如何证明地球围绕太阳运转
地球环绕太阳的运动称为地球公转。因为同地球一起环绕太阳的还有太阳系的其他天体,太阳是它们共有的中心天体,故被称为“公”转。地球公转的方向是自西向东,公转一周的时间是一年。
地球公转产生的现象:
1、昼夜长短的变化。
2、春夏秋冬四季的更替。
3、正午太阳高度角的变化。
4、五带(热带、南北温带、南北寒带)的划分。
其实严格的说,地球不是绕着太阳转而是绕着地球与太阳组成系统的的质量中心而转动(如果不考虑其它天体的影响)。这是因为万有引力的作用集中体现于这一点,也就是说地球好像是受到这一个点的吸引。学了高中物理就知道,在这种情况下,只要初速度不是正朝着这一质量中心(地球显然是不朝着这一中心运动的幸运儿)就会作匀速圆周或椭圆运动,实际上真正的圆周运动是不存在的因为有阻力存在其速度会不断减小,当然这种减小在地球上很小,否则我们早被烤熟了。
由于太阳的质量比地球大得多,所以上面说的质量中心几乎就可以认为是在太阳中心。所以说地球绕着太阳转也没什么不可以。
如果宇宙中只有地球和太阳,那就真没法说是谁围着谁转了。但是情况不是这样的,太阳系内还有行星、小行星、彗星等天体,考虑所有这些天体之后,人们发现——地球围绕太阳转是最好的解释。
然后我们根据这一解释制造出了人造卫星和宇宙飞船,从此我们就可以从地球以外来看太阳和地球了,我们的飞行器已经拜访了太阳系内很多行星小行星和彗星,目前最远的几个已经快飞出太阳系了。
一个很好的地球以外看太阳的视角是美国2006年发射的一对小卫星,这对英文名叫做STEREO(你可以搜索到它)的小卫星是围绕太阳转的。假设张三站在你面前代表太阳,你是地球,现在你慢慢向两边伸出双臂,这两颗小卫星就像你的两只手,在你的一左一右环绕着张三(太阳),离地球越来越远向太阳后面包围去。
以上这些怎么用太阳绕地球转来解释呢,就算解释的通,能够让卫星上天吗?这理论又会变成多么复杂?
如果有人说存在一种外星生物,但我们永远也无法探测到他们(注意是永远)。相应的另一种说法是“这种外星生物根本不存在”,你觉得哪种更好?
下图STEREO目前的位置,黄点是太阳,绿点是地球,红和蓝的是STEREO的两颗卫星。
几百年前,人们就提出了很多证明地球自转的方法,著名的“傅科摆”使我们真正看到了地球的自转,但是,地球为什么会绕轴自转?为什么会绕太阳公转呢?这是一个多年来一直令科学家十分感兴趣的问题,粗略看来,旋转是宇宙间诸天体一种基本的运动形式,但要真正回答这个问题,还必须首先搞清楚地球和太阳系是怎么形成的。地球自转和公转的产生与太阳系的形成密切相关。
现代天文学理论认为,太阳系是由所谓的原始星云形成的,原始星云是一大片十分稀薄的气体云,50亿年前受某种扰动影响,在引力的作用下向中心收缩。经过漫长时期的演化,中心部分物质的密度越来越大,温度也越来越高,终于达到可以引发热核反应的程度,而演变成了太阳。在太阳周围的残余气体则逐渐形成一个旋转的盘状气体层,经过收缩、碰撞、捕获、积聚等过程,在气体层中逐步聚集成固体颗粒、微行星、原始行星,最后形成一个个独立的大行星和小行星等太阳系天体。
我们知道,要测量一个直线运动的物体运动快慢,可以用速度来表示,那么物体的旋转状况又用什么来衡量呢?一种办法就是用“角动量”。对于一个绕定点转动的物体而言,它的角动量等于质量乘以速度,再乘以该物体与定点的距离。物理学上有一条很重要的角动量守恒定律,它是说,一个转动物体。如果不受外力矩作用,它的角动量就不会因物体形状的变化而变化。例如一个芭蕾舞演员,当他在旋转过程中突然把手臂收起来的时候(质心与定点的距离变小),他的旋转速度就会加快,因为只有这样才能保证角动量不变。这一定律在地球自转速度的产生中起着重要作用。
形成太阳系的原始星云原来就带有角动量,在形成太阳和行星系统之后,它的角动量不会损失,但必然发生重新分布,各个星体在漫长的积聚物质的过程中分别从原始星云中得到了一定的角动量。由于角动量守恒,各行星在收缩过程中转速也将越来越快。地球也不例外,它所获得的角动量主要分配在地球绕太阳的公转,地月系统的相互绕转和地球的自转中,这就是地球自转的由来,但要真正分析地球和其他各大行星的公转运动和自转运动还需要科学家们做大量的研究工作。
