Pasirodo, kad Žemė nesisuka aplink Saulę? 2017 m. gruodžio 23 d

Tikriausiai kai kurie iš jūsų jau žiūrėjo internete vaizdo įrašą iškalbingu pavadinimu „Žemė nesisuka aplink Saulę“. Jei dar nespėjote jo perskaityti, čia jie yra įrašo pradžioje, o po iškarpa yra mažiau informatyvi pirmoji dalis. Beje, pirmoji dalis surinko beveik tris milijonus peržiūrų.

Išsiaiškinkime, ar čia sensacija...

Jei pažvelgsite į tai, kaip kitų svetainių lankytojai reagavo į vaizdo įrašą, pradedate suprasti, kad veltui buvo nustota dėstyti astronomiją mokyklose, ypač vidurinių mokyklų vaikams. „Profesionalai“, beje, taip pat padarė savo ženklą. Kai kuriose svetainėse šio vaizdo įrašo turinys buvo įrėmintas naujienų apie kitą mokslininkų atradimą dvasia. Tiesa, atsižvelgiant į šio turinio kokybę, jis pasirodė maždaug toks pat, kaip centriniais kanalais rodomi Uzbekijos „Pragaro vartai“, kurie juos perdavė kaip Čeliabinsko meteorito kraterį. Prisiminkite, mes apie tai diskutavome

Jei trumpai kalbėtume apie tai, ką matėme, tai autorius imasi žinomų faktų, pateikdamas juos palankioje šviesoje (ar visi pastebėjo portalo reklamą iš pradžių?), o viską įvelka į „Sensacijos“ ir „Šoko“ kiautą. Kaip teigia vaizdo įrašo kūrėjas (-ai), pasirodo, kad mūsų planeta nesisuka aplink Saulę! Tai, kas judina ją, Saulę ir net plaukus ant galvos, yra tam tikra „spiralinė energija“. Kaip įrodymą autorius pateikia keletą pavyzdžių su sraigtais, įskaitant net DNR molekulę. Tarsi tų pačių pavyzdžių ratui nepavyktų rasti.

Čia reikia pažymėti, kad mūsų planeta tikrai juda spirale, ir tai yra gana logiška, nes pati Saulė taip pat nestovi vietoje, o juda kosmose 217 kilometrų per sekundę greičiu. Taigi, praskriedama pro savo orbitą ir atsidūrusi tame pačiame taške kaip ir prieš metus, Žemė nuo ankstesnės padėties bus nutolusi beveik 7 milijardus kilometrų. Jei pažvelgsite į visa tai iš šono, planeta iš tikrųjų juda spirale. Bet tai, atleiskite, nereiškia, kad Žemė nesisuka aplink Saulę. Gravitacija dėl akivaizdžių priežasčių dar nebuvo panaikinta.

Autorius iš tikrųjų viską parodo teisingai, bet pateikia tai kaip „valdžios apgaulę“. Natūralu, kad jei visuomenė išsiaiškins, kad Žemė, hipotetiškai, nesisuka aplink Saulę (nepaisant to, kad žvaigždė reguliariai kyla rytuose ir leidžiasi vakaruose), tada pasaulyje prasidės karai ir įsivyraus chaosas. Tai valdžia slepia. Komedija nesiskiria. Tačiau labiausiai mane juokina įžūlumas, su kuriuo visa tai pateikiama. Vaizdo įraše tiesiogiai rašoma, kad „niekur nerasite informacijos apie Saulės sistemos judėjimą mūsų galaktikoje“. O liūdniausia, kad kai kas tuo tiki, o tai atskleidžia visus šiuolaikinės švietimo sistemos trūkumus. Ir visi autorių pateikti argumentai yra labai gerai paaiškinti moksliniu požiūriu ir patenka į paprastą logiką.

Medžiaga teisinga. Tačiau aiškinimas klaidingas. Tada reikia pasakyti, kad Mėnulis aplink Žemę nesisuka. Autorių žinios paviršutiniškos, o gebėjimas analizuoti artimas nuliui. Gravitacinėse sistemose judėjimas vyksta masės centro atžvilgiu elipsinėmis trajektorijomis. Saulės sistemoje masės centras praktiškai sutampa su Saulės centru, nes Saulės masė yra maždaug 97–99% (reikia patikslinti, nepamenu). Bet jei nagrinėsime PLANETŲ judėjimą galaktikos sistemoje, tai jų sukimosi judėjimas aplink Saulę yra uždėtas bendram Saulės sistemos judėjimui aplink Galaktikos masės centrą ir tt Ir taip išeina, kad galime sako, kad jie nuslėpė nuo mūsų tai, kad kai mes sėdime ar gulime, tada iš tikrųjų judame ir net kosminiu greičiu

Tačiau verta paminėti, kad patys vaizdo įrašai yra sukurti labai kokybiškai, nuo Oriono žvaigždyno pačioje pradžioje iki grupės „Two Steps From Hell“ muzikinio akompanimento. Čia baigiasi visi teigiami aspektai. Iš jų išskaičiavimo esmė ta, kad turime destruktyvaus turinio, kuris moksleivius ir kitus pernelyg patiklus asmenis zombina ne blogiau nei vakarinės televizijos laidos, kurias taip mėgsta kone visa šalis.

Žmogus vystydamasis turi įveikti daugybę klaidingų nuomonių. Tai pasakytina ir apie ryškiausius dangaus objektus – Saulę ir Mėnulį. Senovėje žmonės buvo tikri, kad Saulė sukasi aplink Žemę. Tada paaiškėjo, kad Žemė sukasi aplink Saulę. Ir iki šiol beveik visi laikosi šio teiginio, net nesusimąstydami apie tai, kad iš tikrųjų tai nėra teisinga.

