حرکت وضعی زمین

چرخش زمین به دور خود حرکت وضعی نامیده می‌شود که با آزمایش فوکو قابل اثبات است.

زمین در جمع 9 سیاره‌ای که بر گرد خورشید می‌گردند از سیارات کوچک به شمار می‌رود. از حیث قطر و جرم پنجمین سیاره و از لحاظ فاصله از خورشید سیاره سوم است. تا آنجا که مشاهده شده، زمین تنها جایی است که در آن حیات وجود دارد؛ ولی هیچ وقت پایگاه خوبی برای رصدهای نجومی نیست. اشکال اصلی ساکن نبودن آن است و همه رصدها را باید به خاطر این حرکت تصحیح کرد.

حرکات زمین

• زمین دور محورش روزی یک‌ بار دوران می‌کند. (حرکت وضعی)
• زمین بر گرد خورشید سالی یک ‌بار دوران می‌کند. (حرکت انتقالی)
• محور زمین حرکت تقدیمی دارد.
• محور زمین حرکت ترقص دارد. (رقص محوری)
• خورشید همراه زمین و سیارات دیگر در میان خوشه محلی ستارگان با سرعت 20 کیلومتر در ثانیه حرکت می‌کنند.

حواس آدمی این حرکات را در نمی‌یابد همان‌ طور که در ترنی که با حرکت یکنواخت پیش می‌رود، مسافران سرعت آن را حس نمی‌کنند.

تاریخچه‌ی اعتقاد به چرخش زمین

حرکت وضعی زمین نام چرخشی است که سیاره‌ی ما به دور خود انجام می‌دهد. چرخش زمین به سمت خاور است. اگر از سمت ستاره قطبی به زمین نگاه کنیم، زمین خلاف جهت عقربه ‌های ساعت به دور خود دوران می‌کند. هر دوران کامل آن یک روز نجومی طول می‌کشد که مدت آن 23 ساعت و 56 دقیقه و 4 ثانیه است، بر خلاف تصور عامه مردم که آن را 24 ساعت می‌پندارند. روز نجومی کوتاه‌ تر از روز معمولی است، که آن را «روز متوسط خورشیدی» می‌نامند.

200 میلیون سال دیگر، شبانه روز 25 ساعت خواهد شد. شواهدی در تاریخ وجود دارد که ابوسعید سجزی معتقد به چرخش زمین به دور خودش بوده‌است. ابوریحان بیرونی  نیز در کتاب «استیعاب الوجوه الممکنة فی صنعة الاسطرلاب» می‌گوید:

«از ابو سعید سجزی، اسطرلابی از نوع واحد و بسط دیدم که از شمالی و جنوبی مرکب نبود و آن را اسطرلاب زورقی می‌نامید و او را به جهت اختراع آن اسطرلاب تحسین کردم چه اختراع آن متکی بر اصلی است قائم به ذات خود و مبنی بر عقیده‌ی مردمی است که زمین را متحرک دانسته و حرکت یومی را به زمین نسبت می‌دهند و نه به کره‌ی سماوی.»

طرز عمل:    

• آونگ را به نوسان در‌آورید.

• 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.

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 روی زمین واقع است وارد می‌آید و در نتیجه آن وزن اجسام در قطب بیشتر است تا در استوا.

یخ بودن زمین در قطب‌ها: 

احتمالاً معلول این چرخش در زمانی بوده است که سطح زمین هنوز حالتی مایع یا شکل پذیر داشته باشد.

در نهایت با یک آزمایش ساده می‌توانید حرکت زمین را مشاهده نمایید. 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 به دست آمده نشان می‌دهد که ستاره قطبی ثابت می‌باشد و این زمین است که حرکت وضعی انجام می‌دهد.

مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: مرتضی عرفانیان

تنظیم: مریم فروزان کیا