باور کنید زمین می چرخد!
با وجود تحقیقات و دستاوردهای منجمین بزرگی مانند کپلر و کپرنیک و تأیید نهایی آنها توسط قوانین حرکت نیوتن، بازهم تا قرن نوزدهم هنوز افرادی بودند که تصور می کردند، زمین ثابت است و خورشید و ماه و ستارگان به دور آن میچرخند. این نظریه تا زمان آزمایش ژان فوکو(فیزیکدان فرانسوی) ادامه داشت....
1- آزمایش ژان فوکو:
او آونگ سنگینی را از گنبد پانتئون در پاریس آویز کرد و آن را به حرکت نوسانی جلو به عقب واداشت. (تنها نیروی وارد شده بر آونگ در حال حرکت،نیروی گرانی است)
اگر زمین چرخش نداشت در جهت نوسان آونگ هیچ تغییری نباید به وجود می آمد. اما معلوم شد که جهت نوسان اونگ نسبت به معبد تغییر پیدا کرده است. بدین ترتیب با این آزمایش چرخش زمین ثابت گردید....
نکته ی 1) اگر این آزمایش در قطب انجام می شد زمان لازم برای یک دور چرخش صفحه ی آونگ نسبت به زمین تقریبا 24 ساعت می بود. وقتی از قطب به سمت استوا می رویم این زمان افزایش می یابد. و اگر در استوا انجام می شد تغییری در جهت آونگ پیش نمی آمد...زیرا زمین در استوا حرکت پیچشی ندارد.
نکته ی 2) در استوا محیط زمین حدود 40000 کیلومتر است.چون زمین هر 24 ساعت یک بار به دور خود میچرخد. سرعت زمین در استوا 1600 کیلومتر بر ساعت خواهد بود. اما هر چه از استوا به سمت شمال یا جنوب پیش میرویم این سرعت کمتر شده تا در قطب ها به صفر میرسد.
2- اثر کوریولیس:
نیروی کوریولیس یا اثر کوریولیس (Coriolis effect) یک شبه نیرو است که باعث انحراف اجسام در حال حرکت به بیرون از راستای خط راست، از دید یک ناظر درون یک دستگاه چرخشی است. تاثیرات این نیرو را میتوان بوضوح در تعیین جهت جریانات جبهه های آب و هوایی سیارات دید. این اثر توسط گاسپار گوستاو کوریولیس مهندس و ریاضیدان فرانسوی در قرن 19 میلادی کشف شد.
این نیرو را با عبارت زیر می توان بیان کرد:
اثر کوریولیس، هوایی را که به سمت قطب حرکت میکند، به سمت شرق منحرف مینماید. بنابراین بادهای غربی بوجود میآیند. هوایی که به استوا میوزد به سمت غرب منحرف شده و بادهای شرقی را بوجود میآورد. بنابراین بدون اثر اصطکاک سطح، نیروی کوریولیس همراه با بودجه حرارتی جهانی، نهایتا بادهای غربی در سطوح فوقانی جو برای تمام عرضها و بادهای شرقی را در سطوح تحتانی جو بوجود میآورد. هر چند اصطکاک سطحی اجازه نمیدهد چنین تعادل کاملی به انتها برسد.
سرعت چرخش نقاط روی زمین به دور محور آن، در همه جا یکسان نیست. سرعت چرخش شهرها هرچقدر به قطب ها نزدیک شویم کمتر می شود و هر چقدر به سمت استوا برویم، بیشتر می شود. زیرا محیط چرخش در استوا بیشتر از نقاط دیگر است.
در نتیجه اگر مثلا یک هواپیما از تهران به سمت جنوب زمین بطور مستقیم حرکت کند، آهسته آهسته به شهرهایی می رسد که سرعت چرخش آنها بیشتر است، در نتیجه به نظر می رسد که هواپیما مسیرش از جهت مستقیم به سوی جنوب، منحرف گردیده است.
