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

Земля вращается вокруг солнца или наоборот?

Земля вращается вокруг Солнца со скоростью около 30км в секунду,Солнце вращается вокуг галактического ядра со скоростью примерно 300км в секунду, как и все остальные звезды, подобно планетам вокруг звезды.

Один мой родственник, когда хорошо выпивал, любил говорить quot;Земля вертится, хрен с ней, лишь бы мы стоять могли на нейquot;. Как нам известно, в истории были моменты, когда людей сжигали за подобные утверждения. Но вс таки земля вертится вокруг солнца со скоростью около 30км/секунду.

Все всегда движется)

Земля движется вокруг солнца и солнце движется вокруг центра галактики (или возможно большей звезды я не помню) а центр галактики вращается еще вокруг чегото и т.д)))

возможно за пределами нашей вселенной есть другие вселенные которые мб както контактируют...

Земля на самом деле вертится вокруг Солнца. И скорость вращения Земли составляет 30 километров за каждую секунду вращения. Солнце, в свою очередь, не вертится вокруг Земли, оно вертится вокруг галактического ядра, и скорость вращения в 10 раз больше!

Земля вращается вокруг центра нашей галактики, вместе с солнцем и людями и.....

Земля вращается вокруг Солнца со скоростью около 30 км в секунду, Солнце вращается вокруг галактического ядра со скоростью примерно 300 км в секунду, как и все остальные звезды, подобно планетам вокруг звезды.

Павел: Вс зависит от того, что мы хотим узнать и что проще и нагляднее для нас. Если рассматривать движение всех звезд галактики, то удобнее поместить начало координат в центр галактики, где находится черная дыра. Удобнее и для математических расчетов. Все звезды вращаются вокруг этой черной дыры, как и планеты, и чем дальше от черной дыры находится звезды, тем медленнее их орбитальная скорость. И вращение планет вокруг солнца гораздо нагляднее. А если поместить начало координат на Землю, то солнце будет вращаться вокруг Земли по орбите, похожей на орбиту Земли вокруг солнца. А какие траектории в этом случае будут у других планет относительно Земли? Настолько сложные, что и подумать то страшно. Но если рассматривать движение Земли относительно центра галактики, то вся солнечная система движется вокруг центра галактики. А Земля ещ вращается вокруг солнца. Так что траектория Земли будет винтовая линия. Вопрос: а если рассмотреть движение двух звезд одинаковой массы относительно друг друга? Какие будут траектории движения?

Беда с этими точками отсчета, уж сколько путаницы от них. Эдак можно договориться, что не колесо крутится на машине, а машина на колесе. Если предположить, что Солнце вращается вокруг Земли, это может вступить в прямое противоречие с точкой зрения марсиан, которые могут претендовать на марсоцентрическую модель мироздания. Посему разумнее было бы прийти с ними к общему знаменателю и найти соломоново решение: и Земля, и Марс, и другие планеты Солнечной системы вращаются вокруг своей звезды и летят с ней вместе вокруг центра галактических масс.

Ни то ни другое.Они вообще не движутся.Земля покоится на спинах трех слонов,которые стоят на большой черепахе,которая плавает в океане.А над ней хрустальный купол,к которому прибиты звезды,Луна и Солнце.Однажды черепаха нырнет и наступит конец мира.

На протяжении очень долгого времени люди думали, что наша планета имеет сплющенную форму и лежит на 3-х китах. Человек не в силах заметить ее вращение, находясь на ней самой. Причина этому в размерах. Они имеют огромное значение! Размеры человека слишком ничтожны по отношению к размерам земного шара. Время шло вперед, наука прогрессировала, а вместе с ней и представления людей о собственной планете.

К чему же мы пришли сегодня? Правда ли то, что а не наоборот? Какие еще астрономические познания в этой области имеют силу? Обо всем по порядку.

