Как узнать, что Земля вращается? Опыт Фуко: доказательство вращения Земли

Неоспоримым фактом является относительное движение Земля – Солнце. Но вопрос, что вокруг чего движется?

Коперник объяснял: ”Мы скользим в лодке по спокойной реке, и нам кажется, что лодка и мы в ней не подвижны, а берега "плывут” в обратном направлении, точно так же нам только кажется, что Солнце движется вокруг Земли. А на самом деле Земля со всем, что в ней находится, движется вокруг Солнца и в течение года совершает полный оборот по орбите”. (Л1 стр.21) Когда я сплавлялся по реке, берега стояли, а я плыл в лодке мимо берегов. В мире всё относительно, либо я двигаюсь относительно берега, либо берег относительно меня. Однако истина в том, что вода реки течёт относительно берегов. "Правда прямых доказательств вращению Земли и её годовому обращению вокруг Солнца Коперник привести не мог, так как уровень развития науки того времени не позволял этого сделать, но гениально простое объяснение видимого движения Солнца и планет убеждало в справедливости его теории”. (Л2 стр.84) Надо отдать должное Копернику, он сумел убедить многих.

Основным доказательством, что Земля вращается вокруг Солнца, является явление под названиемГодичный параллакс ближних звёзд.

"Если перемещаться вдоль базиса АВ рис.1, то будет казаться , что предмет Ссмещается на фоне более далёких предметов. Такое кажущееся смещение предмета, вызванное перемещением наблюдателя, называется параллактическим, а угол, под которым с недоступного предмета виден базис - параллаксом. Очевидно, что чем дальшепредмет (при одном и том же базисе) тем меньше его параллакс…
Даже самые близкие к нам небесные тела находятся на чрезвычайно больших расстояниях от Земли. Поэтому для измерения их параллактического смещения необходим очень большой базис.
При перемещении наблюдателя по земной поверхности на расстояния в тысячи километров происходит заметное параллактическое смещение Солнца, планет и других тел солнечной системы ” (Л3 стр.30) " Если бы вы отправились из Москвы на Северный полюс и по пути наблюдали небо, то очень легко заметили бы, что Полярная звезда (или полюс Мира), поднимаетсявсё выше и выше над горизонтом. Насамом Северном полюсе звёзды расположены совсем не так, какна Московском небе” (Л1)

Удивительно, наблюдатель сместился на несколько тысяч километров в орбитальной плоскости, видит изменение на небесной сфере, а сместившись в этой же плоскости за 6 месяцев почти на 300 миллионов километров, базис увеличилсяпочти в 100 000 раз, наблюдает всё те же незначительные изменения. Почему? От Земли до звёзд расстояния огромные и разные, поэтому такое перемещение в орбитальной плоскости вызвало бы значительные изменения в положении звёзд на небосводе. Параллакс хорош для характеристики визуального относительного движениязакрепленных на Земле предметов, так как известно, что движется и что стоит, а в космосе звёзды могут иметь свои орбиты. Параллакс-это то, что вам кажется, поэтому не является достоверной оценкой происходящего в космосе. А эклиптика может наблюдаться как при вращении Земли вокруг Солнца, так и при вращении Солнцавокруг Земли.

Приведу пример относительного движения. Стоят два состава. В одном из них Вы. Видитев окно, началось движение одного из них. Который? Выглянули в окно, смотрите на землю, и Вам становится ясно, который состав пошёл, так как у Вас появилась ещё одна точка относительного движения, по которой можно судить об относительном движении составов. В космосе между Землёй и Солнцем нет такой точки.

Коль скоро, из выше перечисленного, появились сомнения в правильности предположения Коперника, для определения, что вокруг чего вращается, я использовал достоверные факты измерения суточного времени вращения Земли вокруг своей оси по звёздам и Солнцу.

"Самая простая система счёта времени называется звёздным временем. Она основана на вращении Земли вокруг оси, которое можно считать равномерным, так как обнаруженные отклонения от равномерного вращения не допускают 0,005 секунды за сутки”(Л2 стр.46). Суточное время по звёздам составляет 23часа 56минут 4секунды. "…

Для измеренияВремени стали использовать средние солнечные сутки, а поскольку среднее Солнце представляет собой фиктивную точку , его положение на небе вычислялось теоретически , на основании многолетних наблюдений истинного Солнца.

Разность между средним и истинным солнечным Временем называется уравнением времени. Четыре раза в году уравнение времени бывает равно нулю , а его максимальное и минимальное значения равны примерно +15 мин" (Л4) Рис.2. " Наибольшие расхождения происходит 12 февраля (η = +14 м 17 с) и3 – 4 ноября (η = -16 м 24 с) " (Л2 стр52) .