Bet kuris vidurinės mokyklos mokinys gali tai suprasti. Tačiau dėl „visuotinai priimtos nuomonės“ uždengimo ant jo akių net puikus studentas automatiškai paklūsta klaidingai daugumai. Ir, be to, puikus mokinys pirmasis imsis puolimo – apgins savo mirgančias žinias: kodėl, matome, kad Mėnulis išeina už horizonto ir vėl pasirodo, tai yra, Mėnulis daro revoliuciją. aplink Žemę, o tai reiškia, kad jis sukasi aplink Žemę.

Niekas nesiginčija su tuo, kad Mėnulis išeina už horizonto ir vėl grįžta. Tačiau stebėtojo Mėnulyje požiūriu, Žemė taip pat atlieka panašius judesius – bet šį kartą Mėnulio horizonto atžvilgiu. Taigi, kyla natūralus ir logiškas klausimas: kuri planeta sukasi aplink kurią planetą? Ir dar vienas dalykas: tiek Mėnulis, tiek Saulė dangumi juda maždaug vienodai, todėl senovės žmonės buvo tikri, kad abu dangaus kūnai sukasi aplink Žemę. Tačiau paaiškėjo, kad jie juda skirtingais būdais: Mėnulis aplink Žemę, o Žemė - aplink Saulę. Nors, kaip jau minėjome, abu klysta.

Dabar pažiūrėkime, kaip tai padaryti teisingai. Kad suprastume Mėnulio, Žemės ir Saulės judėjimą, turime nuspręsti, kokiu požiūriu mes žiūrime į šią situaciją. Į variantus nesigilinsime, tik pasakysime, kad apskritai visi dangaus kūnai suksis (ar darys kitus judesius) aplink dangaus kūną, ant kurio yra stebėtojas. Ir jei laikysimės šios pozicijos, tai vėl prives prie neteisingo rezultato.

Norint pašalinti suvokimo klaidas, būtina pasiekti tašką, kuris iš tikrųjų yra nejudančioje būsenoje ir gali būti naudojamas kaip „patikima“ atskaitos sistema. Šis taškas yra vieta, kur prasidėjo Didysis sprogimas (šiuolaikiniu šio reiškinio supratimu). Pirmasis dangaus objektas, mūsų Visata, iš tikrųjų sukasi aplink šį tašką. Ir čia tikrai vyksta judėjimas žiedine orbita. Taigi, kas toliau?

Grįžtame į Saulės-Žemės-Mėnulio sistemą. Neįmanoma laikyti Mėnulio ir Žemės izoliuota ramybės būsenos sistema. Žemė juda labai dideliu greičiu, ir į šį Žemės judėjimą reikia atsižvelgti. Nors Mėnulis linkęs „bėgti“ aplink Žemę, Žemė juda dideliu atstumu. Dėl šio poslinkio kiekviename atskirame „revoliucijos“ cikle Mėnulio trajektorija Žemės atžvilgiu niekada negrįžta į ankstesnę padėtį, tai yra, niekada nesusidaro į apskritimą ar panašią figūrą. Kiekvienas paskesnis Mėnulio trajektorijos taškas pasislenka Žemės judėjimo kryptimi greičiu, lygiu Žemės judėjimo „aplink“ Saulę greičio ir Mėnulio judėjimo „aplink“ Žemę greičio geometrinei sumai.

Dėl to Mėnulis patiria sudėtingą periodinį judėjimą cikloidas . Lygiai tą patį judesį atlieka bet kuris rato ratlankio taškas žemės paviršiaus atžvilgiu. O planeta Žemė šiame pavyzdyje sutampa su to paties rato stebulės padėtimi ir juda žemės atžvilgiu tiesia linija. Galima apytiksliai apskaičiuoti tokio Žemės, Mėnulio ir Saulės judėjimo parametrus.

Ryžiai. Dangaus kūnų judėjimas: Žemės trajektorija (tiesi linija) ir Mėnulio trajektorija (cikloidas). Skaičiai nurodo laiko ašį žemiškų dienų sekos skalėje. Tai taip pat yra Žemės ir Mėnulio sistemos judėjimo kryptis.

Atstumas nuo Žemės iki Saulės yra 1 AU. (astronominis vienetas) – Žemės „orbitos“ kreivio spindulys. Tai rodo trajektorijos, pagal kurią vyksta kreivumas, ilgio tvarką, panašią į žemės „orbitos“ kreivumą. Atstumas nuo Žemės iki Mėnulio yra tik 0,00257 AU. Ši reikšmė parodo, kiek astronominių vienetų Mėnulis gali nukrypti nuo Žemės kurso viena ar kita kryptimi per Žemės transliacinį judėjimą. Šis nuokrypis yra ±0,257% atstumo tarp Saulės ir Žemės.

Tai reiškia, kad Mėnulio cikloido plotis yra tik 0,5% atstumo tarp Saulės ir Žemės. Palyginimui: jei atstumas tarp Saulės ir Žemės yra 1 metras, tai Mėnulio orbitos smūgis bus tik 5 milimetrai, tai yra, Mėnulis judės beveik tiesia linija, kurios plotis yra 5 milimetrų. Be to, ši linija nebus uždaryta.

O gal nori sužinoti ar pvz

Kai buvau mažas, aš to išmokau Žemė sukasi. Senelis kartą pasakojo apie saulės laikrodžius ir koks jų principas. Taip įprasta žiūrėti saulėtekį ir saulėlydį Saulė, bet kas bus, jei Žemė sustos?

Kokia kryptimi sukasi Žemė?

