سرعت زمین به دور خورشید کیلومتر بر ثانیه است. حرکات اساسی زمین

مدار زمین مسیر چرخش آن به دور خورشید است، شکل آن بیضی است، به طور متوسط ​​در فاصله 150 میلیون کیلومتری از خورشید قرار دارد (حداکثر فاصله آفلیون نامیده می شود - 152 میلیون کیلومتر، حداقل - حضیض. 147 میلیون کیلومتر).

زمین یک چرخش کامل به دور خورشید به طول 940 میلیون کیلومتر انجام می دهد و از غرب به شرق با سرعت متوسط ​​108000 کیلومتر در ساعت در 365 روز و 6 ساعت و 9 دقیقه و 9 ثانیه یا یک سال غیر واقعی حرکت می کند.

حرکت سیاره در مدار خود به دور خورشید و زاویه میل محور چرخش به صفحه ای که اجرام آسمانی در آن حرکت می کنند، مستقیماً بر تغییر فصل ها و نابرابری شب و روز تأثیر می گذارد.

ویژگی های چرخش زمین به دور خورشید

(ساختار منظومه شمسی)

در دوران باستان، ستاره شناسان معتقد بودند که زمین در مرکز کیهان قرار دارد و تمام اجرام آسمانی به دور آن می چرخند؛ این نظریه را ژئوسنتریک می نامیدند. در سال 1534 توسط اخترشناس لهستانی نیکلاوس کوپرنیک، که یک مدل هلیومرکزی از جهان ایجاد کرد که ثابت کرد خورشید نمی تواند به دور زمین بچرخد، مهم نیست که چقدر بطلمیوس، ارسطو و پیروان آنها آن را می خواستند، آن را رد کرد.

زمین در مسیری بیضوی به نام مدار به دور خورشید می چرخد، طول آن حدود 940 میلیون کیلومتر است و این سیاره این فاصله را در 365 روز و 6 ساعت و 9 دقیقه و 9 ثانیه طی می کند. پس از چهار سال، این شش ساعت در هر روز جمع می شود، به عنوان یک روز دیگر به سال اضافه می شود (29 فوریه)، چنین سالی سال کبیسه است.

(حضیض و آفلیون)

در طول دوره حرکت در امتداد یک مسیر معین، فاصله زمین تا خورشید می تواند حداکثر باشد (این پدیده در 3 ژوئیه رخ می دهد و aphelion یا apohelion نامیده می شود) - 152 میلیون. کیلومتر یا حداقل - 147 میلیون. کیلومتر (در 3 ژانویه رخ می دهد که حضیض نامیده می شود)، اما این، همانطور که ممکن است به اشتباه تصور شود، نتیجه تغییر فصل نیست.

تغییر فصل

به دلیل تمایل محور زمین به صفحه مدار آن به دور خورشید در 66.5 درجه، سطح زمین گرما و نور نابرابر دریافت می کند که باعث تغییر فصل و تغییر در مدت زمان شبانه روز می شود.

توجه داشته باشید:

• زاویه میل محور زمین از محور دایره البروج = 23.44 درجه ( انحراف محور چرخش زمین)
• زاویه میل محور زمین به صفحه مدار آن به دور خورشید = 66.56 درجه ( تغییرات اقلیمی فصول را در طول سال تعیین می کند)

روزها و شب های استوایی همیشه به یک اندازه طولانی هستند، آنها 12 ساعت طول می کشند.

سرعت حرکت زمین در مدار

چرخش زمین به دور خورشید: 365 روز 6 ساعت 9 دقیقه و 9 ثانیه

میانگین سرعت زمین در مدارش به دور خورشید: 30 کیلومتر بر ثانیهیا 108000 کیلومتر در ساعت (1/10000م سرعت نور است)

برای مقایسه، قطر سیاره ما 12700 کیلومتر است که با این سرعت می توان این فاصله را در 7 دقیقه و فاصله زمین تا ماه (384 هزار کیلومتر) را در چهار ساعت طی کرد. با دور شدن از خورشید در طول دوره آفلیون، سرعت زمین به 29.3 کیلومتر بر ثانیه کاهش می یابد و در دوره حضیض تا 30.3 کیلومتر بر ثانیه شتاب می گیرد.

اعتدال بهاری و پاییزی

• 20 مارس- اعتدال بهاری
• 22 سپتامبر- اعتدال پاییزی
• 21 ژوئنانقلاب تابستانی
• 22 دسامبر- انقلاب زمستانی

مکان هایی که صفحه استوای سماوی صفحه دایره البروج را قطع می کند با نقاط بهاری مشخص می شود. 20 مارس) و اعتدال پاییزی ( 22 سپتامبر، روزها و شب ها به یک اندازه طولانی هستند و نواحی نیمکره های رو به خورشید به طور یکنواخت روشن و گرم می شوند، پرتوهای خورشید با زاویه 90 درجه روی خط استوا می افتند. شروع نجومی بهار و پاییز در نیمکره های مربوطه با استفاده از تاریخ های اعتدال بهاری و پاییزی محاسبه می شود.

نقاط تابستانی نیز وجود دارد ( 21 ژوئن) و زمستان ( 22 دسامبر) انقلاب، پرتوهای خورشید نه بر خط استوا، بلکه بر مناطق استوایی جنوبی و شمالی عمود می شوند (موازی های جنوبی و شمالی 23.5 درجه هستند). در روز انقلاب تابستانی، 21 ژوئن، در نیمکره شمالی، تا 66.5 موازی، روز طولانی تر از شب است، در نیمکره جنوبی، شب طولانی تر از روز است، این تاریخ آغاز نجومی تابستان است. در عرض های جغرافیایی شمالی و زمستان در عرض های جغرافیایی جنوبی.

در 22 دسامبر (روز انقلاب زمستانی) در نیمکره جنوبی تا 66.5 موازی طول روز طولانی تر است، در نیمکره شمالی تا همان موازی کوتاه تر است. تاریخ انقلاب زمستانی آغاز نجومی زمستان در نیمکره شمالی و آغاز تابستان در جنوب است.

زمین دائما در حال حرکت است و به دور خورشید و حول محور خود می چرخد. این حرکت و شیب ثابت محور زمین (23.5 درجه) بسیاری از اثراتی را که ما به عنوان پدیده های عادی مشاهده می کنیم، تعیین می کند: شب و روز (به دلیل چرخش زمین بر محور خود)، تغییر فصل ها (به دلیل شیب محور زمین) و آب و هوای متفاوت در مناطق مختلف. کره ها را می توان چرخاند و محور آنها مانند محور زمین (23.5 درجه) کج می شود، بنابراین با کمک یک کره می توانید حرکت زمین به دور محور خود را کاملاً دقیق ردیابی کنید و با کمک سیستم زمین-خورشید می توانید حرکت کنید. می تواند حرکت زمین به دور خورشید را ردیابی کند.