По своей оси

Сегодня нам известно, что принимает одновременное участие в двух видах своего движения: Земля вращается вокруг Солнца и по собственной воображаемой оси. Да, именно оси! У нашей планеты есть воображаемая линия, которая «пронзает» поверхность земли в двух ее полюсах. Проведите мысленно ось в небо, и она пройдет рядом с Полярной звездой. Именно поэтому эта точка всегда кажется нам неподвижной, а небо как будто бы вращается. Мы-то думаем, что движутся с востока на запад, однако отметим, что это нам только кажется! Такое движение - видимое, поскольку это отражение настоящего обращения планеты - по оси.

Суточное вращение длится ровно 24 часа. Другими словами, за одни сутки земной шар выполняет один полноценный круг по собственной оси. Каждая из земных точек сначала проходит освещенную сторону, затем - темную. А через сутки все опять повторяется.

Для нас это выглядит как постоянная смена дней и ночей: утро - день - вечер - утро… Если бы планета таким образом не вращалась, то на стороне, обращенной к свету, был бы вечный день, а на противоположной - вечная ночь. Какой ужас! Хорошо, что это не так! В общем, с суточным вращением мы разобрались. Теперь давайте узнаем, сколько раз Земля вращается вокруг Солнца.

Солнечный «хоровод»

Этого мы также не заметим невооруженным взглядом. Однако сие явление можно почувствовать. Все мы прекрасно знаем, теплые и холодные времена года. Но что общего между ними и движениями планеты? Да все у них общее! Земля вращается вокруг Солнца за триста шестьдесят пять суток или за один год. Кроме этого, наш земной шар - участник и других движений. Например, вместе с Солнцем и своими «коллегами»-планетами Земля движется относительно собственной галактики - Млечного Пути, в свою очередь, движущейся относительно своих «коллег» - других галактик.

Важно знать, что во всей Вселенной ничего неподвижного не бывает, все течет и изменяется! Отметим, что видимое нами движение небесного светила - это всего лишь отражение вращающейся планеты.

А верна ли теория?

Сегодня многие люди стараются доказать обратное: они считают, что не Земля вращается вокруг Солнца, а напротив, небесное светило вокруг земного шара. Некоторые ученые говорят о совместном движении Земли и Солнца, которое происходит относительно друг друга. Возможно, когда-то мировые ученые умы перевернут «с ног на голову» все известные сегодня научные представления о космосе! Итак, все точки над «и» расставлены, и мы с вами узнали, что вокруг Солнца (со скоростью, кстати, примерно 30 километров в секунду), причем полный оборот она делает за 365 суток (или 1 год), вместе с тем по своей оси наша планета оборачивается за сутки (24 часа).

Что вокруг чего вращается?

Долгое время считалось, что Земля плоская. Потом возникло учение о геоцентрической системе мира, согласно которой Земля является круглым небесным телом и центром вселенной. Гелиоцентрическая система (модель) мира была предложена польским астрономом Николаем Коперником еще в 16 веке. Согласно этой теории Солнце, а не Земля является центром вселенной. В современной астрономии геоцентрическая система мира объясняет строение нашей Солнечной системы, где Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца.

Но это не единственное «вращательное движение» происходящее в космосе. Чтобы понять, что вокруг чего вращается, предлагаем вам разобраться в сути гелиоцентрической системы мира и устройстве Солнечной системы.

Солнечная система

Солнечная система - это одна из многочисленных звездно-планетарных систем космоса. Это система, в которой находится наша планета Земля. Солнце - звезда, являющаяся центром системы. Все планеты и их спутники движутся по круговым и эллиптическим орбитам вокруг этой звезды.

Планеты Солнечной системы

Все планеты нашей системы можно разделить на внутренние и внешние. Это деление обусловлено отношением планет к Земле. Внутренние планеты (их две: Меркурий и Венера) расположены к Солнцу ближе, чем наша планета и вращаются вокруг него внутри Земной орбиты. Их можно наблюдать только на малом расстоянии от Солнца. Остальные планеты вращаются вокруг Солнца вне земной орбиты и видны на любых расстояниях.

