დედამიწის სიჩქარე მზის გარშემო არის კმ/წმ. დედამიწის ძირითადი მოძრაობები

დედამიწის ორბიტა არის მზის გარშემო ბრუნვის ტრაექტორია, მისი ფორმა არის ელიფსი, იგი მდებარეობს მზიდან საშუალოდ 150 მილიონი კილომეტრის დაშორებით (მაქსიმალური მანძილი ეწოდება აფელიონი - 152 მილიონი კმ, მინიმალური - პერიჰელიონი. , 147 მილიონი კმ).

დედამიწა ასრულებს სრულ ბრუნს მზის გარშემო, 940 მილიონი კმ სიგრძით, დასავლეთიდან აღმოსავლეთისკენ მოძრაობს საშუალო სიჩქარით 108 000 კმ/სთ 365 დღეში, 6 საათში, 9 წუთსა და 9 წამში, ანუ ერთ გვერდით წელიწადში.

პლანეტის მოძრაობა მზის გარშემო ორბიტაზე და ბრუნვის ღერძის დახრილობის კუთხე სიბრტყეზე, სადაც ციური სხეულები მოძრაობენ, პირდაპირ გავლენას ახდენს სეზონების ცვლილებაზე და დღისა და ღამის უთანასწორობაზე.

დედამიწის ბრუნვის თავისებურებები მზის გარშემო

(მზის სისტემის სტრუქტურა)

ძველად ასტრონომებს სჯეროდათ, რომ დედამიწა მდებარეობდა სამყაროს ცენტრში და მის გარშემო ტრიალებდა ყველა ციური სხეული; ამ თეორიას ეწოდა გეოცენტრული. ის გააუქმა პოლონელმა ასტრონომმა ნიკოლაუს კოპერნიკმა 1534 წელს, რომელმაც შექმნა სამყაროს ჰელიოცენტრული მოდელი, რომელმაც დაამტკიცა, რომ მზე ვერ ბრუნავს დედამიწის გარშემო, რაც არ უნდა სურდეს ეს პტოლემეოსს, არისტოტელეს და მათ მიმდევრებს.

დედამიწა მზის გარშემო ბრუნავს ელიფსური ბილიკის გასწვრივ, რომელსაც ორბიტა ეწოდება, მისი სიგრძე დაახლოებით 940 მილიონი კილომეტრია და პლანეტა ამ მანძილს 365 დღეში 6 საათში 9 წუთსა და 9 წამში გადის. ოთხი წლის შემდეგ ეს ექვსი საათი გროვდება დღეში, მათ ემატება წელიწადი, როგორც სხვა დღე (29 თებერვალი), ასეთი წელი ნახტომია.

(პერიჰელიონი და აფელიონი)

მოცემული ტრაექტორიის გასწვრივ მოძრაობის პერიოდში დედამიწიდან მზემდე მანძილი შეიძლება იყოს მაქსიმალური (ეს ფენომენი ხდება 3 ივლისს და მას აფელიონი ან აპოფელიონი ეწოდება) - 152 მილიონი. კმ ან მინიმუმი - 147 მლნ. კმ (ხდება 3 იანვარს, რომელსაც პერიჰელიონი ეწოდება), მაგრამ ეს არ არის, როგორც შეცდომით შეიძლება ვივარაუდოთ, სეზონების ცვლილების შედეგი.

სეზონების შეცვლა

დედამიწის ღერძის მზის გარშემო ორბიტის სიბრტყეზე 66,5º-ზე დახრილობის გამო, დედამიწის ზედაპირი იღებს არათანაბარი რაოდენობით სითბოს და შუქს, რაც იწვევს სეზონების ცვლილებას და დღისა და ღამის ხანგრძლივობის ცვლილებას.

Შენიშვნა:

• დედამიწის ღერძის დახრილობის კუთხე ეკლიპტიკური ღერძიდან = 23,44º გრადუსი ( დედამიწის ბრუნვის ღერძის დახრილობა)
• დედამიწის ღერძის დახრილობის კუთხე მზის გარშემო ორბიტის სიბრტყის მიმართ = 66,56º გრადუსი ( განსაზღვრავს სეზონების კლიმატურ ცვლილებებს მთელი წლის განმავლობაში)

ეკვატორული დღეები და ღამეები ყოველთვის ერთნაირად გრძელია, ისინი 12 საათს გრძელდება.

დედამიწის სიჩქარე ორბიტაზე მოძრაობს

დედამიწის რევოლუცია მზის გარშემო: 365 დღე 6 საათი 9 წუთი და 9 წამი

დედამიწის საშუალო სიჩქარე მზის გარშემო ორბიტაზე: 30 კმ/წმან 108000 კმ/სთ (ეს სინათლის სიჩქარის 1/10000-ია)

შედარებისთვის, ჩვენი პლანეტის დიამეტრი 12700 კმ-ია, ამ სიჩქარით ამ მანძილის დაფარვა 7 წუთშია შესაძლებელი, ხოლო დედამიწიდან მთვარემდე (384 ათასი კმ) ოთხ საათში. აფელიონის პერიოდში მზიდან მოშორებით, დედამიწის სიჩქარე 29,3 კმ/წმ-მდე იკლებს, პერიჰელიონის პერიოდში კი 30,3 კმ/წმ-მდე აჩქარებს.

გაზაფხულისა და შემოდგომის ბუნიობა

• 20 მარტს- გაზაფხულის ბუნიობა
• 22 სექტემბერი- შემოდგომის ბუნიობა
• 21 ივნისსზაფხულის მზებუდობა
• 22 დეკემბერი- ზამთრის ბუნიობა

ადგილები, სადაც ციური ეკვატორის სიბრტყე კვეთს ეკლიპტიკის სიბრტყეს, აღინიშნება გაზაფხულის წერტილებით ( 20 მარტს) და შემოდგომის ბუნიობა ( 22 სექტემბერი), დღეები და ღამეები თანაბრად გრძელია, ხოლო მზისკენ მიმართული ნახევარსფეროების არეები თანაბრად განათებულია და თბება, მზის სხივები ეკვატორის ხაზზე ეცემა 90º კუთხით. გაზაფხულისა და შემოდგომის ასტრონომიული დასაწყისი შესაბამის ნახევარსფეროებში გამოითვლება გაზაფხულისა და შემოდგომის ბუნიობის თარიღების გამოყენებით.

ასევე არის ზაფხულის წერტილები ( 21 ივნისს) და ზამთარი ( 22 დეკემბერი) მზებუდობა, მზის სხივები ხდება პერპენდიკულარული არა ეკვატორის ხაზთან, არამედ სამხრეთ და ჩრდილოეთ ტროპიკებთან (სამხრეთის და ჩრდილოეთის პარალელები 23,5º). ზაფხულის მზედგომის დღეს, 21 ივნისს, ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში, 66,5 პარალელამდე, დღე ღამეზე გრძელია, სამხრეთ ნახევარსფეროში ღამე დღეზე გრძელია, ეს თარიღი ზაფხულის ასტრონომიული დასაწყისია. ჩრდილოეთ განედებში და ზამთარი სამხრეთ განედებში.

22 დეკემბერს (ზამთრის მზედგომის დღე) სამხრეთ ნახევარსფეროში 66,5 პარალელამდე დღის სიგრძე უფრო გრძელია, ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში იმავე პარალელამდე უფრო მოკლეა. ზამთრის მზედგომის თარიღი არის ზამთრის ასტრონომიული დასაწყისი ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში და ზაფხულის დასაწყისი სამხრეთში.

დედამიწა მუდმივად მოძრაობს, ბრუნავს მზის გარშემო და საკუთარი ღერძის გარშემო. ეს მოძრაობა და დედამიწის ღერძის მუდმივი დახრილობა (23,5°) განსაზღვრავს ბევრ ეფექტს, რომელსაც ჩვენ ვაკვირდებით, როგორც ნორმალურ მოვლენებს: ღამე და დღე (დედამიწის ბრუნვის გამო მის ღერძზე), სეზონების ცვლილება (გამო. დედამიწის ღერძის დახრილობა) და განსხვავებული კლიმატი სხვადასხვა ზონაში. გლობუსების ბრუნვა შესაძლებელია და მათი ღერძი დედამიწის ღერძის მსგავსად დახრილია (23,5°), ასე რომ, გლობუსის დახმარებით თქვენ შეგიძლიათ საკმაოდ ზუსტად დააკვირდეთ დედამიწის მოძრაობას მისი ღერძის გარშემო, ხოლო დედამიწა-მზე სისტემის დახმარებით თქვენ შეუძლია დედამიწის მოძრაობა მზის გარშემო აკონტროლოს.

