تحقیق در مورد حرکت چرخشی (وضعی) و انتقالی زمین
ابوریحان بیرونی در کتاب “استیعاب الوجوه الممکنة فی صنعة الاسطرلاب” می‌گوید: “از ابوسعید سجزی، اسطرلابی از نوع واحد و بسط دیدم که از شمالی و جنوبی مرکب نبود و آن را اسطرلاب زورقی می‌نامید و او را به جهت اختراع آن اسطرلاب تحسین کردم چه اختراع آن متکی بر اصلی است قائم به ذات خود و مبنی بر عقیدهٔ مردمی است که زمین را متحرک دانسته و حرکت یومی را به زمین نسبت می‌دهند و نه به کرهٔ سماوی. یکی از این چهار نقطه اعتدال بهاری است که در این نقطه گردش زمین در وضعیتی است که اشعۀ خورشید به طور عمودی در محل استوای زمین می تابد که در این حالت مقدار نور تابشی به دو نیمکرۀ شمالی و جنوبی برابر بوده و طول مدت شب و روز نیز در دو نیمکره مساوی است و دایرۀ روشنایی کاملاً از محل دو قطب شمال و جنوب زمین می گذرد.
در نقطۀ مهم بعدی که زمین در اول مهر ماه در آن قرار می گیرد دوباره اشعۀ خورشید به طور عمود بر استوای زمین می تابد و همان وضعیتی که در اعتدال بهاری در کرۀ زمین وجود داشت در این حالت نیز برقرار می شود و مجدداً دایرۀ روشنایی از قطب های زمین عبور کرده و طول مدت شب و روز در استوا با هم برابر می گردد. از دوم مهر ماه میل تابش خورشید به سمت نیمکرۀ جنوبی است و هر روز که می گذرد به تدریج روزهای زمستان نیمکرۀ شمالی و تابستان نیمکرۀ جنوبی فرا می رسد تا جایی که زمین به نقطۀ مهم چهارم میرسد در این حالت اشعۀ خورشید مستقیماً در مدار رأس الجدی می تابد که با تابستان نیمکرۀ جنوبی همزمان می شود.
توالی روز و شب، صلب بودن محور زمین و حفظ زاویه انحراف میل خود با صفحه مداری، وارد شدن نیروی گریز از مرکز بر هر جسمی بر روی سطح زمین (به نحویکه در استوا بیشترین مقدار و در قطب صفر است)، یخ بودن زمین در قطب‌ها و همه و همه معلول چرخش زمین به دور خود است. وقتی ذرات سازنده‌ی زمین شروع به چسبیدن به هم کردند این اندازه حرکت حفظ شد و موجب شد که سیاره‌ی در حال شکل گیری سریع تر و سریع‌تر به دور خود بچرخد؛ درست همان‌طور که اسکیت سوارها با بستن بازوان در اطراف بدن سرعت چرخش خود را بیشتر می‌کنند. برای جبران کمبود این شش ساعت، هر چهار سال یک بار یک شبانه روز به روزهای سال رسمی اضافه می شود ( ۲۴=۶×۴) به این ترتیب که در پایان سال چهارم یک روز به ماه اسفند اضافه می کنند و این ماه نیز مثل ماه های نیمه دوم سال، ۳۰ روزه می شود.
حرکت انتقالی زمین وتغییرات در منظره آسمان
آنها مسیر حرکت ظاهری خورشید نسبت به ستارگان را در طی یک سال، به دوازده بخش تقسیم می کردند و به هر بخش، صورت فلکی معینی را( که در آن قسمت آسمان دیده می شود) منسوب می ساختندو بدین طریق بود که تقویم ساخته شد. گویی که ما، در یک چرخ و فلک نشسته ایم و در طی حرکت، کل فضای بیرون از چرخ را بتدریج می بینیم و تمام این مناظر بعد از یک سال دوباره تکرار می شوند، در صورتیکه قبل از حرکت، دیدن یکباره مناظر بیرون، ممکن نبود. اسامی دوازده برج یا ماه به ترتیب عبارتند از حمل، ثور، جوزا، سرطان، اسد، سنبله، میزان، عقرب، قوس، دلو، حوت که همان ترتیب ماههای ایرانی را دارند. این صورت های فلکی اکثرا اسامی حیوانات را دارند و برج نامیده می شوند و مسیر حرکت ظاهری خورشید در میان ستارگان به دایره البروج مشهور است.
از دید فضایی، جائی که حتی نشانی از جو زمین نیز نباشد، یک ناظر قادر خواهد بود که ستارگان را در تمام جهات آسمان، در یک آن مشاهده کند. گویی که ما، در یک چرخ و فلک نشسته ایم و در طی حرکت، کل فضای بیرون از چرخ را بتدریج می بینیم و تمام این مناظر …. ولی در زمین، صورتهای فلکی تابستان تا شب های زمستان دیده می شوند و صورتهای فلکی پاییز تا شب های بهار و برعکس. در اثر گردش زمین به دور خورشید (حرکت انتقالی)، منظره آسمان در تغییر است. در اثر گردش زمین به دور خورشید (حرکت انتقالی)، منظره آسمان در تغییر است. بشر مدتهای مدیدی فکر می کرد که خورشید به دور زمین در گردش است.