Рис. 2. Уравнение времени


Уравнение времени - разница между временем, которое показывают обычные часы, и временем, которое показывают солнечные часы.

" Уравнение времени меняется в течение года, таким образом, что почти в точности воспроизводится от одного года до следующей. Видимые времени, и солнечные часы, может быть впереди (быстро) на целых 16 минут 33 сек (около 3 ноября), или сзади (медленно) на целых 14 мин 6 сек (около 12 февраля). ’’ (Л5)

‘’ Связь междуобеими системами солнечного времени устанавливается через уравнение времени (ŋ), представляющее собой разность между средним вре менем и солнечным временем

ŋ =T λ - T ¤ (3.8) ‘’ (Л2 стр.52)

Поэтому для определения истинного солнечного время суток при расчёте, к среднему солнечному времени добавляю время из уравнения времени для данного дня. Так, как это сказано в учебнике и вытекает из определения уравнения времени.

Средние сутки по Солнцу содержат 24 часа (Л2 Стр.51). Поэтому наблюдатель Н2 (Рис.4) 12 февраля зафиксирует полный оборот по Солнцу за 24часа 14минут 17секунд .3 – 4 ноября,наблюдатель Н2 определит по Солнцу суточное времяв 24ч16м24с = 23часа 43минуты 36секунд.
Я предлагаю для сравнительного анализа разместитьдвухнаблюдателейнаэкваторе, расстояниемежду ними в 180 0 . Измерение суточного времени они проводят одновременно.

Пожалуй, здесь стоит отметить, что Земля сродни колесу. Обод это экватор, ось - воображаемая ось Земли. Для понимания того, почемуя расположил наблюдателей на экваторе на расстоянии в 180 0 , рассмотрим измерение времени вращающегося колеса (рис.3).

На диаметре колеса расположены датчики времени Т1 - измеряющий время оборота колеса по лампочке Л1 и Т2 - по лампочке Л2. При равномерном вращении оба датчика должны показать одинаковое время оборота колеса. Но если предположить, что датчик Т1 показывает время каждого оборота с точностью 0,005сек, а Т2 каждый раз показывает время отличающееся от Т1. Возникает вопрос, почему? Не исправен, либо плохо закреплён датчик Т2? Либо перемещается Л2? Если датчик исправен и хорошо закреплён, значит двигается Л2.

Рис.3

НаРис.4. Звезда, Земля, Солнце и наблюдатели к началу отсчёта суточного времени, находятся на одной прямой ZD . Н1 измеряет суточное время по звезде, Н2 по Солнцу.
Рис.4

Если теория Коперника верна, т о из-за движения Земли по орбите, Н1 будет первым определять суточное время, а Н2 всегда будет вторым. Подтверждение тому Л2 стр.50. "По прошествии звёздных суток Земля повернётся на 360 0 и переместится по своей орбите на угол≈1 0 .

Чтобы…снова наступил истинный полдень Земле необходимо повернуться ещё на угол≈1 0 , на что потребуется около 4 м. Таким образом, продолжительность истинных солнечных суток соответствует повороту Земли примерно на 361 0 ." Так какрасстояние до звёзд считается невообразимо большим, будем считать, что О"ZО (Рис.4) стремится к нулю, иначе не объяснить, почему по звездам совершён оборот в 360 0 . Согласно движению Земли по орбите, он должен быть меньше. Следует отметить тот факт, что полный оборот Земля сделает тогда, когда прямая, на которой находятся наблюдатели, станет параллельно прямой ZD, так как к началу отсчёта времени наблюдатели Н1 и Н2 находятся на прямой ZD.Поэтому наблюдатель Н1, будем считать, переместится в точку "А" и отметит время полного оборота Земли вокруг своей оси относительно звезды. Наблюдатель Н2 окажется в точке "В".Чтобы Н2 зафиксировал суточное время по Солнцу, Земле надо повернуться на ∠ BO " D (Рис.4). Раз АВ параллельно ZD то ∠ BO " D = ∠ О"DO. Иначе говоря, угловое расстояние движения Земли по орбите за 23часа 56минут 4секунды ровно углу, на который должна повернуться Земля, чтобы Н2 закончил измерение суточного времени по Солнцу.

Для ответа на вопрос, что вокруг чего вертится, я использовалтеорему : Если две параллельные прямые пересечены третьей прямой, то внутренние накрест лежащие углы равны.