Viskas priklauso nuo to, kaip į tai žiūrite. Palyginti Pietų ašigalis, Žemės rutulys pasisuks ta kryptimi pagal laikrodžio rodyklę, ir atvirkščiai Šiaurės ašigalis. Logiška, kad sukimasis vyksta rytų kryptimi – juk Saulė pasirodo iš rytų ir išnyksta vakaruose. Mokslininkai nustatė, kad planeta palaipsniui lėtėja tūkstantosiomis sekundės dalimis per metus. Daugumos mūsų sistemos planetų sukimosi kryptis yra ta pati, vienintelės išimtys Uranas Ir Venera. Jei žiūrite į Žemę iš kosmoso, galite pastebėti dviejų tipų judėjimą: aplink savo ašį, o aplink žvaigždę – Saulę.

Nedaugelis žmonių nepastebėjo sūkurinė vonia vanduo vonioje. Šis reiškinys, nepaisant jo bendrumo, yra gana paslaptis mokslo pasauliui. Tikrai, į Šiaurės pusrutulis sūkurys nukreiptas prieš laikrodžio rodyklę, o atvirkščiai – viskas atvirkščiai. Dauguma mokslininkų mano, kad tai galios demonstravimas Koriolis(inercija, kurią sukelia sukimasis Žemė). Šios teorijos naudai galima paminėti keletą kitų šios jėgos apraiškų:

• V šiaurinis pusrutulis centrinės dalies vėjai ciklonas jie pučia prieš laikrodžio rodyklę, pietuose - atvirkščiai;
• kairysis geležinkelio bėgis susidėvi labiausiai Pietinis pusrutulis, tuo tarpu priešingai – dešinėje;

• prie upių in Šiaurės pusrutulis išreikštas dešinysis status krantas, Južnyje yra atvirkščiai.

O jei ji sustos

Įdomu įsivaizduoti, kas nutiktų, jei mūsų planeta nustoja suktis. Paprastam žmogui tai prilygtų važinėjimui mašinomis 2000 km/h greičiu ir tada staigus stabdymas. Manau, kad tokio įvykio pasekmių aiškinti nereikia, bet tai nebus blogiausia. Jei esate šią akimirką pusiaujo, žmogaus kūnas ir toliau „skris“ beveik 500 metrų per sekundę greičiu, tačiau tie, kuriems pasiseks būti arčiau polių, išgyventi pavyks, bet neilgai. Vėjas taps toks stiprus, kad jo veikimo jėga bus panaši į jėgą branduolinės bombos sprogimas ir vėjo trintis sukels gaisrai visoje planetoje.

Žemė, kaip žinome, nuolat juda ir šis judėjimas susideda iš jos sukimosi aplink savo ašį ir elipsės pavidalu aplink Saulę. Dėl šių sukimų mūsų planetoje keičiasi metų laikai, o diena užleidžia vietą nakčiai. Koks yra Žemės sukimosi greitis?

Žemės sukimosi aplink savo ašį greitis

Jei laikysime Žemės sukimąsi aplink savo ašį (žinoma, įsivaizduojamą), tai ji vieną pilną apsisukimą padaro per 24 valandas (tiksliau, 23 valandas, 56 minutes ir 4 sekundes), ir visuotinai priimta, kad ties pusiauju šio sukimosi greitis yra 1670 kilometrų per valandą. Mūsų planetos sukimasis aplink savo ašį sukelia dienos ir nakties kaitą, ir tai vadinama dienine.

Žemės sukimosi aplink Saulę greitis

Žemė sukasi aplink mūsų žvaigždę uždara elipsės trajektorija ir visą apsisukimą užbaigia per 365 dienas, 5 valandas, 48 ​​minutes ir 46 sekundes (šis laikotarpis vadinamas metais). Valandos, minutės ir sekundės sudaro dar ¼ dienos, o per ketverius metus šie „ketvirčiai“ sudaro visą dieną. Todėl kas ketvirti metai susideda iš lygiai 366 dienų ir yra vadinami

Žemės sukimasis yra vienas iš Žemės judesių, atspindintis daugybę astronominių ir geofizinių reiškinių, vykstančių Žemės paviršiuje, jos viduje, atmosferoje ir vandenynuose, taip pat artimoje erdvėje.

Žemės sukimasis paaiškina dienos ir nakties kaitą, tariamą kasdienį dangaus kūnų judėjimą, ant sriegio pakabinamo krovinio siūbavimo plokštumos sukimąsi, krintančių kūnų nukrypimą į rytus ir kt. Dėl sukimosi Žemės paviršiuje judančius kūnus veikia Koriolio jėga, kurios įtaka pasireiškia dešiniųjų upių krantų erozija šiauriniame pusrutulyje ir kairiųjų pietiniame Žemės pusrutulyje bei kai kuriose upių ypatybėse. atmosferos cirkuliacija. Išcentrinė jėga, kurią sukuria Žemės sukimasis, iš dalies paaiškina gravitacijos pagreičio skirtumus ties pusiauju ir Žemės ašigaliais.

Norint ištirti Žemės sukimosi dėsningumus, įvedamos dvi koordinačių sistemos, turinčios bendrą pradžią Žemės masės centre (1.26 pav.). Žemės sistema X 1 Y 1 Z 1 dalyvauja kasdieniame Žemės sukimosi procese ir lieka nejudanti žemės paviršiaus taškų atžvilgiu. XYZ žvaigždžių koordinačių sistema nėra susijusi su kasdieniu Žemės sukimu. Nors jo kilmė kosminėje erdvėje juda su tam tikru pagreičiu, dalyvaudama kasmetiniame Žemės judėjime aplink Saulę Galaktikoje, šį santykinai tolimų žvaigždžių judėjimą galima laikyti vienodu ir tiesiu. Todėl Žemės judėjimas šioje sistemoje (kaip ir bet kurio dangaus objekto) gali būti tiriamas pagal inercinės atskaitos sistemos mechanikos dėsnius. XOY plokštuma yra suderinta su ekliptikos plokštuma, o X ašis nukreipta į pradinės epochos pavasario lygiadienio tašką γ. Žemės koordinačių sistemos ašimis patogu imti pagrindines Žemės inercijos ašis, galimas ir kitas ašių pasirinkimas. Žemės sistemos padėtis žvaigždžių sistemos atžvilgiu dažniausiai nustatoma trimis Eilerio kampais ψ, υ, φ.

