为什么我们不能看到地球在旋转?

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为什么我们不能看到地球在旋转?~

Why can't we see the earth spinning?
Here’s a photo I took over the course of about 90 minutes, looking North. Because the earth is rotating about an axis that passes through the North and South Poles, the stars appear to travel in circles. The North Star is nearly above the North Pole and so appears almost stationary in this time lapse. So we don’t see the earth spinning, but because it spins our vantage point changes and the stars, planets, sun, and moon appear to move in circular paths above us.
The linear light paths are planes passing by.
这是一张朝北拍摄的照片,拍摄时间跨度在90分钟左右。因为地球南北半球围绕着地轴运转,行星仿佛围绕着地球转。北极星几乎在北极上空,所以这段时间里行星几乎是静止的。因此我们不能看到地球在旋转,但是因为行星在旋转过程中相对位置是发生变化的,行星,太阳,月球在我们上面以圆形的方式旋转。
光线的路径正如飞机飞过的痕迹一样

要解释这一现象,先要谈谈乘船。当我们乘船在江河里航行时,两岸的景色快速移过,我们就会觉得船行得非常快;如果我们乘轮船在大海里航行,站在甲板上,海天一色,海鸥追逐着轮船飞行,看上去好像被吸在船旁边一样,那时船似乎航行得很慢。其实,大多数情况下,大海里的轮船航行得比江河里的船快多了。可是为什么我们感觉江河里的船快呢?乘船在江河里航行时,我们看到两岸在迅速向后“移动”,常识告诉我们,江岸是不会移动的,于是我们意识到这是所乘的船在移动,江岸移动得越快,表明船航行得越快。而当我们乘轮船在大海里航行时,外界没有什么明显的物体可以判断轮船在迅速行进,于是我们觉得船行得很缓慢。这在物理上就是一个参照物的选择问题。
地球是艘宇宙间的“小船”。如果在它运行的轨道旁,也有江河两岸那样的景色,我们就很容易感觉到地球的转动了。可近处没有这样的东西,只有远处的星星似乎可以帮助我们。但星星离我们实在太远了,在短时间里,由于我们没有可以对照的外界事物,因此很难感觉出地球的转动。而且,我们周围的一切物体,也与我们一样随地球一起转动。此外,不要忘记太阳的东升西落也是地球自转的结果。
怎样证明地球是自转的呢?自从哥白尼发表了《天体运行论》一书,提出了地球自转的概念以后,许多实验都证明了地球自转的存在。如果你有机会到北京天文馆里去一次的话,可以看到大厅中央悬挂着一个重锤。当你进入天象厅前,注意一下重锤摆动的方向,并看一下此时刻度盘上的角度,等你从天象厅出来再看一看,会发现重锤摆动的方向沿着顺时针方向转过了一个角度。这就是有名的“傅科摆”。这个简单的摆可以证实地球自转的存在。因为摆具有一个特性:总是保持自己的摆动方向。如果地球是静止不动的,那么我们看到摆的摆动方向应该不变,但由于地球在自转,观测的人改变了位置,自己觉察不到,就以为摆的方向改变了。其实摆的方向没变,是人和摆下面的刻度盘随地球自转了一个小角度。
还有一些现象可以证明地球的自转。例如:从很高的塔上自由落下一个铁球,发现它下落的方向总是要偏东一些。原因是物体在高塔上时,已经具有一个随地球自转而向东移动的速度,由于高塔上比地面距离地球转轴远,这个速度比地面随地球旋转而向东移动的速度大一些。当然这里用到了向心力的一些概念和知识,有兴趣的同学可以再详细了解一下。
另外,地球上有东北信风和东南信风,它们也是受地球自西向东自转的影响而造成的。在地球自转的影响下,地球上水平运动的物体,无论朝哪个方向运动,都会发生偏向。在北半球,河流总是右岸容易被冲蚀,气流水平运动时向右偏,发射出去的炮弹也是向右偏;在南半球,河流总是左岸容易被冲蚀,气流水平运动时向左偏,发射出去的炮弹也是向左偏。
人体的位觉感受器官主要是来自内耳的半规管,半规管的生理作用是感受正负角加速度的刺激以判定我们是否在运动中。因为地球的自转是均速的,向心力(俗称离心力)与重力也是恒定的,所以我们生理上是感觉不到地球的转动的。
而且人们一般所见参照系也是随地球同步均速转动的,所以不能判定是否有运动,而且千古以来,人类早就习惯了。还有地球运转速度为每秒30公里。地球有大气层包围,地球表面大气层下空间是相对稳定的。所以人们感觉不到地球在转动。

地球是不停地在公转和自转的,也正因为这个,我们才有白天和黑夜,当时我们看不到是因为我们的地球对于人类来说太巨大了,感受不到它的旋转也是这个原因,就好像坐在一艘巨大的轮船中,航行在茫茫海洋上,你也不会有什么感觉。

