Zemes ātrums ap sauli ir km sekundē. Pamata zemes kustības

Zemes orbīta ir tās rotācijas trajektorija ap Sauli, tās forma ir elipse, tā atrodas vidēji 150 miljonu kilometru attālumā no Saules (maksimālo attālumu sauc par afēliju - 152 miljoni km, minimālo - perihēliju , 147 miljoni km).

Zeme veic pilnu apgriezienu ap Sauli 940 miljonu km garumā, virzoties no rietumiem uz austrumiem ar vidējo ātrumu 108 000 km/h 365 dienās, 6 stundās, 9 minūtēs un 9 sekundēs jeb vienā siderālajā gadā.

Planētas kustība tās orbītā ap Sauli un rotācijas ass slīpuma leņķis pret plakni, kurā pārvietojas debess ķermeņi, tieši ietekmē gadalaiku maiņu un dienas un nakts nevienlīdzību.

Zemes rotācijas ap Sauli iezīmes

(Saules sistēmas uzbūve)

Senatnē astronomi uzskatīja, ka Zeme atrodas Visuma centrā un ap to griežas visi debess ķermeņi, šo teoriju sauca par ģeocentrisku. To 1534. gadā atmaskoja poļu astronoms Nikolajs Koperniks, izveidojot heliocentrisku pasaules modeli, kas pierādīja, ka Saule nevar riņķot ap Zemi, lai kā to vēlētos Ptolemajs, Aristotelis un viņu sekotāji.

Zeme riņķo ap Sauli pa elipsveida ceļu, ko sauc par orbītu, tās garums ir aptuveni 940 miljoni km, un planēta šo attālumu veic 365 dienās 6 stundās 9 minūtēs un 9 sekundēs. Pēc četriem gadiem šīs sešas stundas uzkrājas dienā, tās tiek pievienotas gadam kā cita diena (29. februāris), šāds gads ir garais gads.

(Perihēlijs un afēlijs)

Kustības periodā pa doto trajektoriju attālums no Zemes līdz Saulei var būt maksimāls (šī parādība notiek 3. jūlijā un tiek saukta par afēliju vai apohēliju) - 152 milj. km jeb minimums - 147 milj. km (notiek 3. janvārī, saukts par perihēliju), taču tās nav, kā varētu maldīgi pieņemt, gadalaiku maiņas sekas.

Gadalaiku maiņa

Sakarā ar zemes ass slīpumu pret tās orbītas plakni ap Sauli 66,5º leņķī, zemes virsma saņem nevienlīdzīgu siltuma un gaismas daudzumu, kas izraisa gadalaiku maiņu un dienas un nakts ilguma izmaiņas.

Piezīme:

• Zemes ass slīpuma leņķis no ekliptikas ass = 23,44º grādi ( Zemes rotācijas ass slīpums)
• Zemes ass slīpuma leņķis pret tās orbītas plakni ap Sauli = 66,56º grādi ( nosaka gadalaiku klimatiskās izmaiņas visa gada garumā)

Ekvatoriālās dienas un naktis vienmēr ir vienlīdz garas, tās ilgst 12 stundas.

Zemes kustības ātrums orbītā

Zemes revolūcija ap Sauli: 365 dienas 6 stundas 9 minūtes un 9 sekundes

Zemes vidējais ātrums orbītā ap Sauli: 30 km/s vai 108 000 km/h (tā ir 1/10 000 daļa no gaismas ātruma)

Salīdzinājumam mūsu planētas diametrs ir 12 700 km, ar šādu ātrumu šo attālumu iespējams veikt 7 minūtēs, bet attālumu no Zemes līdz Mēnesim (384 tūkst. km) četrās stundās. Afēlija periodā attālinoties no Saules, Zemes ātrums palēninās līdz 29,3 km/s, bet perihēlija periodā tas paātrinās līdz 30,3 km/s.

Pavasara un rudens ekvinokcijas

• 20. marts- pavasara ekvinokcija
• 22. septembris- rudens ekvinokcija
• 21. jūnijs vasaras saulgrieži
• 22. decembris- Ziemas saulgrieži

Vietas, kur debess ekvatora plakne krustojas ar ekliptikas plakni, ir apzīmētas ar pavasara punktiem ( 20. marts) un rudens ekvinokcija ( 22. septembris), dienas un naktis ir vienlīdz garas, un pusložu apgabali, kas vērsti pret Sauli, ir vienmērīgi apgaismoti un sasildīti, Saules stari krīt uz ekvatora līniju 90º leņķī. Pavasara un rudens astronomiskais sākums attiecīgajās puslodēs tiek aprēķināts, izmantojot pavasara un rudens ekvinokcijas datumus.

Ir arī vasaras punkti ( 21. jūnijs) un ziema ( 22. decembris) saulgrieži, Saules stari kļūst perpendikulāri nevis ekvatora līnijai, bet dienvidu un ziemeļu tropiem (dienvidu un ziemeļu paralēles ir 23,5º). Vasaras saulgriežu dienā, 21. jūnijā, ziemeļu puslodē līdz 66,5 paralēlēm diena ir garāka par nakti, dienvidu puslodē nakts ir garāka par dienu, šis datums ir vasaras astronomiskais sākums. ziemeļu platuma grādos un ziemas dienvidu platuma grādos.

22. decembrī (ziemas saulgriežu dienā) dienvidu puslodē līdz 66,5 paralēlei dienas garums ir garāks, ziemeļu puslodē līdz tai pašai paralēlei – īsāks. Ziemas saulgriežu datums ir astronomiskais ziemas sākums ziemeļu puslodē un vasaras sākums dienvidu puslodē.

Zeme nepārtraukti kustās, griežas ap Sauli un ap savu asi. Šī kustība un pastāvīgais Zemes ass slīpums (23,5°) nosaka daudzas sekas, kuras mēs novērojam kā normālas parādības: nakts un diena (sakarā ar Zemes griešanos ap savu asi), gadalaiku maiņa (sakarā ar Zemes ass slīpums) un atšķirīgs klimats dažādos apgabalos. Globusus var griezt un to ass sasvērt līdzīgi kā Zemes ass (23,5°), tāpēc ar globusa palīdzību var diezgan precīzi izsekot Zemes kustībai ap savu asi, un ar Zemes-Saules sistēmas palīdzību var izsekot Zemes kustībai ap Sauli.