1.26 pav. Koordinačių sistemos, naudojamos Žemės sukimuisi tirti

Pagrindinė informacija apie Žemės sukimąsi gaunama iš kasdieninio dangaus kūnų judėjimo stebėjimų. Žemės sukimasis vyksta iš vakarų į rytus, t.y. prieš laikrodžio rodyklę, žiūrint iš Žemės Šiaurės ašigalio.

Vidutinis pradinės eros pusiaujo pokrypis į ekliptiką (kampas υ) beveik pastovus (1900 m. buvo lygus 23° 27¢ 08,26², o XX a. padidėjo mažiau nei 0,1²). Žemės pusiaujo ir pradinės epochos ekliptikos susikirtimo linija (mazgų linija) lėtai juda išilgai ekliptikos iš rytų į vakarus, pasislinkdama 1° 13¢ 57,08² per šimtmetį, dėl to keičiasi kampas ψ. 360° per 25 800 metų (precesija). Momentinė OR sukimosi ašis visada beveik sutampa su mažiausia Žemės inercijos ašimi. Remiantis stebėjimais, atliktais nuo XIX amžiaus pabaigos, kampas tarp šių ašių neviršija 0,4².

Laikotarpis, per kurį Žemė vieną kartą apsisuka aplink savo ašį tam tikro dangaus taško atžvilgiu, vadinamas diena. Taškai, lemiantys dienos trukmę, gali būti:

· pavasario lygiadienio taškas;

· matomo Saulės disko centras, pasislinkęs dėl metinės aberacijos („tikroji Saulė“);

· „vidutinė saulė“ yra fiktyvus taškas, kurio padėtis danguje teoriškai gali būti apskaičiuota bet kuriuo laiko momentu.

Trys skirtingi laikotarpiai, apibrėžti šiais taškais, atitinkamai vadinami siderinėmis, tikrosiomis saulės ir vidutinėmis saulės dienomis.

Žemės sukimosi greitis apibūdinamas santykine verte

čia P z yra žemiškosios paros trukmė, T – standartinės (atominės) dienos trukmė, kuri lygi 86400 s;

- kampiniai greičiai, atitinkantys sausumos ir standartines dienas.

Kadangi ω reikšmė keičiasi tik devintame – aštuntame skaitmenyje, ν reikšmės yra 10 -9 -10 -8.

Žemė vieną pilną apsisukimą aplink savo ašį žvaigždžių atžvilgiu atlieka per trumpesnį laiko tarpą nei Saulės atžvilgiu, nes Saulė juda išilgai ekliptikos ta pačia kryptimi, kuria sukasi Žemė.

Siderinė diena nustatoma pagal Žemės sukimosi aplink savo ašį laikotarpį bet kurios žvaigždės atžvilgiu, tačiau kadangi žvaigždės turi savo ir, be to, labai sudėtingą judėjimą, buvo sutarta, kad reikia skaičiuoti siderinės dienos pradžią. nuo pavasario lygiadienio viršutinės kulminacijos momento, o siderinės dienos ilgis laikomas intervalu tarp dviejų iš eilės viršutinių pavasario lygiadienio kulminacijų, esančių tame pačiame dienovidiniame.

Dėl precesijos ir nutacijos reiškinių santykinė dangaus pusiaujo ir ekliptikos padėtis nuolat kinta, vadinasi, atitinkamai kinta ir pavasario lygiadienio vieta ekliptikoje. Nustatyta, kad siderinė diena yra 0,0084 sekundės trumpesnė už tikrąjį Žemės kasdienio sukimosi periodą ir kad Saulė, judėdama išilgai ekliptikos, pavasario lygiadienio tašką pasiekia anksčiau, nei pasiekia tą pačią vietą žvaigždžių atžvilgiu.

Žemė savo ruožtu sukasi aplink Saulę ne ratu, o elipse, todėl Saulės judėjimas mums atrodo netolygus nuo Žemės. Žiemą tikros saulės dienos yra ilgesnės nei vasarą, pavyzdžiui, gruodžio pabaigoje jos yra 24 valandos 04 minutės 27 sekundės, o rugsėjo viduryje – 24 valandos 03 minutės. 36 sek. Laikoma, kad vidutinis saulės paros vienetas yra 24 valandos 03 minutės. 56,5554 sek. sideralinis laikas.

Dėl Žemės orbitos elipsės kampinis Žemės greitis Saulės atžvilgiu priklauso nuo metų laiko. Žemė lėčiausiai juda savo orbitoje, kai yra perihelyje – toliausiai nuo Saulės esančiame jos orbitos taške. Dėl to tikrosios Saulės dienos trukmė nėra vienoda ištisus metus – orbitos elipsiškumas keičia tikrosios Saulės paros trukmę pagal dėsnį, kurį galima apibūdinti sinusoidu, kurio amplitudė yra 7,6 minutės. ir 1 metų laikotarpis.

