Orijinal boyut: 280x180
Tür: jpg Tarih: 2015-11-16

Dünyanın kendi ekseni etrafında ne kadar hızlı döndüğünü ve dönüş hızı hala küçük olmamasına rağmen Dünya üzerinde nasıl istikrarlı bir şekilde yürümeyi başardığımızı hiç merak ettiniz mi? Dünyanın bizi üzerinde tutan bir çekim kuvveti olduğu ve Dünya'nın devasa ataletinin dönüşü hissetmemize izin vermediği gerçeğiyle başlayalım! Bu makale, Dünya'nın kendi ekseni etrafındaki hızının ne olduğunu bulmamıza yardımcı olacak ve aynı zamanda Dünya'nın Güneş etrafında ne kadar hızlı döndüğünü de anlatacak.

Dünyanın hızından bahsederken hızın göreceli bir nicelik olduğunu ve bu nedenle her zaman başka bir göreceli nesneyle karşılaştırılarak ölçüldüğünü aklımızda tutmalıyız. Bu, hareketin yalnızca bir referans noktası olduğunda ölçülebileceği anlamına gelir. Örneğin Dünya'nın hızı ancak kendi eksenine, Samanyolu'na, Güneş Sistemi'ne, çevredeki astronomik cisimlere veya Güneş'e göre hesaplanabilir. Bu nedenle, örneğin Dünyanın Güneş etrafında dönme hızını öğrenmek için özel Astronomik Birimler kullanmanız gerekir. Dünyanın Güneş etrafında bir devrimi tamamlaması bir yıl veya 365 gün sürer. Dünya, Güneş etrafındaki yörüngesinde 150 milyon km yol kat eder. Bu nedenle Dünya, Güneş etrafında yaklaşık 30 km/sn hızla döner.

Dünya bunu yapar tam dönüş eksen etrafında 23 saat 56 dakika 04.09053 saniye sürer, bu süre yaklaşık olarak günün uzunluğuna göre alınır - 24 saat. Dünyanın ekseni, Dünyanın merkezinden, Kuzeyden ve Kuzeyden geçen hayali bir çizgidir. Güney Kutbu A. Dünyanın ne kadar hızlı döndüğünü anlamak için, Dünya'nın ekvatorda ne kadar hızlı döndüğünü bulmamız gerekir. Bunun için Dünya'nın ekvatordaki çevresini yani 40.070 km'yi bilmemiz gerekiyor. Şimdi ekvatorun çevresini günün uzunluğuna bölerek dünyanın kendi ekseni etrafındaki dönüş hızını elde ederiz:

40070 km/ 24 saat = 1674,66 km/saat

1674,66 km/saat değeri, Dünya'nın ekvatorda kendi ekseni etrafında hangi hızda döndüğü sorusunun cevabıdır. Ancak bu hız sabit olarak kabul edilemez çünkü dönüş hızı çeşitli yerler farklı. Hız, dünya yüzeyindeki bir noktanın konumuna, yani bu noktanın ekvatordan ne kadar uzakta olduğuna bağlı olarak değişir. Mesele şu ki, ekvatorda Dünya'nın çevresi en büyüktür ve bu nedenle ekvatorda olduğunuzda, dünyanın yüzeyiyle birlikte 24 saat içinde Dünya ekseni etrafında en büyük mesafeyi kat edersiniz. Ancak Kuzey Kutbu'na yaklaştığınızda dünya yüzeyinin çevresi azalır ve siz ve Dünya 24 saatte daha az mesafe kat edersiniz.

İdeal durumda Kuzey ve Güney Kutuplarındaki dönüş hızı sıfıra düşer! Bu nedenle, Dünya'nın kendi ekseni etrafında dönme hızı, yerin enlem konumuna bağlıdır. Hız ekvatorda en yüksektir, ardından Kuzey veya Güney Kutbu'na yaklaştıkça azalır. Örneğin Alaska'da Dünya'nın dönüş hızı saatte sadece 570 km'dir! Orta enlemlerde dönüş hızı ortalama değerine ulaşır. Örneğin New York ve Avrupa gibi yerlerde Dünya'nın dönüş hızı yaklaşık 1125 -1450 km/saattir.

Dünyanın kendi ekseni etrafında ne kadar hızlı döndüğü konusunu artık daha iyi bildiğinizi umuyoruz. Bulunduğunuz yerdeki dünyanın çevresini hesaplamak için, bildiğiniz gibi açılarla verilen enleminizin açısının kosinüsünü belirlemeniz yeterlidir, haritaya daha yakından bakmanız yeterlidir. Daha sonra kendi enleminizdeki çevreyi elde etmek için bu değeri Dünya'nın ekvatordaki çevresi ile çarpmanız gerekir. Çevreyi 24'e (gündeki saat sayısı) bölerek bulunduğunuz yerdeki Dünya'nın kendi ekseni etrafında dönüş hızını elde edersiniz.

Merhaba sevgili okuyucular! Bugün Dünya konusuna değinmek istedim ve Dünya'nın nasıl döndüğüne dair bir paylaşımın işinize yarayacağını düşündüm. 🙂 Sonuçta gece, gündüz ve mevsimler buna bağlıdır. Her şeye daha yakından bakalım.

Gezegenimiz kendi ekseni etrafında ve Güneş'in etrafında dönmektedir. Kendi ekseni etrafında bir devrim yaptığında bir gün, Güneş çevresinde döndüğünde ise bir yıl geçer. Bu konuda daha fazlasını aşağıda okuyun:

Dünyanın ekseni.

Dünyanın ekseni (Dünyanın dönme ekseni) – bu, Dünya'nın günlük dönüşünün gerçekleştiği düz çizgidir; bu çizgi merkezden geçer ve Dünya yüzeyiyle kesişir.

Dünyanın dönme ekseninin eğimi.

Dünyanın dönme ekseni düzleme 66°33' açıyla eğimlidir; bunun sayesinde oluyor. Güneş Kuzey Dönencesi'nin (23°27' N) üzerinde olduğunda, Kuzey Yarımküre'de yaz başlar ve Dünya Güneş'e en uzak mesafede bulunur.

Güneş Güney Dönencesi'nin (23°27' G) üzerine doğduğunda, Güney Yarımküre yaz başlıyor.