На преодоление ∠ ВО" D (Рис.4) 12 февраля потребуется время 24ч14м17с – 23ч56м4с = 18м13с. Что соответствует повороту Земли на угол 18м13с / 4м ≈ 4,5 о . Значит, Земля в этот день проходит по орбите угол в 4,5 о ? Либо замедляет скорость вращения вокруг своей оси на период преодоления ∠ ВО" D , так как согласно теории Земля за сутки не можетпроходить по орбите более≈1 о . 3-4 ноября затратит на 12мин. 28сек. время меньше, чем Н1 по звёздам. Чтобы такое случилось, Земля перед этим должна была бы двигаться по орбите в обратном направлении. Смоделировать вращение Земли вокруг Солнца, по данным уравнения времени, не изменяя направления движения по орбите и скорости вращения Земли вокруг своей оси,невозможно, так как подобные измененияв движении Земли незамечены.

На Рис.5, так как в течение года точность измерения суточного времени позвёздамнепревышает0,005секунд, для сравнительного анализаприменёнметодграфического наложения трёх ярко выраженных результатов суточного времени друг на друга, полученных при одновременном измерениисуточного времени по звёздам и по Солнцу.

Н1 – Н2 положение наблюдателей суточного времени по звёздам и Солнцусоответственно.

D 1 – положение Солнца уравнение времени равно нулю, ŋ=0

C, А, В-положение наблюдателя Н2 в эти дни в конце измерения суточного времени по Солнцу.


Рис.5

Земля, Звезда Z , Солнце D и Н1, Н2 к началу отсчёта, находятся на одной прямой ZD . Во всех случаях, начало, и конец измерения суточного времени по звёздам, при совершении Землёй оборота в 360 0 , находятся на одной прямой ZD. Как видно(Рис.5), Солнце относительно Земли меняет направление движения, что подтверждается уравнением времени (Рис.2).

Главным в теории Коперника является то, что Солнце неподвижно, а Земля вращается вокруг него. Это утверждение опровергается выше перечисленными фактами. Несовместимость теории с полученными результатами измерения суточного времени по звёздам и Солнцу очевидны. Отсюда следует, прав Птолемей. Земля не вращается вокруг Солнца.

Возникает вопрос, какая модель относительного движения Земля-Солнцебудет соответствовать выше перечисленным фактам, оборот Земли на 360 0 вокруг своей оси относительно звёзд, различные значения истинных суток по Солнцу в течение года. Каждая из планет, по мнению Птолемея,движется вокруг некоторой точки. Точка эта в свою очередь движется по окружности, в центре которой находится Земля.

Рис.6Рис.7

Применим это предположение для моделирования движения Солнца вокруг Земли. Вращение Солнца вокруг Земли, изображённое на Рис.6, снимает все противоречия, возникшие при рассмотрении теории вращения Земли вокруг Солнца. Точка " W " вращается по орбите вокруг Земли, а вокруг этой точки " W "вращается Солнце. У Солнца, когда оно двигается по орбите вокруг точки " W ", скорость относительно Земли при движении по направлению орбиты точки " W " увеличивается, а при движениина встречу орбиты точки " W ", уменьшается и становится обратной. Поэтому, в течении года, наблюдается уменьшение либо увеличение истинного суточного времени по Солнцу относительно звёздных суток.

Солнце вращается вокруг Земли!

Зная об изменении температурных циклов на Земле, можно предположить (Рис.7), что Солнце делает оборот вокруг орбиты точки "W" ("бочку", фигуру высшего пилотажа) в течение 11 лет, а Земля вокруг точки "G" оборот за 100 лет. При этом Земля меняет наклон своей орбиты к орбите точки " W ", вокруг которой вращается, за очень большой срок, скажем за 1000 лет или более.

Имитатор вращения Солнца вокруг Земли

Прямым доказательством того, что Земля находится внутри орбиты Солнца, является не только Уравнение времени, но и Аналемма Солнца . Стоит напомнить, что: Синусоида - трансцендентная плоская кривая линия получающаяся в результате двойного равномерного движения точки - поступательного и возвратно-поступательного в направлении, перпендикулярном первому. Синусоида - график функции у =sin x , непрерывная кривая линия с периодом Т =2п .