这就是说,在地球的形成过程中,运动——尤其指旋转,自始至终伴随着地球的形成过程而不是地球形成之后再在某种原因下开始自转或公转的。
我们知道,太阳系的几乎所有天体包括小行星都自转,而且是按照右手定则的规律自转,所有或者说绝大多数天体的公转也都是右手定则。为什么呢?太阳系的前身是一团密云,受某种力量驱使,使它彼此相吸,这个吸积过程,使密度稀的逐渐变大,这就加速吸积过程。原始太阳星云中的质点最初处在混饨状,横冲直闯,逐渐把无序状态变成有序状态,一方面,向心吸积聚变为太阳,另外,就使得这团气体逐渐向扁平状发展,发展的过程中,势能变成动能,最终整个转起来了。开始转时,有这么转的,有那么转的,在某一个方向占上风之后,都变成了一个方向,这个方向就是现在发现的右手定则,也许有其他太阳系是左手定则,但在我们这个太阳系是右手定则。地球自转的能量来源就是由物质势能最后变成动能所致,最终是地球一方面公转,一方面自转。
答:证明地球公转:坚持每晚同一时间观察北斗七星,会发现北斗七星星座在由东向西慢慢移动,说明地球在由西向东围绕太阳公转。
答:1、昼夜长短的变化。2、春夏秋冬四季的更替。3、正午太阳高度角的变化。4、五带(热带、南北温带、南北寒带)的划分。
答:地球公转的方向是自西向东,公转一周的时间是一年。地球在茫茫的宇宙中,靠着太阳的吸引力绕着太阳公转。物质中有电磁力,相同的物质介质相互吸引,而不是相同的物质介质相互推挤。更多的东西会把更少的东西推成一个球,因为它们都在推,同样的东西在任何一点上推力都一样。推力也叫推力,推力是一个非...
答:用自己发明的望远镜观测天空,发现了亚里士多德的错误,以实际观察证明了地球不过是围绕太阳旋转的一颗行星。伽利略(1564~1642年)是意大利著名的物理学家、天文学家和数学家。青少年时期,伽利略虽然接受的是古典教育,但他思想活跃,对自然现象有敏锐的观察力和思考力,大学时,对数学和物理产生了浓厚的兴趣...
答:在广义相对论中,我们可以使用任意坐标系。你可以挑选一个以地球为固定中心的坐标系,在这个坐标系中,地球甚至可以不围绕着他的轴线旋转。接下来,当你从中推导出所有与之相关的运动方程,你就会发现,是太阳在运动,而不是地球。当然,这是一种非常呆板的方式,虽然从原则上来说,所有的方程式都成立,...
答:第三,地球公转引起了太阳的周年视运动。由于地球自西向东绕太阳公转,从地球上看到太阳在天球上的视位置也不断自西向东移动,当地球在公转轨道某一位置时,看到太阳在地球上的视位在将太阳投影到天球上的位置上。当地球公转到另一点时,太阳则移至相应点。地球在轨道上运动一周,看到太阳也好像在天球...
答:这意味着,地球在公转过程中地轴是平行移动的,因此地轴与地球轨道面的夹角(黄赤交角)保持不变。由于黄赤交角的存在,太阳直射点以一年为周期在南北回归线之间移动。在南北回归线之间,一年有两次太阳直射;在南北回归线上,一年有一次太阳直射;而在北回归线以北和南回归线以南的地区,一年中没有...
答:托勒密最早提出《地心说》,后来哥白尼通过观察金星体积的大小变化,证实了地球和金星一样是绕太阳公转的。哥白尼发现金星东西大距时星体变的稍小了些,这就证明了金星如果是绕地球公转的话,星体越亮就应该越大,可是结果相反,并且日心说能够更好的解释火星逆行现象。
答:使地球靠近自己。但同时,地球围着太阳做圆周运动时,又会产生一个远离太阳方向的离心力,这两种力相互牵制,达到一个相对的平衡,因此,地球便会不停地围着太阳运转。这种运动叫做地球的公转。地球公转一周的距离大约为9.4亿千米,而公转一周的时间约为一年,也就是365天零6小时9分9秒。
答:根据地球围绕太阳的运行周期,每年1月3日前后地球距离太阳最近,称为近日点,日地距离为1470万公里。7月4日前后地球距离太阳最远,称为远日点,日地距离是15192万公里。 地球公转的方向,是自西向东旋转。地球围绕太阳转动的轨道长度是94亿公里,走完全程所用的时间是365天5时48分46秒,即1个回归年...