| چرخش زمین به دور خود حرکت وضعی نامیده می‌شود که با آزمایش فوکو قابل اثبات است. |
|
دید کلی
زمین در جمع 9 سیاره‌ای که بر گرد
خورشید می‌گردند از سیارات کوچک بشمار می‌رود. از حیث قطر و جرم پنجمین سیاره و از لحاظ فاصله از خورشید سیاره سوم است. سیاره‌ای است شبیه چند سیاره دیگر . تا آنجا که مشاهده شده است تنها جایی است که در آن جیات وجود دارد. ولی زمین به هیچوجه پایگاه خوبی برای
رصدهای نجومی نیست. اشکال اصلی ساکن نبودن آن است و همه رصدها را باید به خاطر این حرکت تصحیح کرد. به علاوه حرکتش ساده نیست بلکه ترکیب بسیار پیچیده‌ای از حرکات ، دست کم شش حرکت اساسی است.
حرکات زمین
- زمین دور محورش روزی یکبار دوران می‌کند.
- زمین بر گرد خورشید سالی یکبار دوران می‌کند.
- محور زمین حرکت تقدیمی دارد.
- محور زمین حرکت ترقص دارد (رقص محوری).
- خورشید همراه زمین و سیارات دیگر در میان خوشه محلی ستاره‌گان با سرعت 20 کیلومتر در ثانیه حرکت می‌کنند. حواس آدمی این حرکات را درنمی‌یابد همانطور که در ترنی که با حرکت یکنواخت پیش می‌رود، مسافران سرعت آن را حس نمی‌کنند.
آزمایش فوکو و دوران زمین
ژ.ب.ل فوکو فیزیکدان فرانسوی در سال 1851 آزمایشی انجام داد که هدف آن بررسی دوران زمین بود. تنها وسیله لازم برای این آزمایش یک
آونگ است که از گلوله‌ای سربی و تک سیمی برای آویختن تشکیل شده است. برای اندازه‌گیری دقیق ، سیم باید بلند باشد و گلوله سربی و سنگین باشد و آونگ از نقطه‌ای ثابت و محکم آویخته شده باشد. آونگی که به آزادی نوسان می‌کند صفحه نوسانش را حفظ می‌کند.
طرز عمل
- آونگ را به نوسان در‌آورید.
- بر روی زمین با رسم خطی مسیر گلوله آونگ را مشخص کنید.
- یک ساعت بعد نگاه کنید. این خط به اندازه 15 درجه در خلاف جهت حرکت عقربه‌های ساعت نسبت به صفحه‌ای که آونگ در آن نوسان می‌کند چرخیده است.
- مشاهده می‌کنید که در یک روز نجومی ، این خط یک دور کامل را در خلاف جهت حرکت عقربه‌های ساعت پیموده است.
آیا حرکت وضعی زمین حرکتی واقعی است؟
ما از حرکت واقعی زمین مطلع نیستیم. آنچه مشاهده می‌شود حرکتی ظاهری است به صورت دوران ظاهری کره آسمان ، یعنی طلوع ستارگان و خورشید از افق شرقی و غروب آنها در افق غربی. نظیر این رابطه میان حرکت واقعی و حرکت ظاهری ، در ترن متحرک نیز وجود دارد. چون از پنجره‌های قطاری که رو به شمال می‌رود به بیرون نگاه کنیم حرکت ظاهری منظره‌های مجاور را به سمت جنوب مشاهده خواهیم کرد.
چند اثر که معلول چرخش زمین هستند.
- توانایی روز و شب: هر نقطه از زمین متناوبا رو به خورشید (روز) می‌کند یا پشت به آن (شب) می‌دارد.
- صلب بودن محور: محور زمین زاویه میل خود را با صفحه مدار حفظ می‌کند و پیوسته رو به سوی ستاره جوی است از این لحاظ زمین چرخان شباهت بسیار با یک ژیروسکوپ چرخان دارد. محور زمین نیز مانند محور ژیروسکوپ دارای حرکت تقدیمی است.
- یک نیروی گریز از مرکز: که در استوا بیشترین مقدار را دارد و در قطب صفر است و بر هر جسمی که بر روی زمین واقع است وارد می‌آید و در نتیجه آن وزن اجسام در قطب بیشتر است تا در استوا.
- پخ بودن زمین در قطبها: احتمالا معلول این چرخش در زمانی بوده است که سطح زمین هنوز حالتی مایع یا شکل پذیر داشته باشد.
یک آزمایش ساده
در شبی که ماه در آسمان نیست دهانه دوربین را به سوی
ستاره قطبی (ستاره‌ای که رو به شمال زمین قرار دارد) متوجه کنید و دیافراگم آن را به مدت چند ساعت باز نگه دارید در آن صورت مسیر حرکت ستاره‌ها را ثبت خواهد کرد. تصویر بدست آمده نشان می‌دهد که ستاره قطبی ثابت است. این زمین است که حرکت وضعی انجام می‌دهد.
مباحث مرتبط با عنوان