Antroji dienos netolygumo priežastis – žemės ašies polinkis į ekliptiką, dėl kurio ištisus metus Saulė juda aukštyn ir žemyn nuo pusiaujo. Tiesioginis Saulės kilimas prie lygiadienių (1.17 pav.) kinta lėčiau (kadangi Saulė juda kampu į pusiaują) nei per saulėgrįžas, kai juda lygiagrečiai pusiaujui. Dėl to prie tikrosios saulės dienos trukmės pridedamas sinusoidinis terminas, kurio amplitudė yra 9,8 minutės. ir šešių mėnesių laikotarpį. Yra ir kitų periodinių efektų, kurie keičia tikrosios saulės dienos trukmę ir priklauso nuo laiko, tačiau jie yra nedideli.

Dėl bendro šių efektų veikimo trumpiausios tikrosios saulės dienos stebimos kovo 26–27 ir rugsėjo 12–13 dienomis, o ilgiausios – birželio 18–19 ir gruodžio 20–21 dienomis.

Norėdami pašalinti šį kintamumą, jie naudoja vidutinę saulės dieną, susietą su vadinamąja vidutine saule - sąlyginiu tašku, vienodai judančio dangaus pusiauju, o ne išilgai ekliptikos, kaip tikroji Saulė, ir sutampantį su Saulės centru. pavasario lygiadienio akimirką. Vidutinės Saulės apsisukimo dangaus sferoje laikotarpis yra lygus atogrąžų metams.

Vidutinė saulės para periodiškai nesikeičia, kaip ir tikroji Saulės diena, tačiau jos trukmė monotoniškai keičiasi dėl Žemės ašinio sukimosi periodo pokyčių ir (mažesniu mastu) keičiantis atogrąžų metų trukmei. padidės maždaug 0,0017 sekundės per šimtmetį. Taigi vidutinė saulės paros trukmė 2000 m. pradžioje buvo lygi 86400,002 SI sekundėms (SI sekundė nustatoma naudojant intraatominį periodinį procesą).

Sierinė diena yra 365,2422/366,2422=0,997270 vidutinė saulės diena. Ši vertė yra pastovus sideralinio ir saulės laiko santykis.

Vidutinis saulės laikas ir sideralinis laikas yra susiję vienas su kitu šiais ryšiais:

24 valandos trečiadienį. saulės laikas = 24 valandos. 03 min. 56,555 sek. siderinis laikas

1 valandą = 1 valanda 00 min. 09.856 sek.

1 minutė. = 1 min. 00.164 sek.

1 sekundė. = 1,003 sek.

24 valandos sideralinis laikas = 23 valandos 56 minutės. 04.091 sek. trečia saulės laikas

1 valanda = 59 minutės 50,170 sek.

1 minutė. = 59,836 sek.

1 sekundė. = 0,997 sek.

Laikas bet kurioje dimensijoje – sideriniame, tikrosios saulės ar vidutinės saulės – skirtinguose dienovidiniuose yra skirtingas. Tačiau visi taškai, esantys tame pačiame dienovidiniame tuo pačiu laiko momentu, turi tą patį laiką, kuris vadinamas vietiniu laiku. Judant ta pačia lygiagrečia į vakarus arba rytus, laikas pradiniame taške neatitiks visų kitų šioje lygiagretėje esančių geografinių taškų vietos laiko.

Siekdamas šio trūkumo kažkiek pašalinti, kanadietis S. Flushingas pasiūlė įvesti standartinį laiką, t.y. laiko skaičiavimo sistema, pagrįsta Žemės paviršiaus padalijimu į 24 laiko juostas, kurių kiekviena yra 15° ilgumos nuo kaimyninės zonos. Flushing į pasaulio žemėlapį įtraukė 24 pagrindinius dienovidinius. Maždaug 7,5° į rytus ir vakarus nuo jų sutartinai buvo nubrėžtos šios juostos laiko juostos ribos. Tos pačios laiko juostos laikas kiekvienu momentu visuose jos taškuose buvo laikomas vienodu.

Prieš Flushing žemėlapiai su skirtingais pirminiais dienovidiniais buvo paskelbti daugelyje pasaulio šalių. Taigi, pavyzdžiui, Rusijoje ilgumos buvo skaičiuojamos nuo dienovidinio, einančio per Pulkovo observatoriją, Prancūzijoje - per Paryžiaus observatoriją, Vokietijoje - per Berlyno observatoriją, Turkijoje - per Stambulo observatoriją. Norint įvesti standartinį laiką, reikėjo suvienodinti vieną pirminį dienovidinį.

Standartinis laikas pirmą kartą buvo įvestas JAV 1883 m., o 1884 m. Vašingtone vykusioje tarptautinėje konferencijoje, kurioje dalyvavo ir Rusija, buvo priimtas sutartas sprendimas dėl standartinio laiko. Konferencijos dalyviai sutiko pirminį arba pirminį dienovidinį laikyti Grinvičo observatorijos dienovidiniu, o vietinis vidutinis Grinvičo dienovidinio saulės laikas buvo vadinamas visuotiniu arba pasauliniu laiku. Konferencijoje buvo nustatyta ir vadinamoji „datos linija“.

Mūsų šalyje standartinis laikas buvo įvestas 1919 m. Remiantis tuo metu egzistavusia tarptautine laiko juostų sistema ir administracinėmis ribomis, RSFSR žemėlapiui buvo pritaikytos laiko juostos nuo II iki XII imtinai. Vietinis laiko juostų, esančių į rytus nuo Grinvičo dienovidinio, laikas pailgėja valanda iš vienos zonos į kitą ir atitinkamai mažėja valanda į vakarus nuo Grinvičo.

Skaičiuojant laiką pagal kalendorines dienas, svarbu nustatyti, kuriuo dienovidiniu prasideda nauja data (mėnesio diena). Pagal tarptautinį susitarimą datos linija didžiąja dalimi driekiasi dienovidiniu, kuris yra 180° atstumu nuo Grinvičo, traukiantis nuo jo: į vakarus - prie Vrangelio salos ir Aleutų salų, į rytus - nuo Azijos krantų. , Fidžio, Samoa, Tongatabu, Kermandek ir Chatham salos.