چرخش زمین به دور محور خود

زمین حول محور خود از غرب به شرق می‌چرخد (در خلاف جهت عقربه‌های ساعت وقتی از قطب شمال به آن نگاه کنید). زمین 23 ساعت و 56 دقیقه و 4.09 ثانیه طول می کشد تا یک چرخش کامل را روی محور خود انجام دهد. روز و شب ناشی از چرخش زمین است. سرعت زاویه ای چرخش زمین به دور محور خود یا زاویه ای که هر نقطه از سطح زمین از طریق آن می چرخد، یکسان است. در یک ساعت 15 درجه می شود. اما سرعت خطی چرخش در هر نقطه از استوا تقریباً 1669 کیلومتر در ساعت (464 متر بر ثانیه) است که در قطب ها به صفر کاهش می یابد. برای مثال، سرعت چرخش در عرض جغرافیایی 30 درجه 1445 کیلومتر در ساعت (400 متر بر ثانیه) است.
ما متوجه چرخش زمین نمی شویم به این دلیل ساده که به موازات و همزمان با ما همه اجسام اطراف ما با سرعت یکسان حرکت می کنند و هیچ حرکت "نسبی" اجسام در اطراف ما وجود ندارد. به عنوان مثال، اگر یک کشتی به طور یکنواخت، بدون شتاب یا ترمز، در آب و هوای آرام و بدون امواج روی سطح آب از میان دریا حرکت کند، اگر در کابینی بدون وجود یک کشتی باشیم، اصلاً احساس نخواهیم کرد که چنین کشتی چگونه حرکت می کند. دریچه، زیرا تمام اشیاء داخل کابین به موازات ما و کشتی حرکت خواهند کرد.

حرکت زمین به دور خورشید

در حالی که زمین حول محور خود می‌چرخد، هنگامی که از قطب شمال به آن نگاه کنید، از غرب به شرق در خلاف جهت عقربه‌های ساعت به دور خورشید می‌چرخد. زمین یک سال غیر واقعی (حدود 365.2564 روز) طول می کشد تا یک دور کامل به دور خورشید بچرخد. مسیر حرکت زمین به دور خورشید را مدار زمین می گویندو این مدار کاملاً گرد نیست. میانگین فاصله زمین تا خورشید تقریباً 150 میلیون کیلومتر است و این فاصله تا 5 میلیون کیلومتر متغیر است و یک مدار کوچک بیضی شکل (بیضی) ایجاد می کند. نزدیکترین نقطه در مدار زمین به خورشید حضیض نامیده می شود. زمین در اوایل ژانویه از این نقطه عبور می کند. دورترین نقطه مدار زمین از خورشید، آفلیون نام دارد. زمین در اوایل تیرماه از این نقطه عبور می کند.
از آنجایی که زمین ما در امتداد یک مسیر بیضوی به دور خورشید حرکت می کند، سرعت در طول مدار تغییر می کند. در ماه جولای سرعت حداقل است (29.27 کیلومتر بر ثانیه) و پس از عبور از آفلیون (نقطه قرمز بالایی در انیمیشن) شروع به شتاب گرفتن می کند و در ژانویه سرعت حداکثر است (30.27 کیلومتر بر ثانیه) و پس از عبور شروع به کاهش سرعت می کند. حضیض (نقطه قرمز پایین تر).
در حالی که زمین یک دور به دور خورشید می چرخد، مسافتی معادل 942 میلیون کیلومتر را در 365 روز و 6 ساعت و 9 دقیقه و 9.5 ثانیه طی می کند، یعنی ما همراه با زمین با سرعت متوسط ​​30 به دور خورشید می شتابیم. کیلومتر در ثانیه (یا 107460 کیلومتر در ساعت) و در همان زمان زمین هر 24 ساعت یک بار (365 بار در سال) به دور محور خود می چرخد.
در واقع، اگر حرکت زمین را دقیق‌تر در نظر بگیریم، بسیار پیچیده‌تر است، زیرا زمین تحت تأثیر عوامل مختلفی است: چرخش ماه به دور زمین، جذب سیارات و ستارگان دیگر.

شما با خواندن این مقاله نشسته اید، می ایستید یا دراز می کشید و احساس نمی کنید که زمین با سرعتی سرسام آور - تقریباً 1700 کیلومتر در ساعت در خط استوا - روی محور خود می چرخد. با این حال، سرعت چرخش زمانی که به کیلومتر بر ثانیه تبدیل می‌شود چندان سریع به نظر نمی‌رسد. نتیجه 0.5 کیلومتر بر ثانیه است - در مقایسه با سرعت های دیگر در اطراف ما، یک ضربه به سختی قابل توجه در رادار.

درست مانند سایر سیارات منظومه شمسی، زمین نیز به دور خورشید می چرخد. و برای اینکه در مدار خود بماند با سرعت 30 کیلومتر بر ثانیه حرکت می کند. زهره و عطارد که به خورشید نزدیکتر هستند، سریعتر حرکت می کنند، مریخ که مدار آن از پشت مدار زمین می گذرد، بسیار کندتر حرکت می کند.

اما حتی خورشید در یک مکان نمی ایستد. کهکشان راه شیری ما بزرگ، عظیم و همچنین متحرک است! همه ستاره ها، سیارات، ابرهای گازی، ذرات غبار، سیاهچاله ها، ماده تاریک - همه اینها نسبت به یک مرکز جرم مشترک حرکت می کنند.

به گفته دانشمندان، خورشید در فاصله 25000 سال نوری از مرکز کهکشان ما قرار دارد و در مداری بیضی شکل حرکت می کند و هر 220 تا 250 میلیون سال یک انقلاب کامل انجام می دهد. به نظر می رسد که سرعت خورشید در حدود 200-220 کیلومتر بر ثانیه است که صدها برابر سرعت زمین به دور محور خود و ده ها برابر بیشتر از سرعت حرکت آن به دور خورشید است. این چیزی است که حرکت منظومه شمسی ما به نظر می رسد.

آیا کهکشان ساکن است؟ دوباره نه. اجرام فضایی غول پیکر جرم زیادی دارند و بنابراین میدان های گرانشی قوی ایجاد می کنند. به کیهان زمان کمی بدهید (و ما آن را داشته ایم - حدود 13.8 میلیارد سال)، و همه چیز شروع به حرکت در جهت بزرگترین گرانش خواهد کرد. به همین دلیل است که جهان همگن نیست، بلکه از کهکشان ها و گروه هایی از کهکشان ها تشکیل شده است.

معنی این برای ما چیست؟

این بدان معناست که کهکشان راه شیری توسط دیگر کهکشان ها و گروه هایی از کهکشان های نزدیک به آن کشیده می شود. این بدان معناست که اجسام عظیم بر این فرآیند تسلط دارند. و این بدان معنی است که نه تنها کهکشان ما، بلکه همه اطرافیان ما نیز تحت تأثیر این "تراکتورها" هستند. ما به درک آنچه در فضای بیرونی برایمان می‌افتد نزدیک‌تر می‌شویم، اما همچنان فاقد حقایق هستیم، برای مثال:

• شرایط اولیه ای که کیهان در آن آغاز شد چه بود؟
• چگونه توده های مختلف در کهکشان حرکت می کنند و در طول زمان تغییر می کنند.
• کهکشان راه شیری و کهکشان ها و خوشه های اطراف چگونه شکل گرفتند.
• و چگونه در حال حاضر اتفاق می افتد.

با این حال، ترفندی وجود دارد که به ما کمک می کند آن را بفهمیم.