Kuzey Yarımküre'de kış bu zamanda başlıyor. Ay, Güneş ve diğer gezegenlerin çekimleri eğim açısını değiştirmez dünyanın ekseni, ancak dairesel bir koni boyunca hareket ettiği gerçeğine yol açar. Bu harekete devinim denir.

Kuzey Kutbu artık Kuzey Yıldızına işaret ediyor.Önümüzdeki 12.000 yıl boyunca, devinimin bir sonucu olarak, Dünya'nın ekseni yaklaşık olarak yarıya kadar ilerleyecek ve Vega yıldızına doğru yönelecektir.

Yaklaşık 25.800 yaşında tam döngü devinim ve iklim döngüsünü önemli ölçüde etkiler.

Yılda iki kez Güneş ekvatorun tam üzerindeyken, ayda iki kez Ay benzer konumdayken devinimden kaynaklanan çekim sıfıra düşer ve devinim oranında periyodik bir artış ve azalma olur.

Dünya eksenindeki bu tür salınım hareketleri, her 18,6 yılda bir zirveye ulaşan nutasyon olarak bilinir. İklim üzerindeki etkisinin önemi bakımından bu periyodiklik ikinci sırada yer almaktadır. mevsimlerdeki değişiklikler.

Dünyanın kendi ekseni etrafında dönmesi.

Dünyanın günlük dönüşü - Dünyanın saat yönünün tersine veya batıdan doğuya doğru hareketi Kuzey Kutbu barış. Dünyanın dönmesi günün uzunluğunu belirler ve gece ile gündüz arasındaki değişime neden olur.

Dünya kendi ekseni etrafında bir devrimi 23 saat 56 dakika 4,09 saniyede tamamlar. Güneş etrafında bir devrim sırasında Dünya yaklaşık 365 ¼ devrim yapar, bu bir yıl veya 365 ¼ güne eşittir.

Her dört yılda bir takvime bir gün daha eklenir, çünkü bu tür her devrim için bir güne ek olarak günün dörtte biri daha harcanır. Dünyanın dönüşü giderek yavaşlıyor yerçekimi çekimi Ay, her yüzyılda bir günü yaklaşık 1/1000 s kadar uzatır.

Jeolojik verilere bakılırsa, Dünya'nın dönüş hızı değişebilir, ancak bu oran %5'ten fazla olamaz.

Dünya, Güneş'in etrafında, batıdan doğuya doğru yaklaşık 107.000 km/saat hızla, daireye yakın eliptik bir yörüngede döner. Güneş'e ortalama uzaklık 149.598 bin km olup, en küçüğü ile en büyüğü arasındaki fark uzun mesafe 4,8 milyon km.

Dünya'nın yörüngesinin dışmerkezliği (daireden sapması), 94 bin yıl süren bir döngü boyunca az da olsa değişmektedir. Karmaşık bir iklim döngüsünün oluşumunun Güneş'e olan mesafedeki değişikliklerle kolaylaştırıldığı ve buzul çağlarında buzulların ilerlemesi ve geri çekilmesinin bireysel aşamalarıyla ilişkili olduğuna inanılmaktadır.

Geniş Evrenimizde her şey çok karmaşık ve hassas bir şekilde düzenlenmiştir. Ve Dünyamız onun içinde sadece bir nokta ama o bizim yerli ev Dünyanın nasıl döndüğüyle ilgili yazımızda bunun hakkında biraz daha fazla bilgi edindik. Dünya ve Evrenin incelenmesiyle ilgili yeni yazılarda görüşmek üzere🙂

Çocukluğumuzdan beri bize tanıdık gelen yaşamın birçok özelliği, kozmik ölçekteki süreçlerin sonucudur. Gece ve gündüzün değişimi, mevsimler, Güneş'in ufkun üzerinde olduğu sürenin süresi, Dünya'nın nasıl ve hangi hızda döndüğü, uzaydaki hareketinin özellikleri ile ilişkilidir.

Hayali çizgi

Herhangi bir gezegenin ekseni, hareketi tanımlama kolaylığı için yaratılmış spekülatif bir yapıdır. Kutupların arasından zihinsel olarak bir çizgi çizerseniz, bu Dünya'nın ekseni olacaktır. Etrafında dönüş, gezegenin iki ana hareketinden biridir.

Eksen, ekliptik düzlemi (Güneş etrafındaki düzlem) ile 90° yapmaz, diklikten 23°27" sapar. Gezegenin batıdan doğuya, yani saat yönünün tersine döndüğüne inanılır. eksen etrafındaki hareket Kuzey kutbunda gözlemlendiğindeki gibi görünür.

Reddedilemez kanıt

Bir zamanlar gezegenimizin sabit olduğuna ve gökyüzünde sabitlenen yıldızların onun etrafında döndüğüne inanılıyordu. Yeterli uzun zaman Tarihte hiç kimse Dünya'nın yörüngede veya kendi ekseni etrafında ne kadar hızlı döndüğüyle ilgilenmedi, çünkü "eksen" ve "yörünge" kavramları buna uymuyordu. bilimsel bilgi O dönem. Dünyanın kendi ekseni etrafında sürekli döndüğünün deneysel kanıtı 1851'de Jean Foucault tarafından elde edildi. Nihayet geçen yüzyılda bundan hâlâ şüphe duyan herkesi ikna etti.

Deney, içine bir sarkaç ve bölmeli bir dairenin yerleştirildiği bir kubbe altında gerçekleştirildi. Sallanan sarkaç her yeni hareketle birkaç kademe kayıyordu. Bu ancak gezegenin dönmesiyle mümkündür.

Hız

Dünya kendi ekseni etrafında ne kadar hızlı dönüyor? Farklı coğrafi noktaların hızları aynı olmadığından bu soruya net bir cevap vermek oldukça zordur. Alan ekvatora ne kadar yakınsa o kadar yüksektir. Örneğin İtalya bölgesinde hız değeri 1200 km/saat olarak tahmin ediliyor. Ortalama olarak gezegen saatte 15 derece yol alır.

Günün uzunluğu dünyanın dönüş hızıyla ilişkilidir. Gezegenimizin kendi ekseni etrafında bir devrim yaptığı süre iki şekilde belirlenir. Yıldız gününü veya yıldız gününü belirlemek için Güneş dışındaki herhangi bir yıldız referans sistemi olarak seçilir. 23 saat 56 dakika 4 saniye sürer. Eğer için başlangıç ​​noktası Armatürümüz alınırsa güne güneş denir. Ortalama süreleri 24 saattir. Gezegenin yıldıza göre konumuna bağlı olarak biraz değişir; bu, hem kendi ekseni etrafındaki dönüş hızını hem de Dünya'nın yörüngede dönme hızını etkiler.