Zemes rotācija ap savu asi

Zeme griežas ap savu asi no rietumiem uz austrumiem (pretēji pulksteņrādītāja virzienam, skatoties no Ziemeļpola). Zemei nepieciešamas 23 stundas, 56 minūtes un 4,09 sekundes, lai veiktu vienu pilnu rotāciju ap savu asi. Dienu un nakti izraisa Zemes rotācija. Zemes griešanās leņķiskais ātrums ap savu asi jeb leņķis, caur kuru griežas jebkurš Zemes virsmas punkts, ir vienāds. Vienā stundā ir 15 grādi. Bet lineārais griešanās ātrums jebkurā vietā pie ekvatora ir aptuveni 1669 kilometri stundā (464 m/s), polos samazinoties līdz nullei. Piemēram, griešanās ātrums 30° platuma grādos ir 1445 km/h (400 m/s).
Mēs nepamanām Zemes griešanos tā vienkāršā iemesla dēļ, ka paralēli un vienlaikus ar mums visi objekti ap mums pārvietojas ar vienādu ātrumu un ap mums nenotiek nekādu “relatīvu” objektu kustību. Ja, piemēram, kuģis pārvietojas vienmērīgi, bez paātrinājuma vai bremzēšanas pa jūru mierīgā laikā bez viļņiem ūdens virspusē, mēs nemaz nejutīsim, kā pārvietojas šāds kuģis, ja atrodamies kajītē bez iluminators, jo visi priekšmeti salonā tiks pārvietoti paralēli mums un kuģim.

Zemes kustība ap Sauli

Kamēr Zeme griežas ap savu asi, tā griežas arī ap Sauli no rietumiem uz austrumiem pretēji pulksteņrādītāja virzienam, skatoties no ziemeļpola. Zemei nepieciešams viens siderāls gads (apmēram 365,2564 dienas), lai veiktu vienu pilnu apgriezienu ap Sauli. Zemes ceļu ap Sauli sauc par Zemes orbītu un šī orbīta nav perfekti apaļa. Vidējais attālums no Zemes līdz Saulei ir aptuveni 150 miljoni kilometru, un šis attālums svārstās līdz 5 miljoniem kilometru, veidojot nelielu ovālu orbītu (elipsi). Punktu Zemes orbītā, kas atrodas vistuvāk Saulei, sauc par Perihēliju. Zeme šim punktam iet garām janvāra sākumā. Zemes orbītas punktu, kas atrodas vistālāk no Saules, sauc par Aphelionu. Zeme iet garām šim punktam jūlija sākumā.
Tā kā mūsu Zeme pārvietojas ap Sauli pa eliptisku ceļu, ātrums pa orbītu mainās. Jūlijā ātrums ir minimāls (29,27 km/sek) un pēc afēlija apbraukšanas (augšējais sarkanais punkts animācijā) tas sāk paātrināties, savukārt janvārī ātrums ir maksimālais (30,27 km/sek) un pēc apbraukšanas sāk palēnināties. perihēlijs (apakšējais sarkanais punkts).
Kamēr Zeme veic vienu apgriezienu ap Sauli, tā veic attālumu, kas vienāds ar 942 miljoniem kilometru 365 dienās, 6 stundās, 9 minūtēs un 9,5 sekundēs, tas ir, mēs skrienam kopā ar Zemi ap Sauli ar vidējo ātrumu 30 km sekundē (jeb 107 460 km stundā), un tajā pašā laikā Zeme griežas ap savu asi reizi 24 stundās (365 reizes gadā).
Faktiski, ja mēs skrupulozi aplūkojam Zemes kustību, tā ir daudz sarežģītāka, jo Zemi ietekmē dažādi faktori: Mēness griešanās ap Zemi, citu planētu un zvaigžņu pievilkšanās.

Tu sēdi, stāvi vai guli lasot šo rakstu un nejūti, ka Zeme ap savu asi griežas milzīgā ātrumā – pie ekvatora aptuveni 1700 km/h. Taču, pārrēķinot km/s, griešanās ātrums nešķiet tik ātrs. Rezultāts ir 0,5 km/s - radara tikko manāms sitiens, salīdzinot ar citiem ātrumiem mums apkārt.

Tāpat kā citas Saules sistēmas planētas, Zeme griežas ap Sauli. Un, lai noturētos savā orbītā, tas pārvietojas ar ātrumu 30 km/s. Venera un Merkurs, kas atrodas tuvāk Saulei, pārvietojas ātrāk, Marss, kura orbīta iet aiz Zemes orbītas, kustas daudz lēnāk.

Bet pat Saule nestāv vienā vietā. Mūsu Piena Ceļa galaktika ir milzīga, masīva un arī mobila! Visas zvaigznes, planētas, gāzes mākoņi, putekļu daļiņas, melnie caurumi, tumšā viela - tas viss pārvietojas attiecībā pret kopējo masas centru.

Pēc zinātnieku domām, Saule atrodas 25 000 gaismas gadu attālumā no mūsu galaktikas centra un pārvietojas pa eliptisku orbītu, veicot pilnu apgriezienu ik pēc 220–250 miljoniem gadu. Izrādās, Saules ātrums ir aptuveni 200–220 km/s, kas ir simtiem reižu lielāks par Zemes ātrumu ap savu asi un desmitiem reižu par tās kustības ātrumu ap Sauli. Šādi izskatās mūsu Saules sistēmas kustība.

Vai galaktika ir nekustīga? Ne atkal. Milzu kosmosa objektiem ir liela masa, un tāpēc tie rada spēcīgus gravitācijas laukus. Dodiet Visumam kādu laiku (un tas mums ir bijis aptuveni 13,8 miljardus gadu), un viss sāks virzīties lielākās gravitācijas virzienā. Tieši tāpēc Visums nav viendabīgs, bet sastāv no galaktikām un galaktiku grupām.

Ko tas mums nozīmē?

Tas nozīmē, ka Piena Ceļu uz to velk citas tuvumā esošās galaktikas un galaktiku grupas. Tas nozīmē, ka procesā dominē masīvi objekti. Un tas nozīmē, ka šie “traktori” ietekmē ne tikai mūsu galaktiku, bet arī visus apkārtējos. Tuvojamies izpratnei par to, kas ar mums notiek kosmosā, taču mums joprojām trūkst faktu, piemēram:

• kādi bija sākotnējie apstākļi, kādos sākās Visums;
• kā dažādās masas galaktikā pārvietojas un mainās laika gaitā;
• kā veidojās Piena ceļš un apkārtējās galaktikas un kopas;
• un kā tas notiek tagad.

Tomēr ir kāds triks, kas mums palīdzēs to izdomāt.

Visums ir piepildīts ar reliktu starojumu ar temperatūru 2,725 K, kas ir saglabājies kopš Lielā sprādziena. Šur tur ir nelielas novirzes - apmēram 100 μK, bet kopējais temperatūras fons ir nemainīgs.

Tas ir tāpēc, ka Visumu pirms 13,8 miljardiem gadu veidoja Lielais sprādziens, un tas joprojām paplašinās un atdziest.