Į vakarus nuo datos linijos mėnesio diena visada yra viena daugiau nei į rytus nuo jos. Todėl perėjus šią liniją iš vakarų į rytus, mėnesio skaičių reikia sumažinti vienu, o perėjus iš rytų į vakarus – vienu padidinti. Šis datos pakeitimas paprastai atliekamas artimiausią vidurnaktį po tarptautinės datos linijos kirtimo. Visiškai akivaizdu, kad tarptautinėje datų eilutėje prasideda naujas kalendorinis mėnuo ir nauji metai.

Taigi pagrindinis dienovidinis ir 180° rytų ilgumos dienovidinis, išilgai kurio daugiausia eina datos linija, padalija Žemės rutulį į vakarų ir rytų pusrutulius.

Per visą žmonijos istoriją kasdienis Žemės sukimasis visada buvo idealus laiko etalonas, kuris reguliavo žmonių veiklą ir buvo vienodumo bei tikslumo simbolis.

Seniausias laiko pr. Kr. nustatymo įrankis buvo gnomonas, graikiškai rodyklė, išlygintame plote esantis vertikalus stulpas, kurio šešėlis, keičiantis kryptį Saulei slenkant, rodydavo tą ar kitą paros laiką ant skalės, pažymėtos. žemė prie stulpo. Saulės laikrodžiai žinomi nuo VII amžiaus prieš Kristų. Iš pradžių jie buvo paplitę Egipte ir Artimųjų Rytų šalyse, iš kur persikėlė į Graikiją ir Romą, o dar vėliau prasiskverbė į Vakarų ir Rytų Europos šalis. Antikos pasaulio, viduramžių ir naujųjų laikų astronomai ir matematikai sprendė gnomonikos – saulės laikrodžių gamybos meno ir gebėjimo juos naudoti – problemas. XVIII amžiuje pradžioje ir XIX a. Gnomonika buvo pristatyta matematikos vadovėliuose.

Ir tik po 1955 m., kai labai išaugo fizikų ir astronomų reikalavimai laiko tikslumui, tapo nebeįmanoma pasitenkinti kasdieniu Žemės sukimu kaip laiko etalonu, kuris ir taip buvo netolygus reikiamu tikslumu. Laikas, nulemtas Žemės sukimosi, yra netolygus dėl ašigalio judesių ir kampinio momento persiskirstymo tarp skirtingų Žemės dalių (hidrosferos, mantijos, skystos šerdies). Laiko nustatymui naudojamas dienovidinis nustatomas pagal EOR tašką ir pusiaujo tašką, atitinkantį nulinę ilgumą. Šis dienovidinis yra labai arti Grinvičo.

Žemė sukasi netolygiai, todėl keičiasi dienos trukmė. Žemės sukimosi greitį paprasčiausiai galima apibūdinti Žemės paros trukmės nuokrypiu nuo standarto (86 400 s). Kuo trumpesnė Žemės para, tuo greičiau Žemė sukasi.

Žemės sukimosi greičio pokyčių dydį sudaro trys komponentai: pasaulietinis sulėtėjimas, periodiniai sezoniniai svyravimai ir nereguliarūs staigūs pokyčiai.

Pasaulietinis Žemės sukimosi greičio sulėtėjimas atsiranda dėl Mėnulio ir Saulės traukos potvynio jėgų veikimo. Potvynių ir atoslūgių jėga ištempia Žemę tiesia linija, jungiančia jos centrą su trikdančio kūno centru – Mėnuliu arba Saule. Šiuo atveju Žemės gniuždymo jėga didėja, jei rezultatas sutampa su pusiaujo plokštuma, ir mažėja, kai nukrypsta tropikų link. Suspaustos Žemės inercijos momentas yra didesnis nei nedeformuotos sferinės planetos, o kadangi kampinis Žemės momentas (t. y. jos inercijos momento sandauga iš kampinio greičio) turi išlikti pastovus, Žemės sukimosi greitis suspausta Žemė yra mažesnė nei nedeformuota Žemė. Dėl to, kad Mėnulio ir Saulės deklinacijos, atstumai nuo Žemės iki Mėnulio ir Saulės nuolat kinta, potvynių ir atoslūgių jėga laikui bėgant svyruoja. Atitinkamai keičiasi Žemės suspaudimas, o tai galiausiai sukelia Žemės sukimosi greičio svyravimus. Reikšmingiausi iš jų yra svyravimai su pusmėnesio ir mėnesio laikotarpiais.

Žemės sukimosi greičio sulėtėjimas aptinkamas astronominių stebėjimų ir paleontologinių tyrimų metu. Senovinių saulės užtemimų stebėjimai leido daryti išvadą, kad dienos trukmė kas 100 000 metų pailgėja 2 sekundėmis. Paleontologiniai koralų stebėjimai parodė, kad šiltųjų jūrų koralai auga, suformuodami juostą, kurios storis priklauso nuo per parą gaunamos šviesos kiekio. Taigi galima nustatyti metinius jų struktūros pokyčius ir apskaičiuoti dienų skaičių per metus. Šiuolaikinėje eroje buvo rasti 365 koralų diržai. Remiantis paleontologiniais stebėjimais (5 lentelė), paros ilgis su laiku tiesiškai ilgėja 1,9 s per 100 000 metų.

5 lentelė

Remiantis stebėjimais per pastaruosius 250 metų, para padaugėjo 0,0014 s per šimtmetį. Kai kuriais duomenimis, be potvynių sulėtėjimo, 0,001 s per šimtmetį padidėja ir sukimosi greitis, kurį sukelia Žemės inercijos momento pasikeitimas dėl lėto medžiagos judėjimo Žemės viduje ir ant jo paviršiaus. Jo paties pagreitis sumažina dienos ilgį. Vadinasi, jei jo nebūtų, para pailgėtų 0,0024 s per šimtmetį.