جهان پر از تشعشعات باقیمانده با دمای 2.725 کلوین است که از زمان انفجار بزرگ حفظ شده است. اینجا و آنجا انحرافات کوچک وجود دارد - حدود 100 میکروکلید، اما پس زمینه دمای کلی ثابت است.

این به این دلیل است که جهان 13.8 میلیارد سال پیش در اثر انفجار بزرگ شکل گرفت و هنوز در حال انبساط و سرد شدن است.

380000 سال پس از انفجار بزرگ، جهان تا حدی سرد شد که تشکیل اتم های هیدروژن ممکن شد. قبل از این، فوتون ها دائماً با سایر ذرات پلاسما برهم کنش می کردند: آنها با آنها برخورد می کردند و انرژی تبادل می کردند. با سرد شدن جهان، ذرات باردار کمتر و فضای بیشتری بین آنها وجود داشت. فوتون ها می توانستند آزادانه در فضا حرکت کنند. تشعشعات CMB فوتون هایی هستند که از پلاسما به سمت مکان آینده زمین ساطع می شوند، اما از پراکندگی فرار می کنند زیرا نوترکیبی قبلاً آغاز شده بود. آنها از طریق فضای کیهان به زمین می رسند که همچنان در حال گسترش است.

شما می توانید این تشعشع را خودتان «ببینید». تداخلی که در یک کانال تلویزیونی خالی رخ می دهد، اگر از آنتن ساده ای که شبیه گوش خرگوش است استفاده کنید، 1٪ ناشی از CMB است.

با این حال، دمای پس‌زمینه باقیمانده در همه جهات یکسان نیست. طبق نتایج تحقیقات مأموریت پلانک، دما در نیمکره های مخالف کره آسمان کمی متفاوت است: در بخش هایی از آسمان در جنوب دایره البروج کمی بالاتر است - حدود 2.728 کلوین و در نیمه دیگر - حدوداً پایین تر است. 2.722 K.

این تفاوت تقریباً 100 برابر بیشتر از سایر تغییرات دمایی مشاهده شده در CMB است و گمراه کننده است. چرا این اتفاق می افتد؟ پاسخ واضح است - این تفاوت به دلیل نوسانات تابش پس زمینه مایکروویو کیهانی نیست، به نظر می رسد زیرا حرکت وجود دارد!

هنگامی که به یک منبع نور نزدیک می شوید یا به شما نزدیک می شود، خطوط طیفی در طیف منبع به سمت امواج کوتاه (تغییر بنفش) تغییر می کند، وقتی از آن دور می شوید یا از شما دور می شود، خطوط طیفی به سمت امواج بلند تغییر می کند (تغییر قرمز). ).

تابش CMB نمی تواند کم و بیش پرانرژی باشد، به این معنی که ما در فضا حرکت می کنیم. اثر داپلر به تعیین این که منظومه شمسی ما نسبت به CMB با سرعت 2 ± 368 کیلومتر بر ثانیه در حال حرکت است کمک می کند و گروه محلی کهکشان ها از جمله راه شیری، کهکشان آندرومدا و کهکشان مثلثی با سرعت حرکت می کنند. سرعت 22 ± 627 کیلومتر بر ثانیه نسبت به CMB. اینها به اصطلاح سرعت های عجیب و غریب کهکشان ها هستند که به چند صد کیلومتر بر ثانیه می رسد. علاوه بر آنها، سرعت های کیهانی نیز به دلیل انبساط کیهان وجود دارد که طبق قانون هابل محاسبه می شود.

به لطف تابش باقیمانده از بیگ بنگ، می توانیم مشاهده کنیم که همه چیز در کیهان دائما در حال حرکت و تغییر است. و کهکشان ما تنها بخشی از این فرآیند است.

زمین دائماً در حرکت است: به دور محور خود و به دور خورشید می چرخد. به لطف این است که تغییر روز و شب در زمین و همچنین تغییر فصل اتفاق می افتد. بیایید با جزئیات بیشتری در مورد سرعت حرکت زمین به دور محور خود و سرعت زمین به دور خورشید صحبت کنیم.

زمین با چه سرعتی می چرخد؟

سیاره ما در 23 ساعت و 56 دقیقه و 4 ثانیه یک چرخش کامل به دور محور خود انجام می دهد و به همین دلیل به این چرخش روزانه می گویند. همه می دانند که در یک دوره زمانی معین روی زمین، روز زمان دارد تا جای خود را به شب بدهد.

در خط استوا بیشترین سرعت چرخش 1670 کیلومتر در ساعت است. اما این سرعت را نمی توان ثابت نامید، زیرا در نقاط مختلف سیاره متفاوت است. به عنوان مثال، سرعت در قطب شمال و جنوب کمترین است - می تواند به صفر برسد.

سرعت چرخش زمین به دور خورشید تقریباً 108000 کیلومتر در ساعت یا 30 کیلومتر بر ثانیه است. سیاره ما در مدار خود به دور خورشید 150 میلی لیتر حرکت می کند. کیلومتر سیاره ما در 365 روز و 5 ساعت و 48 دقیقه و 46 ثانیه یک دور کامل به دور ستاره می‌چرخاند، بنابراین هر چهارم سال یک سال کبیسه است، یعنی یک روز بیشتر.

سرعت زمین یک مقدار نسبی در نظر گرفته می شود: فقط می توان آن را نسبت به خورشید، محور خود و کهکشان راه شیری محاسبه کرد. ناپایدار است و تمایل به تغییر در رابطه با یک شی کیهانی دیگر دارد.

یک واقعیت جالب این است که طول روز در آوریل و نوامبر با استاندارد 0.001 ثانیه متفاوت است.

V = (R e R p R p 2 + R e 2 t g 2 φ + R p 2 h R p 4 + R e 4 t g 2 φ) ω (\displaystyle 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 )))\راست)\omega )، جایی که R e (\displaystyle R_(e))= 6378.1 کیلومتر - شعاع استوایی، R p (\displaystyle R_(p))= 6356.8 کیلومتر - شعاع قطبی.

• هواپیمایی که با این سرعت از شرق به غرب پرواز می کند (در ارتفاع 12 کیلومتری: 936 کیلومتر در ساعت در عرض جغرافیایی مسکو، 837 کیلومتر در ساعت در عرض جغرافیایی سنت پترزبورگ) در چارچوب مرجع اینرسی در حالت استراحت خواهد بود.
• برهم نهی چرخش زمین به دور محور خود با دوره یک روز غیردریایی و به دور خورشید با دوره زمانی یک ساله منجر به نابرابری روزهای خورشیدی و بیدرئی می شود: طول متوسط ​​روز خورشیدی دقیقاً 24 ساعت است. که 3 دقیقه و 56 ثانیه بیشتر از روز غیر واقعی است.

معنای فیزیکی و تایید تجربی

معنای فیزیکی چرخش زمین به دور محور خود

از آنجایی که هر حرکتی نسبی است، لازم است یک سیستم مرجع خاص نسبت به آن مشخص شود که حرکت یک جسم خاص مورد مطالعه قرار می گیرد. وقتی می گویند زمین حول یک محور خیالی می چرخد، منظور این است که حرکت چرخشی را نسبت به هر قاب مرجع اینرسی انجام می دهد و دوره این چرخش برابر است با یک روز غیر واقعی - دوره یک چرخش کامل زمین. کره آسمانی) نسبت به کره آسمانی (زمین).