而地球是圆的,确实是在旋转的,科学中说过,你在海上看到一艘船从远方驶来,一般都是先看到船的桅杆的,这也是最好的证明方式。

想要看到地球在旋转只有一个办法,离开地球去太空,宇航员就可以看到。而我们就在地球中,怎么会看得到它的旋转呢。我们看一个事物,想要看到他的动作,必须要跳脱出这个事物之外才行,不然一般都是看不到的,这是很正常很合理的现象。

其实地球每时每刻每分每秒都在旋转,我们感受不到不代表它没有旋转,想要在地球上用肉眼看到只有借助于外部,夜晚抬头望天空,满天星斗都在动,地球就是在旋转。



我们看不到地球在转动,主要以下几个方面的原因:第一个原因就是地球相对来说太大了,而人显得比较渺小。第二个原因就是地球自转的速度相对比较慢,所以感受并不是非常的清晰。第三个原因就是角度的问题,也就是旁观者清,当局者迷的道理。

首先,我们可以知道:地球在所有的宇宙星系里面并不是非常大的,但是对于我们人类个体来说却是非常庞大的。这就好比一个田径场里面的一只蚂蚁一样,一个人在地球上可以是几乎忽略不计的。所以我们不能够完全地感知地球的整体状态,因为我们所能够接触到的有效面积是非常想的。就像是我们从外面看地球是圆,而自己却发现脚掌在地上却是平面的,这是同一个道理的。

而且我们可以发现:地球自转他的速度非常的慢,它自转一个周期也就是24小时。这段时间相对来说比较长,我们对于一些反应比较慢的事情相对并不是特别的敏感。

同时也因为我们人类本身是在地球上面的,地球在自转的时候,我们会由于惯性也跟着处于转动的状态,也就是没有产生相对的位移。那如果我们站在外太空的话,惯性不是那么的大,相对于地球来说处于静止的状态,就能够清晰地看到地球正在自转。



因为我们是跟着地球在转的,而且地球带动了我们周围所有的东西在转。当我们以地球上的东西作为参考标准的时候,我们是绝对无法感受到地球的运动的。但是我能看上天上的星星,会发现天上的星星,他是时刻在变动的。所以我们如果以星星为参考系,我们就会发现自己在运动。其实这就是一个参考系的选择性问题。

我们在地球上有这种运动,但是感受不到地球的运动,就像我们在车上跳一下,但是落下来的还是车的原位置的那种情况是一样的。因为车在动,我们也在动,如果车在我们跳起来的瞬间没有加速的话,那我们和车子是以保持同样的匀速做的运动的。所以车子向前走了一米,我们也会向前走一米,所以我们落下来的位置还是在原来的那个地方。

地球的旋转运动,我们最好的参考系就是太阳。因为以太阳为标准,他不动的时候,我们地球每天的日出日落,以及太阳的东升西落,都是说明在地球在转动。



你要是真的能看到地球在旋转那可就真的神了,“坐地日行八万里”就是这个道理,因为你也在地球上,这个地球上的一切都在跟随着地球在不断的做旋转运动,同样的你也在跟随着地球不断的做旋转运动,所以你也注意不到地球是在不断的旋转过程中的。

而且地球运动的频率都是匀速的,稳定的,就像一些火车,高铁等等交通工具。就像你在交通工具上的时候,除了窗外不断后退的景物和偶尔的颠簸外,基本上是感受不到你所乘坐的交通工具在不停前进的,尤其是我们中国的高铁。但是一段时间后就到了你的目标地点,这和你感受不到地球在不停的旋转也是同样的道理。

不过有些东西还是能让你发现地球实在不断的旋转中的,太阳的东升西落,还有夜晚的星星等等,都是地球在不断旋转的证据。



这是因为我们站在地球上,地球在转动的时候我们也会跟着地球自转和公转,所以我们和地球可以说是相对来静止的,所以我们是看不到地球自转和公转的,我们会跟着地球在旋转。

就比如说坐火车,你在做火车的时候是不会感觉到火车在运动,在火车上想要只要火车是否开了就看看窗户外边的风景,外边的景色如果是在动的那就说明开了,如果外边的景色是静止的就说明是没开,这个就跟地球旋转的问题是一样的。

因为你在火车车厢里面,你就会随着火车运动,人和火车是一个相对静止的存在,所以人才不能感受到火车是否开车了。假设我们可以识别火车是否运动,那我们就应该是相对火车来说是静止的,这样火车动了就可以发现,但是这样的话我们怎样坐火车去很远的地方呢。

总的来说,地球运动的时候我们因为在地球中,也会跟着运动,这样就造成了我们发现不了地球运动这个现象,之后在地球外找一个东西,比如说太阳,我们就会发现地球其实是一直在运动的。




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