დედამიწის ბრუნვა მისი ღერძის გარშემო

დედამიწა ბრუნავს საკუთარი ღერძის გარშემო დასავლეთიდან აღმოსავლეთისკენ (საათის ისრის საწინააღმდეგო მიმართულებით, როცა ჩრდილო პოლუსიდან ათვალიერებთ). დედამიწას 23 საათი, 56 წუთი და 4,09 წამი სჭირდება საკუთარი ღერძის გარშემო ერთი სრული ბრუნვის დასასრულებლად. დღე და ღამე გამოწვეულია დედამიწის ბრუნვით. დედამიწის ბრუნვის კუთხური სიჩქარე მისი ღერძის ირგვლივ, ანუ კუთხე, რომლის მეშვეობითაც დედამიწის ზედაპირის ნებისმიერი წერტილი ბრუნავს, იგივეა. ერთ საათში 15 გრადუსია. მაგრამ ეკვატორზე სადმე ბრუნვის წრფივი სიჩქარე არის დაახლოებით 1669 კილომეტრი საათში (464 მ/წმ), პოლუსებზე ნულამდე მცირდება. მაგალითად, ბრუნვის სიჩქარე 30°-ზე არის 1445 კმ/სთ (400 მ/წმ).
ჩვენ ვერ ვამჩნევთ დედამიწის ბრუნვას იმ მარტივი მიზეზის გამო, რომ პარალელურად და ჩვენთან ერთად ყველა ობიექტი ერთნაირი სიჩქარით მოძრაობს და ჩვენს ირგვლივ არ არის ობიექტების „ნათესავი“ მოძრაობა. თუ, მაგალითად, გემი მოძრაობს ერთნაირად, აჩქარებისა და დამუხრუჭების გარეშე, ზღვაში მშვიდ ამინდში, წყლის ზედაპირზე ტალღების გარეშე, ჩვენ საერთოდ ვერ ვიგრძნობთ, როგორ მოძრაობს ასეთი გემი, თუ ვიმყოფებით სალონში. ილუმინატორი, რადგან სალონში ყველა ობიექტი ჩვენთან და გემთან პარალელურად მოძრაობს.

დედამიწის მოძრაობა მზის გარშემო

სანამ დედამიწა ბრუნავს თავის ღერძზე, ის ასევე ბრუნავს მზის გარშემო დასავლეთიდან აღმოსავლეთის მიმართულებით საათის ისრის საწინააღმდეგოდ, ჩრდილოეთ პოლუსიდან დანახვისას. დედამიწას სჭირდება ერთი წელიწადი (დაახლოებით 365,2564 დღე) მზის გარშემო ერთი სრული ბრუნვის დასასრულებლად. დედამიწის გზას მზის გარშემო ეწოდება დედამიწის ორბიტადა ეს ორბიტა არ არის იდეალურად მრგვალი. დედამიწიდან მზემდე საშუალო მანძილი დაახლოებით 150 მილიონი კილომეტრია და ეს მანძილი მერყეობს 5 მილიონ კილომეტრამდე, ქმნის პატარა ოვალურ ორბიტას (ელიფსს). დედამიწის ორბიტაზე მზესთან ყველაზე ახლოს მდებარე წერტილს პერიჰელიონი ეწოდება. დედამიწა ამ წერტილს იანვრის დასაწყისში გადის. დედამიწის ორბიტის მზიდან ყველაზე შორს წერტილს აფელიონი ეწოდება. დედამიწა ამ წერტილს ივლისის დასაწყისში გადის.
მას შემდეგ, რაც ჩვენი დედამიწა მზის გარშემო მოძრაობს ელიფსური ბილიკის გასწვრივ, ორბიტის გასწვრივ სიჩქარე იცვლება. ივლისში სიჩქარე მინიმალურია (29,27 კმ/წმ) და აფელიონის გავლის შემდეგ (ანიმაციაში ზედა წითელი წერტილი) იწყებს აჩქარებას, იანვარში კი სიჩქარე მაქსიმალურია (30,27 კმ/წმ) და გავლის შემდეგ იწყებს კლებას. პერიჰელიონი (ქვედა წითელი წერტილი).
სანამ დედამიწა ერთ ბრუნს აკეთებს მზის გარშემო, ის ფარავს 942 მილიონი კილომეტრის ტოლ მანძილს 365 დღეში, 6 საათში, 9 წუთსა და 9,5 წამში, ანუ ჩვენ დედამიწასთან ერთად მზის გარშემო მივდივართ საშუალო სიჩქარით 30. კმ წამში (ანუ 107460 კმ/სთ) და ამავე დროს დედამიწა ბრუნავს საკუთარი ღერძის გარშემო 24 საათში ერთხელ (წელიწადში 365 ჯერ).
სინამდვილეში, თუ დედამიწის მოძრაობას უფრო სკრუპულოზურად განვიხილავთ, ეს ბევრად უფრო რთულია, რადგან დედამიწაზე გავლენას ახდენს სხვადასხვა ფაქტორი: მთვარის ბრუნვა დედამიწის გარშემო, სხვა პლანეტებისა და ვარსკვლავების მიზიდულობა.

თქვენ ზიხართ, დგახართ ან იტყუებით ამ სტატიის კითხვისას და არ გრძნობთ, რომ დედამიწა თავის ღერძზე ტრიალებს საშინელი სიჩქარით - დაახლოებით 1700 კმ/სთ ეკვატორზე. თუმცა, ბრუნვის სიჩქარე არც ისე სწრაფი ჩანს კმ/წმ-ზე გადაყვანისას. შედეგი არის 0,5 კმ/წმ - რადარზე ძლივს შესამჩნევი დარტყმა ჩვენს გარშემო არსებულ სხვა სიჩქარეებთან შედარებით.

ისევე როგორც მზის სისტემის სხვა პლანეტები, დედამიწაც მზის გარშემო ბრუნავს. და იმისათვის, რომ დარჩეს თავის ორბიტაზე, ის მოძრაობს 30 კმ/წმ სიჩქარით. ვენერა და მერკური, რომლებიც მზესთან უფრო ახლოს არიან, უფრო სწრაფად მოძრაობენ, მარსი, რომლის ორბიტაც დედამიწის ორბიტის უკან გადის, გაცილებით ნელა მოძრაობს.

მაგრამ მზეც კი არ დგას ერთ ადგილზე. ჩვენი ირმის ნახტომი არის უზარმაზარი, მასიური და ასევე მობილური! ყველა ვარსკვლავი, პლანეტა, გაზის ღრუბლები, მტვრის ნაწილაკები, შავი ხვრელები, ბნელი მატერია - ეს ყველაფერი მოძრაობს საერთო მასის ცენტრთან შედარებით.

მეცნიერთა აზრით, მზე ჩვენი გალაქტიკის ცენტრიდან 25000 სინათლის წლის მანძილზე მდებარეობს და ელიფსურ ორბიტაზე მოძრაობს, სრულ რევოლუციას აკეთებს ყოველ 220-250 მილიონ წელიწადში ერთხელ. გამოდის, რომ მზის სიჩქარე დაახლოებით 200–220 კმ/წმ-ია, რაც ასჯერ აღემატება დედამიწის სიჩქარეს მისი ღერძის გარშემო და ათჯერ აღემატება მზის გარშემო მოძრაობის სიჩქარეს. ასე გამოიყურება ჩვენი მზის სისტემის მოძრაობა.

გალაქტიკა სტაციონარულია? Აღარ. გიგანტურ კოსმოსურ ობიექტებს აქვთ დიდი მასა და ამიტომ ქმნიან ძლიერ გრავიტაციულ ველებს. მიეცით სამყაროს გარკვეული დრო (და ჩვენ ეს დაახლოებით 13,8 მილიარდი წელია) და ყველაფერი დაიწყებს მოძრაობას უდიდესი გრავიტაციის მიმართულებით. ამიტომ სამყარო არ არის ერთგვაროვანი, არამედ შედგება გალაქტიკებისა და გალაქტიკათა ჯგუფებისგან.

რას ნიშნავს ეს ჩვენთვის?

ეს ნიშნავს, რომ ირმის ნახტომს მისკენ უბიძგებენ სხვა გალაქტიკები და იქვე მდებარე გალაქტიკათა ჯგუფები. ეს ნიშნავს, რომ მასიური ობიექტები დომინირებენ პროცესში. და ეს ნიშნავს, რომ არა მხოლოდ ჩვენი გალაქტიკა, არამედ ყველა ჩვენს ირგვლივ განიცდის ამ "ტრაქტორების" გავლენას. ჩვენ უფრო ვუახლოვდებით იმის გაგებას, თუ რა ხდება ჩვენს თავს გარე სამყაროში, მაგრამ მაინც გვაკლია ფაქტები, მაგალითად:

• როგორი იყო საწყისი პირობები, რომლითაც დაიწყო სამყარო;
• როგორ მოძრაობს და იცვლება გალაქტიკაში სხვადასხვა მასა დროთა განმავლობაში;
• როგორ ჩამოყალიბდა ირმის ნახტომი და მიმდებარე გალაქტიკები და გროვები;
• და როგორ ხდება ახლა.

თუმცა, არსებობს ხრიკი, რომელიც დაგვეხმარება ამის გარკვევაში.

სამყარო სავსეა რელიქტური გამოსხივებით 2,725 კ ტემპერატურით, რომელიც შენარჩუნებულია დიდი აფეთქების შემდეგ. აქ და იქ არის პატარა გადახრები - დაახლოებით 100 μK, მაგრამ საერთო ტემპერატურის ფონი მუდმივია.

ეს იმიტომ ხდება, რომ სამყარო ჩამოყალიბდა დიდი აფეთქების შედეგად 13,8 მილიარდი წლის წინ და კვლავ ფართოვდება და გაცივდება.