تمام شواهد تجربی از چرخش زمین به دور محور خود به اثبات می رسد که سیستم مرجع مرتبط با زمین یک سیستم مرجع غیر اینرسی از نوع خاصی است - یک سیستم مرجع که حرکت چرخشی را نسبت به سیستم های مرجع اینرسی انجام می دهد.

بر خلاف حرکت اینرسی (یعنی حرکت مستقیم یکنواخت نسبت به چارچوب های مرجع اینرسی)، برای تشخیص حرکت غیر اینرسی یک آزمایشگاه بسته، مشاهداتی از اجسام خارجی ضروری نیست - چنین حرکتی با استفاده از آزمایش های محلی تشخیص داده می شود (یعنی آزمایشات انجام شده در داخل این آزمایشگاه). به این معنا حرکت غیر اینرسی از جمله چرخش زمین به دور محور خود را می توان مطلق نامید.

نیروهای اینرسی

اثرات نیروی گریز از مرکز

وابستگی شتاب سقوط آزاد به عرض جغرافیاییآزمایش‌ها نشان می‌دهند که شتاب سقوط آزاد به عرض جغرافیایی بستگی دارد: هر چه به قطب نزدیک‌تر باشد، بیشتر است. این با عمل نیروی گریز از مرکز توضیح داده می شود. اولاً، نقاط روی سطح زمین که در عرض های جغرافیایی بالاتر قرار دارند، به محور چرخش نزدیک تر هستند و بنابراین، هنگام نزدیک شدن به قطب، فاصله r (\displaystyle r)از محور چرخش کاهش می یابد و در قطب به صفر می رسد. ثانیاً با افزایش عرض جغرافیایی، زاویه بین بردار نیروی گریز از مرکز و صفحه افق کاهش می یابد که منجر به کاهش مولفه عمودی نیروی گریز از مرکز می شود.

این پدیده در سال 1672 کشف شد، زمانی که ژان ریشه، ستاره شناس فرانسوی، در سفری به آفریقا، متوجه شد که ساعت آونگی در خط استوا کندتر از پاریس است. نیوتن به زودی این را با گفتن اینکه دوره نوسان یک آونگ با جذر شتاب ناشی از گرانش که در خط استوا به دلیل عمل نیروی گریز از مرکز کاهش می‌یابد، نسبت معکوس دارد، توضیح داد.

صافی زمین.تأثیر نیروی گریز از مرکز منجر به مایل شدن زمین در قطب ها می شود. این پدیده که توسط هویگنس و نیوتن در پایان قرن هفدهم پیش‌بینی شد، برای اولین بار توسط پیر دو ماپرتویس در اواخر دهه 1730 در نتیجه پردازش داده‌های دو اعزامی فرانسوی که مخصوصاً برای حل این مشکل در پرو مجهز شده بودند (به رهبری پیر بوگر) کشف شد. و چارلز د لا کوندامین) و لاپلند (تحت رهبری الکسیس کلراوت و خود ماپرتویس).

اثرات نیروی کوریولیس: آزمایشات آزمایشگاهی

این اثر باید به وضوح در قطب ها بیان شود، جایی که دوره چرخش کامل صفحه آونگ برابر با دوره چرخش زمین به دور محور خود (روز سیدریال) است. به طور کلی، دوره با سینوس عرض جغرافیایی نسبت معکوس دارد؛ در خط استوا، صفحه نوسان آونگ بدون تغییر است.

ژیروسکوپ- یک جسم دوار با گشتاور اینرسی قابل توجه، حرکت زاویه ای خود را در صورت عدم وجود اختلالات قوی حفظ می کند. فوکو که از توضیح اینکه چه اتفاقی برای آونگ فوکو در قطب نبود خسته شده بود، نمایش دیگری ارائه کرد: یک ژیروسکوپ معلق جهت خود را حفظ کرد، به این معنی که نسبت به ناظر به آرامی می چرخید.

انحراف پرتابه ها در هنگام شلیک اسلحه.یکی دیگر از تظاهرات قابل مشاهده نیروی کوریولیس، انحراف مسیر پرتابه هایی است که در جهت افقی شلیک می شوند (به سمت راست در نیمکره شمالی، به سمت چپ در نیمکره جنوبی). از نقطه نظر سیستم مرجع اینرسی، برای پرتابه های شلیک شده در امتداد نصف النهار، این به دلیل وابستگی سرعت خطی چرخش زمین به عرض جغرافیایی است: هنگام حرکت از استوا به قطب، پرتابه را حفظ می کند. جزء افقی سرعت بدون تغییر است، در حالی که سرعت خطی چرخش نقاط روی سطح زمین کاهش می یابد، که منجر به جابجایی پرتابه از نصف النهار در جهت چرخش زمین می شود. اگر گلوله به موازات خط استوا شلیک شده باشد، تغییر مکان پرتابه از موازی به این دلیل است که مسیر پرتابه در یک صفحه با مرکز زمین قرار دارد، در حالی که نقاط روی سطح زمین در یک سطح حرکت می کنند. صفحه عمود بر محور چرخش زمین. این اثر (برای مورد تیراندازی در امتداد نصف النهار) توسط گریمالدی در دهه 40 قرن هفدهم پیش بینی شد. و اولین بار توسط ریچیولی در سال 1651 منتشر شد.

انحراف اجسام در حال سقوط آزاد از عمودی. ( اگر سرعت یک جسم دارای یک جزء عمودی بزرگ باشد، نیروی کوریولیس به سمت شرق هدایت می شود که منجر به انحراف متناظر از مسیر حرکت جسمی می شود که آزادانه (بدون سرعت اولیه) از یک برج بلند سقوط می کند. هنگامی که در یک چارچوب مرجع اینرسی در نظر گرفته می‌شود، این اثر با این واقعیت توضیح داده می‌شود که بالای برج نسبت به مرکز زمین سریع‌تر از پایه حرکت می‌کند، به همین دلیل مسیر حرکت جسم یک سهمی باریک است و بدنه کمی جلوتر از پایه برج است.

اثر Eötvös.در عرض های جغرافیایی پایین، نیروی کوریولیس، هنگام حرکت در امتداد سطح زمین، در جهت عمودی هدایت می شود و عمل آن بسته به اینکه جسم به سمت غرب یا شرق حرکت می کند، منجر به افزایش یا کاهش شتاب گرانش می شود. این اثر به افتخار فیزیکدان مجارستانی لوراند ائوتووس، که به طور تجربی آن را در آغاز قرن بیستم کشف کرد، اثر Eötvös نامیده می شود.