С точки зрения синусоидального колебания Уравнения времени Солнце делает два оборота вокруг энергетической точки " W ”. Но движение по орбите точки " W ” и Солнца осуществляются в одну и ту же сторону. Поэтому, на самом деле, Солнце делает три оборота за год вокруг точки " W ”. К сожалению, невозможно сделать масштабную модель движения Солнца вокруг Земли. Масштаб подразумевает сохранение соотношения размеров, но создать имитатор, объясняющий, что аналемма получается за счёт движения Солнца по орбите вокруг Земли, вполне допустимо. На Рис.8 изображён такой имитатор.


Рис.8

1 - имитатор малой орбиты Солнца.
2 - энерготичесеая точка ‘W ’ (она же ось орбиты 1).
3 - имитатор Солнца,
4 - шкала поворота имитатора Солнца (градуировка в градусах).
5 - штатив.
6 - фотоаппарат.
7 - планшет, на котором крепится фотоаппарат.
8 - ось штатива (наклон 23 0 26’).
9 - стрелка поворота штатива.
10 - шкала поворота планшета и штатива (градуировка в градусах).
11 - ось планшета (воображаемая ось Земли).
12 - основание имитатора.

Так как снимок аналеммы (рис.9,) делается через определённое количество дней в один и тот же час дня, фотоаппарат (7) и штатив (5) поворачиваются совместно. Снимки на имитаторе делаются так, штатив поворачивается против часовой стрелки на 10 0 , а имитатор малой орбиты Солнца (1) на 30 0 . Таким образом, сделав 36 кадров на один кадр, вы получите аналемму. Разумеется, здесь учтены не все факты, как то широта расположения фотоаппарата, рефракция. Да в этом и нет необходимости. Важен сам факт, аналемма получается от вращения Солнца вокруг точки " W ”и точки ‘’ W ’’ вокруг Земли.

Рис.9

Послесловие

Занявшись случайно исследованием этого вопроса, я обнаружил, что Земля не может вращаться вокруг Солнца.

Я опубликовал в Интернете три статьи, ″Коперник молодец, но истина дороже″, ″Предположение Коперника и реальность″, "Прав Птолемей. Солнце вращается вокруг Земли". В первой статье я попытался определить расстояние до звезды взятой для отсчёта суточного времени, так как известны следующие данные: звездные сутки 23час56мин4сек. (86 164сек.); средние солнечные сутки 24час.(86 400сек.); радиус Земли по экватору 6378160м.; средняя скорость Земли по орбите 29,8км/сек.(29 800м/сек.); линейная скорость на уровне экватора 465м/сек. Я предположил, что ошибка будет незначительная, если я пренебрегу кривизной Земли и орбиты. Расчёт меня поразил. Оказалось, что до звезды, взятой для измерения суточного времени, такое же расстояние как до Солнца и не может быть другим. Написал в институт Астрономии. Ответили, читай учебники по Астрономии и что есть явление параллакс, котороеявляется доказательством вращения Земли вокруг Солнца. Начал читать. Выдержки, на которые похоже не обращают внимания и вызвавшие у меня сомнение в правильности теории Коперника , есть во второй статье и в этой. Возник вопрос, можно ли вообще определить, кто прав? Коперник или Птолемей. Птолемей заблуждался, считая, что Земля является центром мироздания, но центром Солнечной системы вполне допустимо.

Во второй статье ядоказал, что Земля по звёздам делает оборот в 360 0 . но одним из доказательств, что Земля не может вращатьсявокруг Солнца, использовал статью Л.И. Алиханова, в которойутверждается, что отражённый сигнал лазера от отражателя расположенного на Луне не может вернутьсяк месту, откуда был послан. К сожалению может. Надо просто ввести коррекцию,устанавливая отражатель. В этой же статье привёл график ‘’ Уравнения времени ’’ . График удивил меня похожестью на синусоидальные колебания, отражающий движение по кругу. Написал письмо в Академию наук. Пришёл ответ из того же института под тем же номером, правда, года разные. Я их понимаю. Желающих опровергать теории и законы много, поэтому посадили сотрудника, и он клепает ответы от имени экспертной группы ИНАСАН, чего там вникать. Может быть они и правы. Летаем же в космос. Ну, оказалось расстояние до звёзд в 20-25 тысяч раз ближе, всё равно далеко, от этого ни кому не жарко не холодно. Хотя, зная, что вокруг чего вертится и как, можно составлять прогнозы погоды не на один год.

У любителей поиска истины, в свободное от работы время, есть одно достоинство, которое является и их недостатком, они не отягощены знаниями. Но поэтому могут делать неординарные предположения, от которых не надо отмахиваться, как от назойливых мух. Надо разбираться, в чём они правы либо не правы. Профессионалам, часто мешает вникнуть в работы любителей убеждённость в правоте энциклопедических авторитетов. А ведь нечего не бывает вечным. Не вечны и теории.