Prieš sukuriant atominius laikrodžius, Žemės sukimasis buvo valdomas lyginant stebimas ir apskaičiuotas Mėnulio, Saulės ir planetų koordinates. Tokiu būdu buvo galima susidaryti vaizdą apie Žemės sukimosi greičio kitimą per pastaruosius tris šimtmečius – nuo ​​XVII amžiaus pabaigos, kai buvo atlikti pirmieji instrumentiniai Žemės judėjimo stebėjimai. Prasidėjo mėnulis, saulė ir planetos. Šių duomenų analizė rodo (1.27 pav.), kad nuo XVII a. iki XIX amžiaus vidurio. Žemės sukimosi greitis kito nedaug. Nuo XIX amžiaus antrosios pusės. Iki šiol buvo pastebėti reikšmingi netaisyklingi greičio svyravimai, kurių būdingas laikas yra 60–70 metų.

1.27 pav. Dienos ilgio nuokrypis nuo standartinių verčių per 350 metų

Žemė greičiausiai sukosi apie 1870 m., kai Žemės para buvo 0,003 s trumpesnė už standartą. Lėčiausia – apie 1903 m., kai Žemės para buvo 0,004 s ilgesnė už standartinę. Nuo 1903 iki 1934 m Nuo 30-ųjų pabaigos iki 1972 m. įvyko Žemės sukimosi pagreitis. buvo sulėtėjimas, o nuo 1973 m. Šiuo metu Žemė pagreitina savo sukimąsi.

Periodiniai metiniai ir pusmetiniai Žemės sukimosi greičio svyravimai paaiškinami periodiškais Žemės inercijos momento pokyčiais dėl sezoninės atmosferos dinamikos ir kritulių pasiskirstymo planetoje. Šiuolaikiniais duomenimis, dienos ilgumas per metus kinta ±0,001 sekundės. Trumpiausios dienos būna liepos–rugpjūčio mėnesiais, o ilgiausios – kovo mėnesį.

Periodiniai Žemės sukimosi greičio pokyčiai yra 14 ir 28 dienų (mėnulio) ir 6 mėnesių ir 1 metų (saulės) periodai. Mažiausias Žemės sukimosi greitis (pagreitis lygus nuliui) atitinka vasario 14 d., vidutinis greitis (maksimalus pagreitis) – gegužės 28 d., didžiausias greitis (pagreitis lygus nuliui) – rugpjūčio 9 d., vidutinis greitis (minimalus lėtėjimas) – lapkričio 6 d. .

Taip pat stebimi atsitiktiniai Žemės sukimosi greičio pokyčiai, kurie vyksta nereguliariais laiko intervalais, beveik vienuolikos metų kartotiniais. Kampinio greičio santykinio pokyčio absoliuti reikšmė pasiekta 1898 m. 3,9×10 -8, o 1920 m – 4,5×10 -8. Atsitiktinių Žemės sukimosi greičio svyravimų prigimtis ir pobūdis buvo mažai ištirtas. Viena hipotezė netaisyklingus Žemės sukimosi kampinio greičio svyravimus paaiškina kai kurių Žemės viduje esančių uolienų perkristalizacija, keičiant jos inercijos momentą.

Prieš atrandant netolygų Žemės sukimąsi, išvestinis laiko vienetas – antrasis – buvo apibrėžtas kaip 1/86400 vidutinės saulės dienos. Vidutinės saulės dienos kintamumas dėl netolygaus Žemės sukimosi privertė mus atsisakyti šio antrosios apibrėžimo.

1959 metų spalio mėn Tarptautinis svorių ir matų biuras nusprendė pateikti tokį pagrindinio laiko vieneto apibrėžimą, antrąjį:

„Sekundė yra 1/31556925,9747 tropinių metų 1900 m., sausio 0 d., 12 val. efemerido laiku.

Antrasis taip apibrėžtas vadinamas „efemeridu“. Skaičius 31556925.9747=86400´365.2421988 yra sekundžių skaičius atogrąžų metais, kurių trukmė 1900 m., sausio 0 d., esant 12 valandų efemerido laiku (vienodo Niutono laiko) buvo lygi 365,2429 vidutinėms saulės paroms.

Kitaip tariant, efemerinė sekundė yra laiko tarpas, lygus 1/86 400 vidutinės saulės dienos trukmės, kurią jie turėjo 1900 m. sausio 0 d., 12 valandų efemerido laiku. Taigi naujasis antrojo apibrėžimas taip pat buvo siejamas su Žemės judėjimu aplink Saulę, o senasis apibrėžimas buvo pagrįstas tik jos sukimu aplink savo ašį.

Šiais laikais laikas yra fizikinis dydis, kurį galima išmatuoti didžiausiu tikslumu. Laiko vienetas – „atominio“ laiko sekundė (SI sekundė) – lygus 9192631770 spinduliavimo periodų trukmei, atitinkančiam perėjimą tarp dviejų hipersmulkių cezio-133 atomo pagrindinės būsenos lygių, įvestas 1967 m. XII Generalinės svorių ir matų konferencijos sprendimu, o 1970 m. pagrindiniu atskaitos laiku buvo paimtas „atominis“ laikas. Santykinis cezio dažnio standarto tikslumas yra 10 -10 -10 -11 per kelerius metus. Atominis laiko standartas neturi nei kasdienių, nei pasaulietinių svyravimų, nesensta ir turi pakankamai tikrumo, tikslumo ir atkuriamumo.

