Yerin fırlanması

Yerin sutkalıq fırlanma istiqaməti

Yerdən ulduzlu səmanın çox saatlıq ekspozisiya ilə fotoşəkili Yerin öz oxu ətrafında fırlanmasının təsviridir. Şimal səma qütbü görünür.

Yerin öz oxu ətrafında sutkalıq fırlanması bir ulduz sutkası dövrü ilə baş verir. Yerin fırlanmasının müşahidə edilə bilən təzahürü səma sferasının gündəlik fırlanmasıdır.

Yerin fırlanması onun Günəş ətrafında hərəkəti ilə eyni istiqamətdə baş verir: şimaldan baxdıqda, saat istiqamətinin əksinə (yəni qərbdən şərqə) fırlanır.

Tarix

Antik dövr

Səmanın gündəlik fırlanmasının Yerin öz oxu ətrafında fırlanması ilə izahını ilk dəfə Pifaqor məktəbinin nümayəndələri, sirakuzlular — Hiket və Ekfant təklif etmişdirlər. Bəzi rekonstruksiyalara görə, Yerin fırlanmasını pifaqorçu Kroton Filolusu (e.ə. V əsr) də təsdiq etmişdir. Yerin fırlanmasının göstəricisi kimi şərh edilə bilən bir ifadə Platonun Timey dialoqunda yer alır.

Lakin Hiketas və Ekfant haqqında praktiki olaraq heç bir bilgi məlum deyil və hətta onların mövcudluğu bəzən şübhə altına alınır . Əksər alimlərin fikrincə, Filolaus dünya sistemində Yerin fırlanması deyil, Mərkəzi atəş ətrafında tərcümə hərəkəti həyata keçirmişdir. Digər əsərlərində Platon Yerin hərəkətsiz olması ilə bağlı ənənəvi baxışı izləyir. Bununla belə, Yerin fırlanması ideyasının Pontlu filosof Heraklid (e.ə. IV əsr) tərəfindən müdafiə olunduğuna dair çoxsaylı dəlillər bizə çatmışdır. Güman edilir ki, Heraklidin başqa bir fərziyyəsi Yerin öz oxu ətrafında fırlanması ilə bağlı fərziyyə ilə bağlıdır: hər bir ulduz dünyanı, o cümlədən yeri, havanı, efiri təmsil edir və bütün bunlar sonsuz kosmosda yerləşir. Həqiqətən də, əgər səmanın gündəlik fırlanması Yerin fırlanmasının əksidirsə, o zaman ulduzların eyni kürə üzərində olmasını hesab etmək üçün ilkin şərt aradan qalxır.

Təxminən bir əsr sonra Yerin fırlanması fərziyyəsi böyük astronom Samoslu Aristarxın (e.ə. III əsr) təklif etdiyi dünyanın ilk heliosentrik sisteminin bir hissəsi oldu . Aristarxı Babil Selevk (e.ə. II əsr), həmçinin kainatı sonsuz hesab edən Pontuslu Heraklid dəstəkləyirdi. Yerin gündəlik fırlanması ideyasının eramızın 1-ci əsrində öz tərəfdarları olması faktı filosoflar Seneka, Dersillidas və astronom Klavdi Ptolemeyin bəzi ifadələri sübut edir. Astronomların və filosofların böyük əksəriyyəti isə Yerin hərəkətsizliyinə şübhə etmirdilər.

Yerin hərəkət etməsi ideyasına qarşı arqumentlərə Aristotel və Ptolemeyin əsərlərində rast gəlinir. Beləliklə, Aristotel "Səma haqqında" traktatında Yerin hərəkətsizliyini onunla əsaslandırır ki, fırlanan Yerdə şaquli olaraq yuxarıya atılan cisimlər hərəkətlərinin başladığı nöqtəyə düşə bilməzlər: Yerin səthi atılan cisimlərin altında dəyişəcəkdi . Aristotel tərəfindən verilən Yerin hərəkətsizliyi lehinə başqa bir arqument onun fiziki nəzəriyyəsinə əsaslanır: Yer ağır bir cisimdir və ağır cisimlər dünyanın mərkəzinə doğru hərəkət etməyə meyillidirlər və onun ətrafında fırlanmırlar.

Fırlanmanın müddəti və sürəti

Niyə ulduz sutkaları günəş sutkalarına bərabər deyil? 1–2 — ulduz günləri, 1–3 — günəş günləridir.

• Yer qərbdən şərqə doğru fırlanır.
• Yerin fırlanma oxu Yerin orbitinin müstəvisinə 66°34' bucaq altında meyillidir (bax: fırlanma oxunun əyilməsi).
• Yer bir ulduz sutkasında (86164.090530833 s ≈ 23 saat 56 dəqiqə 4 saniyə) tam bir dövr edir (ətalət istinad sistemində).
• Yerin fırlanmasının bucaq sürəti $\omega ={\frac {2\pi }{T}}\approx 7,2921158553\cdot 10^{-5}$ rad/s.
• Yerin (ekvatorda) xətti fırlanma sürəti 465,1013 m/s (1674,365 km/saat) təşkil edir. 60° enində xətti fırlanma sürəti ekvatordakı fırlanma sürətinin yarısıdır.
• Yerin ixtiyari enlikdə xətti fırlanma sürəti $\varphi$ və hündürlük $h$ dəniz səviyyəsindən yuxarı:

$v=\left({\frac {R_{e}\,R_{p}}{\sqrt {{R_{p}}^{2}+{R_{e}}^{2}\,{\mathrm {tg} ^{2}\varphi }}}}+{\frac {{R_{p}}^{2}h}{\sqrt {{R_{p}}^{4}+{R_{e}}^{4}\,\mathrm {tg} ^{2}\varphi }}}\right)\omega ,$

Burada $R_{e}$ = 6378,1 km — ekvator radiusu, $R_{p}$ = 6356,8 km — qütb radiusu.

• Bu sürətlə şərqdən qərbə uçan təyyarə (12 km yüksəklikdə: Moskva enində 936 km/saat, Sankt-Peterburq enində 837 km/saat) ətalət istinad sistemində istirahət edəcək.
• Yerin öz oxu ətrafında bir ulduz sutkası və Günəş ətrafında bir il müddətində fırlanmasının superpozisiyası günəş və ulduz sutkalarının bərabərsizliyinə səbəb olur: orta günəş sutkasının uzunluğu düz 24 saatdır, bu ulduz sutkasının 3 dəqiqə 56 saniyə uzundur.