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地球的自轉速度是怎麼算的呢

生活 更新时间:2024-07-23 09:13:35

:地球的自轉速度最早是怎麼算出來的?

:其實,出處不詳,很有可能是古希臘人。不過,還是取決于你如何定義“速度”。早在亞裡士多德時代之前,許多希臘哲學家就已經知道地球是自轉的。埃拉托色尼(公元前三世紀的希臘天文學家、數學家和地理學家,被西方地理學家推崇為“地理學之父”)窮其一生,測量出了地球周長的精确數值。利用地球的周長和地球自轉一周的時間,可以計算出地球自轉的線速度,盡管時間周期并不那麼準确。還有一種方法,即使不知道地球的周長,也可以計算出自轉的角速度。但是,即使有計時儀器(日晷),時間周期的測量也不一定很精準,出入較大。

地球的自轉速度是怎麼算的呢(地球的自轉速度)1

亞裡士多德最著名的理論是“地心說”,他認為地球處于宇宙的中心位置,并靜止不動,所有天體都圍繞着地球轉。“經院主義”(指把亞裡士多德的哲學和基督教神學融合起來,并指出了這種融合對于人生的意義的學說)對後世的影響是巨大的,本質上阻礙了科學的正常發展。直到17世紀,從唯物主義立場出發的“經驗論”改變了我們之前對世界的認識,并且讓我們重獲新知。

地球的自轉速度是怎麼算的呢(地球的自轉速度)2

從哥白尼時期開始,“日心說”逐漸被世人接受。伽利略認為地球應是一個赤道略為隆起,兩極略為扁平的橢球體,該觀點不久後得到了證實。語言上的标準化和進步,以及數學實踐使得一切變得更有意義,此外,測量所得數值也逐漸精确化。

地球的自轉速度是怎麼算的呢(地球的自轉速度)3

1851年,法國物理學家萊昂·傅科做了個實驗,用陀螺儀和鐘擺證實了地球的自轉,此鐘擺後稱為傅科擺。從此以後,勘測逐漸變得更加精确化,甚至變量可以縮至微小。

如今,人們可以用無線電天文望遠鏡來觀測地球自轉,或用激光器來觀測原子在地球重力下下降的運動軌迹。

地球的自轉速度是怎麼算的呢(地球的自轉速度)4

地球自轉指的是地球繞自轉軸自西向東轉動,從北極點上空看,呈逆時針旋轉,從南極點上空看,呈順時針旋轉。

北極,亦稱為地理北極或陸地北極,是指地球自轉軸穿過地心與地球表面相交,并指向北極星附近的交點,位于北極圈。地理北極和地磁北極是有區别的。(地磁北極點随時間不停的變化,地理北極是指地球自轉軸的北端,也就是北緯90°的那一點,不随時間變化。)南極是指自轉軸和地球表面相交的另外一個點,位于南極洲。

地球的自轉速度是怎麼算的呢(地球的自轉速度)5

圖解: 藍色虛線圓圈就是北極圈

地球自轉,如果以太陽為參照點,則自轉一周所需時間為24小時,叫做太陽日。若是以距離地球遙遠的同一恒星為參照點,則自轉一周所需時間為23時56分4秒,稱為恒星日。地球自轉的速度是逐漸減緩的,因此,以前的一天比現在短一些。引起地球自轉長期減慢的原因來自于月球對地球的影響,也就是潮汐摩擦。原子鐘顯示現在的一天比一個世紀之前長約1.7毫秒,由于地球自轉的長期變慢性,為保持“協調世界時”接近于“世界時”,由國際計量局統一規定在年底或年中(也可能在季末)對“協調世界時”增加或減少1秒。古天文記載自公元前8世紀以來,每個世紀緩慢增長2.3毫秒。

地球的自轉速度是怎麼算的呢(地球的自轉速度)6

圖解: 透過長時間曝光攝影技術拍攝的星迹,是相對不動的星星随地球轉動而産生的光迹,為地球自轉的證據之一

地球到太陽的距離約為1.496億公裡,地球軌道總長度是9.4億公裡,地球繞着太陽公轉一周,約耗時365.256天(一個恒星年)。地球公轉軌道是一個非常接近正圓的橢圓,其偏心率約為0.0167。由于太陽占日地系統質量的百分之99.76,所以,地球公轉軌道的中心非常接近太陽。

地球的自轉速度是怎麼算的呢(地球的自轉速度)7

從地球上看,太陽相對于恒星是向東移動了,每天平均移動約1度(每12小時移動太陽或者月球直徑的距離)。地球平均公轉速度為每秒29.78公裡(每小時10萬7208公裡),按照這個速度,七分鐘内走完的距離相當于地球的直徑(1萬2756公裡),若是從地球出發,4個小時便能抵達月球。

不論是從太陽還是地球的北極點來看,地球都是圍繞着太陽逆時針轉動。地球和太陽也都繞着各自的軸線逆時針旋轉。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3. 阿和- forbes-C Stuart Hardwick

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