Merkezin çevresinde

Gezegenin ikinci en önemli hareketi yörüngede “dönmesi”dir. Hafifçe uzatılmış bir yörünge boyunca sürekli hareket, insanlar tarafından en sık mevsim değişikliği nedeniyle hissedilir. Dünyanın Güneş etrafında dönme hızı bizim için öncelikle zaman birimleriyle ifade edilir: Bir devrim 365 gün 5 saat 48 dakika 46 saniye, yani astronomik bir yıl sürer. Kesin rakam neden her dört yılda bir Şubat ayında fazladan bir gün olduğunu açıkça açıklıyor. Bu süre içinde biriken ve yılın kabul edilen 365 gününe dahil olmayan saatlerin toplamını temsil eder.

Yörünge Özellikleri

Daha önce belirtildiği gibi, Dünya'nın yörüngede dönme hızı, ikincisinin özellikleriyle ilişkilidir. Gezegenin yörüngesi ideal bir daireden farklıdır; biraz uzamıştır. Sonuç olarak Dünya yıldıza ya yaklaşır ya da ondan uzaklaşır. Gezegen ve Güneş minimum bir mesafeyle ayrıldığında, bu konuma günberi denir. Maksimum mesafe günöteye karşılık gelir. Birincisi 3 Ocak'a, ikincisi ise 5 Temmuz'a denk geliyor. Ve bu noktaların her biri için şu soru soruluyor: "Dünya yörüngede hangi hızda dönüyor?" - kendi cevabı var. Günöte için bu hız 29,27 km/s, günberi için ise 30,27 km/s'dir.

Günün uzunluğu

Dünyanın kendi yörüngesindeki dönme hızı ve genel olarak gezegenin Güneş etrafındaki hareketi, hayatımızın birçok nüansını belirleyen bir takım sonuçlara sahiptir. Örneğin bu hareketler günün uzunluğunu etkiler. Güneş gökyüzündeki konumunu sürekli değiştirir: Gün doğumu ve gün batımı noktaları değişir, öğle vakti yıldızın ufkun üzerindeki yüksekliği biraz farklılaşır. Bunun sonucunda gece ve gündüzün uzunluğu değişir.

Bu iki değer yalnızca Güneş'in merkezinin gök ekvatorunu geçtiği ekinoksta çakışır. Eksenin eğimi yıldıza göre nötrdür ve ışınları ekvatora dikey olarak düşer. İlkbahar ekinoksu 20-21 Mart'a, sonbahar ekinoksu ise 22-23 Eylül'e denk geliyor.

Gündönümü

Yılda bir kez, günde maksimum uzunluğuna ulaşır ve altı ay sonra minimuma ulaşır. Bu tarihlere genellikle gündönümü denir. Yaz 21-22 Haziran'da, kış ise 21-22 Aralık'ta düşer. İlk durumda gezegenimiz yıldıza göre eksenin kuzey kenarı Güneş yönüne bakacak şekilde konumlandırılmıştır. Sonuç olarak, ışınlar Kuzey Kutup Dairesi'nin ötesindeki bölgenin tamamına dikey olarak düşüyor ve aydınlatıyor. Güney Yarımküre'de ise tam tersi Güneş ışınları Yalnızca ekvator ile Kuzey Kutup Dairesi arasındaki bölgeye ulaşırlar.

Kış gündönümünde olaylar tamamen aynı şekilde ilerler, yalnızca yarım küreler rol değiştirir: Güney Kutbu aydınlatılır.

Mevsimler

Yörünge konumu, Dünyanın Güneş etrafında dönme hızından daha fazlasını etkiler. Gezegenin ekseninin eğiminin yanı sıra yıldızdan ayıran mesafedeki değişikliklerin bir sonucu olarak, güneş ışınımı yıl boyunca eşit olmayan bir şekilde dağılır. Bu da mevsimlerin değişmesine neden oluyor. Dahası, kış ve yaz yarı yıllarının süresi farklıdır: birincisi 179 gün ve ikincisi - 186. Bu tutarsızlığa, eksenin ekliptik düzlemine göre aynı eğimi neden olur.

Hafif kemerler

Dünyanın yörüngesinin başka bir sonucu daha var. Yıllık hareket, Güneş'in ufkun üzerindeki pozisyonunda bir değişikliğe yol açar ve bunun sonucunda gezegende aydınlatma kuşakları oluşur:

Sıcak bölgeler, Güney ve Kuzey Tropikler arasında, Dünya topraklarının %40'ında yer almaktadır. Adından da anlaşılacağı gibi, ısının çoğunun geldiği yer burasıdır.

Kuzey Kutup Dairesi ile Tropikler arasındaki ılıman bölgeler, mevsimlerin belirgin bir şekilde değişmesiyle karakterize edilir.

Kuzey Kutup Dairesi'nin ötesinde yer alan kutup bölgeleri, yıl boyunca düşük sıcaklıklarla karakterize edilir.

Genel olarak gezegenlerin hareketi ve özel olarak Dünya'nın yörüngedeki hızı diğer süreçleri de etkiler. Bunların arasında nehirlerin akışı, mevsimlerin değişmesi ve bitkilerin, hayvanların ve insanların belirli yaşam ritimleri yer alır. Ayrıca Dünya'nın dönmesi, aydınlatma ve yüzey sıcaklığı üzerindeki etkisi nedeniyle tarımsal çalışmaları da etkilemektedir.

Bugün okulda Dünya'nın dönme hızının ne olduğu, Güneş'e olan uzaklığının ne olduğu ve gezegenin hareketiyle ilgili diğer özellikler incelenmektedir. Ancak düşünürseniz, bunlar hiç de açık değildir. Böyle bir düşünce aklıma geldiğinde, büyük ölçüde olağanüstü zekaları sayesinde Dünya'nın kozmik yaşamının yasalarını keşfedebilen, bunları tanımlayabilen ve daha sonra kanıtlayıp açıklayabilen bilim adamlarına ve araştırmacılara içtenlikle teşekkür etmek isterim. dünyanın geri kalanı.