چرا زمین به دور خود میچرخد؟:
چرخش زمین به دور خودش به دلیل حفظ اصل بقای اندازه حركت زاویه ای هست. در ابتدای پیدایش خورشید و زمانی كه گازها متراكم می شدند، چرخش زاویه ای در آنها ایجاد شده و این چرخش تا ابد باید پایسته بماند و زمانی كه سیارات (و دیگر اجرام منظومه ) به وجود می آیند باز هم این اصل باید در مورد آنها پایدار بماند . (در غیر این صورت یكی از قوی ترین قوانین فیزیك نقض خواهد شد )
L= r × mv
----------------------------------------
كه در آن m جرم جسم است
r شعاع جسم .
v سرعت زاویه ای .
L هم اندازه حركت زاویه ای
----------------------------------------
زمانی که آن سحابی چرخان به زمین تبدیل می شد، یک دیسک چرخان بود که با سرعت در حال کوچک شدن بود، سرعت زاویه ای آن به دلیل کوچک شدن شعاع چرخش دائما افزایش پیدا می کرد، تا اینکه زمین به اندازه ی کنونی رسید و سرعت چرخشش از چرخش آن سحابی اولیه با جا ماند.
اگر زمین ساکن بود چه میشد؟
اگر زمین ساکن بود و اجرام آسمانی و خورشید به دور آن میچرخیدند، باز هم جهان وضعیت کنونی خود را میداشت. تشخیص چرخش اجرام سماوی دیگر بر مبنای مشاهدات مستقیم امکان پذیر بود به عنوان مثال میشد که چرخش خورشید را از طریق جابجایی لکه خورشیدی و چرخش مشتری را در اثر تغییرات ایجاد شده در اشکال سطح آن که از زمین قابل رؤیت هستند، مشاهده نمود.
برای مطالعه زمین ، میتوان از آن فاصله گرفت و چرخش آنرا از فضا رصد نمود. به بیان دیگر میتوان به کرات دیگر سفر کرد و همان بررسیهایی که ما از زمین بر روی آنها انجام میدهیم، عکسش را برای زمین انجام داد. البته از روی گردش فصول و تغییرات جوی، شرایط آب و هوایی، توفان مغناطیسی، کمربندهای تشعشعی زمین و پدیدههای متنوع دیگری چرخش زمین را ثابت نموده و سرعت و دوره تناوب چرخش را به دست آورد.
تألیف و تهیه:
عالیه عطایی - عضور فعال انجمن نجوم تبیان
ویرایش:
ا.م.گمینی
منابع:
رابرت تی. دیكسون، نجوم دینامیکی، انتشارات نشر دانشگاهی
http://fa.wikipedia.org
http://www.hupaa.com
چرا زمین تخت است؟
بعد از آشنایی با انجمن زمین تخت، و عقاید عجیب ایشان، بد نیست نگاهی به براهینی که برای اثبات تخت بودن زمین ارائه می کنند داشته باشیم. این براهین به ما کمک می کند که بتوانیم یک بار دیگر به دلایلی که برای ساده ترین نظریات علمی مورد قبولمان داریم، بیاندیشیم.
براهین غیر قابل انکار تخت بودن زمین:
برهان اول:
1- واقعیت اتر: پس از اینکه ماهیت موجی نور آشکار گردید، دانشمندان به وجود ماده ای که محیط و بستر انتشار امواج نور را فراهم می آورد، پی بردند. در واقع هر موجی نیاز به یک محیط دارد، و اتر هم محیطی است که نور در آن سیر می کند. برای اینکه نور از خورشید به ما برسد باید تمام فضای بین خورشید تا زمین را بپماید، پس تمام این محیط از اتر پر شده است. در سال 1887 دو دانشمند امریکایی آزمایشی برای یافتن مستقیم اتر در فضا انجام دادند. آنها پیش بینی می کردند که چون زمین در حال حرکت از میان اتر است ، پس سرعت حرکت نور در جهت حرکت زمین بیشتر از عمود بر آن است. آزمایش دقیقی که آنها انجام دادند به هیچ نتیجه ای نرسید و تفاوت سرعت حرکت نور در محیط اتری به علت چرخش زمین را مشاهده ننمودند. ولی این آزمایشِ درست، آنها را به یک نتیجه ی نادرست رساند: ایشان گفتند پس اتر وجود ندارد! در حالی که حقیقت وجود اتر انکار ناپذیر است، زیرا هر موجی نیاز به محیط دارد. در واقع نتیجه ی درست از این آزمایش این بود که زمین همانطور که احساس می کنیم ساکن است و هیچ حرکتی ندارد. آنها بجای اینکه حرکت زمین را انکار کنند وجود اتر را انکار کردند! که اصلاً معقول نیست. این آزمایش نشان می دهد که زمین ساکن است و هیچ حرکتی ندارد.