По удаленности от Солнца планеты расположены в следующем порядке:

1. Меркурий;
2. Венера;
3. Земля;
4. Марс;
5. Юпитер;
6. Сатурн;
7. Уран;
8. Нептун.

До последнего времени в состав планет Солнечной системы входил и Плутон. Однако согласно последним исследованиям данное небесное тело было классифицировано как карликовая планета, входящая в группу малых планет нашей системы. Еще одна известная малая планета Солнечной системы - Церера. Она находится в поясе астероидов.

Планеты вращаются вокруг солнца и вокруг собственной оси. Время оборота планеты вокруг солнца составляет 1 звездный год, а вокруг собственной оси - 1 звездные сутки. У каждой планеты разная скорость вращения как по орбите, так и вокруг оси. На некоторых планетах сутки длятся дольше года.

Спутники планет и пояс астероидов

У всех планет Солнечной системы кроме Венеры и Меркурия есть спутники. Это небесные тела, которые вращаются по своим орбитам вокруг планет. У Земли только один спутник - Луна. У остальных планет спутников больше. У Марса - 2, у Нептуна - 14, у Урана - 27, у Сатурна - 62, у Юпитера - 67.

Кроме того, у таких планет, как Сатурн, Юпитер, Уран и Нептун есть кольца - опоясывающие планеты пояса, состоящие из ледяных частиц, газа и пыли. И спутники, и частицы колец вращаются вокруг своих планет, но вместе с ними они вращаются вокруг солнца.

Между Марсом и Юпитером находится пояс астероидов - скопление малых тел Солнечной системы, движущихся вокруг Солнца по общей орбите. Некоторые астероиды тоже имеют свои спутники, вращающиеся вокруг них.

Солнце

Солнце - это звезда, которая является центом Солнечной системы. Все небесные тела этой системы (планеты со своими спутниками, карликовые (малые) планеты, метеориты, астероиды со спутниками, кометы, метеориты и космическая пыль) вращаются вокруг Солнца.

Являясь центром Солнечной системы, Солнце тоже не остается неподвижным. Оно вместе со всеми вращающимися вокруг него телами движется по эклиптике вокруг центра галактики, частью которой оно является. Наша галактика называется Млечный путь и имеет форму диска. Так вот Солнце и остальные звезды галактики вращаются вокруг ее ядра - центра. За время своего существования солнце сделало примерно 30 оборотов вокруг галактики.

В то же время относительно других звезд Солнце остается неподвижным, так как они тоже вращаются вокруг центра галактики.

Но и Млечный путь вращается вокруг более объемных космических объектов, объединенных в группу под названием Местное сверхскопление Девы.

Так что все в космосе вокруг чего-то да вращается. Луна вокруг Земли, Земля вокруг Солнца, Солнце вокруг ядра галактики, и так далее. Такая вот непрерывная космическая круговерть. И мы с вами являемся частью этой круговерти.

Вращение Земли вокруг своей оси

Вращение Земли – одно из движений Земли, которое отражает множество астрономических и геофизических явлений, происходящих на поверхности Земли, в её недрах, в атмосфере и океанах, а также в ближнем Космосе.

Вращением Земли объясняется смена дня и ночи, видимое суточное движение небесных тел, поворот плоскости качаний груза, подвешенного на нити, отклонение падающих тел к востоку и др. Вследствие вращения Земли на тела, движущиеся по её поверхности, действует Кориолиса сила, влияние которой проявляется в подмывании правых берегов рек в Северном полушарии и левых – в Южном полушарии Земли и в некоторых особенностях циркуляции атмосферы. Центробежной силой, порождаемой вращением Земли, частично объясняются различия в ускорении силы тяжести на экваторе и полюсах Земли.