Dünyanın kendi ekseni etrafında dönmesi

Dünyanın dönüşü, Dünya'nın yüzeyinde, iç kısmında, atmosferde ve okyanuslarda ve yakın uzayda meydana gelen birçok astronomik ve jeofizik olayı yansıtan Dünya'nın hareketlerinden biridir.

Dünyanın dönüşü, gündüz ve gecenin değişimini, görünürdeki günlük hareketi açıklar. gök cisimleri, bir ipliğe asılan yükün salınım düzleminin dönmesi, düşen cisimlerin doğuya sapması vb. Dünyanın dönmesi nedeniyle, yüzeyinde hareket eden cisimler, etkisi ortaya çıkan Coriolis kuvvetine maruz kalır. Kuzey Yarımküre'deki nehirlerin sağ kıyılarının ve Güney Yarımküre Dünya'daki sol kıyılarının erozyonunda ve atmosferik dolaşımın bazı özelliklerinde. Dünyanın dönmesinin yarattığı merkezkaç kuvveti, ekvatordaki ve Dünya'nın kutuplarındaki yerçekimi ivmesindeki farklılıkları kısmen açıklıyor.

Dünyanın dönme düzenini incelemek için iki koordinat sistemi tanıtılmıştır. ortak başlangıç Dünya'nın kütle merkezinde (Şekil 1.26). Dünyanın sistemi X 1 Y 1 Z 1, Dünyanın günlük dönüşüne katılır ve dünya yüzeyindeki noktalara göre hareketsiz kalır. XYZ yıldız koordinat sistemi Dünya'nın günlük dönüşüyle ​​ilgili değildir. Her ne kadar kökeni kozmik uzayda bir miktar ivme ile hareket etse de, Dünya'nın Galaksideki Güneş etrafındaki yıllık hareketine katılarak, nispeten uzak yıldızların bu hareketi tekdüze ve doğrusal olarak kabul edilebilir. Bu nedenle, Dünya'nın bu sistemdeki hareketi (ve herhangi bir gök nesnesi), eylemsiz bir referans sistemi için mekanik yasalarına göre incelenebilir. XOY düzlemi ekliptik düzlemle aynı hizadadır ve X ekseni noktaya yönlendirilir bahar ekinoksuγ başlangıç ​​dönemi. Dünyanın ana eylemsizlik eksenlerini, dünyanın koordinat sisteminin eksenleri olarak almak uygundur; başka bir eksen seçimi mümkündür. Dünya sisteminin yıldız sistemine göre konumu genellikle üç Euler açısı ψ, υ, φ ile belirlenir.

Şekil 1.26. Dünyanın dönüşünü incelemek için kullanılan koordinat sistemleri

Dünyanın dönüşüne ilişkin temel bilgiler, gök cisimlerinin günlük hareketlerinin gözlemlenmesinden elde edilir. Dünyanın dönüşü batıdan doğuya doğru gerçekleşir, yani. Dünyanın Kuzey Kutbu'ndan görüldüğü gibi saat yönünün tersine.

Ekvatorun ilk dönemin ekliptiğine ortalama eğimi (υ açısı) neredeyse sabittir (1900'de 23° 27¢ 08.26²'ye eşitti ve 20. yüzyılda 0,1²'den daha az arttı). Dünya ekvatoru ile ilk çağın ekliptiğinin kesişme çizgisi (düğüm çizgisi) ekliptik boyunca yavaşça doğudan batıya doğru hareket ederek yüzyılda 1° 13¢ 57,08² hareket eder, bunun sonucunda ψ açısı değişir. 25.800 yılda 360° (devinim). OR'nin anlık dönme ekseni her zaman neredeyse Dünya'nın en küçük eylemsizlik ekseniyle çakışır. 19. yüzyılın sonlarından itibaren yapılan gözlemlere göre bu eksenler arasındaki açı 0,4²'yi geçmemektedir.

Dünyanın gökyüzündeki herhangi bir noktaya göre kendi ekseni etrafında bir devrim yaptığı süreye gün denir. Günün uzunluğunu belirleyen noktalar şunlar olabilir:

· ilkbahar ekinoks noktası;

· Güneş'in görülebilir diskinin merkezi, yıllık sapma nedeniyle yer değiştirmiştir ("gerçek Güneş");

· “Ortalama Güneş”, gökyüzündeki konumu herhangi bir an için teorik olarak hesaplanabilen hayali bir noktadır.

Bu noktalarla tanımlanan üç farklı zaman periyodu sırasıyla yıldız, gerçek güneş ve ortalama güneş günleri olarak adlandırılır.

Dünyanın dönme hızı göreceli değerle karakterize edilir

burada Pz, dünyasal bir günün süresidir, T, 86400 s'ye eşit olan standart bir günün (atomik) süresidir;

- karasal ve standart günlere karşılık gelen açısal hızlar.

ω değeri yalnızca dokuzuncu – sekizinci basamakta değiştiği için ν değerleri 10 -9 -10 -8 mertebesindedir.

Güneş, ekliptik boyunca Dünya'nın döndüğü yönde hareket ettiğinden, Dünya, yıldızlara göre kendi ekseni etrafında Güneş'e göre daha kısa bir sürede tam bir devrim yapar.

Yıldız günü, Dünya'nın herhangi bir yıldıza göre kendi ekseni etrafında dönme periyoduna göre belirlenir, ancak yıldızların kendilerine ait ve dahası çok karmaşık hareketleri olduğundan, yıldız gününün başlangıcının sayılması gerektiği kabul edildi. İlkbahar ekinoksunun üst zirvesinden itibaren yıldız gününün uzunluğu, aynı meridyen üzerinde bulunan ilkbahar ekinoksunun birbirini takip eden iki üst zirvesi arasındaki süre olarak alınır.

Presesyon ve nutasyon olayları nedeniyle karşılıklı düzenleme Gök ekvatoru ve ekliptik sürekli değişiyor, bu da ilkbahar ekinoksunun ekliptik üzerindeki konumunun buna göre değiştiği anlamına geliyor. Yıldız gününün, Dünya'nın günlük dönüşünün gerçek periyodundan 0,0084 saniye daha kısa olduğu ve ekliptik boyunca hareket eden Güneş'in, yıldızlara göre aynı yere ulaşmadan ilkbahar ekinoks noktasına daha erken ulaştığı tespit edilmiştir.