برهان دوم:
1- در مدل امروزی سیاره ی زمین تصور می شود که یک توپ سنگی کروی است که در میان فضا با سرعت صدها هزار کیلومتر در ساعت پرواز می کند. ولی چگونه امکان دارد که زمین این سرعت را برای میلیون ها سال حفظ کند، در حالی که تمام فضا از اتر پر شده است و با زمین اصطکاک دارد. در واقع انرژی حرکتی زمین توسط اتر گرفته می شود و برای ادامه ی حرکت نیاز به کسی دارد که آن را هل دهد.
2- اگر بخواهیم قبول کنیم که زمین با آن سرعت وحشتناک به دور خورشید در حال چرخش است، باید مثل ماشینی که در حال پیچیدن می باشد همه ی اشیاء روی زمین به یک سو پرت شوند! در طول روز که رو به خورشید است همه چیز به سمت درون فشرده می شود و در شبها همه ی درختها و ساختمان ها به سمت بیرون پرتاب شوند! و چون چنین چیزی را از نظر کاملاً تجربی مشاهده نمی کنیم پس زمین نمی تواند در یک مدار به دور خورشید بچرخد.
برهان سوم:
1- تصور کنید اگر جهان گرد باشد و دو نفر یکی در قطب شمال ودیگری در قطب جنوب باشد، آنکه در قطب شمال است توسط نیروی ثقل به سمت پایین کشیده می شود، ولی آنکه در قطب جنوب است، توسط نیروی ثقل به پایین سقوط خواهد کرد.
2- همچنین مثلاً اگر تعدادی سنگ روی یک توپ فوتبال قرار دهید تعدادی از آنها از لبه های توپ به پایین می افتند. و این نشان می دهد که اگر زمین هم گرد می بود، همه چیز از کناره های آن به سمت پایین سقوط می کرد.
برهان چهارم:
1- تصور کنید، اگر یکی از ساکنین بالایی زمین برای دیدن دوست خود به بخش زیرین زمین کروی برود، چه اتفاقی می افتد؟! آن کسی که بالاست معتقد است که جهت پایین، پایین است. وآن کسی که در پایین زندگی می کند جهت پایین را بالا می داند! در نتیجه هنگامی که با هم روبرو می شودند باید معکوس همدیگر باشند، و این محال است.
برهان پنجم:
1- همانطور که می دانید آب حدود 75 درصد از سطح سیاره ی مارا گرفته است. همچنین تمام دورتادور آن توسط سیال دیگری به نام هوا فرا گرفته است. چطور می توان تصور کرد که این تریلیون ها تن آب و هوای اطراف زمین به سختی به سطح سیاره چسبیده باشند؟ از طرف دیگر نیروی گرانش چگونه می تواند این حجم عظیم از آب مایع را در این مدت طولانی اطراف خود نگه دارد؟
2- حتی اگر بپذیریم که «بار گرانشی» می تواند این کار را بکند، بازهم با مشکلاتی که شاخه ی دیگر علم فیزیک، یعنی ترمودینامیک برای ما ایجاد می کند، روبرو می شویم.
بسیار واضح است که دنیا ثابت است و در مرکز کیهان مستقر شده است. خورشید، سیارات و تمامی ستارگان به دور زمین گردش می کنند (البته نه ضرورتاً در مدارهای دایره ای).