تفاوت و اثر حرکت وضعی زمین و حرکت انتقالی زمین
ضمنا اگر زمین حرکت وضعی نداشت (یعنی به دور خود نمی‌چرخید) و فقط دور خورشید می‌چرخید، هر شبانه روز به اندازه چند ماه فعلی طول می‌کشید زیرا نیمی از زمین شش ماه از سال در روشنایی نسبی و شش ماه از سال در تاریکی نسبی می‌بود. زمین با سرعتی بیش از ۱,۶۰۰ کیلومتر بر ساعت حول محور خود در گردش است و همزمان با سرعت بیش از ۱۰۷,۰۰۰ کیلومتر بر ساعت دور خورشید می‌چرخد. البته اگر زمین حرکت انتقالی نداشت، انحراف محوری زمین به‌تنهایی نمی‌توانست به شکل کنونی باعث پیدایش و تغییر فصل ها شود. حرکت وضعی زمین سبب می‌شود تا ما در هر شبانه‌روز اوقات مختلفی مثل صبح، ظهر، عصر و شب و طلوع و غروب داشته باشیم.
هر بار که زمین حول محور عمودی خود یک دور کامل می‌‌زند، یک شبانه‌روز (تقریبا ۲۴ ساعت) به پایان میرسد. مدار گردش زمین به دور خورشید اندکی بیضی است و لذا فاصله زمین تا خورشید طی سال تغییرات کمی دارد. حرکت وضعی و حرکت انتقالی زمین در زندگی انسان‌ها و دیگر موجودات زمین نقشی حیاتی دارند. طبیعتا هرچه به‌سمت قطب جنوب و قطب شمال پیش برویم از سرعت حرکت وضعی زمین کاسته می‌شود. حرکت وضعی زمین و حرکت انتقالی زمین چیست: حرکت زمین به دور خود را حرکت وضعی می‌نامند. حرکت وضعی زمین به گردش هوا در جو زمین و جریان یافتن آب اقیانوس‌ها منجر می‌شود. چرخش زمین به دور خود یا همان حرکت وضعی زمین، مبنای محاسبه شبانه‌روز است.
حرکت زمین به دور خورشید یا همان حرکت انتقالی، مبنای محاسبه سال است. لذا حرکت انتقالی زمین در پیدایش فصل‌ها تاثیر چندانی ندارد. سرعت حرکت وضعی زمین روی خط استوا ۱,۶۷۴ کیلومتر بر ساعت است.
انواع حرکت‌های زمین
فاصله ای که زمین در مدت یک سال به دور خورشید که مقدار آن ۳۶۵٫۲۵۶۴ شبانه‌روز معادل ۳۶۵ شبانه‌روز و ۶ ساعت و ۹ دقیقه و ۱۰ ثانیه طی می کند و حدود ۹۴۲ میلیون کیلومتر می باشد، پس سرعت زمین در مدارش به دور خورشید، ۱۰۷۵۳۵ کیلومتر در ساعت و بیشتر از سرعت حرکت سطح زمین به دور خودش است. خورشید ما و همه خانواده اش، با سرعت متوسط ۲۲۰ کیلومتر در ثانیه هر ۲۵۰ میلیون سال یک بار به دور آن می گردند، یعنی از ۶۵ میلیون سال پیش که دایناسورها از بین رفتند ، کمی بیش از ۱٫۴ یک دایره کامل را طی کرده ایم. ۵) حرکت در کهکشان راه شیری: حرکت بعدی زمین در راه شیری میباشد، منظومه‌ی شمسی ، شامل خورشید، سیاره‌ها و همه‌ی اجرامی که تحت تاثیر گرانش خورشید قرار دارند و از جمله زمین در حال حرکت در کهکشان راه شیری هستند.
بخشی از این انبساط به خاطر اثر اینرسی است که جهان در گذشته منبسط شده‌است، و بخش دیگر به خاطر نیروی رانش ناشناخته‌ای است که شاید از یک ثابت کیهان‌شناسی یا انرژی تاریک آمده باشد. ۳) حرکت تقدیمی: حرکتی است که به موجب خم بودن محور زمین نسبت به مدار خود ایجاد می‌شود و در نتیجهٔ کشش گرانشی خورشید، ماه و سیاره ها بر برآمدگی استوای زمین به وجود می‌آید. همانطوری که می دانید یک سیاه چاله عظیم و شگفت انگیز در مرکز کهکشان راه شیری قرار دارد که خورشید و سیاراتش و البته همه ستاره های دیگر کهکشان راه شیری، به دور آن می چرخند. کل گروه محلی با سرعت تقریبا ۶۰۰ کیلومتر در ثانیه به سمت جایی در ابر خوشه سنبله در حرکت است و رفتن کهکشانی از انتهای خوشه ای به انتهای دیگر آن، ۵ میلیارد سال طول می کشد.
وقتی زمین در هر ۲۴ ساعت یک بار به دور خود می چرخد، هرنقطه ای روی سطحش دایره ای را در فضا طی می کند که شعاع این دایره برابر است با فاصله عمودی آن نقطه تا محور چرخش زمین. به نظر می رسد که همه ما، از جمله کهکشان راه شیری با سرعت انبساط باور نکردنی که توسط ماهواره پلانک محاسبه شده با سرعت ۶۷٫۱۵ میلیون پارسک در ثانیه در حال حرکت ایم. ۷) حرکت انبساط کیهان: حرکت آخر، انبساط کیهان میباشد که همه اجرام کائنات آن را به نسبت نقطه بیگ بنگ ( انفجار بزرگ) شریک اند و آن تابش میکروویو زمینه کیهانی است. انبساط جهان از ویژگی‌های مهم کیهان‌شناسی نظریه بیگ بنگ است و ریاضیات آن با متریک FLRW و نظریه میدان اسکالر برای توضیح فرم شتابدار آن توصیف می‌شود.
- ۰۰/۱۰/۳۰