დიდი აფეთქებიდან 380 000 წლის შემდეგ სამყარო გაცივდა ისეთ ტემპერატურამდე, რომ შესაძლებელი გახდა წყალბადის ატომების წარმოქმნა. მანამდე ფოტონები მუდმივად ურთიერთობდნენ პლაზმის სხვა ნაწილაკებთან: ისინი ეჯახებოდნენ მათ და ცვლიდნენ ენერგიას. როგორც სამყარო გაცივდა, იყო ნაკლები დამუხტული ნაწილაკები და მეტი სივრცე მათ შორის. ფოტონებს შეეძლოთ თავისუფლად გადაადგილება სივრცეში. CMB გამოსხივება არის ფოტონები, რომლებიც ასხივებდა პლაზმის მიერ დედამიწის მომავალი მდებარეობისკენ, მაგრამ გადაურჩა გაფანტვას, რადგან რეკომბინაცია უკვე დაწყებული იყო. ისინი დედამიწას აღწევენ სამყაროს სივრცის გავლით, რომელიც აგრძელებს გაფართოებას.

ამ გამოსხივების "დანახვა" თავადაც შეგიძლიათ. ჩარევა, რომელიც ხდება ცარიელ სატელევიზიო არხზე, თუ იყენებთ მარტივ ანტენას, რომელიც ჰგავს კურდღლის ყურებს, 1% გამოწვეულია CMB-ით.

მიუხედავად ამისა, რელიქტური ფონის ტემპერატურა ყველა მიმართულებით ერთნაირი არ არის. პლანკის მისიის კვლევის შედეგების მიხედვით, ტემპერატურა ოდნავ განსხვავდება ციური სფეროს მოპირდაპირე ნახევარსფეროებში: ის ოდნავ მაღალია ცის ნაწილებში ეკლიპტიკის სამხრეთით - დაახლოებით 2,728 K, ხოლო მეორე ნახევარში - დაახლოებით. 2.722 კ.

ეს განსხვავება თითქმის 100-ჯერ აღემატება CMB-ში სხვა დაფიქსირებულ ტემპერატურულ ცვალებადობას და შეცდომაში შემყვანია. Რატომ ხდება ეს? პასუხი აშკარაა - ეს განსხვავება არ არის განპირობებული კოსმოსური მიკროტალღური ფონის გამოსხივების რყევებით, ეს იმიტომ ჩნდება, რომ მოძრაობა არსებობს!

როდესაც თქვენ უახლოვდებით სინათლის წყაროს ან ის მოგიახლოვდებათ, სპექტრული ხაზები წყაროს სპექტრში გადაინაცვლებს მოკლე ტალღებისკენ (იისფერი ცვლა), როდესაც თქვენ შორდებით მას ან ის შორდება თქვენგან, სპექტრული ხაზები გადადის გრძელი ტალღებისკენ (წითელი ცვლა ).

CMB გამოსხივება არ შეიძლება იყოს მეტ-ნაკლებად ენერგიული, რაც ნიშნავს, რომ ჩვენ ვმოძრაობთ სივრცეში. დოპლერის ეფექტი გვეხმარება იმის დადგენაში, რომ ჩვენი მზის სისტემა CMB-თან შედარებით მოძრაობს 368 ± 2 კმ/წმ სიჩქარით და გალაქტიკათა ადგილობრივი ჯგუფი, მათ შორის ირმის ნახტომი, ანდრომედას გალაქტიკა და სამკუთხედი, მოძრაობს სიჩქარით. სიჩქარე 627 ± 22 კმ/წმ CMB-თან შედარებით. ეს არის გალაქტიკების ეგრეთ წოდებული თავისებური სიჩქარეები, რომლებიც რამდენიმე ასეულ კმ/წმ-ს შეადგენს. მათ გარდა, არსებობს სამყაროს გაფართოების გამო და ჰაბლის კანონის მიხედვით გამოთვლილი კოსმოლოგიური სიჩქარეებიც.

დიდი აფეთქების ნარჩენი გამოსხივების წყალობით, ჩვენ შეგვიძლია დავაკვირდეთ, რომ სამყაროში ყველაფერი მუდმივად მოძრაობს და იცვლება. და ჩვენი გალაქტიკა ამ პროცესის მხოლოდ ნაწილია.

დედამიწა მუდმივად მოძრაობაშია: ის ბრუნავს თავისი ღერძისა და მზის გარშემო. სწორედ ამის წყალობით ხდება დედამიწაზე დღისა და ღამის ცვლილება, ისევე როგორც სეზონების ცვლილება. მოდით უფრო დეტალურად ვისაუბროთ იმაზე, თუ რა სიჩქარეზე მოძრაობს დედამიწა თავისი ღერძის გარშემო და დედამიწის სიჩქარე მზის გარშემო.

რა სიჩქარით ბრუნავს დედამიწა?

ჩვენი პლანეტა 23 საათში, 56 წუთსა და 4 წამში აკეთებს სრულ ბრუნს თავისი ღერძის გარშემო, რის გამოც ამ ბრუნვას ყოველდღიურად უწოდებენ. ყველამ იცის, რომ დედამიწაზე დროის მოცემულ მონაკვეთში დღე აქვს დრო, რომ ადგილი დაუთმოს ღამეს.

ეკვატორზე ბრუნვის მაქსიმალური სიჩქარეა 1670 კმ/სთ. მაგრამ ამ სიჩქარეს არ შეიძლება ეწოდოს მუდმივი, რადგან ის განსხვავდება პლანეტის სხვადასხვა ადგილას. მაგალითად, სიჩქარე ყველაზე დაბალია ჩრდილოეთ და სამხრეთ პოლუსებზე - შეიძლება ნულამდე დაეცეს.

დედამიწის ბრუნვის სიჩქარე მზის გარშემო არის დაახლოებით 108000 კმ/სთ ან 30 კმ/წმ. მზის გარშემო ორბიტაზე ჩვენი პლანეტა 150 მლ მოძრაობს. კმ. ჩვენი პლანეტა ვარსკვლავის გარშემო სრულ ბრუნვას აკეთებს 365 დღეში, 5 საათში, 48 წუთში, 46 წამში, ასე რომ ყოველი მეოთხე წელი ნახტომი წელია, ანუ ერთი დღით მეტი.

დედამიწის სიჩქარე ფარდობით მნიშვნელობად ითვლება: მისი გამოთვლა შესაძლებელია მხოლოდ მზესთან, საკუთარ ღერძთან და ირმის ნახტომთან შედარებით. ის არასტაბილურია და მიდრეკილია შეიცვალოს სხვა კოსმიურ ობიექტთან მიმართებაში.

საინტერესო ფაქტია, რომ აპრილსა და ნოემბერში დღის ხანგრძლივობა განსხვავდება სტანდარტისგან 0,001 წმ-ით.

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 )))\მარჯვნივ)\ომეგა), სად R e (\displaystyle R_(e))= 6378.1 კმ - ეკვატორული რადიუსი, R p (\displaystyle R_(p))= 6356,8 კმ - პოლარული რადიუსი.

• თვითმფრინავი, რომელიც ამ სიჩქარით დაფრინავს აღმოსავლეთიდან დასავლეთისკენ (12 კმ სიმაღლეზე: 936 კმ/სთ მოსკოვის განედზე, 837 კმ/სთ სანკტ-პეტერბურგის გრძედზე) ინერციულ საცნობარო ჩარჩოში ისვენებს.
• დედამიწის ბრუნვის სუპერპოზიცია მისი ღერძის გარშემო ერთი გვერდითი დღის პერიოდით და მზის გარშემო ერთი წლის პერიოდით იწვევს მზის და გვერდითი დღეების უთანასწორობას: საშუალო მზის დღის ხანგრძლივობა არის ზუსტად 24 საათი. რაც 3 წუთით 56 წამით მეტია სიდერალურ დღეზე.

ფიზიკური მნიშვნელობა და ექსპერიმენტული დადასტურება

დედამიწის ბრუნვის ფიზიკური მნიშვნელობა მისი ღერძის გარშემო

ვინაიდან ნებისმიერი მოძრაობა ფარდობითია, აუცილებელია მიუთითოთ კონკრეტული საცნობარო სისტემა, რომლის მიმართაც შესწავლილია კონკრეტული სხეულის მოძრაობა. როდესაც ისინი ამბობენ, რომ დედამიწა ბრუნავს წარმოსახვითი ღერძის გარშემო, იგულისხმება, რომ იგი ასრულებს ბრუნვის მოძრაობას ნებისმიერი ინერციული საცნობარო ჩარჩოს მიმართ და ამ ბრუნვის პერიოდი უდრის გვერდითი დღის - დედამიწის სრული ბრუნვის პერიოდს ( ციური სფერო) ციურ სფეროსთან (დედამიწა) შედარებით.

დედამიწის ბრუნვის ყველა ექსპერიმენტული მტკიცებულება მისი ღერძის გარშემო მიდის იმის მტკიცებულებამდე, რომ დედამიწასთან დაკავშირებული საცნობარო სისტემა არის სპეციალური ტიპის არაინერციული საცნობარო სისტემა - საცნობარო სისტემა, რომელიც ასრულებს ბრუნვის მოძრაობას ინერციულ საცნობარო სისტემებთან შედარებით.