Единственным достоверным доказательством, что вокруг чего вращается, может быть на данный момент только Уравнение времени и Аналемма Солнца , которые стали основным доказательством в данной статье.

В мире всё относительно. Однако ни кому не придёт в голову говорить, что Земля движется относительно Луны. Луна движется относительно Земли на фоне звёзд. Солнце так же движется по эклиптике на фоне звёзд. Однако малое тяготеет к большому, поэтому считается, что Земля вращается вокруг Солнца, но измерения суточного времени по звёздам и Солнцу говорят об обратном. Я считаю, что Земля находится близко к точке с повышенной гравитацией, поэтому её орбита находится внутри орбиты Солнца.

Возьмите магнит, поднесите к нему гвоздь, и даже не прикасаясь к магниту, гвоздь станет обладать свойствами магнита. Я предполагаю, что вселенная представляет собой что-то вроде набора гравитационных полей (галактики имеют плоский вид). Планеты и звёзды находясь в этом поле, под его воздействием обретают свою гравитацию, в зависимости от их физических свойств. Поля имеют спокойные зоны и точки с концентрацией гравитации. Вокруг такого гравитационного заряда и вращаются планеты Солнечной системы. Я написал это предположение потому, что мне кажется, оно объясняет, почему Солнце вращается вокруг Земли.

На поставленный самому себе вопрос, почему по звёздам суточное время стабильно, а по Солнцу нет? Я считаю, мне удалось ответить. - Солнце вращается вокруг Земли.


С.К.Кудрявцев

Еще древнегреческий астроном Аристарх Самосский , живший в 3 веке до н. э., пришел к выводу, что Земля вращается вокруг своей оси и движется вокруг Солнца. Более того, он предположил, что все планеты также обращаются вокруг Солнца (гелиоцентрическая система мира, от греч. Helium - солнечный ).

К сожалению, труды Аристарха на тему гелиоцентрической модели мира не сохранились (единственное его сочинение, которое дошло до нас - «О величинах и расстояниях Солнца и Луны»). О гелиоцентрической теории Аристарха мы знаем лишь из упоминаний в трудах других знаменитых ученых той эпохи: Аэция, Плутарха, Секста Эмпирика и Архимеда. Плутарх в своём сочинении «О лике видимом на диске Луны» пишет, что Аристарх Самосский «пытался объяснять небесные явления предположением, что небо неподвижно, а земля движется по наклонной окружности, вращаясь вместе с тем вокруг своей оси» . А Архимед писал в своём сочинении «Исчисление песчинок» («Псаммит»): «Аристарх Самосский в своих „Предположениях“… полагает, что неподвижные звёзды и Солнце не меняют своего места в пространстве, что Земля движется по окружности вокруг Солнца, находящегося в её центре, и что центр сферы неподвижных звёзд совпадает с центром Солнца» . Благодаря Архимеду, мы знаем еще об одном важнейшем выводе Аристарха: «размер этой сферы [сферы неподвижных звёзд] таков, что окружность, описываемая, по его предположению, Землёй, находится к расстоянию неподвижных звёзд в таком же отношении, в каком центр шара находится к его поверхности» . Таким образом, Аристарх сделал вывод об огромной удалённости звёзд; что небо не сфера, а целая Вселенная практически бесконечных размеров.

Мы не знаем, какие умозаключения привели Аристарха к гелиоцентрической системе мира. Не знаем мы и того, почему его идеи не получили распространения в Древней Греции. Возможно, причина в том, что Аристарх не представил убедительных доказательств своей теории. Во всяком случае, есть свидетельства того, что гелиоцентрическая картина мира в те времена считалась кощунственной, и философы, придерживающиеся ее, могли подвергаться преследованиям.

Спустя 1800 лет Николай Коперник отдал должное трудам своего предшественника в разработке гелиоцентрической модели мира: в своём эпохальном сочинении «Об обращениях небесных сфер» он упомянул Аристарха как сторонника «подвижности Земли». Однако, когда в 1514-м книга была напечатана, все упоминания о дальновидном греке были тщательно вычищены из текста. Возможно, издатель просто побоялся, что они могут подорвать претензии книги на оригинальность...

Первенство Аристарха в создании гелиоцентрической системы признавали великие астрономы Галилей и Кеплер.

Кто открыл что земля вращается вокруг солнца | Николай Коперник

Кто первым научно доказал что земля вращается вокруг солнца?