آزمایش هایی با استفاده از قانون بقای تکانه زاویه ای.برخی آزمایش‌ها بر اساس قانون بقای تکانه زاویه‌ای هستند: در یک قاب مرجع اینرسی، بزرگی تکانه زاویه‌ای (برابر حاصلضرب ممان اینرسی و سرعت زاویه‌ای چرخش) تحت تأثیر نیروهای داخلی تغییر نمی‌کند. . اگر در یک لحظه اولیه از زمان، نصب نسبت به زمین ثابت باشد، سرعت چرخش آن نسبت به سیستم مرجع اینرسی برابر با سرعت زاویه ای چرخش زمین است. اگر ممان اینرسی سیستم را تغییر دهید، سرعت زاویه ای چرخش آن باید تغییر کند، یعنی چرخش نسبت به زمین شروع می شود. در یک چارچوب مرجع غیر اینرسی مرتبط با زمین، چرخش در نتیجه نیروی کوریولیس رخ می دهد. این ایده توسط دانشمند فرانسوی لویی پوانسو در سال 1851 ارائه شد.

اولین چنین آزمایشی توسط هاگن در سال 1910 انجام شد: دو وزنه بر روی یک میله صاف بدون حرکت نسبت به سطح زمین نصب شد. سپس فاصله بین بارها کاهش یافت. در نتیجه، نصب شروع به چرخش کرد. یک آزمایش حتی واضح تر توسط دانشمند آلمانی هانس بوکا در سال 1949 انجام شد. میله ای به طول تقریبی 1.5 متر عمود بر یک قاب مستطیل شکل نصب شد. در ابتدا، میله افقی بود، نصب نسبت به زمین بی حرکت بود. سپس میله را به حالت عمودی آوردند که منجر به تغییر لحظه اینرسی نصب تقریباً 10 4 برابر و چرخش سریع آن با سرعت زاویه ای 10 4 برابر بیشتر از سرعت چرخش زمین شد.

قیف در حمام.

از آنجایی که نیروی کوریولیس بسیار ضعیف است، تأثیر ناچیزی بر جهت چرخش آب در هنگام تخلیه سینک یا وان دارد، بنابراین به طور کلی جهت چرخش در قیف با چرخش زمین ارتباطی ندارد. فقط در آزمایش‌های دقیق کنترل شده می‌توان اثر نیروی کوریولیس را از عوامل دیگر جدا کرد: در نیمکره شمالی قیف در خلاف جهت عقربه‌های ساعت می‌چرخد، در نیمکره جنوبی - برعکس.

اثرات نیروی کوریولیس: پدیده هایی در طبیعت اطراف

آزمایشات نوری

تعدادی از آزمایش‌ها که چرخش زمین را نشان می‌دهند بر اساس اثر ساگناک هستند: اگر تداخل‌سنج حلقه‌ای یک حرکت چرخشی انجام دهد، به دلیل اثرات نسبیتی، اختلاف فاز در پرتوهای متقابل انتشار ظاهر می‌شود.

جایی که A (\displaystyle A)- ناحیه پرتاب حلقه بر روی صفحه استوایی (صفحه عمود بر محور چرخش)، c (\displaystyle c)- سرعت نور، ω (\displaystyle \omega)- سرعت زاویه ای چرخش برای نشان دادن چرخش زمین، این اثر توسط فیزیکدان آمریکایی مایکلسون در مجموعه ای از آزمایشات انجام شده در سال های 1923-1925 استفاده شد. در آزمایش‌های مدرن با استفاده از اثر ساگناک، چرخش زمین باید برای کالیبره کردن تداخل‌سنج‌های حلقه‌ای در نظر گرفته شود.

تعدادی تظاهرات تجربی دیگر از چرخش روزانه زمین وجود دارد.

چرخش ناهموار

تقدم و نوتاسیون

تاریخچه ایده چرخش روزانه زمین

دوران باستان

توضیح چرخش روزانه آسمان توسط چرخش زمین به دور محور خود اولین بار توسط نمایندگان مکتب فیثاغورث، هیکتوس و اکفانتوس سیراکوزان ارائه شد. بر اساس برخی بازسازی ها، چرخش زمین توسط فیلولوس فیثاغورثی از کروتون (قرن 5 قبل از میلاد) نیز تأیید شد. جمله ای که می تواند به عنوان نشانه ای از چرخش زمین تعبیر شود در گفتگوی افلاطون آمده است. تیمائوس .

با این حال، تقریبا هیچ چیز در مورد Hicetas و Ecphantes شناخته شده نیست، و حتی وجود آنها گاهی اوقات زیر سوال می رود. طبق نظر اکثر دانشمندان، زمین در سیستم جهانی فیولائوس یک حرکت چرخشی انجام نداد، بلکه یک حرکت انتقالی در اطراف آتش مرکزی انجام داد. افلاطون در دیگر آثار خود از این دیدگاه سنتی پیروی می کند که زمین بی حرکت است. با این حال، شواهد متعددی به ما رسیده است که ایده چرخش زمین توسط فیلسوف هراکلیدس از Pontus (قرن چهارم قبل از میلاد) دفاع شده است. احتمالاً، فرض دیگری از هراکلیدس با فرضیه چرخش زمین به دور محور آن مرتبط است: هر ستاره نشان دهنده جهانی است، از جمله زمین، هوا، اتر، و همه اینها در فضای بینهایت قرار دارد. در واقع، اگر چرخش روزانه آسمان انعکاسی از چرخش زمین باشد، پیش نیاز برای در نظر گرفتن ستاره ها در یک کره از بین می رود.

حدود یک قرن بعد، فرض چرخش زمین بخشی از فرضیه اول شد که توسط ستاره شناس بزرگ آریستارخوس ساموسی (قرن سوم قبل از میلاد) پیشنهاد شد. آریستارخوس توسط سلوکوس بابلی (قرن دوم قبل از میلاد) و همچنین هراکلیدس از پونتوس که جهان را نامتناهی می دانست، حمایت می شد. این واقعیت که ایده چرخش روزانه زمین در قرن اول پس از میلاد طرفداران خود را داشت. e.، توسط برخی از اظهارات فیلسوفان سنکا، درسیلیداس و ستاره شناس کلودیوس بطلمیوس اثبات می شود. اما اکثریت قریب به اتفاق ستاره شناسان و فیلسوفان در بی حرکتی زمین شک نداشتند.

استدلال هایی علیه ایده حرکت زمین در آثار ارسطو و بطلمیوس یافت می شود. پس در رساله او درباره بهشتارسطو بی تحرکی زمین را با این واقعیت توجیه می کند که در یک زمین در حال چرخش، اجسامی که به صورت عمودی به سمت بالا پرتاب می شوند نمی توانند به نقطه ای که حرکت آنها از آنجا شروع شده سقوط کنند: سطح زمین در زیر جسم پرتاب شده جابجا می شود. استدلال دیگری که ارسطو به نفع بی حرکتی زمین ارائه کرده است، مبتنی بر نظریه فیزیکی اوست: زمین جسمی سنگین است و اجسام سنگین تمایل دارند به سمت مرکز جهان حرکت کنند و به دور آن نمی چرخند.