380 000 gadu pēc Lielā sprādziena Visums atdzisa līdz tādai temperatūrai, ka kļuva iespējama ūdeņraža atomu veidošanās. Pirms tam fotoni pastāvīgi mijiedarbojās ar citām plazmas daļiņām: tie sadūrās ar tām un apmainījās ar enerģiju. Visumam atdziestot, bija mazāk lādētu daļiņu un vairāk vietas starp tām. Fotoni varēja brīvi pārvietoties kosmosā. CMB starojums ir fotoni, kurus plazma izstaroja uz turpmāko Zemes atrašanās vietu, bet izvairījās no izkliedes, jo rekombinācija jau bija sākusies. Viņi sasniedz Zemi caur Visuma telpu, kas turpina paplašināties.

Jūs pats varat “redzēt” šo starojumu. Traucējumus, kas rodas tukšā TV kanālā, ja izmantojat vienkāršu antenu, kas izskatās pēc truša ausīm, 1% izraisa CMB.

Tomēr reliktā fona temperatūra nav vienāda visos virzienos. Saskaņā ar Planka misijas pētījumu rezultātiem debess sfēras pretējās puslodēs temperatūra nedaudz atšķiras: debess daļās uz dienvidiem no ekliptikas tā ir nedaudz augstāka - aptuveni 2,728 K, bet otrajā pusē - apm. 2,722 K.

Šī atšķirība ir gandrīz 100 reizes lielāka nekā citas novērotās temperatūras svārstības CMB, un tā ir maldinoša. Kāpēc tas notiek? Atbilde ir acīmredzama - šī atšķirība nav saistīta ar kosmiskā mikroviļņu fona starojuma svārstībām, tā parādās tāpēc, ka ir kustība!

Kad tuvojaties gaismas avotam vai tas tuvojas jums, spektrālās līnijas avota spektrā nobīdās uz īsiem viļņiem (violetā nobīde), kad jūs attālināties no tā vai tas attālinās no jums, spektrālās līnijas novirzās uz gariem viļņiem (sarkanā nobīde). ).

CMB starojums nevar būt vairāk vai mazāk enerģisks, kas nozīmē, ka mēs pārvietojamies pa kosmosu. Doplera efekts palīdz noteikt, ka mūsu Saules sistēma attiecībā pret CMB pārvietojas ar ātrumu 368 ± 2 km/s, un vietējā galaktiku grupa, tostarp Piena Ceļš, Andromedas galaktika un Trīsstūra galaktika, pārvietojas ar ātrumu 368 ± 2 km/s. ātrums 627 ± 22 km/s attiecībā pret CMB. Tie ir tā sauktie īpatnējie galaktiku ātrumi, kas sasniedz vairākus simtus km/s. Papildus tiem ir arī kosmoloģiskie ātrumi, kas saistīti ar Visuma izplešanos un aprēķināti saskaņā ar Habla likumu.

Pateicoties Lielā sprādziena atlikušajam starojumam, mēs varam novērot, ka Visumā viss pastāvīgi pārvietojas un mainās. Un mūsu galaktika ir tikai daļa no šī procesa.

Zeme pastāvīgi atrodas kustībā: tā griežas ap savu asi un ap Sauli. Pateicoties tam, uz Zemes notiek dienas un nakts maiņa, kā arī gadalaiku maiņa. Parunāsim sīkāk par ātrumu, ar kādu Zeme pārvietojas ap savu asi, un Zemes ātrumu ap Sauli.

Ar kādu ātrumu Zeme griežas?

23 stundās, 56 minūtēs un 4 sekundēs mūsu planēta veic pilnu apgriezienu ap savu asi, tāpēc šo rotāciju sauc par katru dienu. Ikviens zina, ka noteiktā laika posmā uz Zemes dienai ir laiks dot ceļu naktij.

Pie ekvatora lielākais griešanās ātrums ir 1670 km/h. Bet šo ātrumu nevar saukt par nemainīgu, jo tas dažādās planētas vietās atšķiras. Piemēram, ātrums ir mazākais ziemeļu un dienvidu polā – tas var nokrist līdz nullei.

Zemes griešanās ātrums ap Sauli ir aptuveni 108 000 km/h jeb 30 km/sek. Savā orbītā ap Sauli mūsu planēta pārvietojas 150 ml. km. Mūsu planēta veic pilnu apgriezienu ap zvaigzni 365 dienās, 5 stundās, 48 ​​minūtēs, 46 sekundēs, tāpēc katrs ceturtais gads ir garais gads, tas ir, par vienu dienu ilgāks.

Zemes ātrumu uzskata par relatīvu vērtību: to var aprēķināt tikai attiecībā pret Sauli, tās asi un Piena ceļu. Tas ir nestabils un mēdz mainīties attiecībā pret citu kosmisko objektu.

Interesants fakts ir tas, ka aprīlī un novembrī dienas garums atšķiras no standarta par 0,001 s.

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 )))\right)\omega), Kur R e (\displaystyle R_(e))= 6378,1 km - ekvatoriālais rādiuss, R p (\displaystyle R_(p))= 6356,8 km - polārais rādiuss.

• Lidmašīna, kas lido ar šādu ātrumu no austrumiem uz rietumiem (12 km augstumā: 936 km/h Maskavas platuma grādos, 837 km/h Sanktpēterburgas platuma grādos), atradīsies miera stāvoklī inerciālajā atskaites sistēmā.
• Zemes rotācijas superpozīcija ap savu asi ar vienas siderālās dienas periodu un ap Sauli ar viena gada periodu noved pie saules un siderālo dienu nevienlīdzības: vidējās saules dienas garums ir tieši 24 stundas, kas ir par 3 minūtēm 56 sekundēm garāka nekā siderālā diena.

Fiziskā nozīme un eksperimentāls apstiprinājums

Zemes griešanās ap savu asi fiziskā nozīme

Tā kā jebkura kustība ir relatīva, ir jānorāda konkrēta atskaites sistēma, attiecībā pret kuru tiek pētīta konkrēta ķermeņa kustība. Kad viņi saka, ka Zeme griežas ap iedomātu asi, ar to tiek domāts, ka tā veic rotācijas kustību attiecībā pret jebkuru inerciālu atskaites rāmi, un šīs rotācijas periods ir vienāds ar siderālu dienu - Zemes pilnīgas apgrieziena periodu ( debess sfēra) attiecībā pret debess sfēru (Zeme).

Visi eksperimentālie pierādījumi par Zemes rotāciju ap savu asi ir pierādījumi, ka ar Zemi saistītā atskaites sistēma ir īpaša veida neinerciāla atskaites sistēma - atskaites sistēma, kas veic rotācijas kustību attiecībā pret inerciālajām atskaites sistēmām.