ინერციული მოძრაობისგან განსხვავებით (ანუ ერთგვაროვანი მართკუთხა მოძრაობა ინერციულ საცნობარო სისტემასთან შედარებით), დახურული ლაბორატორიის არაინერციული მოძრაობის გამოსავლენად არ არის საჭირო გარე სხეულებზე დაკვირვება - ასეთი მოძრაობა გამოვლენილია ადგილობრივი ექსპერიმენტების გამოყენებით (ანუ, ამ ლაბორატორიის შიგნით ჩატარებული ექსპერიმენტები). ამ სიტყვის ამ გაგებით, არაინერციულ მოძრაობას, მათ შორის დედამიწის ბრუნვას მისი ღერძის გარშემო, შეიძლება ეწოდოს აბსოლუტური.

ინერციის ძალები

ცენტრიდანული ძალის ეფექტები

თავისუფალი ვარდნის აჩქარების დამოკიდებულება გეოგრაფიულ განედზე.ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ თავისუფალი ვარდნის აჩქარება დამოკიდებულია გეოგრაფიულ განედზე: რაც უფრო ახლოსაა პოლუსთან, მით უფრო დიდია ის. ეს აიხსნება ცენტრიდანული ძალის მოქმედებით. პირველ რიგში, დედამიწის ზედაპირზე უფრო მაღალ განედებზე მდებარე წერტილები უფრო ახლოს არის ბრუნვის ღერძთან და, შესაბამისად, პოლუსთან მიახლოებისას მანძილი r (\displaystyle r)კლებულობს ბრუნვის ღერძიდან, პოლუსზე ნულს აღწევს. მეორეც, განედების მატებასთან ერთად, ცენტრიდანული ძალის ვექტორსა და ჰორიზონტის სიბრტყეს შორის კუთხე მცირდება, რაც იწვევს ცენტრიდანული ძალის ვერტიკალური კომპონენტის შემცირებას.

ეს ფენომენი აღმოაჩინეს 1672 წელს, როდესაც ფრანგმა ასტრონომმა ჟან რიშემ, აფრიკაში ექსპედიციის დროს, აღმოაჩინა, რომ ქანქარიანი საათი ეკვატორზე უფრო ნელა მუშაობს, ვიდრე პარიზში. ნიუტონმა მალევე ახსნა ეს იმით, რომ ქანქარის რხევის პერიოდი უკუპროპორციულია გრავიტაციის გამო აჩქარების კვადრატულ ფესვთან, რომელიც მცირდება ეკვატორზე ცენტრიდანული ძალის მოქმედების გამო.

დედამიწის სიბრტყეობა.ცენტრიდანული ძალის გავლენა იწვევს დედამიწის პოლუსებზე გაბრწყინებას. ეს ფენომენი, რომელიც ჰიუგენსმა და ნიუტონმა იწინასწარმეტყველეს მე-17 საუკუნის ბოლოს, პირველად აღმოაჩინა პიერ დე მაუპერტუისმა 1730-იანი წლების ბოლოს, პერუში ამ პრობლემის გადასაჭრელად სპეციალურად აღჭურვილი ორი ფრანგული ექსპედიციის მონაცემების დამუშავების შედეგად (პიერ ბუგერის ხელმძღვანელობით. და ჩარლზ დე ლა კონდამინი) და ლაპლანდია (ალექსის კლარაუტისა და თავად მაუპერტუისის ხელმძღვანელობით).

კორიოლის ძალის ეფექტები: ლაბორატორიული ექსპერიმენტები

ეს ეფექტი ყველაზე მკაფიოდ უნდა იყოს გამოხატული პოლუსებზე, სადაც ქანქარის სიბრტყის სრული ბრუნვის პერიოდი უდრის დედამიწის ბრუნვის პერიოდს მისი ღერძის გარშემო (სიდერალური დღე). ზოგადად, პერიოდი უკუპროპორციულია გეოგრაფიული გრძედის სინუსთან; ეკვატორზე ქანქარის რხევის სიბრტყე უცვლელია.

გიროსკოპი- მბრუნავი სხეული ინერციის მნიშვნელოვანი მომენტით ინარჩუნებს თავის კუთხურ იმპულსს, თუ არ არის ძლიერი დარღვევები. ფუკომ, რომელიც დაიღალა იმის ახსნით, თუ რა ემართება ფუკოს ქანქარას, რომელიც არ არის ბოძზე, განავითარა კიდევ ერთი დემონსტრირება: შეჩერებულმა გიროსკოპმა შეინარჩუნა ორიენტაცია, რაც ნიშნავს, რომ ის ნელა ბრუნდებოდა დამკვირვებლის მიმართ.

ჭურვების გადახრობა იარაღის სროლისას.კორიოლისის ძალის კიდევ ერთი შესამჩნევი გამოვლინებაა ჰორიზონტალური მიმართულებით გასროლილი ჭურვების ტრაექტორიების (ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში მარჯვნივ, სამხრეთ ნახევარსფეროში მარცხნივ) გადახრა. ინერციული საცნობარო სისტემის თვალსაზრისით, მერიდიანის გასწვრივ ნასროლი ჭურვებისთვის, ეს გამოწვეულია დედამიწის ბრუნვის წრფივი სიჩქარის გეოგრაფიულ განედზე დამოკიდებულებით: ეკვატორიდან პოლუსზე გადაადგილებისას ჭურვი ინარჩუნებს სიჩქარის ჰორიზონტალური კომპონენტი უცვლელია, ხოლო დედამიწის ზედაპირზე წერტილების ბრუნვის წრფივი სიჩქარე მცირდება, რაც იწვევს ჭურვის გადაადგილებას მერიდიანიდან დედამიწის ბრუნვის მიმართულებით. თუ გასროლა მოხდა ეკვატორის პარალელურად, მაშინ ჭურვის პარალელურიდან გადაადგილება განპირობებულია იმით, რომ ჭურვის ტრაექტორია დედამიწის ცენტრის ერთსა და იმავე სიბრტყეშია, ხოლო დედამიწის ზედაპირზე წერტილები მოძრაობენ სიბრტყე პერპენდიკულარული დედამიწის ბრუნვის ღერძზე. ეს ეფექტი (მერიდიანის გასწვრივ სროლის შემთხვევაში) იწინასწარმეტყველა გრიმალდიმ XVII საუკუნის 40-იან წლებში. და პირველად გამოქვეყნდა რიჩიოლის მიერ 1651 წელს.

თავისუფლად ჩამოვარდნილი სხეულების გადახრა ვერტიკალიდან. ( ) თუ სხეულის სიჩქარეს აქვს დიდი ვერტიკალური კომპონენტი, კორიოლისის ძალა მიმართულია აღმოსავლეთისაკენ, რაც იწვევს მაღალი კოშკიდან თავისუფლად ჩამოვარდნის (საწყისი სიჩქარის გარეშე) სხეულის ტრაექტორიის შესაბამის გადახრას. როდესაც განიხილება ინერციული საცნობარო ჩარჩოში, ეფექტი აიხსნება იმით, რომ კოშკის მწვერვალი დედამიწის ცენტრთან შედარებით უფრო სწრაფად მოძრაობს, ვიდრე ფუძე, რის გამოც სხეულის ტრაექტორია აღმოჩნდება ვიწრო პარაბოლა და სხეული ოდნავ უსწრებს კოშკის ფუძეს.

Eötvös ეფექტი.დაბალ განედებზე კორიოლისის ძალა დედამიწის ზედაპირის გასწვრივ მოძრაობისას მიმართულია ვერტიკალური მიმართულებით და მისი მოქმედება იწვევს გრავიტაციის აჩქარების ზრდას ან შემცირებას, იმისდა მიხედვით, სხეული მოძრაობს დასავლეთით თუ აღმოსავლეთით. ამ ეფექტს უნგრელი ფიზიკოსის ლორანდ ეოტვიოსის პატივსაცემად ეოტვიოს ეფექტს უწოდებენ, რომელმაც ექსპერიმენტულად აღმოაჩინა იგი მე-20 საუკუნის დასაწყისში.

ექსპერიმენტები კუთხური იმპულსის შენარჩუნების კანონის გამოყენებით.ზოგიერთი ექსპერიმენტი ეფუძნება კუთხური იმპულსის შენარჩუნების კანონს: ინერციულ საცნობარო ჩარჩოში კუთხური იმპულსის სიდიდე (ინერციის მომენტისა და ბრუნის კუთხური სიჩქარის ნამრავლის ტოლია) არ იცვლება შინაგანი ძალების გავლენით. . თუ დროის გარკვეულ საწყის მომენტში ინსტალაცია სტაციონარულია დედამიწასთან მიმართებაში, მაშინ მისი ბრუნვის სიჩქარე ინერციულ საცნობარო სისტემასთან მიმართებაში უდრის დედამიწის ბრუნვის კუთხურ სიჩქარეს. თუ თქვენ შეცვლით სისტემის ინერციის მომენტს, მაშინ მისი ბრუნვის კუთხური სიჩქარე უნდა შეიცვალოს, ანუ დაიწყება ბრუნი დედამიწასთან შედარებით. დედამიწასთან დაკავშირებულ არაინერციულ საცნობარო სისტემაში ბრუნვა ხდება კორიოლისის ძალის შედეგად. ეს იდეა შემოგვთავაზა ფრანგმა მეცნიერმა ლუი პუანსომ 1851 წელს.