از کار بطلمیوس چنین بر می آید که حامیان فرضیه چرخش زمین به این استدلال ها پاسخ دادند که هم هوا و هم همه اجرام زمینی با زمین حرکت می کنند. ظاهراً نقش هوا در این استدلال اساساً مهم است، زیرا به طور ضمنی گفته می شود که حرکت آن همراه با زمین است که چرخش سیاره ما را پنهان می کند. بطلمیوس به این موضوع اعتراض می کند:

اجسام در هوا همیشه عقب خواهند ماند... و اگر اجسام با هوا به عنوان یک کل می چرخیدند، به نظر نمی رسید که هیچ یک از آنها جلوتر یا عقب تر از دیگری نباشد، بلکه در جای خود باقی می ماند، در حال پرواز و پرتاب. انحراف یا حرکتی به مکان دیگری انجام نمی دهد، مانند آنچه که ما شخصاً می بینیم که در حال وقوع است، و آنها به هیچ وجه کند یا شتاب نمی گیرند، زیرا زمین بی حرکت نیست.

قرون وسطی

هندوستان

اولین نویسنده قرون وسطایی که پیشنهاد کرد زمین به دور محور خود می چرخد، ستاره شناس و ریاضیدان بزرگ هندی، آریابهاتا (اواخر قرن پنجم - اوایل قرن ششم) بود. او در چند جای رساله آن را صورت بندی کرده است آریابهاتیا، مثلا:

همانطور که یک مرد در یک کشتی رو به جلو، اجسام ثابتی را می بیند که به سمت عقب حرکت می کنند، ناظر نیز... ستارگان ثابت را می بیند که در یک خط مستقیم به سمت غرب حرکت می کنند.

معلوم نیست که آیا این ایده متعلق به خود آریابهاتا است یا آن را از ستاره شناسان یونان باستان به عاریت گرفته است.

آریابهاتا تنها توسط یک ستاره شناس به نام پرتوداکا (قرن نهم) حمایت می شد. اکثر دانشمندان هندی از بی حرکتی زمین دفاع کردند. بنابراین، اخترشناس Varahamihira (قرن ششم) استدلال کرد که در یک زمین در حال چرخش، پرندگانی که در هوا پرواز می کنند نمی توانند به لانه خود بازگردند و سنگ ها و درختان از سطح زمین خارج می شوند. ستاره شناس برجسته براهماگوپتا (قرن ششم) نیز این استدلال قدیمی را تکرار کرد که جسدی که از کوه بلندی سقوط می کند می تواند به پایه آن فرو رود. در همان زمان، او یکی از استدلال های وراهامیهیرا را رد کرد: به نظر او، حتی اگر زمین بچرخد، اجسام به دلیل گرانششان نمی توانند از آن جدا شوند.

شرق اسلامی

امکان چرخش زمین توسط بسیاری از دانشمندان شرق مسلمان مورد توجه قرار گرفت. بنابراین هندسه‌سنج معروف السیجیزی اسطرلاب را اختراع کرد که اصل عملکرد آن بر این فرض استوار است. برخی از علمای اسلامی (که نام آنها به دست ما نرسیده است) حتی راه درستی برای رد استدلال اصلی علیه چرخش زمین یافتند: عمودی بودن مسیر اجسام در حال سقوط. اساساً اصل برهم نهی حرکات مطرح شد که طبق آن هر حرکتی را می توان به دو یا چند جزء تجزیه کرد: در رابطه با سطح زمین در حال چرخش، یک جسم در حال سقوط در امتداد یک شاقول حرکت می کند، اما نقطه ای که پیش بینی این خط بر روی سطح زمین با چرخش آن منتقل می شود. این را دایره المعارف مشهور البیرونی، که خود به بی حرکتی زمین متمایل بود، گواه می دهد. به عقیده وی، اگر نیروی اضافی بر جسم در حال سقوط وارد شود، نتیجه عمل آن بر روی زمین در حال چرخش منجر به اثراتی خواهد شد که عملاً مشاهده نمی شود.

در میان دانشمندان قرن 13-16 مرتبط با رصدخانه مراغه و سمرقند، بحثی در مورد امکان اثبات تجربی عدم تحرک زمین مطرح شد. بنابراین ستاره شناس معروف قطب الدین شیرازی (قرن سیزدهم تا چهاردهم) معتقد بود که بی حرکتی زمین با آزمایش قابل بررسی است. از سوی دیگر، بنیانگذار رصدخانه مراغه، نصیرالدین طوسی، معتقد بود که اگر زمین بچرخد، این چرخش با لایه‌ای از هوا در مجاورت سطح آن تقسیم می‌شود و تمام حرکات نزدیک به سطح زمین زمین دقیقاً به همان شکلی رخ می دهد که اگر زمین بی حرکت باشد. او این را با کمک مشاهدات دنباله دارها اثبات کرد: طبق نظر ارسطو، دنباله دارها یک پدیده هواشناسی در لایه های بالایی جو هستند. با این حال، مشاهدات نجومی نشان می دهد که دنباله دارها در چرخش روزانه کره آسمانی شرکت می کنند. در نتیجه، لایه‌های بالایی هوا با چرخش آسمان دور می‌شوند، بنابراین لایه‌های پایین‌تر نیز می‌توانند با چرخش زمین دور شوند. بنابراین، آزمایش نمی تواند به این سوال پاسخ دهد که آیا زمین می چرخد ​​یا خیر. با این حال، او از طرفداران بی حرکتی زمین باقی ماند، زیرا این مطابق با فلسفه ارسطو بود.

اکثر علمای اسلامی عصر متأخر (اردی، قزوینی، نیسابوری، جرجانی، بیرجندی و دیگران) با طوسی موافق بودند که همه پدیده‌های فیزیکی در یک زمین در حال چرخش و ساکن به یک شکل اتفاق می‌افتند. . با این حال، نقش هوا دیگر اساسی در نظر گرفته نمی شد: نه تنها هوا، بلکه تمام اجسام نیز توسط زمین در حال چرخش منتقل می شوند. در نتیجه، برای توجیه بی حرکتی زمین، لازم است آموزه های ارسطو را در بر گیرد.

در این منازعات، سومین رئیس رصدخانه سمرقند، علاءالدین علی الکوشچی (قرن پانزدهم)، که فلسفه ارسطو را رد کرد و چرخش زمین را از نظر فیزیکی ممکن می دانست، جایگاه ویژه ای داشت. در قرن هفدهم، بهاالدین عاملی، متکلم و دایره المعارف ایرانی، به چنین نتیجه ای رسید. به نظر او، ستاره شناسان و فیلسوفان شواهد کافی برای رد چرخش زمین ارائه نکرده اند.

غرب لاتین

بحث مفصلی درباره امکان حرکت زمین به طور گسترده در نوشته‌های دانش‌آموزان پاریسی ژان بوریدان، آلبرت ساکسونی و نیکلاس اورسمه (نیمه دوم قرن چهاردهم) آمده است. مهمترین استدلالی که در آثار آنها به نفع چرخش زمین به جای آسمان ارائه شده است، کوچک بودن زمین در مقایسه با کیهان است که نسبت دادن چرخش روزانه آسمان به کیهان را بسیار غیرطبیعی می کند.