Dünya da Güneş'in etrafında bir daire içinde değil, bir elips şeklinde dönüyor, bu nedenle Güneş'in hareketi bize Dünya'dan dengesiz görünüyor. Kışın gerçek güneş günleri yaz aylarına göre daha uzundur. Örneğin Aralık ayının sonunda 24 saat 04 dakika 27 saniye, Eylül ortasında ise 24 saat 03 dakikadır. 36 saniye. Ortalama birim başına güneşli günler 24 saat 03 dakika olarak kabul edilir. 56,5554 saniye yıldız zamanı.

Dünyanın yörüngesinin eliptik olması nedeniyle, Dünya'nın Güneş'e göre açısal hızı yılın zamanına bağlıdır. Dünya, yörüngesinin Güneş'ten en uzak noktası olan günberi noktasındayken yörüngesinde en yavaş hareket eder. Sonuç olarak, gerçek güneş gününün süresi yıl boyunca aynı değildir - yörüngenin eliptikliği, 7,6 dakikalık genliğe sahip bir sinüzoid tarafından tanımlanabilen bir yasaya göre gerçek güneş gününün süresini değiştirir. ve 1 yıllık bir süre.

Günün eşitsizliğinin ikinci nedeni, dünya ekseninin ekliptiğe doğru eğimidir, bu da Güneş'in yıl boyunca ekvatordan yukarı ve aşağı doğru belirgin hareketine yol açar. Güneş'in ekinoksların yakınında doğrudan yükselişi (Şekil 1.17), ekvator'a paralel hareket ettiği gündönümlerine göre daha yavaş değişir (Güneş ekvatora belli bir açıyla hareket ettiğinden). Sonuç olarak, gerçek güneş gününün süresine 9,8 dakikalık genliğe sahip sinüzoidal bir terim eklenir. ve altı aylık bir süre. Gerçek güneş gününün uzunluğunu değiştiren ve zamana bağlı başka periyodik etkiler de vardır, ancak bunlar küçüktür.

Bu etkilerin birleşik eyleminin bir sonucu olarak, en kısa gerçek güneş günleri 26-27 Mart ve 12-13 Eylül tarihlerinde, en uzun gerçek güneş günleri ise 18-19 Haziran ve 20-21 Aralık tarihlerinde gözlemlenmektedir.

Bu değişkenliği ortadan kaldırmak için, ortalama Güneş'e bağlı olan ortalama güneş gününü kullanırlar - gerçek Güneş gibi ekliptik boyunca değil, gök ekvatoru boyunca düzgün bir şekilde hareket eden ve Güneş'in merkeziyle çakışan koşullu bir nokta. ilkbahar ekinoksu anında. Ortalama Güneş'in gök küresi boyunca dönüş periyodu tropik bir yıla eşittir.

Ortalama güneş günü, gerçek güneş günü gibi periyodik değişikliklere tabi değildir, ancak süresi, Dünya'nın eksenel dönüş periyodundaki değişikliklere ve (daha az ölçüde) tropikal yılın uzunluğundaki değişikliklere bağlı olarak monoton olarak değişir. yüzyılda yaklaşık 0,0017 saniye artmaktadır. Böylece, 2000 yılı başında ortalama güneş gününün süresi 86400.002 SI saniyeye eşitti (SI saniyesi, atom içi periyodik süreç kullanılarak belirlenir).

Bir yıldız günü 365.2422/366.2422=0.997270 ortalama güneş günüdür. Bu değer yıldız zamanının güneş zamanına sabit oranıdır.

Ortalama güneş zamanı ve yıldız zamanı birbiriyle aşağıdaki ilişkilerle ilişkilidir:

24 saat Çar. güneş zamanı = 24 saat. 03 dk. 56.555 saniye. yıldız zamanı

1 saat = 1 saat. 00 dk. 09.856 sn.

1 dakika. = 1 dakika 00.164 sn.

1 saniye. = 1,003 sn.

24 saat yıldız zamanı = 23 saat 56 dakika. 04.091 sn. evlenmek güneş zamanı

1 saat = 59 dakika 50.170 sn.

1 dakika. = 59,836 sn.

1 saniye. = 0,997 sn.

Herhangi bir boyuttaki zaman (yıldız, gerçek güneş veya ortalama güneş) farklı meridyenlerde farklıdır. Ancak aynı meridyen üzerinde aynı anda bulunan tüm noktalar aynı saate sahiptir ve buna yerel saat denir. Aynı paralel boyunca batıya veya doğuya doğru ilerlerken, başlangıç ​​noktasındaki saat, bu paralelde bulunan diğer tüm coğrafi noktaların yerel saatine karşılık gelmeyecektir.

Bu dezavantajı bir dereceye kadar ortadan kaldırmak için Kanadalı S. Flushing, standart zamanın getirilmesini önerdi; Dünya yüzeyini, her biri komşu bölgeden 15° boylamda olan 24 zaman dilimine bölmeye dayanan bir zaman sayma sistemi. Yanıp sönme, dünya haritasına 24 ana meridyeni yerleştirir. Bunların yaklaşık 7,5° doğusunda ve batısında, bu bölgenin zaman diliminin sınırları geleneksel olarak çizilmiştir. Aynı zaman diliminin tüm noktaları için her andaki zamanı aynı kabul edildi.

Flushing'den önce dünyanın birçok ülkesinde farklı başlangıç ​​meridyenlerine sahip haritalar yayınlanıyordu. Yani örneğin Rusya'da Pulkovo Gözlemevi'nden, Fransa'da Paris Gözlemevi'nden, Almanya'da - Berlin Gözlemevi'nden, Türkiye'de - İstanbul Gözlemevi'nden geçen meridyenden boylamlar sayıldı. Standart zamanı tanıtmak için tek bir başlangıç ​​meridyenini birleştirmek gerekiyordu.

Standart saat ilk kez Amerika Birleşik Devletleri'nde 1883 ve 1884'te tanıtıldı. Washington'da Rusya'nın da katıldığı Uluslararası Konferansta standart saat konusunda mutabakata varılan bir karar alındı. Konferans katılımcıları başlangıç ​​veya başlangıç ​​meridyenini Greenwich Gözlemevi'nin meridyeni olarak kabul etmeye karar verdiler ve Greenwich meridyeninin yerel ortalama güneş saatine evrensel veya dünya saati adı verildi. Konferansta sözde “tarih çizgisi” de oluşturuldu.