Для исследования закономерностей вращения Земли вводят две системы координат с общим началом в центре масс Земли (рис.1.26). Земная система X 1 Y 1 Z 1 участвует в суточном вращении Земли и остаётся неподвижной относительно точек земной поверхности. Звёздная система координат XYZ не связана с суточным вращением Земли. Хотя её начало перемещается в мировом пространстве с некоторым ускорением, участвуя в годовом движении Земли вокруг Солнца в Галактике, но это движение относительно далёких звёзд можно считать равномерным и прямолинейным. Поэтому движение Земли в этой системе (как и любого небесного объекта) можно изучать по законам механики для инерциальной системы отсчёта. Плоскость XOY совмещена с плоскостью эклиптики, а ось X направлена в точку весеннего равноденствия γ начальной эпохи. В качестве осей земной системы координат удобно принимать главные оси инерции Земли, возможен и другой выбор осей. Положение земной системы относительно звёздной принято определять тремя эйлеровыми углами ψ, υ, φ.

Рис.1.26. Системы координат, применяемые для изучения вращения Земли

Основные сведения о вращения Земли доставляют наблюдения суточного движения небесных тел. Вращение Земли происходит с запада на восток, т.е. против часовой стрелки, если смотреть с Северного полюса Земли.

Средний наклон экватора к эклиптике начальной эпохи (угол υ) почти постоянен (в 1900г. он был равен 23° 27¢ 08,26² и в течение 20 века увеличился менее чем на 0,1²). Линия пересечения экватора Земли и эклиптики начальной эпохи (линия узлов) медленно движется по эклиптике с востока на запад, перемещаясь на 1° 13¢ 57,08² в столетие, вследствие чего угол ψ изменяется на 360° за 25 800 лет (прецессия). Мгновенная ось вращения ОР всегда почти совпадает с наименьшей осью инерции Земли. Угол между этими осями по наблюдениям, выполненным с конца 19 века, не превосходит 0,4².

Промежуток времени, в течение которого Земля делает один оборот вокруг своей оси относительно какой-нибудь точки на небе, называется сутками. Точками, определяющими продолжительность суток, могут быть:

· точка весеннего равноденствия;

· центр видимого диска Солнца, смещённый годичной аберрацией («истинное Солнце»);

· «среднее Солнце» - фиктивная точка, положение которой на небе может быть вычислено теоретически для любого момента времени.

Определяемые этими точками три различных промежутка времени называются соответственно звёздными, истинными солнечными и средними солнечными сутками.

Скорость вращения Земли характеризуется относительной величиной

где П з – длительность земных суток, Т – длительность стандартных суток (атомных), которая равна 86400с;

- угловые скорости, соответствующие земным и стандартным суткам.

Поскольку величина ω изменяется только в девятом – восьмом знаке, то значения ν имеют порядок 10 -9 -10 -8 .

Один полный оборот вокруг своей оси Земля совершает относительно звёзд за меньший промежуток времени, чем относительно Солнца, так как Солнце движется по эклиптике в том же направлении, в каком вращается Земля.

Звёздные сутки определяются периодом вращения Земли вокруг своей оси по отношению к любой звезде, но так как звёзды имеют собственное и к тому же весьма сложное движение, то условились начало звёздных суток отсчитывать от момента верхней кульминации точки весеннего равноденствия, а за протяжённость звёздных суток принимают промежуток времени между двумя последовательными верхними кульминациями точки весеннего равноденствия, находящейся на одном и том же меридиане.

Вследствие явлений прецессии и нутации взаимное расположение небесного экватора и эклиптики непрерывно изменяется, а это значит, что соответствующим образом изменяется местоположение на эклиптике точки весеннего равноденствия. Установлено, что звёздные сутки на 0,0084сек короче действительного периода суточного вращения Земли и что Солнце, двигаясь по эклиптике, попадает в точку весеннего равноденствия раньше, чем оно попадает на то же самое место относительно звёзд.

Земля в свою очередь обращается вокруг Солнца не по кругу, а по эллипсу, поэтому движение Солнца кажется нам с Земли неравномерным. Зимой истинные солнечные сутки больше, чем летом, Например, в конце декабря они равны 24 часа 04 минут 27 секунд, а в середине сентября – 24ч 03мин. 36сек. За среднюю единицу солнечных суток принято считать 24ч 03мин. 56,5554сек звёздного времени.