با این حال، همه این دانشمندان در نهایت چرخش زمین را رد کردند، هرچند به دلایل مختلف. بنابراین آلبرت ساکسونی معتقد بود که این فرضیه قادر به توضیح پدیده های نجومی مشاهده شده نیست. Buridan و Oresme به درستی با این مخالفت کردند، که طبق آنها، پدیده های آسمانی باید به همین ترتیب رخ دهند، صرف نظر از اینکه چرخش توسط زمین یا کیهان انجام شود. بوریدان توانست تنها یک استدلال مهم در برابر چرخش زمین بیابد: فلش هایی که به صورت عمودی به سمت بالا پرتاب می شوند از یک خط عمودی به پایین می افتند، اگرچه به نظر او با چرخش زمین آنها باید از حرکت زمین عقب بمانند و به سمت غرب بیفتند. از نقطه شلیک

اما حتی این استدلال توسط Oresme رد شد. اگر زمین بچرخد، فلش به صورت عمودی به سمت بالا پرواز می کند و در همان زمان به سمت شرق حرکت می کند و توسط هوایی که با زمین می چرخد ​​اسیر می شود. بنابراین، تیر باید در همان جایی که از آنجا شلیک شده، بیفتد. اگرچه در اینجا دوباره به نقش جذاب هوا اشاره شده است، اما واقعاً نقش خاصی ندارد. تشبیه زیر گویای این موضوع است:

به همین ترتیب، اگر در کشتی در حال حرکت هوا بسته بود، برای شخصی که توسط این هوا احاطه شده بود، به نظر می رسید که هوا حرکت نمی کند ... اگر شخصی در کشتی بود که با سرعت زیاد به سمت شرق حرکت می کرد، غافل از این. حرکت، و اگر دست خود را در یک خط مستقیم در امتداد دکل کشتی دراز کند، به نظر می رسد که دستش حرکتی خطی انجام می دهد. به همین ترتیب، طبق این نظریه، به نظرمان می رسد که همین اتفاق برای یک تیر می افتد زمانی که آن را به صورت عمودی به سمت بالا یا عمودی به پایین پرتاب کنیم. در داخل یک کشتی که با سرعت زیاد به سمت شرق حرکت می کند، انواع حرکت می تواند انجام شود: طولی، عرضی، پایین، بالا، در همه جهات - و دقیقاً مانند زمانی که کشتی ساکن است ظاهر می شود.

سپس، Oresme فرمولی را ارائه می دهد که اصل نسبیت را پیش بینی می کند:

بنابراین نتیجه می‌گیرم که نمی‌توان با هیچ آزمایشی ثابت کرد که آسمان‌ها حرکتی روزانه دارند و زمین نه.

با این حال، حکم نهایی اورسمه در مورد امکان چرخش زمین منفی بود. مبنای این نتیجه گیری متن کتاب مقدس بود:

با این حال، تا کنون همه حمایت کرده‌اند و من معتقدم که این [بهشت] است و نه زمین که حرکت می‌کند، زیرا «خدا دایره زمین را ایجاد کرد که جابه‌جا نمی‌شود»، علی‌رغم همه استدلال‌ها بر خلاف آن.

امکان چرخش روزانه زمین توسط دانشمندان و فیلسوفان اروپایی قرون وسطی نیز ذکر شد، اما هیچ استدلال جدیدی که در Buridan و Oresme وجود نداشته باشد، اضافه نشده است.

بنابراین، تقریباً هیچ یک از دانشمندان قرون وسطی فرضیه چرخش زمین را نپذیرفتند. با این حال، در طول بحث خود، دانشمندان شرق و غرب افکار عمیق بسیاری را بیان کردند که بعدها توسط دانشمندان عصر جدید تکرار خواهد شد.

رنسانس و دوران مدرن

در نیمه اول قرن شانزدهم، آثار متعددی منتشر شد که استدلال می‌کردند که علت چرخش روزانه آسمان، چرخش زمین به دور محور خود است. یکی از آنها رساله ایتالیایی Celio Calcagnini "درباره این واقعیت است که آسمان بی حرکت است و زمین می چرخد، یا در مورد حرکت دائمی زمین" (نوشته شده در حدود 1525، منتشر شده در 1544). او تأثیر زیادی بر معاصران خود نگذاشت، زیرا در آن زمان کار اساسی ستاره شناس لهستانی نیکلاس کوپرنیک "درباره چرخش کره های آسمانی" (1543) منتشر شده بود، جایی که فرضیه چرخش روزانه زمین مانند آریستارخوس ساموسی بخشی از منظومه شمسی محور جهان شد. کوپرنیک قبلاً افکار خود را در یک مقاله دست نویس کوچک بیان کرد نظر کوچک(نه زودتر از 1515). دو سال قبل از اثر اصلی کوپرنیک، کار اخترشناس آلمانی گئورگ یواخیم رتیکوس منتشر شد. روایت اول(1541)، جایی که نظریه کوپرنیک به طور عامیانه توضیح داده شد.

در قرن شانزدهم، کوپرنیک به طور کامل توسط اخترشناسان توماس دیگز، رتیکوس، کریستوف روتمان، مایکل موستلین، فیزیکدانان جیامباتیستا بندتی، سیمون استوین، فیلسوف جووردانو برونو و الهیدان دیگو د زونیگا حمایت شد. برخی از دانشمندان چرخش زمین به دور محور خود را پذیرفتند و حرکت انتقالی آن را رد کردند. این موضع اخترشناس آلمانی نیکلاس ریمرز، همچنین به نام اورسوس، و همچنین فیلسوفان ایتالیایی آندره آ سزالپینو و فرانچسکو پاتریزی بود. دیدگاه فیزیکدان برجسته ویلیام هیلبرت، که از چرخش محوری زمین پشتیبانی می کند، اما در مورد حرکت انتقالی آن صحبت نمی کند، کاملاً روشن نیست. در آغاز قرن هفدهم، سیستم هلیوسنتریک جهان (شامل چرخش زمین به دور محور آن) از حمایت چشمگیر گالیله-گالیله و یوهانس-کپلر برخوردار شد. تأثیرگذارترین مخالفان ایده حرکت زمین در قرن 16 و اوایل قرن 17، اخترشناسان تیکو براهه و کریستوفر کلاویوس بودند.

فرضیه چرخش زمین و شکل گیری مکانیک کلاسیک

اساساً در قرن های XVI-XVII. تنها استدلال به نفع چرخش محوری زمین این بود که در این مورد نیازی به نسبت دادن سرعت چرخش بسیار زیاد به کره ستاره نیست، زیرا حتی در دوران باستان قبلاً به طور قابل اعتماد ثابت شده بود که اندازه کیهان به طور قابل توجهی از اندازه بیشتر است. زمین (این برهان در بوریدان و اورسمه نیز آمده بود) .

ملاحظاتی بر اساس مفاهیم پویای آن زمان در برابر این فرضیه بیان شد. اول از همه، این عمودی بودن مسیر اجسام در حال سقوط است. استدلال های دیگری نیز ظاهر شد، به عنوان مثال، محدوده تیراندازی برابر در جهت های شرقی و غربی. کوپرنیک در پاسخ به این سوال در مورد غیرقابل مشاهده بودن اثرات چرخش روزانه در آزمایشات زمینی، نوشت:

نه تنها زمین با عنصر آب متصل به آن می چرخد، بلکه بخش قابل توجهی از هوا و هر چیزی که به هر نحوی با زمین یا نزدیک ترین هوا به زمین، اشباع از مواد خاکی و آبی است، به دنبال آن می چرخد. همان قوانین طبیعت مانند زمین یا دارای حرکتی است که توسط زمین مجاور در چرخش ثابت و بدون هیچ مقاومتی به آن منتقل می شود.