პირველი ასეთი ექსპერიმენტი ჰეიგენმა ჩაატარა 1910 წელს: გლუვ ჯვარედინი ზოლზე ორი წონა დამონტაჟდა უმოძრაოდ დედამიწის ზედაპირთან შედარებით. შემდეგ ტვირთებს შორის მანძილი შემცირდა. შედეგად, ინსტალაციამ დაიწყო როტაცია. კიდევ უფრო საჩვენებელი ექსპერიმენტი ჩაატარა გერმანელმა მეცნიერმა ჰანს ბუკამ 1949 წელს. დაახლოებით 1,5 მეტრის სიგრძის ჯოხი დამონტაჟდა მართკუთხა ჩარჩოზე პერპენდიკულურად. თავდაპირველად, ღერო ჰორიზონტალური იყო, ინსტალაცია უმოძრაო იყო დედამიწასთან შედარებით. შემდეგ ჯოხი მიიყვანეს ვერტიკალურ მდგომარეობაში, რამაც გამოიწვია ინსტალაციის ინერციის მომენტის ცვლილება დაახლოებით 10 4-ჯერ და მისი სწრაფი ბრუნვა კუთხური სიჩქარით 10 4-ჯერ მეტი, ვიდრე დედამიწის ბრუნვის სიჩქარე.

ძაბრი აბაზანაში.

ვინაიდან კორიოლისის ძალა ძალიან სუსტია, მას აქვს უმნიშვნელო გავლენა წყლის ბრუნვის მიმართულებაზე ნიჟარის ან აბაზანის გადინებისას, ამიტომ ზოგადად ძაბრში ბრუნვის მიმართულება არ არის დაკავშირებული დედამიწის ბრუნვასთან. მხოლოდ საგულდაგულოდ კონტროლირებად ექსპერიმენტებში შეიძლება კორიოლისის ძალის ეფექტი განცალკევდეს სხვა ფაქტორებისაგან: ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში ძაბრი ბრუნავს საათის ისრის საწინააღმდეგოდ, სამხრეთ ნახევარსფეროში - პირიქით.

კორიოლის ძალის ეფექტები: ფენომენები გარემომცველ ბუნებაში

ოპტიკური ექსპერიმენტები

დედამიწის ბრუნვის დემონსტრირების მრავალი ექსპერიმენტი ეფუძნება საგნაკის ეფექტს: თუ რგოლის ინტერფერომეტრი ასრულებს ბრუნვის მოძრაობას, მაშინ რელატივისტური ეფექტების გამო ფაზური სხვაობა ჩნდება კონტრგავრცელებულ სხივებში.

სად A (\displaystyle A)- ბეჭდის პროექციის არე ეკვატორულ სიბრტყეზე (ბრუნვის ღერძის პერპენდიკულარული სიბრტყე), c (\displaystyle c)- სინათლის სიჩქარე, ω (\displaystyle \omega)- ბრუნვის კუთხური სიჩქარე. დედამიწის ბრუნვის საჩვენებლად ეს ეფექტი გამოიყენა ამერიკელმა ფიზიკოსმა მაიკელსონმა 1923-1925 წლებში ჩატარებული ექსპერიმენტების სერიაში. თანამედროვე ექსპერიმენტებში Sagnac ეფექტის გამოყენებით, დედამიწის ბრუნვა უნდა იყოს გათვალისწინებული რგოლის ინტერფერომეტრების დასაკალიბრებლად.

არსებობს დედამიწის დღის ბრუნვის მრავალი სხვა ექსპერიმენტული დემონსტრირება.

არათანაბარი ბრუნვა

პრეცესია და ნუტაცია

დედამიწის ყოველდღიური ბრუნვის იდეის ისტორია

ანტიკურობა

ცის ყოველდღიური ბრუნვის ახსნა დედამიწის ბრუნვით მისი ღერძის ირგვლივ პირველად შემოგვთავაზეს პითაგორას სკოლის წარმომადგენლებმა, სირაკუზანებმა ჰიცეტუსმა და ეკფანტუსმა. ზოგიერთი რეკონსტრუქციის მიხედვით, დედამიწის ბრუნვა დაადასტურა პითაგორას ფილოლაუსმაც კროტონიდან (ძვ. წ. V ს.). განცხადება, რომელიც შეიძლება განიმარტოს, როგორც დედამიწის ბრუნვის მითითება, შეიცავს პლატონის დიალოგს. ტიმეუსი .

თუმცა, პრაქტიკულად არაფერია ცნობილი ჰიკეტასისა და ეკფანტესის შესახებ და მათი არსებობაც კი ზოგჯერ კითხვის ნიშნის ქვეშ დგება. მეცნიერთა უმეტესობის აზრით, დედამიწა ფილოლაუსის მსოფლიო სისტემაში არ ასრულებდა ბრუნვის, არამედ მთარგმნელობით მოძრაობას ცენტრალური ცეცხლის გარშემო. თავის სხვა ნაშრომებში პლატონი მიჰყვება ტრადიციულ შეხედულებას, რომ დედამიწა უძრავია. თუმცა, ჩვენამდე მოაღწია მრავალმა მტკიცებულებამ, რომ დედამიწის ბრუნვის იდეას იცავდა პონტოელი ფილოსოფოსი ჰერაკლიდე (ძვ. წ. IV საუკუნე). ჰერაკლიდის კიდევ ერთი ვარაუდი, ალბათ, დაკავშირებულია დედამიწის ბრუნვის ჰიპოთეზასთან მისი ღერძის გარშემო: თითოეული ვარსკვლავი წარმოადგენს სამყაროს, მათ შორის დედამიწას, ჰაერს, ეთერს და ეს ყველაფერი უსასრულო სივრცეშია განთავსებული. მართლაც, თუ ცის ყოველდღიური ბრუნვა დედამიწის ბრუნვის ანარეკლია, მაშინ ქრება ვარსკვლავების ერთსა და იმავე სფეროზე ყოფნის მიჩნევის წინაპირობა.

დაახლოებით ერთი საუკუნის შემდეგ, დედამიწის ბრუნვის ვარაუდი გახდა პირველის ნაწილი, რომელიც შემოთავაზებული იყო დიდი ასტრონომის არისტარქე სამოსელის მიერ (ძვ. წ. III საუკუნე). არისტარქეს მხარს უჭერდა ბაბილონელი სელევკი (ძვ. წ. II ს.), ისევე როგორც ჰერაკლიდე პონტოელი, რომელიც სამყაროს უსასრულოდ თვლიდა. ის ფაქტი, რომ დედამიწის ყოველდღიური ბრუნვის იდეას თავისი მომხრეები ჯერ კიდევ ჩვენს წელთაღრიცხვამდე I საუკუნეში ჰყავდა. ე., დასტურდება ფილოსოფოსების სენეკას, დერკილიდას და ასტრონომის კლავდიუს პტოლემეის ზოგიერთი გამონათქვამებით. ასტრონომთა და ფილოსოფოსთა დიდ უმრავლესობას, თუმცა, ეჭვი არ ეპარებოდა დედამიწის უძრავობაში.

დედამიწის მოძრაობის იდეის წინააღმდეგ არგუმენტები გვხვდება არისტოტელესა და პტოლემეოსის ნაშრომებში. ასე რომ, მის ტრაქტატში სამოთხის შესახებარისტოტელე დედამიწის უძრაობას ამართლებს იმით, რომ მბრუნავ დედამიწაზე ვერტიკალურად ზევით დაყრილი სხეულები ვერ დაეცემა იმ წერტილამდე, საიდანაც მათი მოძრაობა დაიწყო: დედამიწის ზედაპირი გადაინაცვლებს დაყრილი სხეულის ქვეშ. არისტოტელეს მიერ მოწოდებული კიდევ ერთი არგუმენტი დედამიწის უმოძრაობის სასარგებლოდ, ეფუძნება მის ფიზიკურ თეორიას: დედამიწა მძიმე სხეულია და მძიმე სხეულები მიდრეკილნი არიან გადაადგილდნენ სამყაროს ცენტრისკენ და არ ბრუნავენ მის გარშემო.

პტოლემეოსის ნაშრომიდან გამომდინარეობს, რომ დედამიწის ბრუნვის ჰიპოთეზის მომხრეები უპასუხეს ამ არგუმენტებს, რომ ჰაერი და ყველა მიწიერი ობიექტი დედამიწასთან ერთად მოძრაობს. როგორც ჩანს, ჰაერის როლი ამ არგუმენტში ფუნდამენტურად მნიშვნელოვანია, რადგან იგულისხმება, რომ სწორედ მისი მოძრაობა დედამიწასთან ერთად მალავს ჩვენი პლანეტის ბრუნვას. პტოლემე ეწინააღმდეგება ამას:

ჰაერში მყოფი სხეულები ყოველთვის ჩამორჩებიან... და თუ სხეულები ჰაერთან ერთად ბრუნავდნენ, როგორც ერთი მთლიანობა, მაშინ არცერთი მათგანი არ ჩანდა მეორეს წინ ან უკან, არამედ დარჩებოდა ადგილზე, ფრენაში და სროლაში. ის არ მოახდენს გადახრებს ან გადაადგილებას სხვა ადგილას, როგორც ჩვენ პირადად ვხედავთ, რომ ხდება და ისინი საერთოდ არ შეანელებენ ან აჩქარებენ, რადგან დედამიწა არ არის უმოძრაო.