Atšķirībā no inerciālās kustības (tas ir, vienmērīga taisnvirziena kustība attiecībā pret inerciālajiem atskaites sistēmām), lai noteiktu slēgtas laboratorijas neinerciālu kustību, nav nepieciešams veikt ārējos ķermeņu novērojumus - šāda kustība tiek noteikta, izmantojot lokālus eksperimentus (tas ir, eksperimenti, kas veikti šajā laboratorijā). Šajā vārda izpratnē neinerciālo kustību, ieskaitot Zemes griešanos ap savu asi, var saukt par absolūtu.

Inerces spēki

Centrbēdzes spēka ietekme

Brīvā kritiena paātrinājuma atkarība no ģeogrāfiskā platuma. Eksperimenti liecina, ka brīvā kritiena paātrinājums ir atkarīgs no ģeogrāfiskā platuma: jo tuvāk polam, jo ​​lielāks tas ir. Tas izskaidrojams ar centrbēdzes spēka darbību. Pirmkārt, punkti uz zemes virsmas, kas atrodas augstākos platuma grādos, ir tuvāk rotācijas asij un līdz ar to, tuvojoties polam, attālums r (\displaystyle r) samazinās no rotācijas ass, polā sasniedzot nulli. Otrkārt, palielinoties platumam, samazinās leņķis starp centrbēdzes spēka vektoru un horizonta plakni, kas noved pie centrbēdzes spēka vertikālās sastāvdaļas samazināšanās.

Šī parādība tika atklāta 1672. gadā, kad franču astronoms Žans Rišē, atrodoties ekspedīcijā Āfrikā, atklāja, ka svārsta pulkstenis pie ekvatora darbojas lēnāk nekā Parīzē. Ņūtons to drīz vien paskaidroja, sakot, ka svārsta svārstību periods ir apgriezti proporcionāls gravitācijas paātrinājuma kvadrātsaknei, kas pie ekvatora samazinās centrbēdzes spēka ietekmē.

Zemes nosliece. Centrbēdzes spēka ietekme noved pie Zemes noslīdēšanas pie poliem. Šo fenomenu, ko 17. gadsimta beigās paredzēja Haigenss un Ņūtons, pirmo reizi atklāja Pjērs de Mopertuis 1730. gadu beigās, apstrādājot datus no divām franču ekspedīcijām, kas bija īpaši aprīkotas šīs problēmas risināšanai Peru (vadīja Pjērs Bulē). un Charles de la Condamine ) un Lapzemi (Alekša Klēro un paša Moupertuī vadībā).

Koriolisa spēka ietekme: laboratorijas eksperimenti

Visskaidrāk šim efektam jābūt izteiktam pie poliem, kur svārsta plaknes pilnīgas griešanās periods ir vienāds ar Zemes griešanās periodu ap savu asi (sideerālā diena). Kopumā periods ir apgriezti proporcionāls ģeogrāfiskā platuma sinusam; pie ekvatora svārsta svārstību plakne nemainās.

Žiroskops- rotējošs ķermenis ar ievērojamu inerces momentu saglabā leņķisko impulsu, ja nav spēcīgu traucējumu. Fuko, kuram bija apnicis skaidrot, kas notiek ar Fuko svārstu, kas neatrodas pie staba, izstrādāja vēl vienu demonstrāciju: piekārtais žiroskops saglabāja savu orientāciju, kas nozīmē, ka tas lēni griezās attiecībā pret novērotāju.

Lādiņu novirze šaušanas laikā. Vēl viena novērojama Koriolisa spēka izpausme ir horizontālā virzienā izšautu lādiņu trajektoriju novirze (ziemeļu puslodē pa labi, dienvidu puslodē pa kreisi). No inerciālās atskaites sistēmas viedokļa pa meridiānu izšautajiem šāviņiem tas ir saistīts ar Zemes lineārā griešanās ātruma atkarību no ģeogrāfiskā platuma: virzoties no ekvatora uz polu, šāviņš saglabā ātruma horizontālā komponente nemainās, savukārt zemes virsmas punktu lineārais griešanās ātrums samazinās, kas noved pie šāviņa nobīdes no meridiāna Zemes griešanās virzienā. Ja šāviens tika raidīts paralēli ekvatoram, tad šāviņa nobīde no paralēles ir saistīta ar to, ka šāviņa trajektorija atrodas vienā plaknē ar Zemes centru, bet punkti uz zemes virsmas pārvietojas vienā plaknē. plakne, kas ir perpendikulāra Zemes rotācijas asij. Šo efektu (šaušanai pa meridiānu) Grimaldi paredzēja 17. gadsimta 40. gados. un pirmo reizi publicēja Riccioli 1651. gadā.

Brīvi krītošu ķermeņu novirze no vertikāles. ( ) Ja ķermeņa ātrumam ir liela vertikālā komponente, Koriolisa spēks tiek virzīts uz austrumiem, kas noved pie atbilstošas ​​ķermeņa trajektorijas novirzes, kas brīvi krīt (bez sākuma ātruma) no augsta torņa. Aplūkojot inerciālā atskaites rāmī, efekts ir izskaidrojams ar to, ka torņa virsotne attiecībā pret Zemes centru pārvietojas ātrāk nekā pamatne, kā rezultātā ķermeņa trajektorija izrādās šaura parabola un ķermenis ir nedaudz priekšā torņa pamatnei.

Eötvös efekts. Zemos platuma grādos Koriolisa spēks, pārvietojoties pa zemes virsmu, ir vērsts vertikālā virzienā un tā darbība izraisa gravitācijas paātrinājuma palielināšanos vai samazināšanos atkarībā no tā, vai ķermenis virzās uz rietumiem vai austrumiem. Šo efektu sauc par Eötvesa efektu par godu ungāru fiziķim Lorándam Etēvesam, kurš to eksperimentāli atklāja 20. gadsimta sākumā.

Eksperimenti, izmantojot leņķiskā impulsa saglabāšanas likumu. Daži eksperimenti ir balstīti uz leņķiskā impulsa saglabāšanas likumu: inerciālā atskaites sistēmā leņķiskā impulsa lielums (vienāds ar inerces momenta un griešanās leņķiskā ātruma reizinājumu) nemainās iekšējo spēku ietekmē. . Ja kādā sākotnējā laika momentā iekārta ir nekustīga attiecībā pret Zemi, tad tās griešanās ātrums attiecībā pret inerciālo atskaites sistēmu ir vienāds ar Zemes griešanās leņķisko ātrumu. Ja maināt sistēmas inerces momentu, tad vajadzētu mainīties tās griešanās leņķiskajam ātrumam, tas ir, sāksies rotācija attiecībā pret Zemi. Neinerciālā atskaites sistēmā, kas saistīta ar Zemi, rotācija notiek Koriolisa spēka rezultātā. Šo ideju 1851. gadā ierosināja franču zinātnieks Luiss Puanso.

