مفاهیم پایه
چنین واقعیتی که انسان بر روی سیاره‌ای در حال چرخش سکونت دارد برای مدت زیاد غیر قابل اثبات بود. به طور کلی شتابی که در اثر چرخش زمین پدید می‌آید (
شتاب کوریولیس Coriolis Acceleration) را می‌توان در یک سیستم در حال چرخش تشخیص داد. فرسایش سمت راست رودخانه‌ها در نیم کره شمالی و سواحل سمت چپ در نیم کره جنوبی در اثر این شتاب صورت می‌گیرد. شتاب کوریولیس خود را در جسمی که در حال حرکت است آشکار می‌کند، به علاوه دلیل غیر مستقیم چرخش زمین است. پدیده‌هایی که دلیل چرخش زمین را ثابت می‌کنند بسیار متقاعد کننده‌تر از پدیده‌هایی هستند که شتاب را تعیین می‌کنند. به نظر می‌رسد که
حرکت روزانه قابل روئیت خورشید در آسمان و تغییراتی که از روز تا شب پدید می‌آید، دلیل مسلمی برای چرخش زمین است.
اگر زمین ساکن بود چه می‌شد؟
اگر زمین ساکن بود و
اجرام آسمانی و
خورشید به دور آن می‌چرخیدند، باز هم جهان وضعیت کنونی خود را می‌داشت. تشخیص چرخش اجرام سماوی دیگر بر مبنای مشاهدات مستقیم امکان پذیر بود به عنوان مثال می‌شد که چرخش خورشید را از طریق جابجایی
لکه خورشیدی و چرخش
مشتری را در اثر تغییرات ایجاد شده در اشکال سطح آن که از زمین قابل روئیت هستند، مشاهده نمود. در صورتیکه برای زمین از مکان دیگر این امکان وجود نداشت.
نوسان آونگ فوکو و چرخش زمین
آزمایش آونگ در حال نوسان فوکو (Fuucault) چرخش زمین را به نحو قانع کننده‌ای اثبات می‌کند. در اساس این آزمایش نیروهایی که بر آونگ در حال نوسان وارد می‌شود، یعنی
نیروی گرانشی و کشش نخ در یک صفحه (صفحه نوسان آونگ) قرار دارند. بنابراین ، اگر آونگ آزادانه به حرکت در آید، همواره در صفحه ثابتی نوسان خواهد کرد. این خاصیت بیانگر این مفهوم فیزیکی است که موقعیت صفحه آونگ در حال نوسان در
فضا تغییر نمی‌کند. اثبات چرخش زمین به توسط آونگ در حال نوسان ، کاملا شناخته شده است. ولی اثبات دقیق این مطلب که صفحه آونگ در حال نوسان در اثر چرخش زمین می‌چرخد، در مدت زمان طولانی صورت می‌گیرد.
آونگ پوشه خونف
در اوایل دهه 1950
پوشه خونف (Poshekhohov) روسی آونگی کشف کرد که چرخش روزانه زمین را نشان می‌داد. این دستگاه آونگ معمولی نبود و دلیل چرخش آن براساس یک اصل جدیدی بود. این آونگ از یک قاب عمودی تشکیل یافته است که بر روی پایه‌ای نصب گردیده است، بطوری که می‌تواند به دور یک محوری چرخش کند. میله در حال چرخشی که دو انتهایش دارای وزنه می‌باشد به وسط یک محور افقی که بین دو پهلوی قاب واقع شده، متصل می‌باشد. کار این دستگاه بر اساس
قانون بقای اندازه حرکت خطی است. آونگ پوشه خونف را می‌توان به نحو قابل قبولی برای نشان دادن چرخش زمین بکار برد. در این صورت تغییر وضعیت بسیار سریعتر از آونگ فوکو حاصل می‌گردد.
مطالعه فضایی چرخش زمین
برای مطالعه موضوعی زمین ، می‌توان از آن فاصله گرفت و چرخش آنرا از فضا رصد نمود. به بیان دیگر می‌توان به کرات دیگر سفر کرد و همان بررسیهایی که ما از زمین بر روی آنها انجام می‌دهیم، عکسش را برای زمین انجام داد. البته از روی
گردش فصول و
تغییرات جوی ، شرایط آب و هوایی ،
توفان مغناطیسی ،
کمربندهای تشعشعی زمین و پدیده‌های متنوع دیگری چرخش زمین را ثابت نموده و
سرعت و
دوره تناوب چرخش را به دست آورد.
حرکت قمرهای مصنوعی حول زمین
یک
قمر مصنوعی که بر روی مداری از زمین در حرکت است، فقط تحت تأثیر
نیروی گرانشی زمین قرار دارد که در صفحه این مدار واقع می‌باشد (البته عدم کرویت زمین لحاظ نمی‌شود). با توجه به این واقعیت ، موقعیت صفحه
مدار ماهواره نسبت به ستارگان در کوتاه مدت تغییر نمی‌کند. اگر زمین به دور خود نمی‌چرخید، ماهواره در هر چرخش از نقاط یکسانی بر روی سطح زمین عبور می‌کرد. ولی از آنجایی که چرخش زمین از غرب به شرق صورت می‌گیرد، مسیر حرکت ماهواره ، یعنی تصویر حرکت آن بر روی سطح زمین ، پیوسته به غرب تغییر مکان می‌یابد.
از روی بررسی حرکت ماهواره حول زمین و نیز بررسی حرکت سایر
اجرام آسمانی و
قوانین حرکت آنها و نیز
قوانین کپلر بخصوص
قانون سوم کپلر برای اجرام متحرک دوره چرخش و دامنه نوسانی لحاظ می‌شود که با این بررسیها نیز می‌شود چرخش زمین را ثابت نمود و میزان
دوره تناوب ،
سرعت چرخش را بدست آورد و پدیده‌های ناشی از این چرخش منظم زمین را مورد مطالعه قرار داد.
مباحث مرتبط با عنوان
