Суточное вращение Земли


Су́точное враще́ние Земли́ вокруг своей оси происходит с периодом в одни звёздные сутки. Наблюдаемым проявлением вращения Земли является суточное вращение небесной сферы.

Вращение Земли происходит в том же направлении, что и её движение вокруг Солнца: если смотреть с северной стороны, против часовой стрелки (то есть с запада на восток).

Объяснение суточного вращения небосвода вращением Земли вокруг оси впервые было предложено представителями пифагорейской школы, сиракузянами Гикетом и Экфантом. Согласно некоторым реконструкциям, вращение Земли утверждал также пифагореец Филолай из Кротона[1] (V век до н. э.). Высказывание, которое можно трактовать как указание на вращение Земли, содержится в Платоновском диалоге Тимей[2].

Однако о Гикете и Экфанте практически ничего неизвестно, и даже само их существование иногда подвергается сомнению[3]. Согласно мнению большинства ученых, Земля в системе мира Филолая совершала не вращательное, а поступательное движение вокруг Центрального огня. В других своих произведениях Платон следует традиционному мнению о неподвижности Земли. Однако до нас дошли многочисленные свидетельства, что идею вращения Земли отстаивал философ Гераклид Понтийский (IV век до н. э.)[4]. Вероятно, с гипотезой о вращении Земли вокруг оси связано ещё одно предположение Гераклида: каждая звезда представляет собой мир, включающий землю, воздух, эфир, причем всё это располагается в бесконечном пространстве. Действительно, если суточное вращение неба является отражением вращения Земли, то исчезает предпосылка считать звезды находящимися на одной сфере.

Примерно столетие спустя предположение о вращении Земли стало составной частью первой гелиоцентрической системы мира, предложенной великим астрономом Аристархом Самосским (III век до н. э.)[5]. Аристарха поддержал вавилонянин Селевк (II век до н. э.)[6], также, как и Гераклид Понтийский, считавший Вселенную бесконечной. О том, что идея суточного вращения Земли имела своих сторонников ещё в I веке н. э., свидетельствуют некоторые высказывания философов Сенеки, Деркиллида, астронома Клавдия Птолемея[7]. Подавляющее большинство астрономов и философов, однако, не сомневалось в неподвижности Земли.

Аргументы против идеи движения Земли имеются в произведениях Аристотеля и Птолемея. Так, в своем трактате О Небе Аристотель обосновывает неподвижность Земли тем, что на вращающейся Земле брошенные вертикально вверх тела не могли бы упасть в ту точку, из которой началось их движение: поверхность Земли сдвигалась бы под брошенным телом[8]. Другой довод в пользу неподвижности Земли, приводимый Аристотелем, основан на его физической теории: Земля является тяжелым телом, а для тяжелых тел свойственно движение к центру мира, а не вращение вокруг него.


Направление суточного вращения
Фото звёздного неба c Земли при многочасовой экспозиции — иллюстрация вращения Земли вокруг своей оси. Видно северный полюс мира
Николай Орем
Николай Коперник
Галилео Галилей
Вильям Гильберт
Почему звёздные сутки не равны солнечным. 1-2 — звёздные сутки, 1-3 — солнечные.
Наклон земной оси по отношению к плоскости эклиптики (плоскости орбиты Земли)
Центробежная сила на вращающейся Земле
Направление силы Кориолиса на вращающейся Земле
Маятник Фуко на северном полюсе. Ось вращения Земли лежит в плоскости колебаний маятника
Циклон над юго-восточным побережьем Исландии (вид из космоса)