地球时时刻刻都在扭转,而但我们却浑然不知,这是因为我们也在以不异的速度与地球一路扭转。
1543年,波兰天文学家哥白尼在《天体运行论》完整阐述了“日心说”理论,此中就包罗地球自转的假设。
这是人类初次认为地球自身是扭转着的(即自转)。
1851年,法国物理学家傅科亲自设计了巧妙的尝试来证实地球的自转,这就是汗青上闻名的傅科摆尝试。
从此地球自转当作为了人类社会中最根基的科学常识。
既然地球简直是自转着的,那么是否存在一种方式让我们感受到这种扭转呢,就像坐扭转木马一样?
如何感知“扭转”?用眼睛仍是身体?
我们想要感受到地球的扭转,那如何才算感受到扭转呢?或者说如何鉴定扭转呢?掉重的感受算不算?
我们知道,扭转也是一种活动,要描述物体的活动,凡是需要拔取一个靠得住的参照点,好比大地。
以扭转木马为例,我们之所以可以感受到扭转是因为四周有良多的参照点,无论参照大地仍是建筑仍是不雅众,您都在活动。
这种扭转可以说是肉眼“看获得的”,很直不雅的。那我们可否用同样的方式看到地球的扭转呢?
简直可以,最较着的例子就是日夜的瓜代,您可以想象一下:一个庞大的火球“炙烤”着一个翻转的水球。
日夜瓜代是以太阳为参考点,我们还可以以星星为参考点,在极地用延时摄影可以拍到齐心圆型的星星轨迹。
固然这两种方式都属于“用眼睛”看到的,但我们很较着感受到这种判定太不直不雅了,都不怎么有扭转的感受。
其实,坐扭转木马时辰扭转的感受并不都是用眼睛看到的,还怀孕体感受到的,您会感觉身体有点“不安本分”。
这种“不安本分”现实上是离心力造当作的,因为人的身体是不法则的,所以身体上各个点的离心力不太一样。
离心力是惯性的一种表示,更较着的例子是,在汽车转弯时,您会感受到身体被甩到了座位上。
比拟于眼睛看到的,身体感受到的扭转更合适我们对“扭转”的感知。我们想要的地球自转就是这种感受。
图为:星星轨迹的轨迹
让大球酿成小球?可能先要解体崩溃!
为了让我们足够感受到地球的扭转,必需要将地球缩小到合适的体积,我们假设小到跟扭转木马一样大!
而且,在缩小的过程中我们假设地球的质量是不会改变的,也就是说我们现实上是在压缩地球。
压缩地球会使得地球的密度增大,但更主要的一个改变是速度。
我们知道,在空间中做平移活动的物体都遵循动量守恒定律,但当物体自己可以扭转时,它们所遵循的则是角动量守恒定律。
角动量守恒定律是天然界遍及存在的根基定律之一,凡是也被用于描述天体的活动。
好比,以太阳为参考点时辰,地球的角动量守恒,这也是为什么地球绕太阳公转时单元时候内与太阳的连线扫过的面积老是恒定值的原因。
不知您有没有注重过这样一个现象:芭蕾跳舞员在扭转时,若是俄然把双臂收回来紧贴在身体上,那她的整个身子会加快扭转!
这其实也是角动量守恒的表示:在抱负环境下,动弹的质点距离自转轴越近距,它的角速度就越大。
同理,当我们压缩地球时,地球的直径会变小,这意味着地球上各个点距离自转轴更近了,那地球的自转速度就会变大。
本地球的自转速度变大时,我们的离心力也会增大,离心力与重力偏向相反,它会抵消失落一部门重力,所以这时我们的体重会减轻。
跟扭转木马一样大的地球,而且在扭转着,这听起来跟摩天轮一样刺激,甚至比它刺激千百倍!
但这是不成能实现的。
地球在缩小的过程中速度也在增大,在它缩小至扭转木马大小之前,其实万有引力已不足以抵当离心力。
高速扭转的地球会将一切工具甩出去,其自身也会被甩到散架,也就是说,地球起头崩溃解体。
那时我们简直会感触感染到自转的威力,但那是我们第一次也是最后一次感触感染到。
最后
要亲身感触感染到地球的自转还真不是一件轻易的事,当然压缩地球只是我们的设想,尽管它难以实施。
但人类有着无限的缔造力,科学也在不竭成长,即使是很异想天开的一件事,也都有实现的可能。