Угловая скорость Земли относительно Солнца из-за эллиптичности земной орбиты зависит от времени года. Медленнее всего Земля движется по орбите, находясь в перигелии – самой удалённой от Солнца точке своей орбиты. В результате длительность истинных солнечных суток в течение года неодинакова – эллиптичность орбиты изменяет длительность истинных солнечных суток по закону, который можно описать синусоидой с амплитудой 7,6 мин. и периодом в 1 год.

Вторая причина неравномерности суток – наклонение земной оси к эклиптике, приводящее к видимому движению Солнца вверх и вниз от экватора в течение года. Прямое восхождение Солнца вблизи равноденствий (рис.1.17) изменяется медленнее (так как Солнце движется под углом к экватору), чем во время солнцестояний, когда оно движется параллельно экватору. В результате к продолжительности истинных солнечных суток добавляется синусоидальный член с амплитудой 9,8 мин. и периодом в полгода. Есть и другие периодические эффекты, изменяющие длительность истинных солнечных суток и зависящие от времени, но они невелики.

В результате совместного действия этих эффектов самые короткие истинные солнечные сутки наблюдаются 26-27 марта и 12-13 сентября, а самые длинные – 18-19 июня и 20-21 декабря.

Чтобы устранить эту переменность, используют средние солнечные сутки, привязанные к так называемому среднему Солнцу – условной точке, движущейся равномерно по небесному экватору, а не по эклиптике, как реальное Солнце, и совпадающей с центром Солнца в момент весеннего равноденствия. Период обращения среднего Солнца по небесной сфере равен тропическому году.

Средние солнечные сутки не подвержены периодическим изменениям, как истинные солнечные сутки, но их длительность монотонно изменяется в связи с изменением периода осевого вращения Земли и (в меньшей степени) с изменением длительности тропического года, увеличиваясь примерно на 0,0017 секунды в столетие. Так, длительность средних солнечных суток в начале 2000 года была равна 86400,002 секунды СИ (секунда СИ определяется с использованием внутриатомного периодического процесса).

Звёздные сутки составляют 365,2422/366,2422=0,997270 средних солнечных суток. Эта величина – постоянное соотношение звёздного и солнечного времени.

Среднее солнечное время и звёздное время связаны между собой следующими соотношениями:

24 ч. ср. солнечного времени = 24ч. 03 мин. 56,555сек. звёздного времени

1ч. = 1ч. 00 мин. 09,856 сек.

1 мин. = 1 мин. 00,164 сек.

1 сек. = 1,003 сек.

24 ч. звёздного времени = 23 ч. 56 мин. 04,091 сек. ср. солнечного времени

1 ч. = 59 мин. 50,170 сек.

1 мин. = 59,836 сек.

1 сек. = 0,997 сек.

Время в любом измерении – звёздное, истинное солнечное или среднее солнечное – на различных меридианах разное. Но все точки, лежащие на одном и том же меридиане, в один и тот же момент времени имеют одинаковое время, которое называется местным временем. При перемещении по одной и той же параллели на запад или на восток время в исходной точке не будет соответствовать местному времени всех других географических точек, расположенных на данной параллели.

Чтобы в какой-то степени устранить этот недостаток, канадец С. Флешинг предложил ввести поясное время, т.е. систему счёта времени, основанную на разделении поверхности Земли на 24 часовых пояса, каждый из которых отстоит от соседнего пояса на 15° по долготе. Флешинг нанёс на карту мира 24 основных меридианов. Примерно на 7,5° к востоку и западу от них условно были нанесены границы часового времени данного пояса. Время одного и того же часового пояса в каждый момент для всех его пунктов считалось одинаковым.

До Флешинга во многих странах мира издавались карты с различными начальными меридианами. Так, например, в России счёт долгот вёлся от меридиана, проходящего через Пулковскую обсерваторию, во Франции – через Парижскую, в Германии – через Берлинскую, в Турции – через Стамбульскую. Чтобы ввести поясное время, надо было унифицировать единый начальный меридиан.