Гелиоцентрическая система мира - представление о том, что Солнце является центральным небесным телом, вокруг которого обращается Земля и другие планеты. Противоположность геоцентрической системе мира. Возникло в античности, но получило широкое распространение с конца эпохи Возрождения.

В этой системе Земля предполагается обращающейся вокруг Солнца за один звёздный год и вокруг своей оси за одни звёздные сутки. Следствием второго движения является видимое вращение небесной сферы, первого - перемещение Солнца среди звёзд по эклиптике. Солнце считается неподвижным относительно звёзд.

Считается, что до Коперника Земля не вращалась вокруг Солнца. Противоречило это всем рассуждениям здравомыслящего человека. Хотя некоторые древние греки уже догадывались о гелиоцентрической системе мира.

По мере развития научных знаний две тысячи лет назад была создана так называемая птолемеева система мира. Это была система, в центре которой находилась Земля. Такая система называлась геоцентрической. Вокруг Земли вращались эфирные сферы. Такие как сферы Луны, Меркурия, звезд и др. Позднее, по мере разрушения научного знания, в средние века была создана упрощенная система мира, основанная на взглядах Аристотеля. Сферы, вращавшиеся вокруг земли, стали хрустальными, так было понятнее.

При этом Земля не считалась планетой, а являлась центром системы мира. Как мы помним, была она плоской и покоилась на разных животных. И только к 15 веку была реализована концепция шарообразной поверхности Земли, доказанная великими мореплавателями. Хотя сферы, вращавшиеся вокруг нашего «дома» могли уже и древних греков натолкнуть на подобные идеи.

Для осуществления расчетов видимого движения планет была разработана теория эпициклов. В окончательном виде она была сформулирована Клавдием Птолемеем. Согласно этой теории, планеты вращались по окружностям, а центры этих окружностей, в свою очередь, вращались по большим окружностям вокруг Земли. Картина получалась довольно сложная, но достаточная для предсказания видимого движения планет.

Когда Коперник развивал свою теорию движения планет вокруг Солнца (гелиоцентрическая система мира), он использовал в своих математических расчетах именно теорию эпициклов. Не было тогда другой. Таким образом, получается, что совершенно различные картины мира используют одинаковый подход в расчетах. Из школьных учебников физики (а астрономия - это в том числе и физика) мы вспомним, что движение всегда относительно. И совершенно не важно, проносятся ли дома и светофоры мимо водителя движущейся машины, или машины мимо стоящего пешехода.

В дальнейшем известный астролог и математик Иоганн Кеплер открыл законы (названные позднее его именем) движения планет по эллипсам, которые, так или иначе, используются и сегодня. До середины двадцатого века теории движения использовались для определения все того же видимого движения планет по небесной сфере. И не более того. И только в середине двадцатого века появилась реальная потребность вычисления движения собственно космических тел, в том числе и искусственных.

Оставить отзыв (1)

Отзывы:


Дарья :
«Спасибо большое вам за большую естественную речь!!!»

Естественная речь вполне может быть и ошибочной, и преднамеренным введением в заблуждение.

Ну, вот - для того, чтобы определить тип или вид движения какого-то тела, объекта, надо просто сопоставить соответствующее движение с тем или иным определением.

Например - вращается ли Земля вокруг Солнца?
Смотрим определение вращения или вращательного движения - Википедия: http://ru.wikipedia.org/wiki/%C2%F0%E0%F9%E5%ED%E8%E5
«Враще́ ние - круговое движение объекта. В плоском пространстве объект вращается вокруг центра (или точки) вращения. В трёхмерном пространстве объект вращается вокруг линии, называемой осью. Если ось вращения расположена внутри тела, то говорят, что тело вращается само по себе или обладает спином, который имеет относительную скорость и может иметь момент импульса. Круговое движение относительно внешней точки, например, вращение Земли вокруг Солнца, называется орбитальным движением или, более точно, орбитальным вращением.»

Что означает это определение?
Это определение означает, что центры окружностей, которые описывают выделенные точки объекта, находятся на одной оси, проходящей через центр окружности, по которой совершается движение объекта, перпендикулярной плоскости, образованной этой окружностью.

Соответствует ли движение Земли относительно Солнца указанному определению?

Ответ на вопрос о том, соответствует ли движение Земли относительно Солнца определению вращательного движения - очевиден и однозначен.

Надо всего лишь определить места положений центров окружностей, которые опишут выделенные точки Земли при совершении ею движения относительно Солнца.
Только и всего.