این از جمله دلایلی بود که زمین تخت ها برای اثبات ثبوت و تخت بودن زمین ارائه می کنند. البته جالب است که بعضی از آن دلایل شبیه همان دلایلی است که در برابر چرخش زمین در زمان گالیله توسط ریاضیدانان ارائه می شد.
مثلاً تصور کنید که اگر زمین با سرعت بسیار زیاد به دور خود می چرخید چقدر مسافرت کردن آسان می شد! همانطور که می دانید در منطقه ی استوایی، زمین در طول 24 ساعت 40 هزار کیلومتر می چرخد. پس سرعت چرخش زمین بیش از 1500 کیلومتر در ساعت است!! شما اصلاً نمی توانید این سرعت را تصور کنید. از طرف دیگر شما کافی بود که با پریدن بوسیله ی یک هلیکوپتر، تماس خود را با سطح زمین قطع کنید، در آن صورت زمین زیر پای شما خواهد چرخید و بعد از 12 ساعت شما به قاره ی امریکا می رسید!
چه کسی می تواند این دلایل غیرقابل انکار را در اثبات نظریه ی زمین مرکزی و تخت بودن زمین جواب بدهد؟ !! بله اگر راست می گویید، جواب بدهید!
منبع:
سقف بلند
اگر زمین اندکی ترمز کند
انسان از چه انرژیهایی که استفاده نمی کند؟ در این جا، هم انرژی واکنشهای هسته ای وجود دارد، هم انرژی کهنه و مهربان آبشار و هم ( با کمال تاسف ) ساده ترین آنها؛ یعنی انرژی شیمیایی سوخت و به راستی، دانشمندان شب و روز در تلاشند تا سیاهه سرچشمه های انرژی را درازتر کنند و در این راه ، از به کار گرفتن نیرو و تخیل خود، به هر میزان که لازم باشد ، دریغ ندارند. در میان طرحهایی که برای دستگاه های تولید انرژی در آینده وجود دارد، از جمله به دستگاه هایی بر می خوریم که باید از نیروی موجهای دریا یا انرژی آتشفشانهای فعال استفاده شود. با وجود این، سرچشمه عظیمی از انرژی وجود دارد که به ظاهر ، تا کنون توجه پژوهشگران را به خود جلب نکرده است، و آن، انرژی سیاره زمین است که بی وقفه حرکت می کند ؛ گوی چرخان و عظیمی که میلیاردها سال پیش ، به چرخش درآمده است. البته، هم اکنون هم، انسان از انرژی ناشی از چرخش زمین استفاده می کند.
سرچشمه انرژی کشندهای دریایی ( جزر و مد ) که ایستگاه های برق کشندی را تغذیه می کنند، بر خلاف آنچه گمان می رود، ماه نیست ؛ بلکه چرخش زمین است. همین چرخش زمین است که دریاها و اقیانوسها را ، گاه به طرف ماه می کشاند و گاه از آن دور می کند. ولی استفاده ای که امروز از انرژی کشندهای دریایی می شود، بسیار اندک است. تازه، اگر تمامی انرژی را که گوی چرخان زمین در زمینه کشندها از دست می دهد در نظر بگیریم، بازهم بخش بسیار کوچکی از ذخیره حرکتی آن را به حساب آورده ایم. انرژیی که به دلیل چرخش زمین ذخیره می شود، چنان عظیم است که بنابر محاسبه ، عددی برابر ژول، تقریبا برابر کیلو وات ساعت را نشان می دهد. برای این که بهتر به اندازه این عدد پی ببرید، یادآوری می کنیم که تولید انرژی برق در سراسر جهان ، نزدیک به کیلو وات ساعت در سال است؛ یعنی انرژی چرخشی زمین تقریبا 20 میلیارد برابر مصرف انرژی یک سال در تمامی کره زمین است. به زبان دیگر، اگر نیاز آدمی را به انرژی، در سطح امروزی آن در نظر بگیریم، آنچه در گوی چرخان زمین نهفته شده است، برای مصرف 20 میلیارد سال کافی است .درست است اگر تمام انرژی چرخشی زمین را از آن بگیریم، آن وقت حرکت زمین دور محور خود قطع می شود و البته ، منجر به ویرانی نظام حرارتی سیاره ما می شود؛ شب و روز به جای هر 12 ساعت یک بار ، هر 6 ماه یک بار ( به حساب گردش زمین به دور خورشید ) به دنبال هم می آید ، وضع آب و هوا به کلی تغییر می کند و جانوران و گیاهان در شرایطی غیر عادی قرار می گیرند؛ و البته نمی توان پیش بینی کرد این وضع، چه پایانی دارد.