Pirmo šādu eksperimentu Hāgens veica 1910. gadā: divi atsvari uz gludas šķērsstieņa tika uzstādīti nekustīgi attiecībā pret Zemes virsmu. Tad attālums starp slodzēm tika samazināts. Tā rezultātā instalācija sāka griezties. Vēl demonstratīvāku eksperimentu 1949. gadā veica vācu zinātnieks Hanss Bucka. Aptuveni 1,5 metrus garš stienis tika uzstādīts perpendikulāri taisnstūra karkasam. Sākotnēji stienis bija horizontāls, iekārta bija nekustīga attiecībā pret Zemi. Pēc tam stienis tika nostādīts vertikālā stāvoklī, kas izraisīja instalācijas inerces momenta izmaiņas aptuveni 10 4 reizes un tā straujo rotāciju ar leņķisko ātrumu 10 4 reizes lielāku par Zemes griešanās ātrumu.

Piltuve vannā.

Tā kā Koriolisa spēks ir ļoti vājš, tam ir niecīga ietekme uz ūdens virpuļu virzienu, iztukšojot izlietni vai vannu, tāpēc kopumā griešanās virziens piltuvē nav saistīts ar Zemes griešanos. Tikai rūpīgi kontrolētos eksperimentos Koriolisa spēka ietekmi var nošķirt no citiem faktoriem: ziemeļu puslodē piltuve griezīsies pretēji pulksteņrādītāja virzienam, dienvidu puslodē - otrādi.

Koriolisa spēka ietekme: parādības apkārtējā dabā

Optiskie eksperimenti

Vairāki eksperimenti, kas demonstrē Zemes rotāciju, ir balstīti uz Sagnac efektu: ja gredzena interferometrs veic rotācijas kustību, tad relativistisku efektu dēļ pretizplatīšanās staros parādās fāzu atšķirība.

Kur A (\displaystyle A)- gredzena projekcijas laukums uz ekvatoriālo plakni (plakne, kas ir perpendikulāra rotācijas asij), c (\displaystyle c)- gaismas ātrums, ω (\displaystyle \omega)- griešanās leņķiskais ātrums. Lai demonstrētu Zemes rotāciju, šo efektu izmantoja amerikāņu fiziķis Miķelsons eksperimentu sērijā, ko veica 1923.-1925.gadā. Mūsdienu eksperimentos, izmantojot Sagnac efektu, gredzenu interferometru kalibrēšanai ir jāņem vērā Zemes rotācija.

Ir vairākas citas eksperimentālas Zemes rotācijas demonstrācijas.

Nevienmērīga rotācija

Precesija un nutācija

Zemes ikdienas rotācijas idejas vēsture

Senatne

Debesu ikdienas rotācijas skaidrojumu ar Zemes griešanos ap savu asi pirmie ierosināja Pitagora skolas pārstāvji sirakūzieši Hicets un Ekfants. Saskaņā ar dažām rekonstrukcijām Zemes rotāciju apstiprināja arī pitagorietis Filolavs no Krotonas (5. gs. p.m.ē.). Paziņojums, ko var interpretēt kā norādi uz Zemes rotāciju, ir ietverts Platona dialogā Timejs .

Tomēr par Hičetu un Ekfantu praktiski nekas nav zināms, un dažkārt tiek apšaubīta pat viņu eksistence. Pēc lielākās daļas zinātnieku domām, Zeme Filolausa pasaules sistēmā veica nevis rotācijas, bet gan translācijas kustību ap Centrālo uguni. Citos savos darbos Platons ievēro tradicionālo uzskatu, ka Zeme ir nekustīga. Tomēr mūs ir sasnieguši daudzi pierādījumi, ka ideju par Zemes rotāciju aizstāvēja filozofs Heraklīds no Pontas (IV gadsimts pirms mūsu ēras). Iespējams, vēl viens Heraklīda pieņēmums ir saistīts ar hipotēzi par Zemes griešanos ap savu asi: katra zvaigzne attēlo pasauli, ieskaitot zemi, gaisu, ēteri, un tas viss atrodas bezgalīgā telpā. Patiešām, ja debesu ikdienas rotācija ir Zemes rotācijas atspoguļojums, tad zūd priekšnoteikums, lai zvaigznes uzskatītu par vienā un tajā pašā sfērā.

Apmēram gadsimtu vēlāk pieņēmums par Zemes rotāciju kļuva par daļu no pirmā, ko ierosināja lielais astronoms Aristarhs no Samos (3. gadsimts pirms mūsu ēras). Aristarhu atbalstīja babiloniešu Seleiks (2. gs. p.m.ē.), kā arī Pontas Heraklīds, kurš uzskatīja Visumu par bezgalīgu. Fakts, ka idejai par Zemes ikdienas rotāciju bija savi atbalstītāji mūsu ēras 1. gadsimtā. e., par ko liecina daži filozofu Senekas, Dercilidasa un astronoma Klaudija Ptolemaja izteikumi. Tomēr lielākā daļa astronomu un filozofu nešaubījās par Zemes nekustīgumu.

Aristoteļa un Ptolemaja darbos ir atrodami argumenti pret Zemes kustības ideju. Tātad, savā traktātā Par Debesīm Aristotelis Zemes nekustīgumu pamato ar faktu, ka uz rotējošas Zemes ķermeņi, kas izmesti vertikāli uz augšu, nevarēja nokrist līdz vietai, no kuras sākās to kustība: Zemes virsma pārvietotos zem izmestā ķermeņa. Vēl viens Aristoteļa arguments par labu Zemes nekustīgumam ir balstīts uz viņa fizisko teoriju: Zeme ir smags ķermenis, un smagie ķermeņi mēdz virzīties uz pasaules centru, nevis griezties ap to.

No Ptolemaja darba izriet, ka Zemes rotācijas hipotēzes atbalstītāji atbildēja uz šiem argumentiem, ka gan gaiss, gan visi zemes objekti pārvietojas kopā ar Zemi. Acīmredzot gaisa loma šajā argumentā ir ļoti svarīga, jo tiek domāts, ka tā kustība kopā ar Zemi slēpj mūsu planētas rotāciju. Ptolemajs iebilst pret to:

ķermeņi gaisā vienmēr it kā atpaliks... Un, ja ķermeņi grieztos ar gaisu kā viens vesels, tad neviens no tiem, šķiet, nebūtu priekšā vai aiz otra, bet paliktu savā vietā, lidojumā un metienos tas neradītu novirzes vai kustības uz citu vietu, kā tās, kuras mēs personīgi redzam notiekam, un tās nemaz nepalēninātu vai nepaātrinātu, jo Zeme nav nekustīga.