Поясное время впервые было введено в США в 1883г., а в 1884г. в Вашингтоне на Международной конференции, в работе которой принимала участие и Россия, было принято согласованное решение о поясном времени. Участники конференции условились считать начальным или нулевым меридианом меридиан Гринвичской обсерватории, а местное среднее солнечное время Гринвичского меридиана назвали всемирным или мировым временем. На конференции была установлена и так называемая «линия перемены даты».

В нашей стране поясное время было введено в 1919г. Приняв за основу международную систему часовых поясов и существовавшие тогда административные границы, на кару РСФСР были нанесены часовые пояса от II до XII включительно. Местное время часовых поясов, расположенных на востоке от Гринвичского меридиана, из пояса к поясу увеличивается на час, а на запад от Гринвича – соответственно на час уменьшается.

При счёте времени календарными сутками важно установить, на каком меридиане начинается новая дата (число месяца). По международному соглашению линия перемены даты проходит в большей своей части по меридиану, отстоящему от гринвичского на 180°, отступая от него: к западу – у острова Врангеля и Алеутских островов, к востоку – у побережья Азии, островов Фиджи, Самоа, Тонгатабу, Кермандек и Чатам.

К западу от линии перемены даты число месяца всегда на единицу больше, чем к востоку от неё. Поэтому после пересечения этой линии с запада на восток необходимо уменьшить число месяца на единицу, а после пересечения её с востока на запад – увеличить на единицу. Такое изменение даты обычно производится в ближайшую полночь после пересечения линии перемены дат. Совершенно очевидно, что новый календарный месяц и новый год начинаются на линии перемены дат.

Таким образом, нулевой меридиан и меридиан 180° в.д., по которому в основном проходит линия перемены даты, делят земной шар на западное и восточное полушария.

Всю историю человечества суточное вращение Земли всегда служило идеальным эталоном времени, который регулировал деятельность людей и был символом равномерности и точности.

Древнейшим инструментом для определения времени до нашей эры служил гномон, по-гречески указатель, вертикальный столб на выровненной площадке, тень которого, менявшая своё направление при перемещении Солнца, показывала на нанесённой на земле около столба шкале то или иное время дня. Солнечные часы известны с 7 века до н.э. Первоначально они были распространены в Египте и странах Ближнего Востока, откуда перешли в Грецию и Рим, а ещё позже проникли в страны Западной и Восточной Европы. Вопросами гномоники – искусству делать солнечные часы и умению пользоваться ими – занимались астрономы и математики древнего мира, средневековья и нового времени. В 18в. и в начале 19в. гномоника излагалась в учебниках математики.

И только после 1955г., когда требования физиков и астрономов к точности времени очень сильно возросли, стало невозможным удовлетворяться суточным вращением Земли как эталоном времени, уже неравномерным при требуемой точности. Время, определяемое по вращению Земли, неравномерно вследствие движений полюса и перераспределения момента количества движения между различными частями Земли (гидросферой, мантией, жидким ядром). Принятый для отсчёта времени меридиан определяется точкой МУН и точкой на экваторе, соответствующей нулевой долготе. Этот меридиан очень близок к гринвичскому.

Земля вращается неравномерно, что вызывает изменение продолжительности суток. Скорость вращения Земли наиболее просто можно охарактеризовать отклонением длительности земных суток от эталонных (86 400 с). Чем короче земные сутки, тем быстрее вращается Земля.

Выделяют три составляющие в величине изменения скорости вращения Земли: вековое замедление, периодические сезонные колебания и нерегулярные скачкообразные изменения.