Так... Это ещё бабушка надвое сказала, что Н. Коперник дока-ЗЫВАЛ... Что Земля вращается вокруг Солнца. Посмотреть И-нет... Такое - просто подстава. Преднамеренная. В целях ввести в заблуждение.

Вернемся теперь к вопросу о том, является ли Земля инерциальной системой отсчета или нет. Для того чтобы выяснить, является ли та или иная система отсчета инерциальной, достаточно сопоставить ускорения тел относительно этой системы отсчета с силами, действующими на эти тела со стороны других тел. Если эти силы объясняют наблюдаемые движения тел, т. е. силы и ускорения во всех случаях удовлетворяют второму закону Ньютона, то система инерциальна. Если же оказывается, что имеются ускорения, которые нельзя объяснить действием других тел, это значит, что система неинерциальна, а ускорения вызываются соответственными силами инерции.

Опыт, доказывающий таким способом неинерциальность Земли (а именно - ее вращение относительно инерциальных систем отсчета), произвел в 1851 г. в Париже французский физик Жан Бернар Леон Фуко (1819-1868). В опыте Фуко производились наблюдения за качаниями маятника, запущенного в определенной плоскости (маятник Фуко). Для того, чтобы можно было в течение достаточно долгого времени наблюдать качания, Фуко применил в качестве маятника груз, подвешенный на очень длинной (67) тонкой проволоке. Период маятника составлял 16с. Чтобы проволока не могла закручиваться, ее верхний конец был укреплен в подшипнике, который мог свободно вращаться вокруг вертикальной оси. На груз маятника действовали только две силы: сила тяжести, направленная вертикально вниз, и сила натяжения проволоки, направленная вдоль проволоки вверх. Таким образом, результирующая сил, действующих на маятник, лежала в вертикальной плоскости, проходящей через проволоку, т. е. в плоскости качаний маятника. При запуске маятника принимались меры для устранения толчков в направлении, перпендикулярном к начальной плоскости качаний: для запуска груз оттягивался в сторону от положения равновесия нитью, которая затем пережигалась. В результате маятник начинал двигаться в той вертикальной плоскости, в которой лежала проволока до пережигания нити.

Если бы Земля была инерциальной системой отсчета, то при таком способе запуска маятник и при последующих колебаниях оставался бы в той же самой вертикальной плоскости. Оказалось, однако, что плоскость качаний маятника не оставалась неподвижной по отношению к Земле, а поворачивалась по часовой стрелке (если смотреть на маятник сверху). Траектория движения груза маятника относительно Земли показана на рис. 210. На рисунке для наглядности сильно преувеличен угол поворота плоскости качаний при каждом колебании маятника.

Рис. 210. Траектория груза маятника Фуко (в северном полушарии)

Опыт Фуко производился и в других местах земного шара (в том числе и в южном полушарии, где плоскость качаний поворачивалась против часовой стрелки). Выяснилось, что при приближении к полюсу - северному или южному- угловая скорость поворота плоскости качаний увеличивается и на самом полюсе достигает . Значит, плоскость качаний маятника на полюсе поворачивается относительно Земли с той же скоростью, что и Земля относительно системы отсчета Солнце - звезды, но в обратном направлении. Следовательно, плоскость качаний маятника неизменна в системе отсчета Солнце - звезды. Таким образом, в системе отсчета Солнце - звезды мы наблюдаем только такие ускорения груза маятника, которые сообщают ему другие тела. Это доказывает, что система отсчета Солнце - звезды является инерциальной. Одновременно это доказывает, что Земля- не инерциальная система отсчета, а система, вращающаяся относительно инерциальной с угловой скоростью .

Теперь, исходя из того, что Земля - вращающаяся система отсчета, мы можем объяснить движение маятника Фуко и с точки зрения земного наблюдателя. Так как траектория груза маятника криволинейна, то на него должны действовать силы, перпендикулярные к траектории. Кривизна траектории направлена то в одну, то в другую сторону в зависимости от того, куда движется маятник, вперед или назад. Значит, сила должна менять направление на противоположное при перемене направления движения груза. Эта сила - сила инерции Кориолиса. Действительно, как мы видели в предыдущем параграфе, она направлена перпендикулярно к скорости движущегося тела и при перемене направления движения (качание вперед и назад) направление ее меняется на обратное. Под действием силы Кориолиса траектория груза и оказывается «звездочкой», показанной на рисунке.