Viduslaiki

Indija

Pirmais viduslaiku autors, kas ierosināja, ka Zeme griežas ap savu asi, bija izcilais indiešu astronoms un matemātiķis Arjabhata (5. gadsimta beigas - 6. gadsimta sākums). Savā traktātā viņš to formulē vairākās vietās Arjabhatija, Piemēram:

Tāpat kā cilvēks uz uz priekšu braucoša kuģa redz fiksētus objektus, kas virzās atpakaļ, tā arī novērotājs... redz fiksētās zvaigznes, kas virzās taisnā līnijā uz rietumiem.

Nav zināms, vai šī ideja pieder pašam Arjabhatam, vai arī viņš to aizguvis no sengrieķu astronomiem.

Arjabhatu atbalstīja tikai viens astronoms Prthudaka (9. gadsimts). Lielākā daļa Indijas zinātnieku aizstāvēja Zemes nekustīgumu. Tā astronoms Varahamihira (6. gs.) iebilda, ka uz rotējošas Zemes gaisā lidojošie putni nevarēs atgriezties savās ligzdās, un akmeņi un koki lidos no Zemes virsmas. Arī izcilais astronoms Brahmagupta (6. gadsimts) atkārtoja seno argumentu, ka ķermenis, kas nokritis no augsta kalna, var nogrimt savā pamatnē. Tajā pašā laikā viņš noraidīja vienu no Varahamihiras argumentiem: viņaprāt, pat ja Zeme grieztos, objekti nevarētu no tās nokrist savas gravitācijas dēļ.

Islāma austrumi

Daudzi musulmaņu austrumu zinātnieki apsvēra Zemes rotācijas iespēju. Tādējādi slavenais ģeometrs al-Sijizi izgudroja astrolabiju, kuras darbības princips ir balstīts uz šo pieņēmumu. Daži islāma zinātnieki (kuru vārdi mūs nav sasnieguši) pat atrada pareizo veidu, kā atspēkot galveno argumentu pret Zemes rotāciju: krītošo ķermeņu trajektoriju vertikāli. Būtībā tika izvirzīts kustību superpozīcijas princips, saskaņā ar kuru jebkuru kustību var sadalīt divās vai vairākās komponentēs: attiecībā pret rotējošās Zemes virsmu krītošs ķermenis pārvietojas pa svērteni, bet punkts, kas ir šīs līnijas projekcija uz Zemes virsmas tiktu pārnesta ar tās rotāciju. Par to liecina slavenais enciklopēdists al Biruni, kurš pats tomēr bija sliecies uz Zemes nekustīgumu. Viņaprāt, ja uz krītošo ķermeni iedarbosies kāds papildu spēks, tad tā darbības rezultāts uz rotējošo Zemi novedīs pie kaut kādiem efektiem, kas patiesībā netiek novēroti.

13.-16.gadsimta zinātnieku vidū, kas saistīti ar Maragas un Samarkandas observatorijām, radās diskusija par iespēju empīriski pamatot Zemes nekustīgumu. Tādējādi slavenais astronoms Kutb ad-Dins oši-Širazi (XIII-XIV gs.) uzskatīja, ka Zemes nekustīgumu var pārbaudīt ar eksperimentu. No otras puses, Maragas observatorijas dibinātājs Nasirs ad-Dins al-Tusi uzskatīja, ka, ja Zeme grieztos, tad šī rotācija tiktu sadalīta ar gaisa slāni, kas atrodas blakus tās virsmai, un visas kustības tās virsmas tuvumā. Zeme notiktu tieši tāpat kā tad, ja Zeme būtu nekustīga. Viņš to pamatoja ar komētu novērojumu palīdzību: pēc Aristoteļa domām, komētas ir meteoroloģiska parādība atmosfēras augšējos slāņos; tomēr astronomiskie novērojumi liecina, ka komētas piedalās debess sfēras ikdienas rotācijā. Līdz ar to augšējos gaisa slāņus aiznes debess griešanās, līdz ar to arī apakšējos slāņus var aiznest Zemes griešanās. Tādējādi eksperiments nevar atbildēt uz jautājumu, vai Zeme griežas. Tomēr viņš palika Zemes nekustīguma atbalstītājs, jo tas bija saskaņā ar Aristoteļa filozofiju.

Lielākā daļa vēlāko laiku islāma zinātnieku (al-Urdi, al-Qazwini, an-Naysaburi, al-Jurjani, al-Birjandi un citi) piekrita al-Tusi, ka visas fiziskās parādības uz rotējošas un nekustīgas Zemes notiks vienādi. . Taču gaisa loma vairs netika uzskatīta par fundamentālu: rotējošā Zeme transportē ne tikai gaisu, bet arī visus objektus. Līdz ar to, lai attaisnotu Zemes nekustīgumu, ir nepieciešams iesaistīt Aristoteļa mācības.

Īpašu pozīciju šajos strīdos ieņēma trešais Samarkandas observatorijas direktors Alaudins Ali al Kušči (XV gs.), kurš noraidīja Aristoteļa filozofiju un uzskatīja, ka Zemes rotācija ir fiziski iespējama. 17. gadsimtā pie līdzīga secinājuma nonāca irāņu teologs un enciklopēdists Baha ad-Dins al-Amili. Viņaprāt, astronomi un filozofi nav snieguši pietiekamus pierādījumus, lai atspēkotu Zemes rotāciju.

Latīņu rietumi

Detalizēta diskusija par Zemes kustības iespējamību ir plaši ietverta Parīzes zinātnieku Žana Buridāna, Saksijas Alberta un Oresmes Nikolaja (14. gs. otrā puse) rakstos. Būtiskākais arguments par labu Zemes, nevis debesu rotācijai, kas dots viņu darbos, ir Zemes mazums salīdzinājumā ar Visumu, kas padara debesu ikdienas rotācijas piedēvēšanu Visumam ļoti nedabisku.

Tomēr visi šie zinātnieki galu galā noraidīja Zemes rotāciju, lai gan dažādu iemeslu dēļ. Tādējādi Alberts no Saksijas uzskatīja, ka šī hipotēze nav spējīga izskaidrot novērotās astronomiskās parādības. Tam pamatoti nepiekrita Buridans un Oresme, saskaņā ar kuriem debess parādībām jānotiek vienādi neatkarīgi no tā, vai rotāciju veic Zeme vai Kosmoss. Buridans spēja atrast tikai vienu būtisku argumentu pret Zemes rotāciju: vertikāli uz augšu izšautas bultas krīt pa vertikālu līniju, lai gan ar Zemes rotāciju tām, pēc viņa domām, vajadzētu atpalikt no Zemes kustības un nokrist uz rietumiem. no šāviena punkta.

