我们脚下的行星在宇宙中永不停息地运动

文章作者:管理一号 | 2019-02-19
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咱们脚下的行星在世界中永不暂停地运动,但咱们却感觉不到这种高速和杂乱的运动。地球在自转,并环绕太阳公转;整个太阳系又环绕银河系的中心以230公里/秒的速度运转;而银河系正向本星系团的仙女座星系加快运动;而本星系团相关于世界大爆炸后的其他星系团做高速运动。我的天呐!这些运动咱们怎样都感觉不到?

水星使命信使号2005年8月2日飞临地球时拍照的系列相片,合并成动图展现了地球的运动水星使命信使号2005年8月2日飞临地球时拍照的系列相片,合并成动图展现了地球的运动

首要,有一个简略的现象,咱们看下图:

假如咱们把肢体伸到车外,能够感觉到气流;车速提高一倍,气流效果于肢体的压力是之前的四倍假如咱们把肢体伸到车外,能够感觉到气流;车速提高一倍,气流效果于肢体的压力是之前的四倍

正如上图描绘,假如咱们把15km/h的速度作为基准;加快至30km/h,效果在肢体的力是之前的4倍;加快至60km/h,效果在肢体的力是基准的16倍,这就是为什么轿车制造商尽力下降风阻系数的原因。这种效果力是由于肢体与空气相对运动时空气分子与肢体磕碰引起的。假如咱们将车窗封闭,咱们感触不到任何气流,这是由于车内的空气和人体一起加快减速,并没有相对运动。

计算机模仿太阳系在银河系中的运动计算机模仿太阳系在银河系中的运动

正如开篇描绘的,咱们正在世界中高速地杂乱地运动,但咱们底子感觉不到,就好比咱们坐在一辆平稳行进的轿车中,假如不往车外张望,咱们感觉不到向前行进。这相同能够解说世界标准以上一切高速和杂乱运动的状况。

世界在大标准上展现出均一性,但扩大后,部分依然会有高密度和低密度区域。低密度区域相关于高密度区域,相当于排斥力,驱动了银河系地点的本星系群以600km/s的速度向高密度区域运动,即偶极驱动(Dipole Repeller)世界在大标准上展现出均一性,但扩大后,部分依然会有高密度和低密度区域。低密度区域相关于高密度区域,相当于排斥力,驱动了银河系地点的本星系群以600km/s的速度向高密度区域运动,即偶极驱动(Dipole Repeller)

事实上,上述现象在100年前爱因斯坦就深入研究过,他以为任何物体的速度改动都是加减速,而引力效果的成果也会是安稳的加快,它们难以辨识。咱们现在称之为爱因斯坦等效原理。伽利略最早认识到这个状况,尽管地球在自转,但从比萨斜塔坠落的物领会笔直落下,这个物体和周围的空气都同处于一个参考系,一起运动。

上图展现了等效原理,关于参考系内的物体一个加快运动的火箭能够发生与引力相同的效应上图展现了等效原理,关于参考系内的物体一个加快运动的火箭能够发生与引力相同的效应

假如咱们在太空中,也会有相同的现象。比方,咱们身处国际空间站,你仅仅是走出了自转参考系。牛顿第一定律(即惯性定律)有用,一起地球引力、太阳和其他行星的引力,以及银河系和星系群都效果于咱们和咱们周围的物体,所以尽管有许多杂乱的运动,咱们依然能够看到悬浮的“生果”。

国际空间站的日子国际空间站的日子

但是,身处地球参考系的咱们,仍是有些破例的状况能够感知一些现象。地球是一个巨大的三维球体,咱们处在球体空间外表的一点,引力效果于咱们,这是一种从受精卵开端就继续效果于咱们的力气,机体彻底习惯于这种效果力,反而是失掉这种效果力咱们会感觉异常。咱们的脚间隔地球的质心更近,头部相对远些,因而效果于脚部的引力相对较大,这就是潮汐力的构成原因。但咱们并不能直接感触到这种纤细的差异。但凭借仪器能够测验和验证,比方庞德-雷布卡试验!

物理学家格兰·雷布卡在哈佛大学进行庞德·雷布卡试验物理学家格兰·雷布卡在哈佛大学进行庞德·雷布卡试验

别的一个现象是地球上的潮汐。地球自转的一起,月球环绕地球公转,这是潮汐的最主要原因,咱们尽管不能直接感触这种效果力,但经过身临潮起潮落能够调查这种现象,地球自转一圈,咱们会阅历两个高潮和两个低落(见下图)。

潮汐示意图

此外,伴随着地球自转,还会有科里奥利力,咱们能够经过傅科摆调查到这种效果,大多科学馆都有展现。如下图所示假设在北纬45度,科里奥利力效果下的傅科摆。

北纬45度,傅科摆每两天旋转一圈。北纬45度,傅科摆每两天旋转一圈。

1851年,傅科最早在法国巴黎展现这一试验。

在西班牙展现的傅科摆设备在西班牙展现的傅科摆设备

咱们人类能够直接感知的信息十分有限,但咱们能够凭借仪器——如傅科摆设备,经过思辨观测和探究,不断丰富咱们的认知,这就是科学的进程!

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