Შუა საუკუნეები

ინდოეთი

პირველი შუა საუკუნეების ავტორი, რომელმაც თქვა, რომ დედამიწა ბრუნავს თავისი ღერძის გარშემო, იყო დიდი ინდოელი ასტრონომი და მათემატიკოსი არიაბჰატა (მე-5 საუკუნის ბოლოს - მე-6 საუკუნის დასაწყისი). ის თავის ტრაქტატში რამდენიმე ადგილას აყალიბებს მას არიაბჰატია, Მაგალითად:

როგორც წინ მიმავალ გემზე მყოფი ადამიანი ხედავს უძრავ ობიექტებს, რომლებიც უკან მოძრაობენ, ასევე დამკვირვებელი... ხედავს ფიქსირებულ ვარსკვლავებს, რომლებიც მოძრაობენ სწორი ხაზით დასავლეთისკენ.

არ არის ცნობილი, ეკუთვნის თუ არა ეს იდეა თავად არიაბჰატას თუ მან ის ძველი ბერძენი ასტრონომებისგან ისესხა.

არიაბჰატას მხარს უჭერდა მხოლოდ ერთი ასტრონომი, პრტუდაკა (IX საუკუნე). ინდოელი მეცნიერების უმეტესობა იცავდა დედამიწის უძრაობას. ამრიგად, ასტრონომი ვარაჰამიჰირა (VI საუკუნე) ამტკიცებდა, რომ მბრუნავ დედამიწაზე ჰაერში მოფრენილი ფრინველები ვერ ბრუნდებიან თავიანთ ბუდეებში და ქვები და ხეები ამოფრინდებიან დედამიწის ზედაპირიდან. გამოჩენილმა ასტრონომმა ბრაჰმაგუპტამ (VI საუკუნე) ასევე გაიმეორა ძველი არგუმენტი იმის შესახებ, რომ მაღალი მთიდან ჩამოვარდნილი სხეული შეიძლება ჩაძირულიყო მის ძირში. ამავდროულად, მან უარყო ვარაჰამიჰირას ერთ-ერთი არგუმენტი: მისი აზრით, დედამიწა რომც ბრუნავდეს, საგნები ვერ ჩამოდიან მისგან მათი მიზიდულობის გამო.

ისლამური აღმოსავლეთი

დედამიწის ბრუნვის შესაძლებლობა განიხილებოდა მუსლიმური აღმოსავლეთის მრავალი მეცნიერის მიერ. ამრიგად, ცნობილმა გეომეტრმა ალ-სიჯიზიმ გამოიგონა ასტროლაბი, რომლის მოქმედების პრინციპი ეფუძნება ამ ვარაუდს. ზოგიერთმა ისლამმა (რომელთა სახელებმაც ჩვენამდე ვერ მოაღწია) სწორი გზაც კი იპოვეს დედამიწის ბრუნვის საწინააღმდეგო მთავარი არგუმენტის გასაუქმებლად: დაცემის სხეულების ტრაექტორიების ვერტიკალურობა. არსებითად, წამოაყენეს მოძრაობების სუპერპოზიციის პრინციპი, რომლის მიხედვითაც ნებისმიერი მოძრაობა შეიძლება დაიყოს ორ ან მეტ კომპონენტად: მბრუნავი დედამიწის ზედაპირთან მიმართებაში, დაცემის სხეული მოძრაობს ქლიავის ხაზის გასწვრივ, მაგრამ წერტილი, რომელიც არის ამ ხაზის პროექცია დედამიწის ზედაპირზე გადაიცემა მისი ბრუნვით. ამას მოწმობს ცნობილი ენციკლოპედისტი ალ-ბირუნი, რომელიც თავადაც მიდრეკილი იყო დედამიწის უძრაობისკენ. მისი აზრით, თუ დაცემის სხეულზე რაიმე დამატებითი ძალა მოქმედებს, მაშინ მისი მოქმედების შედეგი მბრუნავ დედამიწაზე გამოიწვევს გარკვეულ ეფექტებს, რომლებიც რეალურად არ შეინიშნება.

მარაგისა და სამარყანდის ობსერვატორიებთან დაკავშირებულ მე-13-16 საუკუნეების მეცნიერებს შორის წარმოიშვა დისკუსია დედამიწის უძრავობის ემპირიული დასაბუთების შესაძლებლობის შესახებ. ამრიგად, ცნობილი ასტრონომი კუტბ ად-დინ ეშ-შირაზი (XIII-XIV სს.) თვლიდა, რომ დედამიწის უძრაობის შემოწმება შესაძლებელია ექსპერიმენტით. მეორეს მხრივ, მარაგას ობსერვატორიის დამფუძნებელს, ნასირ ად-დინ ალ-ტუსს სჯეროდა, რომ თუ დედამიწა ბრუნავს, მაშინ ეს ბრუნვა დაყოფილი იქნებოდა მისი ზედაპირის მიმდებარე ჰაერის ფენით და ყველა მოძრაობა ზედაპირთან ახლოს. დედამიწა ზუსტად ისევე იქნებოდა, როგორც დედამიწა უმოძრაო ყოფილიყო. ეს მან კომეტებზე დაკვირვებით დაასაბუთა: არისტოტელეს მიხედვით კომეტები მეტეოროლოგიური ფენომენია ატმოსფეროს ზედა ფენებში; თუმცა, ასტრონომიული დაკვირვებები აჩვენებს, რომ კომეტები მონაწილეობენ ციური სფეროს ყოველდღიურ ბრუნვაში. შესაბამისად, ჰაერის ზედა ფენები ცის ბრუნით არის გატაცებული, შესაბამისად ქვედა ფენებსაც შეუძლია დედამიწის ბრუნვა. ამრიგად, ექსპერიმენტი ვერ პასუხობს კითხვას ბრუნავს თუ არა დედამიწა. თუმცა, ის დარჩა დედამიწის უძრაობის მომხრე, რადგან ეს იყო არისტოტელეს ფილოსოფიის შესაბამისად.

გვიანდელი ისლამური მეცნიერების უმეტესობა (ალ-ურდი, ალ-ყაზვინი, ან-ნაისაბური, ალ-ჯურჯანი, ალ-ბირჯანდი და სხვები) ეთანხმებოდნენ ალ-ტუსის, რომ ყველა ფიზიკური ფენომენი მბრუნავ და სტაციონარული დედამიწაზე ერთნაირად მოხდება. . თუმცა, ჰაერის როლი აღარ ითვლებოდა ფუნდამენტურად: არა მხოლოდ ჰაერი, არამედ ყველა ობიექტი ტრანსპორტირდება მბრუნავი დედამიწის მიერ. შესაბამისად, დედამიწის უძრაობის გასამართლებლად აუცილებელია არისტოტელეს სწავლებების ჩართვა.

ამ კამათში განსაკუთრებული პოზიცია დაიკავა სამარკანდის ობსერვატორიის მესამე დირექტორმა ალაუდინ ალი ალ-კუშჩიმ (XV ს.), რომელმაც უარყო არისტოტელეს ფილოსოფია და დედამიწის ბრუნვა ფიზიკურად შესაძლებლად მიიჩნია. მე-17 საუკუნეში ანალოგიურ დასკვნამდე მივიდა ირანელი ღვთისმეტყველი და ენციკლოპედისტი ბაჰა ად-დინ ალ-ამილი. მისი აზრით, ასტრონომებმა და ფილოსოფოსებმა არ მოგვაწოდეს საკმარისი მტკიცებულება დედამიწის ბრუნვის გასაუქმებლად.

ლათინური დასავლეთი

დედამიწის მოძრაობის შესაძლებლობის დეტალური განხილვა ფართოდ არის წარმოდგენილი პარიზელი სქოლასტიკოსების ჟან-ბურიდანის, ალბერტ საქსონიელის და ნიკოლოზ ორესმეს (მე-14 საუკუნის მეორე ნახევარი) ნაშრომებში. მათ ნამუშევრებში მოცემული ყველაზე მნიშვნელოვანი არგუმენტი დედამიწის ბრუნვის და არა ცის სასარგებლოდ, არის დედამიწის სიმცირე სამყაროსთან შედარებით, რაც უაღრესად არაბუნებრივის ხდის სამყაროს ცის ყოველდღიური ბრუნვის მიკუთვნებას.

თუმცა, ყველა ამ მეცნიერმა საბოლოოდ უარყო დედამიწის ბრუნვა, თუმცა სხვადასხვა მიზეზით. ამრიგად, ალბერტ საქსონიელს სჯეროდა, რომ ამ ჰიპოთეზას არ შეეძლო დაკვირვებული ასტრონომიული ფენომენების ახსნა. ამას სამართლიანად არ ეთანხმებოდნენ ბურიდანი და ორესმე, რომელთა მიხედვითაც ციური ფენომენები ერთნაირად უნდა ხდებოდეს იმისდა მიუხედავად, ბრუნს ახორციელებს დედამიწა თუ კოსმოსი. ბურიდანმა შეძლო მხოლოდ ერთი მნიშვნელოვანი არგუმენტის მოძებნა დედამიწის ბრუნვის წინააღმდეგ: ვერტიკალურად ზევით ნასროლი ისრები ეშვება ვერტიკალურ ხაზზე, თუმცა დედამიწის ბრუნვით ისინი, მისი აზრით, უნდა ჩამორჩებოდნენ დედამიწის მოძრაობას და დაეცემა დასავლეთით. გასროლის წერტილის.

