Елена ГолецЯрким доказательством вращения Земли вокруг своей оси явился опыт с маятником французского физика Фуко (длинный, гибкий подвес с тяжёлым грузом на конце), произведенный в 1851 году в Парижском Пантеоне.
Этот опыт основан на том, что, как известно из физики, маятник, выведенный из положения равновесия, будет совершать колебания всё время в одном и том же направлении до полной остановки. Иначе говоря, маятник обладает способностью сохранять плоскость своих колебаний неизменной.
Прибор простой конструкции
Это свойство маятника наглядно доказывается при помощи прибора простой конструкции, который доступно сделать каждому. Для этого нужно взять гибкий прутик, согнуть его в дугу и прикрепить концами к какому-либо кружку диаметром, например, около 50 сантиметров. К верхней части дуги прикрепить нить с камешком и сообщить этому своеобразному маятнику колебание в некоторой плоскости. Легко поворачивая кружок, мы заметим, что маятник продолжает сохранять неизменным направление плоскости своего колебания.
Наблюдение опыта Фуко
При наблюдении опыта Фуко зрители легко могут убедиться в том, что Земля действительно вращается вокруг оси; с течением времени плоскость Земли, расположенная под маятником, поворачивается на некоторый угол от плоскости качания маятника, которая сохраняет и пространстве постоянное направление.
Угол поворота Земли
Угол поворота Земли относительно направления плоскости колебания маятника различен в зависимости от широты места, где этот опыт производится.
На полюсе угол этого отклонения будет за каждый час составлять 15 градусов, на экваторе нуль, а в широтах нашей страны от 9 до 14 градусов.
Чем длиннее маятник, тем более заметным становится отклонение плоскости Земли от плоскости его колебания. Длина маятника Фуко 60 метров. Маятник, подвешенный под куполом Исаакиевского собора в Ленинграде, имеет в длину 98 метров. Он непрерывно качается и каждым своим новым взмахом подтверждает вращение Земли.
Следствия вращения Земли
Доказано также, что вследствие вращения Земли:
- Летящий снаряд отклоняется вправо в северном полушарии и влево в южном.
- Если реки текут не строго в направлении земных параллелей, то у рек нашего, северного, полушария подмываются вследствие суточного вращения Земли правые берега, а у рек южного полушария – левые.
- Предметы, падающие с большой высоты, всегда «отклоняются» и притом непременно к востоку.
Это также доказывает, что Земля вращается вокруг своей оси в направлении с запада на восток. Тела, падающие с высоты, отклоняются несколько к востоку потому, что линейная скорость на вершине башни, например, всегда больше, чем у поверхности Земли, а падая, эти тела сохраняют скорость, полученную ими в начальной точке падения.
Особенность вращения Земли
Теперь мы твёрдо убеждены, что наша Земля вращается подобно детской игрушке – волчку. Только, конечно, нам известно, что Земля, в сущности, очень большое мировое (небесное) тело и не имеет материальной оси, подобно той, которая есть у волчка.
Следует обратить внимание ещё на одну особенность вращения Земли. Как бы сильно мы волчок ни запускали, он рано или поздно перестанет вращаться и упадёт. Это происходит оттого, что движение волчка всё время тормозится силой трения, действующей на нижний конец его оси о поверхность, на которой он вращается, и сопротивлением воздуха при движении.
Земля, как нам уже известно, не соприкасается ни с каким другим мировым телом. Она как будто бы свободно вращается в мировом пространстве, свободна от тормозящего действия трения и сопротивления воздуха. Она как бы «висит» в мировом пространстве.
Поэтому Земля вращается всегда почти с одинаковой скоростью и всё в одном и том же направлении, с запада на восток. Иначе говоря, если смотреть на Северный полюс земного шара откуда-нибудь из мирового пространства, Земля вращается в направлении, противоположном движению часовой стрелки.
В результате вращения Земли вокруг своей оси происходит смена дня и ночи. Это явление пытались объяснить еще ученые средневековья, (подробнее: Ученые о вращении Земли).
Полный оборот вокруг своей воображаемой оси Земля совершает в 24 часа (точнее, в 23 часа 56 минут и 4 секунды). Этот промежуток времени мы и называем сутками (звёздными), которые приняты всеми народами за основную единицу измерения времени.