在宇宙中,地球以10萬公裡時速向前狂奔,為何我們沒有明顯感覺?

2020-12-04 六分鐘科普君

由於萬有引力在宇宙中普遍存在,因此宇宙中的各種天體都是高速運轉的,就拿我們的地球來說,地球在宇宙中的運動分為自轉和公轉,地球的自轉速度是非常快的,根據科學家計算,地球的周長為4萬公裡,自轉一周需要24個小時,因此一個小時自轉速度為1667公裡,每秒的自轉速度為465米,這個速度有多快呢?

以上帝視角去看,地球的自轉速度很快,達到1674公裡每小時

聲音的時速為每小時1224千米,換成是秒的話,相當於340米每秒,比地球自轉的速度慢了100多米每秒,而時速1000多公裡對於我們來說已經算是非常快了,對比一下平時我們經常乘坐的交通工具,汽車時速120公裡時,我們能夠明顯感覺到快,300公裡每小時的高鐵讓我們產生飛一般的感覺,普通民航客機的速度大約為1000公裡每小時,飛機的速度夠快了吧,地球自轉的速度比飛機還要快600多公裡每小時,因此地球的自轉速度還是蠻快的,但是比地球自轉速度更快的是地球的公轉速度,地球的公轉速度約等於30公裡每秒,相當於時速10萬公裡,也就是說地球在宇宙每小時向前狂奔10萬公裡,這個速度比地球上任何飛行器都要快。

太陽公轉速度為240公裡每秒(相當於時速86.4萬公裡)

太陽帶著地球以86.4萬公裡時速狂奔

說到這裡我們就產生了疑惑,既然地球在宇宙中高速運轉,為什麼我們感覺不到呢?

我們無法感受到地球在高速運轉,原因其實很簡單,因為我們就處於地球的內部,由於地球存在大氣層,因此本質上來說我們和地球已經融為一體,當地球在自轉的時候,其實我們是被地球帶著轉動起來的,我們相對於地球是靜止的,舉個簡單的例子,假設你可以懸空,1小時後地球自轉了1674公裡,如果沒有地球大氣層拖著你和地球自轉,那麼你應該距離原來地點1674公裡遠的地方,可實際情況是不管你懸空多少小時你落到地面還是原來升起來的地方,原因就是因為大氣層這種無形的力量在推著你和地球一起轉動,那為什麼我們對地球的自轉和公轉感受不明顯呢?

太陽公轉速度不同於地球公轉速度,地球公轉速度為10.8萬公裡每小時

首先那是因為人類對於地球來說實在太渺小了,由於人類太小,因此對地球這種天體的運動感知非常遲鈍,如果人類長成100米、1000米的巨人,那就可以明顯地感受到地球的自轉和公轉了;其次呢,地球的自轉和公轉的線速度雖然很快,但是它的自轉和公轉的角速度其實是很慢的,就拿自轉角度速度來說,每4分鐘才轉1度而已,這樣的角度變化只有生活在宇宙中的巨人才能明顯看出來,對於生活在地球上渺小的人類根本無法感覺得到,至於公轉角速度就更慢了,自轉角速度都無法感受出來,更不用說更慢的公轉角速度。

月球在地球上空緩慢移動,因為它距離地球30萬公裡

還有最後一個原因,其實我們是可以感覺到地球在自轉和公轉的,比如看到天空中的星星和太陽位置的變化,就知道地球在運動,可是為什麼感覺變化幅度很小呢?那是因為這些參照物距離地球實在太遠了,就拿太陽來說,它與地球的距離高達1.5億公裡,距離越遠感受到的變化就越不明顯,那些行星距離地球幾百、幾千光年,太陽、月球繞了多少圈,它們都不動一下就是這個道理,所以參照物距離地球越近我們就可以越明顯感受到地球的運動,比如距離地球很近的衛星在夜空中高速划過,比月球、太陽、星星變化的速度快幾倍、幾十倍,因為衛星這些參照物距離地球非常近,所以我們能夠直觀的感受到地球在運動。

其實高空中飛行的飛機也可以作為參照物,以飛機為參照物地球是轉動的

參照物的存在、遠近是我們是否感到一個物體在運動最重要的因素,如果沒有參照物作為參照,即使這個物體距離再近,我們都無法感受到物體在運動,比如在一列高速行駛的火車上,通過窗戶看到外面的花草樹木在高速向後飛去,說明我們乘坐的火車速度非常快,但是如果把窗戶蒙上,火車也不產生震動等其他噪音,我們就感覺火車是停止的,因為我們相對於火車是靜止的,地球就像在宇宙中一列高速飛行但又非常平衡的火車,在宇宙中又不存在與地球很近的參照物,所以我們無法非常直觀地感受到地球在自轉和公轉。

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