Вековое замедление скорости вращения Земли обусловлено действием приливных сил притяжения Луны и Солнца. Приливообразующая сила растягивает Землю вдоль прямой, соединяющей её центр с центром возмущающего тела – Луны или Солнца. При этом сила сжатия Земли увеличивается, если равнодействующая совпадает с плоскостью экватора, и уменьшается, когда она отклоняется к тропикам. Момент инерции сжатой Земли больше, чем недеформированной шарообразной планеты, а поскольку момент импульса Земли (т.е. произведение её момента инерции на угловую скорость) должен оставаться постоянным, то скорость вращения сжатой Земли меньше, чем недеформированной. Ввиду того, что склонения Луны и Солнца, расстояния от Земли до Луны и Солнца постоянно меняются, приливообразующая сила колеблется во времени. Соответствующим образом меняется сжатие Земли, что, в конечном счёте, вызывает приливные колебания скорости вращения Земли. Наиболее значительными из них являются колебания с полумесячным и месячным периодами.

Замедление скорости вращения Земли обнаруживается при астрономических наблюдениях и палеонтологических исследованиях. Наблюдения античных солнечных затмений позволили сделать вывод, что длительность суток каждые 100 000 лет увеличивается на 2с. Палеонтологические наблюдения за кораллами показали, что кораллы тёплых морей растут, образуя поясок, толщина которого зависит от количества света, полученного за день. Таким образом, можно определить годовые изменения их строения и подсчитать число суток в году. В современную эпоху находят 365 поясов на кораллах. По палеонтологическим наблюдениям (табл.5) длительность суток возрастает линейно со временем на 1,9с за 100 000 лет.

Таблица 5

По наблюдениям за последние 250 лет сутки увеличивались на 0,0014с в столетие. По некоторым данным кроме приливного замедления имеет место увеличение скорости вращения на 0,001с в столетие, которое вызвано изменением момента инерции Земли вследствие медленного перемещения материи внутри Земли и на её поверхности. Собственное ускорение уменьшает продолжительность суток. Следовательно, если бы его не было, то сутки увеличивались бы на 0,0024с за столетие.

До создания атомных часов вращение Земли контролировалось путём сравнения наблюдённых и вычисленных координат Луны, Солнца и планет. Таким путём удалось получить представление об изменении скорости вращения Земли в течение трёх последних столетий – с конца 17в., когда стали вестись первые инструментальные наблюдения за движением Луны, Солнца и планет. Анализ этих данных показывает (рис.1.27), что с начала 17в. до середины 19в. скорость вращения Земли менялась мало. Со второй же половины 19в. по настоящее время наблюдались значительные нерегулярные флуктуации скорости с характерными временами порядка 60-70 лет.

Рис.1.27. Отклонение длительности суток от эталонных за 350 лет

Наиболее быстро Земля вращалась около 1870г., когда длительность земных суток была на 0,003с короче эталонных. Наиболее медленно - около 1903г., когда земные сутки были длиннее эталонных на 0,004с. С 1903 по 1934гг. происходило ускорение вращения Земли, с конца 30-х годов до 1972г. наблюдалось замедление, а с 1973г. по настоящее время Земля ускоряет своё вращение.

Периодические годичные и полугодичные колебания скорости вращения Земли объясняются периодическими изменениями момента инерции Земли из-за сезонной динамики атмосферы и планетарного распределения атмосферных осадков. По современным данным продолжительность суток в течение года меняется на ±0,001 секунды. При этом самые короткие сутки приходятся на июль-август, а самые длинные – на март.

Периодические изменения скорости вращения Земли имеют периоды 14 и 28 суток (лунные) и 6 месяцев и 1 год (солнечные). Минимальная скорость вращения Земли (ускорение равно нулю) соответствует 14 февраля, средняя скорость (ускорение максимально) – 28 мая, максимальная скорость (ускорение равно нулю) – 9 августа, средняя скорость (замедление минимально) – 6 ноября.

Наблюдаются и случайные изменения скорости вращения Земли, которые происходят через неравномерные промежутки времени, почти кратные одиннадцати годам. Абсолютная величина относительного изменения угловой скорости достигала в 1898г. 3,9×10 -8 , а в 1920г. – 4,5×10 -8 . Характер и природа случайных колебаний скорости вращения Земли мало изучены. Одна из гипотез объясняет нерегулярные флуктуации угловой скорости вращения Земли перекристаллизацией некоторых пород внутри Земли, изменяющей её момент инерции.