მაგრამ ეს არგუმენტიც ორესმემ უარყო. თუ დედამიწა ბრუნავს, მაშინ ისარი ვერტიკალურად მიფრინავს ზევით და ამავე დროს მოძრაობს აღმოსავლეთისკენ, იპყრობს დედამიწასთან მბრუნავ ჰაერს. ამრიგად, ისარი იმავე ადგილას უნდა ჩამოვარდეს, საიდანაც ის იყო გასროლილი. მიუხედავად იმისა, რომ ჰაერის მომხიბვლელი როლი აქ კვლავ არის ნახსენები, ის განსაკუთრებულ როლს ნამდვილად არ თამაშობს. ამაზე მეტყველებს შემდეგი ანალოგია:

ანალოგიურად, თუ ჰაერი დახურულია მოძრავ გემში, მაშინ ამ ჰაერით გარშემორტყმულ ადამიანს ეჩვენება, რომ ჰაერი არ მოძრაობს... თუ ადამიანი იმყოფებოდა გემში, რომელიც აღმოსავლეთისკენ დიდი სიჩქარით მოძრაობდა, ეს არ იცის. მოძრაობა და თუ ის გემის ანძის გასწვრივ სწორ ხაზში გაუწოდა ხელს, მოეჩვენებოდა, რომ მისი ხელი ხაზოვან მოძრაობას აკეთებდა; ანალოგიურად, ამ თეორიის მიხედვით, ჩვენ გვეჩვენება, რომ იგივე ხდება ისარს, როდესაც მას ვერტიკალურად ვისვრით ზემოთ ან ვერტიკალურად ქვემოთ. აღმოსავლეთისკენ დიდი სიჩქარით მოძრავი გემის შიგნით შეიძლება განხორციელდეს ყველა სახის მოძრაობა: გრძივი, განივი, ქვევით, ზევით, ყველა მიმართულებით - და ისინი ზუსტად ისევე ჩნდებიან, როგორც გემის გაჩერების დროს.

შემდეგი, Oresme იძლევა ფორმულირებას, რომელიც ითვალისწინებს ფარდობითობის პრინციპს:

მაშასადამე, მე დავასკვენი, რომ შეუძლებელია რაიმე ექსპერიმენტით იმის დემონსტრირება, რომ ცას აქვს ყოველდღიური მოძრაობა და რომ დედამიწას არა.

თუმცა ორესმეს საბოლოო განაჩენი დედამიწის ბრუნვის შესაძლებლობის შესახებ უარყოფითი იყო. ამ დასკვნის საფუძველი იყო ბიბლიის ტექსტი:

თუმცა, ჯერჯერობით ყველა მხარს უჭერს და მე მჯერა, რომ ეს არის [ზეცა] და არა დედამიწა, რომელიც მოძრაობს, რადგან „ღმერთმა შექმნა დედამიწის წრე, რომელიც არ გადაინაცვლებს“, მიუხედავად ყველა საპირისპირო არგუმენტისა.

დედამიწის ყოველდღიური ბრუნვის შესაძლებლობას ახსენებდნენ შუა საუკუნეების ევროპელი მეცნიერები და გვიანდელი ფილოსოფოსები, მაგრამ არ დამატებულა ახალი არგუმენტები, რომლებიც არ იყო ბურიდანსა და ორესმეში.

ამრიგად, შუა საუკუნეების მეცნიერთაგან თითქმის არცერთმა არ მიიღო დედამიწის ბრუნვის ჰიპოთეზა. თუმცა, მისი განხილვისას აღმოსავლეთისა და დასავლეთის მეცნიერებმა გამოთქვეს მრავალი ღრმა აზრი, რასაც მოგვიანებით გაიმეორებდნენ ახალი ეპოქის მეცნიერები.

რენესანსი და თანამედროვე დრო

მე-16 საუკუნის პირველ ნახევარში გამოქვეყნდა რამდენიმე ნაშრომი, რომლებიც ამტკიცებდნენ, რომ ცის ყოველდღიური ბრუნის მიზეზი დედამიწის ბრუნვა იყო მისი ღერძის გარშემო. ერთ-ერთი მათგანი იყო იტალიელი სელიო კალკაგნინის ტრაქტატი "იმაზე, რომ ცა უძრავია და დედამიწა ბრუნავს, ანუ დედამიწის მუდმივ მოძრაობაზე" (დაწერილი დაახლოებით 1525 წელს, გამოქვეყნდა 1544 წელს). მან დიდი შთაბეჭდილება არ მოახდინა თავის თანამედროვეებზე, რადგან იმ დროისთვის პოლონელი ასტრონომის ნიკოლა კოპერნიკის ფუნდამენტური ნაშრომი "ციური სფეროების ბრუნვის შესახებ" (1543) უკვე გამოქვეყნებული იყო, სადაც ჰიპოთეზა იყო ყოველდღიური ბრუნვის შესახებ. დედამიწა გახდა მსოფლიოს ჰელიოცენტრული სისტემის ნაწილი, როგორც არისტარქე სამოსელი. კოპერნიკმა ადრე გამოკვეთა თავისი აზრები პატარა ხელნაწერ ნარკვევში მცირე კომენტარი(არა უადრეს 1515 წ.). კოპერნიკის მთავარ ნაშრომამდე ორი წლით ადრე გამოქვეყნდა გერმანელი ასტრონომის გეორგ იოახიმ რეტიკუსის ნაშრომი. პირველი თხრობა(1541), სადაც კოპერნიკის თეორია პოპულარული იყო.

მე-16 საუკუნეში კოპერნიკს სრულად დაუჭირეს მხარი ასტრონომებმა თომას დიგესმა, რეტიკუსმა, კრისტოფ როტმანმა, მაიკლ მოსტლინმა, ფიზიკოსებმა ჯამბატისტა ბენედეტიმ, სიმონ სტივინმა, ფილოსოფოსმა ჯორდანო ბრუნომ და თეოლოგმა დიეგო დე ზუნიგამ. ზოგიერთმა მეცნიერმა მიიღო დედამიწის ბრუნვა მისი ღერძის გარშემო, უარყო მისი მთარგმნელობითი მოძრაობა. ეს იყო გერმანელი ასტრონომის ნიკოლას რაიმერსის პოზიცია, ასევე ცნობილი როგორც ურსუსი, ასევე იტალიელი ფილოსოფოსები ანდრეა სეზალპინო და ფრანჩესკო პატრიცი. გამოჩენილი ფიზიკოსის უილიამ ჰილბერტის თვალსაზრისი, რომელიც მხარს უჭერდა დედამიწის ღერძულ ბრუნვას, მაგრამ არ საუბრობდა მის მთარგმნელობით მოძრაობაზე, ბოლომდე არ არის ნათელი. XVII საუკუნის დასაწყისში მსოფლიოს ჰელიოცენტრულმა სისტემამ (მათ შორის დედამიწის ბრუნვა მისი ღერძის გარშემო) მიიღო შთამბეჭდავი მხარდაჭერა გალილეო-გალილეისა და იოჰანეს-კეპლერისგან. მე-16 და მე-17 საუკუნის დასაწყისში დედამიწის მოძრაობის იდეის ყველაზე გავლენიანი მოწინააღმდეგეები იყვნენ ასტრონომები ტიხო ბრაჰე და კრისტოფერ კლავიუსი.

ჰიპოთეზა დედამიწის ბრუნვისა და კლასიკური მექანიკის ფორმირების შესახებ

არსებითად, XVI-XVII სს. დედამიწის ღერძული ბრუნვის სასარგებლოდ ერთადერთი არგუმენტი იყო ის, რომ ამ შემთხვევაში არ არის საჭირო ვარსკვლავური სფეროსთვის ბრუნვის უზარმაზარი სიჩქარის მიკუთვნება, რადგან ანტიკურ ხანაშიც კი უკვე საიმედოდ იყო დადგენილი, რომ სამყაროს ზომა მნიშვნელოვნად აღემატება ზომას. დედამიწის (ეს არგუმენტი ასევე შეიცავდა ბურიდანსა და ორესმეში) .

ამ ჰიპოთეზის წინააღმდეგ გამოითქვა იმდროინდელ დინამიურ კონცეფციებზე დამყარებული მოსაზრებები. უპირველეს ყოვლისა, ეს არის დაცემის სხეულების ტრაექტორიების ვერტიკალურობა. ასევე გამოჩნდა სხვა არგუმენტები, მაგალითად, თანაბარი სროლის დიაპაზონი აღმოსავლეთ და დასავლეთ მიმართულებით. მიწიერ ექსპერიმენტებში ყოველდღიური ბრუნვის ეფექტების დაუკვირვებადობის შესახებ კითხვაზე პასუხის გაცემისას კოპერნიკმა დაწერა:

დედამიწა ბრუნავს არა მხოლოდ მასთან დაკავშირებული წყლის ელემენტთან ერთად, არამედ ჰაერის მნიშვნელოვანი ნაწილი და ყველაფერი, რაც რაიმე ფორმით არის დედამიწასთან ან დედამიწასთან ყველაზე ახლოს ჰაერი, რომელიც გაჯერებულია მიწიერი და წყლიანი მატერიით. ბუნების იგივე კანონები, რაც დედამიწას, ან აქვს შეძენილი მოძრაობა, რომელიც მას აწვდის მეზობელ დედამიწას მუდმივი ბრუნვით და ყოველგვარი წინააღმდეგობის გარეშე.

