- 寫給孩子的趣味物理學
- (蘇)雅科夫·伊西達洛維奇·別萊利曼
- 882字
- 2019-12-27 14:51:19
1.5 什么時候我們繞太陽運行得更快——白天還是夜間
曾經在巴黎某份報紙上有一則廣告,說是只要公眾愿意提供25個生丁(生丁是法國輔幣名稱,過去法國貨幣的1法郎等于100生丁),就有機會體驗一次奇妙旅行而且不會感到疲倦。這個廣告一時間在人們中流傳開來,許多好奇的人向發布廣告的人寄去了25個生丁,希望能夠掌握這個秘密。可是這些付過錢的人只收到一封讓人氣憤的回信,上面寫著:“請您靜靜地躺在床上,然后盡情欣賞窗外的美景,記住我們所在的地球無時無刻不在旋轉,在巴黎所在的緯度上,您每晝夜都行走了25000千米,請享受您的旅行吧!”
后來發布這則廣告的人被人控告欺詐,最后還交了一大筆罰款。據說在交錢的時候,想出這個鬼點子的人,還鄭重其事地重復伽利略那句名言:“地球無論何時都在轉動。”
即便這個人被判有罪,但是他所說的的確是事實。地球每時每刻都在自轉當中,這個事實已經被大家認同并且接受。除了自轉,地球還在以某種速度繞著太陽進行公轉運動。這樣就有了白天和夜間的交替。我們所在的地球究竟是在白天運行得快還是夜間呢?
這個問題很難回答,畢竟地球并不是同時處在白天或者夜間,總是一面在白天一面在夜間。如果單單這么看,這個問題連提的必要都沒有,因為白天和夜間的地球都是整個地球的一部分,速度應該是一樣快的。然而事實并非如此。眾所周知,地球的公轉運動和自轉運動是同時進行的,也就是說當這兩種運動疊加在一起時,白天所在的半球和夜間所在的半球的速度并不相同。
如果你很難想明白,請看一下圖1-4。在子夜時分地球的公轉速度要加上自轉速度,正午時分則剛好相反。這樣一來,我們在太陽系里運行時,子夜時分要比正午時分的速度快。因此對于在地球赤道上的點來說,每秒鐘要運行約0.5千米,這樣一來子夜時分要比正午時分快大約1千米/秒,學過幾何的人可以輕松地算出,在北緯60°的列寧格勒也就是今天的圣彼得堡,這個差數會減少一半,也就是說,生活中列寧格勒的人每秒鐘在太陽系中運行的時間不過比正午時快0.5秒。

圖1-4 地球夜半球上的人比白半球上的人繞太陽運動得更快
也就是說當你居住的地方處于晝半球時,你在太陽系中運行的速度要遠遠比同緯度處于夜半球的人慢。