Ülkemizde standart saat 1919 yılında uygulamaya konmuştur. Uluslararası zaman dilimleri sistemi ve o dönemde var olan idari sınırlar temel alınarak, RSFSR haritasına II'den XII'ye kadar olan zaman dilimleri uygulandı. Greenwich meridyeninin doğusunda yer alan zaman dilimlerinin yerel saati bölgeden bölgeye bir saat artar ve buna karşılık Greenwich'in batısında bir saat azalır.

Takvim günlerine göre zamanı hesaplarken hangi meridyende başladığını belirlemek önemlidir. yeni tarih(ayın günü). Uluslararası anlaşmaya göre, tarih çizgisi çoğunlukla Greenwich'ten 180° uzakta olan meridyen boyunca uzanır ve ondan uzaklaşır: batıda - Wrangel Adası ve Aleutian Adaları yakınında, doğuda - Asya kıyılarının açıklarında. Fiji, Samoa, Tongatabu, Kermandek ve Chatham adaları.

Tarih çizgisinin batısında ayın günü her zaman doğusundakinin bir fazlasıdır. Dolayısıyla bu çizgiyi batıdan doğuya geçtikten sonra ay sayısını bir azaltmak, doğudan batıya geçtikten sonra ise bir artırmak gerekir. Bu tarih değişikliği genellikle Uluslararası Tarih Çizgisini geçtikten sonraki en yakın gece yarısında yapılır. Yeni takvim ayının ve Yılbaşı uluslararası tarih çizgisiyle başlar.

Böylece tarih çizgisinin esas olarak geçtiği başlangıç ​​meridyeni ve 180°D meridyeni dünyayı batı ve doğu yarımkürelere böler.

İnsanlık tarihi boyunca, Dünyanın günlük dönüşü her zaman ideal bir zaman standardı olarak hizmet etmiş, insanların faaliyetlerini düzenleyen, tekdüzelik ve doğruluğun sembolü olmuştur.

MÖ zamanını belirlemek için kullanılan en eski araç, Yunanca'da bir işaretçi olan bir gnomondu, düz bir alan üzerinde dikey bir sütundu; gölgesi, Güneş hareket ettikçe yönünü değiştirerek, üzerinde işaretlenmiş bir ölçekte günün şu veya bu saatini gösteriyordu. direğin yakınında toprak. Güneş saatleri MÖ 7. yüzyıldan beri bilinmektedir. Başlangıçta Mısır'da ve Orta Doğu ülkelerinde yaygındılar, oradan Yunanistan ve Roma'ya taşındılar ve hatta daha sonra Batı ve Batı ülkelerine de girdiler. Doğu Avrupa. Gnomonik sorular - yapma sanatı güneş saati ve bunları kullanma yeteneği - gökbilimciler ve matematikçiler tarafından incelendi Antik Dünya, Orta Çağ ve modern zamanlar. 18. yüzyılda ve 19. yüzyılın başında. Gnomonik matematik ders kitaplarında sunuldu.

Ve ancak 1955'ten sonra, fizikçilerin ve gökbilimcilerin zamanın doğruluğuna yönelik talepleri büyük ölçüde arttığında, bir zaman standardı olarak Dünya'nın günlük dönüşüyle ​​yetinmek imkansız hale geldi; bu, zaten gerekli doğrulukla eşitsizdi. Dünyanın dönüşüyle ​​belirlenen zaman, kutbun hareketleri ve kutuplar arasındaki açısal momentumun yeniden dağılımı nedeniyle eşit değildir. çeşitli parçalar Dünya (hidrosfer, manto, sıvı çekirdek). Zamanlama için benimsenen meridyen, EOR noktası ve ekvator üzerinde sıfır boylamına karşılık gelen nokta tarafından belirlenir. Bu meridyen Greenwich'e çok yakın.

Dünyanın dengesiz bir şekilde dönmesi, günün uzunluğunda değişikliklere neden olur. Dünyanın dönüş hızı, en basit şekilde, Dünya gününün süresinin standarttan (86.400 s) sapması ile karakterize edilebilir. Dünyanın günü ne kadar kısa olursa, Dünya o kadar hızlı döner.

Dünyanın dönüş hızındaki değişikliklerin büyüklüğünde üç bileşen vardır: sürekli yavaşlama, periyodik mevsimsel dalgalanmalar ve düzensiz ani değişiklikler.

Dünyanın dönüş hızındaki seküler yavaşlama, Ay ve Güneş'in gelgit çekim kuvvetlerinin etkisinden kaynaklanmaktadır. Gelgit kuvveti, Dünya'yı, merkezini rahatsız edici cismin merkezine (Ay veya Güneş) bağlayan düz bir çizgi boyunca uzatır. Bu durumda, sonuç ekvator düzlemine denk gelirse Dünya'nın sıkıştırma kuvveti artar, tropiklere doğru saptığında azalır. Sıkıştırılmış Dünya'nın eylemsizlik momenti, deforme olmamış küresel bir gezegeninkinden daha büyüktür ve Dünya'nın açısal momentumu (yani eylemsizlik momentinin açısal hıza oranı) sabit kalması gerektiğinden, Dünya'nın dönüş hızı sıkıştırılmış Dünya, deforme olmamış Dünya'dan daha azdır. Ay ve Güneş'in eğimleri, Dünya'dan Ay ve Güneş'e olan mesafelerin sürekli değişmesi nedeniyle gelgit kuvveti zamanla dalgalanır. Dünyanın sıkışması buna göre değişir ve bu da sonuçta Dünya'nın dönüş hızında gelgit dalgalanmalarına neden olur. Bunlardan en önemlileri altı aylık ve aylık dönemler halinde yaşanan dalgalanmalardır.

Dünyanın dönüş hızındaki yavaşlama astronomik gözlemler ve paleontolojik çalışmalar sırasında tespit edilmektedir. Antik gözlemler güneş tutulmaları günün uzunluğunun her 100.000 yılda 2 saniye arttığı sonucuna varmamızı sağladı. Mercanların paleontolojik gözlemleri, sıcak denizlerdeki mercanların büyüyerek, kalınlığı günlük alınan ışık miktarına bağlı olan bir kuşak oluşturduğunu göstermiştir. Böylece yapılarındaki yıllık değişimleri tespit ederek bir yıldaki gün sayısını hesaplamak mümkün olur. İÇİNDE Modern çağ mercanlarda 365 kemer bulun. Paleontolojik gözlemlere göre (Tablo 5), günün uzunluğu zamanla doğrusal olarak 100.000 yılda 1,9 saniye artmaktadır.

