на участках неба южнее эклиптики - около 2,728 K, и ниже в другой половине - около 2,722 K.
Карта микроволнового фона, сделанная при помощи телескопа Planck.
Эта разница почти в 100 раз больше остальных наблюдаемых колебаний температуры реликтового фона, и это вводит в заблуждение. Почему так происходит? Ответ очевиден - эта разница происходит не из-за флуктуаций реликтового излучения, она появляется, потому что есть движение!
Когда вы приближаетесь к источнику света или он приближается к вам, спектральные линии в спектре источника смещаются в сторону коротких волн (фиолетовое смещение), когда отдаляетесь от него или он от вас - спектральные линии смещаются в сторону длинных волн (красное смещение).
Реликтовое излучение не может быть более или менее энергичным, значит, мы движемся сквозь пространство. Эффект Доплера помогает определить, что наша Солнечная система движется относительно реликтового излучения со скоростью 368 ± 2 км/с, а местная группа галактик, включающая Млечный Путь, галактику Андромеды и галактику Треугольника, движется со скоростью 627 ± 22 км/с относительно реликтового излучения. Это так называемые пекулярные скорости галактик, которые составляют несколько сотен км/с. Помимо них существуют еще космологические скорости, обусловленные расширением Вселенной и рассчитываемые по закону Хаббла.
Благодаря остаточному излучению от Большого Взрыва мы можем наблюдать, что во Вселенной постоянно все движется и изменяется. И наша галактика - лишь часть этого процесса.
Однако, в космосе все по-другому, некоторые явления просто необъяснимы и никаким законам не поддаются в принципе. Например, запущенный несколько лет назад спутник, или другие объекты будут вращаться по своей орбите и никогда не упадут. Почему так происходит, с какой скоростью летит ракета в космос ? Физики предполагают, что есть центробежная сила, которая нейтрализует действие гравитации.
Проделав небольшой эксперимент, мы можем сами, не выходя из дома, это понять и ощутить. Для этого нужно взять нитку и привязать к одному концу небольшой груз, далее нить раскрутить по окружности. Мы почувствуем, что чем выше скорость, тем траектория у груза будет четче, а нить больше натягивается, если ослабить силу, скорость вращения объекта уменьшится и риск того, что груз упадет, возрастает в несколько раз. Вот с такого небольшого опыта мы и начнем развивать нашу тему - скорость в космосе .
Становится понятно, что высокая скорость позволяет любому объекту преодолевать силу притяжения. Что касается космических объектов, любых у них у каждого своя скорость, она разная. Определяется четыре основных вида такой скорости и самая маленькая из них первая. Именно на такой скорости летит корабль на орбиту Земля.
Для того чтобы вылететь за ее пределы нужна вторая скорость в космосе . На третьей скорости полностью преодолевается тяготение и можно вылететь за пределы солнечной системы. Четвертая скорость ракеты в космосе позволит покинуть саму галактику, это примерно 550 км/с. Нам всегда было интересна скорость ракеты в космосе км ч, при выходе на орбиту она равняется 8 км/с, за ее пределы - 11 км/с, то есть, развивая свои возможности до 33 000 км/ч. Ракета наращивает постепенно скорость, полноценный разгон начинается с высоты 35 км. Скорость выхода в космос составляет 40000 км/ч.
Скорость в космосе: рекорд
Максимальная скорость в космосе - рекорд, установленный 46 лет назад, до сих пор держится, его совершили астронавты, принимавшие участие в миссии «Аполлон 10». Облетев Луну, обратно они возвращались, когда скорость космического корабля в космосе составляла 39 897 км/час. В ближайшем будущем планируется отправить в пространство невесомости корабль «Орион», который будет выводить космонавтов на низкую околоземную орбиту. Возможно, тогда удастся побить 46-летний рекорд. Скорость света в космосе - 1 млрд км/час. Интересно, сможем ли мы преодолеть такое расстояние со своей максимально доступной скоростью в 40 000 км/час. Вот какая скорость в космосе развивается у света, но мы это не ощущаем здесь.
Теоретически человек может перемещаться со скоростью несколько меньшей скорости света. Однако это повлечет за собой колоссальный вред, особенно для неподготовленного организма. Ведь для начала такую скорость нужно развить, приложить усилие, чтобы безопасно ее снизить. Потому как быстрое ускорение и замедление может стать смертельным для человека.
В древние времена считалось, что Земля неподвижна, никого не интересовал вопрос о скорости ее вращения по орбите, потому как таких понятий в принципе не существовало. Но и сейчас дать однозначный ответ на вопрос сложно, потому что величина неодинаковая в разных географических точках. Ближе к экватору скорость будет выше, в районе юга Европы она равняется 1200 км/час, вот такая средняя скорость Земли в космосе .