До открытия неравномерности вращения Земли производная единица меры времени – секунда – определялась как 1/86400 доля средних солнечных суток. Непостоянство средних солнечных суток вследствие неравномерного вращения Земли заставило отказаться от такого определения секунды.

В октябре 1959г. Международное Бюро мер и весов постановили дать следующее определение фундаментальной единице времени секунде:

«Секунда есть 1/31556925,9747 доля тропического года для 1900г., январь 0, в 12 часов эфемеридного времени».

Так определяемая секунда получила название «эфемеридной». Число 31556925,9747=86400´365,2421988 есть число секунд в тропическом году, продолжительность которого для 1900 года, январь 0, в 12 часов эфемеридного времени (равномерного ньютонианского времени) равнялась 365,2421988 средних солнечных суток.

Иными словами, эфемеридная секунда есть промежуток времени, равный 1/86400 доле средней продолжительности средних солнечных суток, которую они имели в 1900 году, в январе 0, в 12 часов эфемеридного времени. Таким образом, новое определение секунды было связано и с движением Земли вокруг Солнца, тогда как старое определение основывалось только на её вращении вокруг своей оси.

В наши дни время – физическая величина, которую можно измерить с наивысшей точностью. Единица времени – секунда «атомного» времени (секунда СИ) - приравнена продолжительности 9192631770 периодов излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133, была введена в 1967 году решением XII Генеральной конференции мер и весов, а в 1970 году «атомное» время было принято за фундаментальное реперное время. Относительная точность цезиевого эталона частоты составляет 10 -10 -10 -11 в течение нескольких лет. Эталон атомного времени не имеет ни суточных, ни вековых колебаний, не стареет и обладает достаточной определённостью, точностью и воспроизводимостью.

С введением атомного времени существенно улучшилась точность определения неравномерности вращения Земли. С этого момента появилась возможность регистрировать все колебания скорости вращения Земли с периодом более одного месяца. На рис.1.28 показан ход среднемесячных величин отклонений за период 1955-2000гг.

С 1956 по 1961г. вращение Земли ускорялось, с 1962 по 1972г. – замедлялось, а с 1973г. по настоящее время – снова ускорялось. Это ускорение ещё не закончилось и продлится до 2010г. Ускорение вращения 1958-1961гг. и замедление 1989-1994гг. являются кратковременными флуктуациями. Сезонные колебания приводят к тому, что скорость вращения Земли бывает наименьшей в апреле и ноябре, а наибольшей – в январе и июле. Январский максимум значительно меньше июльского. Разность между минимальной величиной отклонения длительности земных суток от эталонных в июле и максимальной в апреле или ноябре составляет 0,001с.

Рис.1.28. Среднемесячные отклонения длительности земных суток от эталонных за 45 лет

Изучение неравномерности вращения Земли, нутаций земной оси и движения полюсов имеет большое научное и практическое значение. Знание этих параметров необходимо для определения координат небесных и земных объектов. Они способствуют расширению наших знаний в различных областях наук о Земле.

В 80-е годы 20 века на смену астрономическим методам определения параметров вращения Земли пришли новые методы геодезии. Доплеровские наблюдения ИСЗ, лазерная локация Луны и ИСЗ, система глобального позиционирования GPS, радиоинтерферометрия являются эффективными средствами для изучения неравномерности вращения Земли и движения полюсов. Наиболее подходящими для радиоинтерферометрии являются квазары – мощные источники радиоизлучения чрезвычайно малого углового размера (менее 0,02²), которые являются, по-видимому, наиболее удалёнными объектами Вселенной, практически неподвижными на небе. Квазарная радиоинтерферометрия представляет эффективнейшее и независимое от оптических измерений средство для изучения вращательного движения Земли.