Tablo 5

Son 250 yılda yapılan gözlemlere göre gün, yüzyılda 0,0014 saniye arttı. Bazı verilere göre gelgit yavaşlamasının yanı sıra, maddenin Dünya içindeki yavaş hareketinden dolayı Dünya'nın eylemsizlik momentinin değişmesinden kaynaklanan, dönme hızında yüzyılda 0,001 s'lik bir artış söz konusudur. yüzeyinde. Kendi ivmesi günün uzunluğunu azaltır. Sonuç olarak, eğer orada olmasaydı, gün her yüzyılda 0,0024 saniye artacaktı.

Atom saatlerinin yaratılmasından önce, Dünya'nın dönüşü Ay, Güneş ve gezegenlerin gözlemlenen ve hesaplanan koordinatları karşılaştırılarak kontrol ediliyordu. Bu şekilde, Dünya'nın dönüş hızının son üç yüzyıldaki değişimi hakkında bir fikir edinmek mümkün oldu - 17. yüzyılın sonundan itibaren, Dünya'nın hareketinin ilk aletli gözlemleri yapıldı. Ay, Güneş ve gezegenler başladı. Bu verilerin analizi (Şekil 1.27) 17. yüzyılın başlarından itibaren olduğunu göstermektedir. 19. yüzyılın ortalarına kadar. Dünyanın dönüş hızı çok az değişti. 19. yüzyılın ikinci yarısından itibaren. Bugüne kadar 60-70 yıl civarında karakteristik zaman aralıklarında önemli düzensiz hız dalgalanmaları gözlemlenmiştir.

Şekil 1.27. 350 yıl boyunca gün uzunluğunun standart değerlerden sapması

Dünya, Dünya gününün uzunluğunun standarttan 0,003 saniye daha kısa olduğu 1870 civarında en hızlı şekilde dönüyordu. En yavaşı, 1903 civarında, dünya gününün standart günden 0,004 saniye daha uzun olduğu yıldı. 1903'ten 1934'e 30'ların sonlarından 1972'ye kadar Dünya'nın dönüşünde bir hızlanma vardı. bir yavaşlama vardı ve 1973'ten beri. Şu anda Dünya kendi dönüşünü hızlandırıyor.

Dünyanın dönme hızındaki periyodik yıllık ve altı aylık dalgalanmalar, atmosferin mevsimsel dinamikleri ve yağışların gezegensel dağılımı nedeniyle Dünya'nın eylemsizlik momentindeki periyodik değişikliklerle açıklanmaktadır. Modern verilere göre günün uzunluğu yıl boyunca ±0,001 saniye değişmektedir. En kısa günler Temmuz-Ağustos aylarında, en uzun günler ise Mart ayındadır.

Dünyanın dönüş hızındaki periyodik değişiklikler 14 ve 28 günlük (ay) ve 6 ay ve 1 yıllık (güneş) periyotlara sahiptir. Dünyanın dönüşünün minimum hızı (ivmelenme sıfır) 14 Şubat'a, ortalama hız (maksimum hızlanma) 28 Mayıs'a, maksimum hız (ivmelenme sıfır) 9 Ağustos'a, ortalama hız (minimum yavaşlama) 6 Kasım'a karşılık gelir. .

Dünyanın dönüş hızında da, neredeyse on bir yılın katları gibi düzensiz zaman aralıklarında meydana gelen rastgele değişiklikler gözlenmektedir. Açısal hızdaki bağıl değişimin mutlak değeri 1898'de ulaşıldı. 3,9×10 -8 ve 1920'de – 4,5×10 -8. Dünyanın dönüş hızındaki rastgele dalgalanmaların doğası ve doğası çok az incelenmiştir. Bir hipotez, Dünya'nın dönüşünün açısal hızındaki düzensiz dalgalanmaları, Dünya'nın içindeki bazı kayaların yeniden kristalleşmesiyle ve eylemsizlik momentinin değişmesiyle açıklıyor.

Dünyanın eşit olmayan dönüşünün keşfedilmesinden önce, türetilmiş zaman birimi - saniye - ortalama güneş gününün 1/86400'ü olarak tanımlanıyordu. Dünyanın eşit olmayan dönüşü nedeniyle ortalama güneş gününün değişkenliği, bizi bu saniye tanımını terk etmeye zorladı.

Ekim 1959'da Uluslararası Ağırlık ve Ölçü Bürosu, temel zaman birimi olan ikinciye aşağıdaki tanımı vermeye karar vermiştir:

"Bir saniye, tropik yılın 1/31556925.9747'sidir, 1900 yılı, 0 Ocak, efemeris saatiyle 12."

Bu şekilde tanımlanan ikincisine “efemeris” denir. 31556925.9747=86400´365.2421988 sayısı tropik yılda saniye sayısıdır; 1900 yılı, 0 Ocak, 12 saatlik efemeris zamanında (tek tip Newton zamanı) süresi 365,2421988 ortalama güneş gününe eşittir.

Başka bir deyişle, bir efemeris saniyesi, 1900 yılında 0 Ocak'ta 12 saatlik efemeris zamanında sahip oldukları ortalama güneş gününün ortalama uzunluğunun 1/86400'üne eşit bir zaman dilimidir. Böylece ikincinin yeni tanımı da Dünya'nın Güneş etrafındaki hareketi ile ilişkilendirilirken, eski tanım sadece kendi ekseni etrafındaki dönüşüne dayanıyordu.

Zaman günümüzde ölçülebilen fiziksel bir niceliktir. en yüksek doğruluk. Zaman birimi - "atomik" zamanın ikincisi (SI saniye) - sezyum-133 atomunun temel durumunun iki aşırı ince seviyesi arasındaki geçişe karşılık gelen 9192631770 radyasyon periyodunun süresine eşittir, 1967'de tanıtıldı Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı'nın kararıyla 1970 yılında temel referans zamanı olarak "atom" zamanı alındı. Sezyum frekansı standardının göreceli doğruluğu birkaç yıl boyunca 10 -10 -10 -11'dir. Atomik zaman standardının ne günlük ne de dünyevi dalgalanmaları yoktur, eskimez ve yeterli kesinlik, doğruluk ve tekrarlanabilirliğe sahiptir.