Кроме опыта с маятником Фуко, на Земле наблюдаются еще и другие явления, также связанные с силой Кориолиса. На тела, движущиеся в северном полушарии с юга на север, действует сила Кориолиса, направленная на восток, т. е. вправо от направления движения, а на тела, движущиеся с севера на юг,- сила Кориолиса, направленная на запад, т. е. снова вправо от направления движения. Такая сила действует, например, на воду в реках, текущих в северном полушарии. Под действием этой силы вода в реках подмывает правый берег, который поэтому бывает более крутым и обрывистым, чем левый берег. Эту закономерность называют законом Бэра по имени обратившего на нее внимание русского ученого Карла Максимовича Бэра (1792- 1876). По той же причине правые рельсы двухпутных железных дорог на каждой колее изнашиваются немного сильнее левых. В южном полушарии, наоборот, более круты левые берега и быстрее изнашиваются левые рельсы.

Силой Кориолиса объясняется также то, что ветры на Земле образуют огромные вихри - циклоны и антициклоны. Более подробно об этом сказано в § 312.

Тот факт, что Земля вращается вокруг своей оси, сегодня известен каждому школьнику. Однако не всегда люди были убеждены в этом: обнаружить вращение Земли, находясь на ее поверхности, достаточно трудно. Конечно, можно догадываться, что суточное движение небесных тел по небесной сфере – это и есть проявление вращения Земли. Но видится нам это явление именно как движение Солнца и звезд по небу.

В середине XIX века Жан Бернард Леон Фуко смог провести опыт, который демонстрирует вращение Земли достаточно наглядно. Опыт этот был проведен неоднократно, а публично сам экспериментатор представил его в 1851 году в здании Пантеона в Париже.

Здание Парижского Пантеона в центре венчает громадный купол, к которому была прикреплена стальная проволока длиной 67 м. К этой проволоке подвесили массивный металлический шар. По разным источникам, масса шара составляла от 25 до 28 кг. Проволока крепилась к куполу таким образом, чтобы получившийся маятник мог качаться в любой плоскости.

Маятник совершал колебания над круглым постаментом диаметром 6 м, по краю которого был насыпан валик из песка. При каждом качании маятника острый стержень, укрепленный на шаре снизу, оставлял на валике отметку, сметая с ограждения песок.

Для того, чтобы исключить влияние подвеса на маятник Фуко, применяют специальные подвесы (рис. 4). А для того, чтобы избежать бокового толчка (то есть, чтобы маятник качался строго в плоскости), шар отводят в сторону, привязывают к стене, а затем пережигают веревку.

Период колебаний маятника, как известно, может быть рассчитан по формуле:

Подставляя в эту формулу длину маятника l = 67 м и значение ускорения свободного падения g = 9,8 м/с 2 , получаем, что период колебаний маятника в опыте Фуко составлял T ≈ 16,4 с.

По прошествии каждого периода новая отметка, производимая острием стержня на песке, оказывалась примерно в 3 мм от предыдущей. За первый час наблюдений плоскость качаний маятника повернулась на угол около 11° по часовой стрелке. Полный же оборот плоскость маятника совершила примерно за 32 часа.

Опыт Фуко производил огромное впечатление на наблюдавших его людей, которые будто бы непосредственно ощущали движение земного шара. Среди зрителей, наблюдавших опыт, был и Л. Бонапарт, через год провозглашенный императором Франции Наполеоном III. За проведение опыта с маятником Фуко был удостоен Ордена Почетного легиона – высшей награды Франции.

В России маятник Фуко длиной 98 м был установлен в Исакиевском соборе в Ленинграде. Обычно показывался такой удивительный эксперимент – устанавливался на полу спичечный коробок чуть поодаль от плоскости вращения маятника. Пока гид рассказывал о маятнике, плоскость его вращения поворачивалась и стержень, укрепленный на шаре, сбивал коробок.

В основу опыта был положен уже известный в то время экспериментальный факт: плоскость качания маятника на нити сохраняется независимо от вращения основания, к которому подвешен маятник. Маятник стремится сохранить параметры движения в инерциальной системе отсчета, плоскость которой неподвижна относительно звезд. Если поместить маятник Фуко на полюсе, то при вращении Земли плоскость маятника будет оставаться неизменной, и наблюдатели, вращающиеся вместе с планетой, должны видеть, как плоскость качаний маятника поворачивается без воздействия на него каких-либо сил. Таким образом, период вращения маятника на полюсе равен периоду обращения Земли вокруг своей оси – 24 часам. На других широтах период будет несколько больше, т. к. на маятник действуют силы инерции, возникающие во вращающихся системах – силы Кориолиса. На экваторе плоскость маятника вращаться не будет – период равен бесконечности.



Вверх