بنابراین، نقش اصلی در غیرقابل مشاهده بودن چرخش زمین توسط حباب هوا توسط چرخش آن ایفا می شود. اکثریت کوپرنیک ها در قرن شانزدهم همین عقیده را داشتند.

طرفداران بی نهایت بودن جهان در قرن شانزدهم نیز توماس دیگز، جووردانو برونو، فرانچسکو پاتریزی بودند - همه آنها از این فرضیه حمایت کردند که زمین به دور محور خود می چرخد ​​(و دو مورد اول نیز به دور خورشید). کریستف روتمان و گالیله گالیله معتقد بودند که ستارگان در فواصل متفاوتی از زمین قرار دارند، اگرچه آنها به صراحت در مورد بی نهایت جهان صحبت نکردند. از سوی دیگر، یوهانس کپلر بی نهایت بودن کیهان را انکار کرد، اگرچه او از حامیان چرخش زمین بود.

زمینه مذهبی برای بحث چرخش زمین

تعدادی از اعتراضات به چرخش زمین با تناقضات آن با متن کتاب مقدس همراه بود. این اعتراضات دو نوع بود. اولاً، برخی از مکان‌های کتاب مقدس برای تأیید اینکه خورشید است که حرکت روزانه را انجام می‌دهد ذکر شد، به عنوان مثال:

خورشید طلوع می کند و خورشید غروب می کند و به سوی محل طلوعش می شتابد.

در این مورد، چرخش محوری زمین تحت تأثیر قرار گرفت، زیرا حرکت خورشید از شرق به غرب بخشی از چرخش روزانه آسمان است. غالباً بخشی از کتاب یوشع در این رابطه نقل شده است:

عیسی در روزی که خداوند اموریان را به دست اسرائیل تسلیم کرد، هنگامی که آنها را در جبعون شکست داد، نزد خداوند فریاد زد و در حضور بنی‌اسرائیل گفت: ای خورشید بر جبعون بایست. و ماه، بر فراز دره آوالون.

از آنجایی که فرمان توقف به خورشید داده شد و نه به زمین، نتیجه گرفته شد که این خورشید است که حرکت روزانه را انجام می دهد. عبارات دیگری برای حمایت از بی حرکتی زمین ذکر شده است، به عنوان مثال:

تو زمین را بر پایه‌های استوار نهادی و تا ابد متزلزل نخواهد شد.

این معابر هم با این دیدگاه که زمین حول محور خود می چرخد ​​و هم با چرخش به دور خورشید در تضاد در نظر گرفته شد.

طرفداران چرخش زمین (به ویژه جوردانو-برونو، یوهانس-کپلر، و به ویژه گالیله-گالیله) در چندین جبهه از آن دفاع کردند. ابتدا اشاره کردند که کتاب مقدس به زبانی نوشته شده است که برای مردم عادی قابل درک باشد و اگر نویسندگان آن زبان علمی روشنی ارائه دهند، نمی تواند رسالت اصلی و مذهبی خود را انجام دهد. بنابراین برونو نوشت:

در بسیاری از موارد احمقانه و غیرقابل توصیه است که بر اساس حقیقت و نه بر اساس مورد و سهولت معین استدلال کنیم. مثلاً اگر به جای این جمله: «خورشید زاده می‌شود و طلوع می‌کند، از ظهر می‌گذرد و به سوی آکیلون متمایل می‌شود» می‌گوید: «زمین دایره‌ای به طرف مشرق می‌رود و خورشید را که غروب می‌کند، رها می‌کند، متمایل می‌شود. به سمت دو منطقه استوایی، از سرطان تا جنوب، از برج جدی تا آکویلون، سپس شنوندگان شروع به فکر کردن کردند: «چطور؟ می گوید زمین حرکت می کند؟ این چه جور خبریه سرانجام او را احمق می شمردند و او به راستی احمق بود.

این نوع پاسخ عمدتاً به اعتراضات مربوط به حرکت روزانه خورشید داده می شد. ثانیاً، اشاره شد که برخی از آیات کتاب مقدس باید به صورت تمثیلی تفسیر شوند (به مقاله تمثیل کتاب مقدس مراجعه کنید). بنابراین، گالیله خاطرنشان کرد که اگر کتاب مقدس به طور تحت اللفظی به طور کامل در نظر گرفته شود، معلوم می شود که خداوند دست دارد، در معرض احساساتی مانند خشم و غیره است. به طور کلی، ایده اصلی مدافعان دکترین حرکت زمین این بود که علم و دین اهداف متفاوتی دارند: علم پدیده های جهان مادی را با هدایت استدلال های عقل بررسی می کند، هدف دین ارتقای اخلاقی انسان، نجات او است. گالیله در این رابطه به نقل از کاردینال بارونیو گفت که کتاب مقدس نحوه صعود به بهشت ​​را آموزش می دهد، نه اینکه بهشت ​​چگونه کار می کند.

این استدلال ها توسط کلیسای کاتولیک قانع کننده نبود و در سال 1616 دکترین چرخش زمین ممنوع شد و در سال 1631 گالیله به دلیل دفاع از خود توسط تفتیش عقاید محکوم شد. با این حال، در خارج از ایتالیا، این ممنوعیت تأثیر قابل توجهی بر توسعه علم نداشت و عمدتاً به کاهش اقتدار خود کلیسای کاتولیک کمک کرد.

باید اضافه کرد که دلایل مذهبی علیه حرکت زمین نه تنها توسط رهبران کلیسا، بلکه توسط دانشمندان (به عنوان مثال، تیکو براهه) ارائه شد. از سوی دیگر، راهب کاتولیک پائولو فوسکارینی مقاله کوتاهی نوشت: «نامه ای درباره دیدگاه فیثاغورثی ها و کوپرنیک در مورد تحرک زمین و بی حرکتی خورشید و در مورد سیستم جدید فیثاغورثی جهان» (1615). جایی که او ملاحظاتی نزدیک به نظرات گالیله بیان کرد، و دیگو دو زونیگا، الهی‌دان اسپانیایی، حتی از نظریه کوپرنیک برای تفسیر برخی از آیات کتاب مقدس استفاده کرد (اگرچه بعداً نظر خود را تغییر داد). بنابراین، تضاد بین الهیات و آموزه حرکت زمین نه چندان تضاد بین علم و دین، بلکه تضاد بین اصول روش شناختی قدیمی (که در آغاز قرن هفدهم منسوخ شده بودند) و اصول روش شناختی جدید زیربنای علم بود. .

اهمیت فرضیه چرخش زمین برای توسعه علم

درک مشکلات علمی مطرح شده توسط نظریه زمین در حال چرخش به کشف قوانین مکانیک کلاسیک و ایجاد کیهان شناسی جدید کمک کرد که بر اساس ایده بی حد و مرزی جهان است. در طول این فرآیند، تضادهای بین این نظریه و قرائت تحت اللفظی کتاب مقدس به مرزبندی علم طبیعی و دین کمک کرد.