Atom zamanının kullanılmaya başlanmasıyla birlikte, Dünya'nın düzensiz dönüşünü belirlemenin doğruluğu önemli ölçüde arttı. Bu andan itibaren, Dünya'nın dönüş hızındaki bir aydan uzun bir süre boyunca meydana gelen tüm dalgalanmaları kaydetmek mümkün hale geldi. Şekil 1.28, 1955-2000 dönemi için ortalama aylık sapmaların seyrini göstermektedir.

1956'dan 1961'e Dünyanın dönüşü 1962'den 1972'ye kadar hızlandı. - yavaşladı ve 1973'ten beri. günümüze kadar yeniden hızlandı. Bu ivme henüz sona ermedi ve 2010 yılına kadar devam edecek. Dönme ivmesi 1958-1961 ve yavaşlama 1989-1994. kısa vadeli dalgalanmalardır. Mevsimsel değişimler, Dünya'nın dönüş hızının Nisan ve Kasım aylarında en yavaş, Ocak ve Temmuz aylarında ise en yüksek olmasına neden olur. Ocak maksimumu Temmuz maksimumundan önemli ölçüde daha düşüktür. Dünya gününün süresinin Temmuz ayındaki standarttan minimum sapması ile Nisan veya Kasım aylarındaki maksimum sapması arasındaki fark 0,001 saniyedir.

Şekil 1.28. Dünya gününün süresinin 45 yıl boyunca standarttan ortalama aylık sapması

Dünyanın dönüşünün eşitsizliği, Dünya eksenindeki değişimler ve kutupların hareketi üzerine yapılan çalışmalar büyük bilimsel ve bilimseldir. pratik önemi. Bu parametrelerin bilgisi gök ve yer cisimlerinin koordinatlarını belirlemek için gereklidir. Yer bilimlerinin çeşitli alanlarındaki bilgimizi genişletmeye katkıda bulunurlar.

20. yüzyılın 80'li yıllarında, Dünya'nın dönüş parametrelerini belirlemek için astronomik yöntemlerin yerini yeni jeodezi yöntemleri aldı. Uyduların Doppler gözlemleri, Ay'ın ve uyduların lazerle ölçümü, GPS küresel konumlandırma sistemi, radyo interferometrisi Etkili araçlar Dünyanın düzensiz dönüşünü ve kutupların hareketini incelemek. Radyo interferometrisi için en uygun olanı, son derece küçük radyo emisyonunun güçlü kaynakları olan kuasarlardır. açısal boyut(0,02²'den az) görünüşe göre Evrendeki en uzak nesnelerdir ve gökyüzünde pratik olarak hareketsizdirler. Quasar radyo interferometrisi, Dünyanın dönme hareketini incelemek için en etkili ve bağımsız optik ölçüm araçlarını temsil eder.

Gezegenimizin sürekli hareketleri genellikle algılanamaz olmasına rağmen, çeşitli bilimsel gerçekler Dünya gezegeninin yalnızca Güneş'in etrafında değil, aynı zamanda kendi ekseni etrafında da kesin olarak tanımlanmış kendi yörüngesinde hareket ettiği uzun zamandır kanıtlanmıştır. Kütleyi belirleyen şey budur doğal olaylar Gece ve gündüz saatlerinin değişmesi gibi her gün insanlar tarafından gözlemlenmektedir. Şu anda bile bu satırları okurken sürekli hareket halindesiniz, bu hareket ana gezegeninizin hareketinin neden olduğu bir hareket.

Kararsız hareket

Bilim adamlarının ne yazık ki henüz açıklayamadığı nedenlerden dolayı Dünya'nın hızının sabit bir değer olmaması ilginçtir, ancak Dünya'nın her yüzyılda kendi hızını biraz yavaşlattığı kesin olarak bilinmektedir. yaklaşık 0,0024 saniyeye eşit bir miktarda normal dönüş. Böyle bir anormalliğin, gezegenimizin kendi enerjisinin önemli bir kısmını harcadığı ve bireysel dönüşünü "yavaşlattığı" gelgitlerin gelgitini belirleyen belirli bir ay çekiciliğiyle doğrudan ilişkili olduğuna inanılıyor. Her zamanki gibi Dünya'nın yönünün tersine hareket eden gelgit çıkıntıları, fizik yasalarına göre, böylesine güçlü bir uzay sisteminde ana fren faktörü olan bazı sürtünme kuvvetlerinin ortaya çıkmasına neden olur. Toprak.

Elbette gerçekte eksen yoktur; hesaplama yapmaya yardımcı olan hayali bir düz çizgidir.

Bir saat içinde Dünya'nın 15 derece döndüğüne inanılıyor. Kendi ekseni etrafında tamamen dönmesinin ne kadar süreceğini tahmin etmek zor değil: 360 derece - bir günde 24 saatte.

Gün saat 23'te

Dünyanın, insanların aşina olduğu 24 saatte, yani sıradan bir dünya gününde, daha doğrusu 23 saat dakika ve neredeyse 4 saniyede kendi ekseni etrafında döndüğü açıktır. Hareket her zaman batı kısmından doğu kısmına doğru gerçekleşir ve başka hiçbir şey olmaz. Bu koşullar altında ekvatordaki hızın saatte yaklaşık 1670 kilometreye ulaşacağını, kutuplara yaklaştıkça giderek azalacağını ve orada sorunsuz bir şekilde sıfıra ineceğini hesaplamak zor değil.

Dünya'nın bu kadar büyük bir hızla yaptığı dönüşü çıplak gözle tespit etmek mümkün değildir. Çünkü çevredeki tüm nesneler insanlarla birlikte hareket etmektedir. Tüm gezegenler Güneş Sistemi benzer hareketler yapın. Örneğin Venüs'ün hareket hızı çok daha düşüktür, bu nedenle günleri Dünya'dakilerden iki yüz kırk üç kat daha fazla farklılık gösterir.

Bugün bilinen en hızlı gezegenlerin Jüpiter olduğu kabul edilirken, kendi eksenleri etrafındaki dönüşlerini sırasıyla on buçuk saatte tamamlayan gezegen Satürn'dür.

Dünyanın kendi ekseni etrafında dönmesinin, dünya çapındaki bilim adamlarının daha yakından incelenmesini gerektiren son derece ilginç ve bilinmeyen bir gerçek olduğu unutulmamalıdır.