Įvedus atominį laiką, ženkliai pagerėjo netolygaus Žemės sukimosi nustatymo tikslumas. Nuo šio momento atsirado galimybė fiksuoti visus Žemės sukimosi greičio svyravimus ilgesniu nei vieno mėnesio laikotarpiu. 1.28 paveiksle parodyta vidutinių mėnesinių nuokrypių eiga 1955-2000 m. laikotarpiu.

Nuo 1956 iki 1961 m Žemės sukimasis pagreitėjo nuo 1962 iki 1972 m. – sulėtėjo, o nuo 1973 m. iki dabarties – vėl įsibėgėjo. Šis pagreitis dar nesibaigė ir tęsis iki 2010 m. Sukimosi pagreitis 1958-1961 m ir sulėtėjimas 1989–1994 m. yra trumpalaikiai svyravimai. Dėl sezoninių svyravimų Žemės sukimosi greitis lėčiausias balandį ir lapkritį, o didžiausias – sausį ir liepą. Sausio maksimumas yra žymiai mažesnis nei liepos maksimumas. Skirtumas tarp minimalaus žemės paros trukmės nuokrypio nuo normos liepos mėnesį ir didžiausio balandį arba lapkritį yra 0,001 s.

1.28 pav. Vidutiniai mėnesiniai Žemės paros trukmės nuokrypiai nuo standarto 45 metus

Didelę mokslinę ir praktinę reikšmę turi Žemės sukimosi netolygumo, Žemės ašies nutacijos ir ašigalių judėjimo tyrimas. Žinios apie šiuos parametrus būtinos norint nustatyti dangaus ir žemės objektų koordinates. Jie padeda plėsti mūsų žinias įvairiose geomokslų srityse.

XX amžiaus devintajame dešimtmetyje astronominius Žemės sukimosi parametrų nustatymo metodus pakeitė nauji geodezijos metodai. Palydovų Doplerio stebėjimai, Mėnulio ir palydovų lazerinis nuotolio nustatymas, GPS globalios padėties nustatymo sistema, radijo interferometrija yra veiksmingos priemonės tiriant netolygų Žemės sukimąsi ir ašigalių judėjimą. Radijo interferometrijai tinkamiausi yra kvazarai – galingi itin mažo kampinio dydžio (mažiau nei 0,02²) radijo spinduliuotės šaltiniai, kurie, matyt, yra tolimiausi Visatos objektai, praktiškai nejudantys danguje. Kvazaro radijo interferometrija yra efektyviausia ir nuo optinių matavimų nepriklausoma priemonė Žemės sukimosi judėjimui tirti.

Prisimenu akimirką iš savo mokyklos metų, kai mama priėjo prie manęs ir apvertė mano mokyklos gaublį 360 laipsnių kampu. Tada ji manęs paklausė: „Ar žinai, sūnau, kiek valandų užtrunka Žemės rutulį apsukti aplink savo ašį??" Aš pagalvojau, o ji tęsė: "Bet atsiversk geografijos vadovėlį ir sužinok." Paklausiau jos patarimo ir atradau tai, ko anksčiau nežinojau. Taigi...

Kiek laiko užtrunka, kol Žemė apsisuka aplink save?

Mūsų planeta visiškai apsisuka aplink savo ašį lygiai per 24 valandas. Taigi diena bėga. Jie vadinami "saulėtas" dienų dienas.

Pati planeta sukasi iš vakarų į rytus. Ir stebint iš šiaurinio ekliptikos ašigalio (arba iš Šiaurės žvaigždės), įvyksta sukimasis prieš laikrodžio rodyklę.

Būtent šio rato dėka dienų ir naktų kaita. Juk vieną pusę apšviečia saulės spinduliai, o kita lieka šešėlyje.

Be to, planetos sukimąsi palengvina judančių srovių (pavyzdžiui, upių ar vėjų) nukrypimai šiauriniame pusrutulyje – į dešinę, o pietiniame – į kairę.

Idėjų apie kasdienį Žemės sukimąsi istorija

Skirtingu metu žmonės dienos pasikeitimą bandė paaiškinti savaip. Hipotezės dažnai keisdavo viena kitą; kiekviena senovės tauta turėjo savo teoriją:

• buvo pateiktas ankstyviausias paaiškinimas apie kasdienę dangaus kaitą Pitagoro laikais. Buvo tikima, kad Žemė Filolaus pasaulio sistemoje atlieka tam tikrus judesius. Bet jie buvo ne rotaciniai, o progresyvus. Ir šie judesiai vyko per vadinamąją „Centrinę ugnį“;
• pirmasis iš senovės astronomų, pareiškusių, kad mūsų planeta yra būtent tokia sukasi, tapo Indijos mokslininku Arjabhata(gyvenęs V a. pabaigoje – šeštojo pradžioje);
• tada, antroje XIX a. Europoje vyko išsamesnės diskusijos apie Žemės judėjimo galimybes. Plačiausiai apie tai rašė tokie Paryžiaus mokslininkai kaip Žanas Buridanas, Nikolajus Oremas Ir Albertas iš Saksonijos;
• 1543 metais žinomas Nikolajus Kopernikas jau rašė Mano darbas"Dėl dangaus sferų sukimosi" , kuriam pritarė daugelis to meto astronomų;
• ir vėliau Galilėjus Galilėjussuformulavo pamatinį reliatyvumo principas. Jis taip tvirtino Žemės (ar bet kurio kito objekto) judėjimas niekaip neįtakoja vykstančių vidinių ir išorinių procesų.

Tai buvo pagrindiniai hipotezės apie mūsų planetos sukimąsi raidos etapai. Būtent su šia tema susijusių problemų supratimas prisidėjo prie daugelio atradimų mechanikos dėsniai ir kilmė nauja kosmologija.