地球自轉(zhuǎn)速度究竟有多快?人們?nèi)粘I钪袝?huì)感到地球處于“平靜狀態(tài)”,似乎并沒(méi)有高速運(yùn)轉(zhuǎn),但事實(shí)上,地球一直環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)行,并繞著地軸發(fā)生自轉(zhuǎn)。
地球在不斷地移動(dòng),當(dāng)?shù)厍颦h(huán)繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)時(shí),也會(huì)繞著地軸旋轉(zhuǎn),就像一個(gè)籃球放在球員指尖上一樣。那么地球的運(yùn)動(dòng)究竟有多快呢?也就是它繞地軸自轉(zhuǎn)的速度,以及環(huán)繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的速度?更深遠(yuǎn)地講,太陽(yáng)系環(huán)繞銀河系運(yùn)行的速度有多快?
你可以想象一下,你的頭部轉(zhuǎn)動(dòng)就像是地球自轉(zhuǎn),地球繞地軸每隔24小時(shí)自轉(zhuǎn)一周(精確地講,應(yīng)該是23小時(shí)56分4秒),地球周長(zhǎng)為40070公里,所以如果用運(yùn)行距離除以時(shí)間時(shí),獲得的地球自轉(zhuǎn)速度是1670公里/小時(shí)。
與此同時(shí),地球還處于環(huán)繞太陽(yáng)的高速公轉(zhuǎn)狀態(tài)中,公轉(zhuǎn)速度達(dá)到110000公里/小時(shí),科學(xué)家們都知道,地球公轉(zhuǎn)一周的距離除以地球環(huán)繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)一周的時(shí)間(大約365天),即可獲得地球公轉(zhuǎn)速度。
要計(jì)算地球環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)行的距離,科學(xué)家需要做的就是確定一個(gè)宇宙圓周長(zhǎng),我們知道,平均而言,地球距離太陽(yáng)大約1.492億公里,其環(huán)繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的運(yùn)行路徑近似一個(gè)圓(實(shí)際上它更像一個(gè)橢圓,但用圓進(jìn)行計(jì)算更為簡(jiǎn)單)。太陽(yáng)到地球的距離就是這個(gè)圓的半徑,要獲得這個(gè)圓的周長(zhǎng),使用的方程式是:2*pi*半徑,也就是2*3.14*1.496億公里,一旦地球公轉(zhuǎn)的周長(zhǎng)計(jì)算,其軌道速度也可以確定。
太陽(yáng)系,包括太陽(yáng)和所有圍繞它運(yùn)行的天體,它們都位于銀河系內(nèi),并且繞著銀河系中心運(yùn)行。美國(guó)北卡羅萊納州立大學(xué)理論天體物理學(xué)家凱蒂·麥克稱,依據(jù)對(duì)其他恒星的觀測(cè),科學(xué)家們知道銀河系正在圍繞一個(gè)星系中心運(yùn)行,如果非常遙遠(yuǎn)的恒星似乎在移動(dòng),那是因?yàn)樘?yáng)系與那些遙遠(yuǎn)恒星相對(duì)位置相比處于移動(dòng)狀態(tài)。
為了將這個(gè)概念理論帶回現(xiàn)實(shí),麥克說(shuō):“如果我開始走路,就能感覺(jué)到我在移動(dòng),因?yàn)橄鄬?duì)于保持靜止?fàn)顟B(tài)的建筑物,我處于移動(dòng)之中,如果以更遠(yuǎn)的物體作為參考,例如:地平線上的一座山,當(dāng)我們走路時(shí),就會(huì)覺(jué)得這座山位置變動(dòng)較小,因?yàn)樗戎皩?duì)比的建筑物更遠(yuǎn)?!?/p>
通過(guò)研究其他恒星相對(duì)于太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng),科學(xué)家們已經(jīng)確定,太陽(yáng)系以72萬(wàn)公里/小時(shí)的速度圍繞銀河系中心運(yùn)行。然后是整個(gè)銀河系,它被其他大質(zhì)量結(jié)構(gòu)的引力拉伸至不同方向,例如:其他星系和星系團(tuán)。就像科學(xué)家可以依據(jù)其他恒星的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)判斷太陽(yáng)系的運(yùn)動(dòng)一樣,他們也可以利用其他星系的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)確定銀河系在宇宙中的運(yùn)動(dòng)速度。
麥克說(shuō):“盡管任何事物都在不停地移動(dòng),但地球表面的生物卻完全感覺(jué)不到,原因是飛機(jī)乘客感覺(jué)不到自己以數(shù)百公里的時(shí)速在空中快速飛行,當(dāng)飛機(jī)起飛時(shí),乘客會(huì)感覺(jué)到飛機(jī)在跑道上加速并迅速起飛,這種加重感覺(jué)是由飛機(jī)加速起飛造成的,一旦飛機(jī)在巡航高度飛行,乘客就感覺(jué)不到時(shí)速數(shù)百公里的速度,因?yàn)轱w機(jī)保持高空勻速飛行?!?/p>
飛機(jī)乘客感覺(jué)不到速度變化,因?yàn)樗麄儗?shí)際上自身沒(méi)有運(yùn)動(dòng)變化,與飛機(jī)保持同速飛行狀態(tài),沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。此時(shí),他們能感覺(jué)到自己處于快速移動(dòng)狀態(tài)的唯一方式就是觀看窗外路過(guò)的風(fēng)景。
對(duì)于站在地球表面的人們而言,我們感覺(jué)不到地球自轉(zhuǎn)的速度,因?yàn)榈厍蛟诟咚僮赞D(zhuǎn)的同時(shí),也高速環(huán)繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)。(葉傾城)