بنابراین نباید بیش از اندازه طمعکار باشیم که زمین را به طور کامل از چرخش به دور محور خود بازداریم. اگر تنها بتوانیم سرعت حرکت دورانی زمین را یک درصد کم کنیم، آن وقت می توانیم انرژی آزاد شده ناشی از آن را، برای نزدیک به 400 میلیون سال، جانشین همه ایستگاههای تولید برق کنونی کنیم ، و مثلی معروف می گوید: این، از سر ما هم زیاد است. ولی باید گفت، مانع بسیار بزرگی در راه استفاده از این سرچشمه انرژی وجود دارد. موضوع این است که برای کند تر کردن چرخش زمین ، باید از جسمی استفاده کرد که بیرون از زمین باشد. انجام دادن این کار، وقتی در سیاره خودمان هستیم، درست مثل این است که بخواهیم از موهای خودمان بالا برویم. بسیار خو ، ولی چرا کم کردن سرعت چرخش زمین را از فضای کیهانی انجام نمی دهند؟ می توان برای نمونه، در فضا ایستگاه تولید برقی ساخت که بخش متحرک، یعنی موتور آن ، سیاره زمین باشد. و آیا نمی توان این دستگاه را، بر سطح همسفر طبیعی ما ، یعنی ماه درست کرد؟ و اما خود ماه، آیا نمی توان از انرژی ماه استفاده کرد ؟
محاسبه نشان می دهد که انرژی جنبشی ماه، ضمن چرخش در مدار خود، تقریبا 20 بار کمتر از انرژی دوران زمین است؛ یعنی ماه می تواند برای نزدیک به یک میلیارد سال، انرژی لازم را برای ما تهیه کند. مساله را به ترتیب دیگری هم می توان طرح کرد؛ ماه دارای انرژی پتانسیلی عظیمی است؛ زیرا در ارتفاع بسیار بالایی نسبت به زمین قرار دارد. آیا نمی شود دستگاهی ساخت که به یاری آن، ضمن پایین آوردن ماه، از انرژی پتانسیلی آن استفاده کرد؟ حتی لازم نیست تمام ماه را پایین بیاوریم و بخش کوچکی از آن برای ما کافی است. شاید بتوانیم برنامه ای افسانه ای بریزیم؛ جایی در ماه، یک ماشین عظیم کار می کند و با جدا کردن قطعه های بزرگی از آن، آنها را به طرف زمین می اندازد. آن وقت در این جا روی زمین ، آنها را می گیرند و از انرژی جنبشی ذخیره شده در آنها استفاده می کنند. ولی جدا کردن قطعه هایی از ماه، کار بسیار دشواری است .
آیا می توان از انرژی حرکتی ماه یا زمین، با وسیله ساده تری استفاده کرد؟ برای نمونه، روی این جسمهای آسمانی و در فضای کیهانی، مغناطیسها و قرقره های عظیمی ساخت؟ خوب، سرانجام چه پیشنهاد مشخصی می توان داد؟ بی تردید تنها یکی؛ پژوهشگری که می خواهد از انرژی جنبشی یا پتانسیلی که در جسمهای آسمانی ذخیره شده است، استفاده کند، باید همچون ارشمیدس بگوید:" به من یک نقطه اتکا بدهید ... ." به ظاهر یک بار دیگر تاریخ تکرار می شود و مسأله به همان جایی بر می گردد که در گذشته های دور بود.
منبع
پرویز شهریاری – ب. کوگان
!