Bet pat šo argumentu Oresme noraidīja. Ja Zeme griežas, tad bultiņa lido vertikāli uz augšu un tajā pašā laikā virzās uz austrumiem, to uztver gaiss, kas rotē kopā ar Zemi. Tādējādi bultai jānokrīt tajā pašā vietā, no kurienes tā tika izšauta. Lai gan šeit atkal tiek pieminēta gaisa valdzinošā loma, tā īsti nespēlē īpašu lomu. Par to runā šāda analoģija:

Tāpat, ja gaiss būtu aizvērts kustīgā kuģī, tad cilvēkam, ko ieskauj šis gaiss, liktos, ka gaiss nekustas... Ja cilvēks atrastos kuģī, kas lielā ātrumā virzās uz austrumiem, to nezinot. kustība, un, ja viņš izstieptu roku taisnā līnijā gar kuģa mastu, viņam liktos, ka viņa roka veic lineāru kustību; tādā pašā veidā saskaņā ar šo teoriju mums šķiet, ka tas pats notiek ar bultu, kad mēs to šaujam vertikāli uz augšu vai vertikāli uz leju. Kuģa iekšpusē, kas pārvietojas lielā ātrumā uz austrumiem, var notikt visa veida kustības: garenvirzienā, šķērsvirzienā, uz leju, uz augšu, visos virzienos - un tās parādās tieši tāpat kā tad, kad kuģis stāv.

Tālāk Oresme sniedz formulējumu, kas paredz relativitātes principu:

Tāpēc es secinu, ka nav iespējams ar kādu eksperimentu pierādīt, ka debesīm ir diennakts kustība un ka zemei ​​nav.

Tomēr Oresmes galīgais spriedums par Zemes griešanās iespējamību bija negatīvs. Šī secinājuma pamatā bija Bībeles teksts:

Tomēr līdz šim visi atbalsta, un es uzskatu, ka kustas ir [Debesis], nevis Zeme, jo "Dievs radīja Zemes loku, kas netiks kustināts", neskatoties uz visiem pretējiem argumentiem.

Zemes ikdienas rotācijas iespēju minēja arī viduslaiku Eiropas zinātnieki un vēlāko laiku filozofi, taču netika pievienoti jauni argumenti, kas nebūtu ietverti Buridānā un Oresmē.

Tādējādi gandrīz neviens no viduslaiku zinātniekiem nepieņēma hipotēzi par Zemes rotāciju. Taču tās diskusijas laikā Austrumu un Rietumu zinātnieki izteica daudzas dziļas domas, kuras vēlāk atkārtos Jaunā laika zinātnieki.

Renesanse un modernie laiki

16. gadsimta pirmajā pusē tika publicēti vairāki darbi, kuros tika apgalvots, ka debesu ikdienas rotācijas cēlonis ir Zemes griešanās ap savu asi. Viens no tiem bija itāļu Celio Calcagnini traktāts “Par to, ka debesis ir nekustīgas un Zeme griežas, jeb par Zemes mūžīgo kustību” (rakstīts ap 1525. gadu, izdots 1544. gadā). Viņš neatstāja lielu iespaidu uz saviem laikabiedriem, jo ​​līdz tam laikam jau bija publicēts poļu astronoma Nikolaja Kopernika fundamentālais darbs “Par debess sfēru rotācijām” (1543), kurā tika izvirzīta hipotēze par ikdienas rotāciju. Zeme kļuva par daļu no pasaules heliocentriskās sistēmas, piemēram, Aristarhs no Samos. Koperniks iepriekš izklāstīja savas domas nelielā ar roku rakstītā esejā Mazs komentārs(ne agrāk kā 1515. gads). Divus gadus agrāk par Kopernika galveno darbu tika publicēts vācu astronoma Georga Joahima Retika darbs. Pirmais stāstījums(1541), kur Kopernika teorija tika plaši izskaidrota.

16. gadsimtā Koperniku pilnībā atbalstīja astronomi Tomass Digess, Retiks, Kristofs Rotmans, Maikls Mostlins, fiziķi Džambatista Benedeti, Saimons Stevins, filozofs Džordāno Bruno un teologs Djego de Zuniga. Daži zinātnieki pieņēma Zemes rotāciju ap savu asi, noraidot tās translācijas kustību. Tāds bija vācu astronoms Nikolass Reimers, pazīstams arī kā Ursus, kā arī itāļu filozofi Andrea Česalpino un Frančesko Patrīzi. Izcilā fiziķa Viljama Hilberta viedoklis, kurš atbalstīja Zemes aksiālo rotāciju, bet nerunāja par tās translācijas kustību, nav līdz galam skaidrs. 17. gadsimta sākumā pasaules heliocentriskā sistēma (ieskaitot Zemes griešanos ap savu asi) saņēma iespaidīgu Galileo Galilei un Johannes Keplera atbalstu. Ietekmīgākie Zemes kustības idejas pretinieki 16. un 17. gadsimta sākumā bija astronomi Tiho Brahe un Kristofers Klavijs.

Hipotēze par Zemes rotāciju un klasiskās mehānikas veidošanos

Būtībā XVI-XVII gs. vienīgais arguments par labu Zemes aksiālajai rotācijai bija tas, ka šajā gadījumā nav nepieciešams piedēvēt milzīgus rotācijas ātrumus zvaigžņu sfērai, jo pat senatnē jau bija ticami konstatēts, ka Visuma izmērs ievērojami pārsniedz izmēru Zemes (šis arguments bija ietverts arī Buridan un Oresme) .

Apsvērumi, kas balstīti uz tā laika dinamiskajām koncepcijām, tika izteikti pret šo hipotēzi. Pirmkārt, tā ir krītošo ķermeņu trajektoriju vertikāle. Parādījās arī citi argumenti, piemēram, vienāds šaušanas attālums austrumu un rietumu virzienos. Atbildot uz jautājumu par ikdienas rotācijas ietekmes nenovērojamību zemes eksperimentos, Koperniks rakstīja:

Rotē ne tikai Zeme ar tai pieslēgto ūdens stihiju, bet arī ievērojama gaisa daļa un viss, kas kaut kādā veidā ir līdzīgs Zemei jeb Zemei vistuvāk esošais gaiss, kas piesātināts ar zemes un ūdeņainu vielu. tādi paši dabas likumi kā Zeme, vai arī ir ieguvusi kustību, ko tai nodrošina blakus esošā Zeme pastāvīgā rotācijā un bez jebkādas pretestības

Tādējādi galvenā loma Zemes rotācijas nenovērošanā ir gaisa ievilkšanai tās rotācijas rezultātā. 16. gadsimtā kopernikiešu vairākumam bija tāds pats viedoklis.

