地球的自转速度,是怎么计算得出的?又是谁算出来的呢?

问:地球的自转速度最早是怎么算出来的?

答:其实,出处不详,很有可能是古希腊人。不过,还是取决于你如何定义“速度”。早在亚里士多德时代之前,许多希腊哲学家就已经知道地球是自转的。埃拉托色尼(公元前三世纪的希腊天文学家、数学家和地理学家,被西方地理学家推崇为“地理学之父”)穷其一生,测量出了地球周长的精确数值。利用地球的周长和地球自转一周的时间,可以计算出地球自转的线速度,尽管时间周期并不那么准确。还有一种方法,即使不知道地球的周长,也可以计算出自转的角速度。但是,即使有计时仪器(日晷),时间周期的测量也不一定很精准,出入较大。

亚里士多德最著名的理论是“地心说”,他认为地球处于宇宙的中心位置,并静止不动,所有天体都围绕着地球转。“经院主义”(指把亚里士多德的哲学和基督教神学融合起来,并指出了这种融合对于人生的意义的学说)对后世的影响是巨大的,本质上阻碍了科学的正常发展。直到17世纪,从唯物主义立场出发的“经验论”改变了我们之前对世界的认识,并且让我们重获新知。

从哥白尼时期开始,“日心说”逐渐被世人接受。伽利略认为地球应是一个赤道略为隆起,两极略为扁平的椭球体,该观点不久后得到了证实。语言上的标准化和进步,以及数学实践使得一切变得更有意义,此外,测量所得数值也逐渐精确化。

1851年,法国物理学家莱昂·傅科做了个实验,用陀螺仪和钟摆证实了地球的自转,此钟摆后称为傅科摆。从此以后,勘测逐渐变得更加精确化,甚至变量可以缩至微小。

如今,人们可以用无线电天文望远镜来观测地球自转,或用激光器来观测原子在地球重力下下降的运动轨迹。

地球自转指的是地球绕自转轴自西向东转动,从北极点上空看,呈逆时针旋转,从南极点上空看,呈顺时针旋转。

北极,亦称为地理北极或陆地北极,是指地球自转轴穿过地心与地球表面相交,并指向北极星附近的交点,位于北极圈。地理北极和地磁北极是有区别的。(地磁北极点随时间不停的变化,地理北极是指地球自转轴的北端,也就是北纬90°的那一点,不随时间变化。)南极是指自转轴和地球表面相交的另外一个点,位于南极洲。

图解: 蓝色虚线圆圈就是北极圈

地球自转,如果以太阳为参照点,则自转一周所需时间为24小时,叫做太阳日。若是以距离地球遥远的同一恒星为参照点,则自转一周所需时间为23时56分4秒,称为恒星日。地球自转的速度是逐渐减缓的,因此,以前的一天比现在短一些。引起地球自转长期减慢的原因来自于月球对地球的影响,也就是潮汐摩擦。原子钟显示现在的一天比一个世纪之前长约1.7毫秒,由于地球自转的长期变慢性,为保持“协调世界时”接近于“世界时”,由国际计量局统一规定在年底或年中(也可能在季末)对“协调世界时”增加或减少1秒。古天文记载自公元前8世纪以来,每个世纪缓慢增长2.3毫秒。

图解: 透过长时间曝光摄影技术拍摄的星迹,是相对不动的星星随地球转动而产生的光迹,为地球自转的证据之一

地球到太阳的距离约为1.496亿公里,地球轨道总长度是9.4亿公里,地球绕着太阳公转一周,约耗时365.256天(一个恒星年)。地球公转轨道是一个非常接近正圆的椭圆,其偏心率约为0.0167。由于太阳占日地系统质量的百分之99.76,所以,地球公转轨道的中心非常接近太阳。

从地球上看,太阳相对于恒星是向东移动了,每天平均移动约1度(每12小时移动太阳或者月球直径的距离)。地球平均公转速度为每秒29.78公里(每小时10万7208公里),按照这个速度,七分钟内走完的距离相当于地球的直径(1万2756公里),若是从地球出发,4个小时便能抵达月球。

不论是从太阳还是地球的北极点来看,地球都是围绕着太阳逆时针转动。地球和太阳也都绕着各自的轴线逆时针旋转。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. 阿和- forbes-C Stuart Hardwick

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1.WJ百科全书

2.天文学名词

3.原文来自:https://www.forbes.com/sites/quora/2018/03/06/when-was-the-speed-of-earths-rotation-first-calculated/#5e2ea10035ae

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