ამრიგად, დედამიწის ბრუნვის დაუკვირვებლობაში მთავარ როლს ასრულებს ჰაერის შეწოვა მისი ბრუნვით. მე-16 საუკუნეში კოპერნიკელთა უმრავლესობა იმავე აზრს იზიარებდა.

მე-16 საუკუნეში სამყაროს უსასრულობის მომხრეები იყვნენ ასევე თომას დიგესი, ჯორდანო ბრუნო, ფრანჩესკო პატრიზი - ისინი ყველა მხარს უჭერდნენ ჰიპოთეზას, რომ დედამიწა ბრუნავს თავისი ღერძის გარშემო (და პირველი ორი ასევე მზის გარშემო). კრისტოფ როტმანი და გალილეო-გალილეი თვლიდნენ, რომ ვარსკვლავები დედამიწიდან სხვადასხვა მანძილზე მდებარეობდნენ, თუმცა ისინი აშკარად არ საუბრობდნენ სამყაროს უსასრულობაზე. მეორეს მხრივ, იოჰანეს კეპლერმა უარყო სამყაროს უსასრულობა, თუმცა ის იყო დედამიწის ბრუნვის მომხრე.

რელიგიური კონტექსტი დედამიწის ბრუნვის დებატებისთვის

დედამიწის ბრუნვის არაერთი წინააღმდეგობა დაკავშირებული იყო მის წინააღმდეგობებთან საღვთო წერილის ტექსტთან. ეს წინააღმდეგობები ორგვარი იყო. უპირველეს ყოვლისა, ბიბლიაში რამდენიმე ადგილი იყო მოყვანილი იმის დასადასტურებლად, რომ ეს არის მზე, რომელიც ახდენს ყოველდღიურ მოძრაობას, მაგალითად:

მზე ამოდის და მზე ჩადის და ჩქარობს თავის ადგილს, სადაც ამოდის.

ამ შემთხვევაში დაზარალდა დედამიწის ღერძული ბრუნვა, რადგან მზის მოძრაობა აღმოსავლეთიდან დასავლეთისკენ ცის ყოველდღიური ბრუნვის ნაწილია. იესო ნავეს ძის წიგნიდან ხშირად ციტირებდნენ ამ საკითხთან დაკავშირებით:

შეჰღაღადა იესომ უფალს იმ დღეს, როცა უფალმა ჩააბარა ამორეველები ისრაელის ხელში, როცა დაამარცხა ისინი გაბაონში და სცემეს ისრაელიანთა წინაშე და უთხრა ისრაელიანებს: დადექი, მზე, გაბაონზე. და მთვარე, ავალონის ველზე. !

მას შემდეგ, რაც შეჩერების ბრძანება მიეცა მზეს და არა დედამიწას, დაასკვნეს, რომ ეს იყო მზე, რომელიც ასრულებდა ყოველდღიურ მოძრაობას. სხვა პასაჟები მოჰყავდათ დედამიწის უძრაობის მხარდასაჭერად, მაგალითად:

შენ დააყენე დედამიწა მყარ საფუძვლებზე: ის არ შეირყევა უკუნითი უკუნისამდე.

ეს პასაჟები ეწინააღმდეგებოდა როგორც მოსაზრებას იმის შესახებ, რომ დედამიწა ბრუნავს თავის ღერძზე, ასევე მზის გარშემო ბრუნვას.

დედამიწის ბრუნვის მომხრეები (განსაკუთრებით ჯორდანო-ბრუნო, იოჰანეს-კეპლერი და განსაკუთრებით გალილეო-გალილეი) მხარს უჭერდნენ რამდენიმე ფრონტზე. პირველ რიგში, მათ აღნიშნეს, რომ ბიბლია დაიწერა ჩვეულებრივი ადამიანებისთვის გასაგებ ენაზე და თუ მისი ავტორები მეცნიერულად მკაფიო ენას წარმოადგენდნენ, ის ვერ შეასრულებდა თავის მთავარ, რელიგიურ მისიას. ამრიგად, ბრუნომ დაწერა:

ხშირ შემთხვევაში, სისულელე და მიზანშეწონილი არ არის ბევრი მსჯელობა ჭეშმარიტების მიხედვით და არა მოცემული შემთხვევისა და მოხერხებულობის მიხედვით. მაგალითად, თუ სიტყვების ნაცვლად: "მზე იბადება და ამოდის, გადის შუადღეს და იხრება აკილონისკენ", ბრძენმა თქვა: "დედამიწა წრეში მიდის აღმოსავლეთისკენ და მზეს ტოვებს, რომელიც ჩადის, იხრება. ორი ტროპიკისკენ, კირჩხიბიდან სამხრეთამდე, თხის რქიდან აკვილონამდე“, მაშინ მსმენელები დაიწყებდნენ ფიქრს: „როგორ? ის ამბობს, რომ დედამიწა მოძრაობს? ეს რა სიახლეა? ბოლოს სულელად ჩათვლიდნენ და ის მართლაც სულელი იქნებოდა.

ამგვარ პასუხს ძირითადად მზის დღიური მოძრაობასთან დაკავშირებული წინააღმდეგობები ეძლეოდათ. მეორეც, აღინიშნა, რომ ბიბლიის ზოგიერთი მონაკვეთი ალეგორიულად უნდა იქნას განმარტებული (იხ. სტატია ბიბლიური ალეგორიზმი). ამრიგად, გალილეომ აღნიშნა, რომ თუ წმინდა წერილი სიტყვასიტყვით იქნება აღებული, აღმოჩნდება, რომ ღმერთს აქვს ხელები, ექვემდებარება ემოციებს, როგორიცაა ბრაზი და ა.შ. ზოგადად, მოძღვრების დამცველთა მთავარი იდეა. დედამიწის მოძრაობა იყო ის, რომ მეცნიერებასა და რელიგიას აქვს სხვადასხვა მიზნები: მეცნიერება იკვლევს მატერიალური სამყაროს ფენომენებს, ხელმძღვანელობს მიზეზის არგუმენტებით, რელიგიის მიზანია ადამიანის მორალური გაუმჯობესება, მისი ხსნა. გალილეომ ამ კუთხით კარდინალ ბარონიოს ციტირება მოახდინა, რომ ბიბლია გვასწავლის, თუ როგორ უნდა ახვიდე ზეცაში და არა როგორ მუშაობს ზეცა.

ეს არგუმენტები კათოლიკურმა ეკლესიამ არადამაჯერებლად მიიჩნია და 1616 წელს დედამიწის ბრუნვის დოქტრინა აიკრძალა, ხოლო 1631 წელს გალილეო ინკვიზიციამ გაასამართლა მისი დაცვისთვის. თუმცა იტალიის ფარგლებს გარეთ ამ აკრძალვას მნიშვნელოვანი გავლენა არ მოუხდენია მეცნიერების განვითარებაზე და უმთავრესად ხელი შეუწყო თვით კათოლიკური ეკლესიის ავტორიტეტის დაცემას.

უნდა დავამატოთ, რომ დედამიწის მოძრაობის წინააღმდეგ რელიგიური არგუმენტები წარმოადგინეს არა მხოლოდ ეკლესიის ლიდერებმა, არამედ მეცნიერებმაც (მაგალითად, ტიხო ბრაჰემ). თავის მხრივ, კათოლიკე ბერმა პაოლო ფოსკარინმა დაწერა მოკლე ნარკვევი „წერილი პითაგორაელებისა და კოპერნიკის შეხედულებების შესახებ დედამიწის მობილურობაზე და მზის უძრავობაზე და სამყაროს ახალ პითაგორას სისტემაზე“ (1615). სადაც მან გამოხატა მოსაზრებები გალილეოსთან ახლოს, ხოლო ესპანელმა თეოლოგმა დიეგო დე ზუნიგამ კოპერნიკის თეორიაც კი გამოიყენა წმინდა წერილის ზოგიერთი ნაწილის ინტერპრეტაციისთვის (თუმცა მოგვიანებით მან გადაიფიქრა). ამრიგად, კონფლიქტი თეოლოგიასა და დედამიწის მოძრაობის დოქტრინას შორის იყო არა იმდენად კონფლიქტი მეცნიერებასა და რელიგიას შორის, არამედ კონფლიქტი ძველ (უკვე მე-17 საუკუნის დასაწყისისთვის მოძველებულ) და ახალ მეთოდოლოგიურ პრინციპებს შორის, რომლებიც ემყარება მეცნიერებას. .

დედამიწის ბრუნვის შესახებ ჰიპოთეზის მნიშვნელობა მეცნიერების განვითარებისთვის

მბრუნავი დედამიწის თეორიის მიერ წამოჭრილი მეცნიერული პრობლემების გაგებამ ხელი შეუწყო კლასიკური მექანიკის კანონების აღმოჩენას და ახალი კოსმოლოგიის შექმნას, რომელიც ეფუძნება სამყაროს უსაზღვროების იდეას. ამ პროცესის დროს განხილულმა წინააღმდეგობებმა ამ თეორიასა და ბიბლიის ლიტერალისტურ კითხვას შორის ხელი შეუწყო ბუნებისმეტყველებისა და რელიგიის გამიჯვნას.