16. gadsimtā Visuma bezgalības piekritēji bija arī Tomass Didžess, Džordano Bruno, Frančesko Patrīzi – viņi visi atbalstīja hipotēzi, ka Zeme griežas ap savu asi (un pirmie divi arī ap Sauli). Kristofs Rotmans un Galileo Galilei uzskatīja, ka zvaigznes atrodas dažādos attālumos no Zemes, lai gan viņi nepārprotami nerunāja par Visuma bezgalību. No otras puses, Johanness Keplers noliedza Visuma bezgalību, lai gan viņš bija Zemes rotācijas piekritējs.

Reliģiskais konteksts debatēm par Zemes rotāciju

Vairāki iebildumi pret Zemes rotāciju bija saistīti ar tās pretrunām ar Svēto Rakstu tekstu. Šie iebildumi bija divu veidu. Pirmkārt, dažas vietas Bībelē tika citētas, lai apstiprinātu, ka Saule ir tā, kas veic ikdienas kustību, piemēram:

Saule lec un saule riet, un steidzas uz savu vietu, kur tā uzlec.

Šajā gadījumā tika ietekmēta Zemes aksiālā rotācija, jo Saules kustība no austrumiem uz rietumiem ir daļa no debesu ikdienas rotācijas. Šajā sakarā bieži tika citēts fragments no Jozuas grāmatas:

Jēzus sauca uz To Kungu tajā dienā, kad Tas Kungs nodeva amoriešus Israēla rokās, kad Viņš tos sakāva Gibeonā, un tie tika sisti Israēla bērnu priekšā, un sacīja izraēliešu priekšā: Stājies, saule, pār Gibeonu. , un mēness virs Avalonas ielejas. !

Tā kā komanda apstāties tika dota Saulei, nevis Zemei, tika secināts, ka tā bija Saule, kas veica ikdienas kustību. Citas vietas ir citētas, lai atbalstītu Zemes nekustīgumu, piemēram:

Jūs esat nolicis zemi uz stingriem pamatiem: tā netiks satricināta mūžīgi mūžos.

Tika uzskatīts, ka šie fragmenti ir pretrunā gan ar uzskatu, ka Zeme griežas ap savu asi, gan revolūcijai ap Sauli.

Zemes rotācijas atbalstītāji (jo īpaši Džordāno-Bruno, Johanness-Keplers un īpaši Galileo-Galilei) iestājās vairākās frontēs. Pirmkārt, viņi norādīja, ka Bībele ir uzrakstīta parastajiem cilvēkiem saprotamā valodā un, ja tās autori sniegtu zinātniski skaidru valodu, tā nespētu pildīt savu galveno, reliģisko misiju. Tādējādi Bruno rakstīja:

Daudzos gadījumos ir muļķīgi un nav ieteicams daudz argumentēt pēc patiesības, nevis atbilstoši konkrētajam gadījumam un ērtībām. Piemēram, ja vārdu vietā: “Saule dzimst un lec, iet cauri pusdienlaikam un sliecas uz Akvilonu”, gudrais teica: “Zeme iet pa apli uz austrumiem un, atstājot sauli, kas riet, sliecas. uz diviem tropiem, no vēža līdz dienvidiem, no Mežāža līdz Akvilonam,” tad klausītāji sāktu domāt: “Kā? Vai viņš saka, ka zeme kustas? Kas tas par jaunumiem? Galu galā viņi viņu uzskatītu par muļķi, un viņš patiešām būtu muļķis.

Šāda veida atbilde galvenokārt tika sniegta uz iebildumiem par Saules diennakts kustību. Otrkārt, tika atzīmēts, ka dažas Bībeles vietas ir jāinterpretē alegoriski (skat. rakstu Bībeles alegorisms). Tādējādi Galilejs atzīmēja, ka, ja Svētos Rakstus uztver burtiski pilnībā, izrādīsies, ka Dievam ir rokas, viņš ir pakļauts tādām emocijām kā dusmas utt. Kopumā doktrīnas aizstāvju galvenā doma Zemes kustība bija tāda, ka zinātnei un reliģijai ir dažādi mērķi: zinātne pēta materiālās pasaules parādības, vadoties pēc saprāta argumentiem, reliģijas mērķis ir cilvēka morālā pilnveidošana, viņa pestīšana. Galilejs šajā sakarā citēja kardinālu Baronio, ka Bībele māca, kā pacelties debesīs, nevis kā darbojas debesis.

Katoļu baznīca šos argumentus uzskatīja par nepārliecinošiem, un 1616. gadā Zemes rotācijas doktrīna tika aizliegta, un 1631. gadā inkvizīcija Galileo notiesāja par viņa aizstāvību. Tomēr ārpus Itālijas šis aizliegums būtiski neietekmēja zinātnes attīstību un galvenokārt veicināja pašas katoļu baznīcas autoritātes samazināšanos.

Jāpiebilst, ka reliģiskus argumentus pret Zemes kustību sniedza ne tikai baznīcu vadītāji, bet arī zinātnieki (piemēram, Tiho Brahe). Savukārt katoļu mūks Paolo Foskarīni uzrakstīja īsu eseju “Vēstule par pitagoriešu un Kopernika uzskatiem par Zemes kustīgumu un Saules nekustīgumu un par visuma jauno Pitagora sistēmu” (1615). kur viņš izteica apsvērumus, kas ir tuvu Galileo apsvērumiem, un spāņu teologs Djego de Zuniga pat izmantoja Kopernika teoriju, lai interpretētu dažas Svēto Rakstu vietas (lai gan vēlāk viņš pārdomāja). Tādējādi konflikts starp teoloģiju un Zemes kustības doktrīnu bija ne tik daudz konflikts starp zinātni un reliģiju kā tādu, bet gan konflikts starp vecajiem (jau novecojušiem 17. gadsimta sākumā) un jaunajiem metodiskajiem principiem, kas bija zinātnes pamatā. .

Hipotēzes par Zemes rotāciju nozīme zinātnes attīstībā

Rotējošās Zemes teorijas izvirzīto zinātnisko problēmu izpratne veicināja klasiskās mehānikas likumu atklāšanu un jaunas kosmoloģijas radīšanu, kuras pamatā ir ideja par Visuma neierobežotību. Šī procesa laikā apspriestās pretrunas starp šo teoriju un Bībeles literātisko lasīšanu veicināja dabaszinātņu un reliģijas demarkāciju.