Warum spüren wir nicht, dass sich die Erde unter uns dreht?
Es sind zwei verschiedene Dinge, die hier vor sich gehen, und sie haben nicht allzu viel miteinander zu tun (soweit ich das sehen kann). Was den Heißluftballon betrifft, so könnte man meinen, dass sich die Erde unter einem dreht, wenn man sechs Stunden lang über dem Ort schwebt, an dem man sich befindet, und man an einem völlig anderen Ort landet. Da sich der Heißluftballon jedoch zu Beginn auf der Erde befand, bewegte er sich bereits mit der Erde. Es sind viele Bezugssysteme im Spiel, auch wenn wir das Gefühl haben, dass wir stillstehen. Jeder auf der Erde steht still auf der Oberfläche. Die Oberfläche dreht sich jedoch um die Erdachse. Die Erdachse (und die Erde selbst) umkreist die Sonne. Die Sonne umkreist unsere Galaxie, und unsere Galaxie reist durch den intergalaktischen Raum.
Wie hängt das nun mit der Situation des Heißluftballons zusammen? Nun, da der Ballon auf der Oberfläche war, bewegte er sich bereits mit der Oberfläche der Erde. Erinnern Sie sich, wie ich sagte, dass die Erdoberfläche um die Erdachse rotiert? Nun, da sich der Ballon zu Beginn auf der Oberfläche befand, wird er sich auch mit der Erdachse drehen, genau wie die Oberfläche! Was wäre, wenn wir diesen Schwebeeffekt erreichen wollten? Ich sagte bereits, dass die Erde die Sonne umkreist. Um diesen Schwebeeffekt zu erreichen, müsste unser Heißluftballon die Sonne umkreisen, ohne sich um die Erde zu drehen. Das ist mit einem Heißluftballon nicht möglich, da sich die Atmosphäre ebenfalls mit der Erde bewegt und Heißluftballons nicht ins All fliegen können. Um diesen Schwebeeffekt zu erreichen, bräuchten wir eine Art Raumschiff mit viel Treibstoff. Wenn ich ein schwebendes Raumschiff hätte, das nicht mit der Erde kreisen würde (was wiederum viel, viel Treibstoff kosten würde), dann könnte ich in der Tat an der gleichen Stelle schweben und die Erde unter mir rotieren lassen.
Nun fragst du dich wahrscheinlich, wie ich das mit einem Raumschiff erreichen könnte, das ursprünglich auf der Erdoberfläche stand. Dieser Schwebeeffekt hätte nicht viel Sinn, da man genauso gut einfach zu seinem Ziel fliegen könnte (wie die theoretische Big-Falcon-Rakete), aber wenn man das erreichen wollte, müsste man über die Erdatmosphäre hinausfliegen, seine Booster benutzen, um sich entgegen der Erdrotation zu bewegen (um seine Geschwindigkeit aufzuheben), eine Zeit lang schweben, dann seine Booster benutzen, um sich der Erdrotation anzuschließen (um wieder die Rotationsgeschwindigkeit zu erreichen) und auf der Erde landen. Natürlich könnte man den zweiten Teil überspringen, indem man Hitzeschilde verwendet und in die Erdatmosphäre eindringt, wie jedes andere Raumschiff, das wir haben, und keine Rakete würde das jemals tun, da es einfach viel praktischer ist, die Erde zu umkreisen (Schweben kostet Treibstoff, Umkreisen nicht).
Ok, was ist mit der Scharfschützensituation? Die Erde dreht sich um ihre Achse. Da ein Tag 24 Stunden lang ist, umrundet ein Ort am Äquator die Erde einmal in der gleichen Zeit, die jemand in der Arktis für eine Umrundung braucht. Je weiter nördlich oder südlich man jedoch vom Äquator entfernt ist, desto langsamer muss sich dieser Teil der Erde drehen, um eine Umdrehung in 24 Stunden zu schaffen. Stellen Sie sich vor, ein Ball würde sich drehen. Der Äquator des Balls peitscht herum, aber der obere und untere Teil bewegen sich viel langsamer. Das ist das Gleiche. Nehmen wir an, mein Scharfschütze steht am Äquator. Wenn der Scharfschütze nach Osten oder Westen schießt, braucht er die Erdrotation nicht zu korrigieren, weil sich die Erde überall auf diesem Breitengrad mit der gleichen Geschwindigkeit dreht. Wenn der Scharfschütze jedoch nach Norden schießt, fliegt die Kugel nach Osten. Das liegt daran, dass sich der Punkt auf der Erde, der näher am Äquator liegt (von Süden aus geschossen), schneller bewegt als der Punkt auf der Erde, auf dem das Ziel steht, wenn die Kugel geschossen wird. Das ist so, als würde ich sagen, dass der Punkt, an dem ich stehe, sich mit einer Geschwindigkeit von sagen wir… 1000 mph, aber der Punkt meines Ziels rotiert mit sagen wir… 995 mph. Da mein Geschoss aus dem Teil mit der Geschwindigkeit von 1000 mph stammt, wird es natürlich aufgrund der Waffe mit hoher Geschwindigkeit aus dem Lauf kommen, aber es wird sich auch mit 1000 mph um die Erdachse drehen. Sobald sich mein Geschoss jedoch dem Breitengrad meines Ziels nähert, wird es, da sich die Erde langsamer dreht, in die Richtung der Rotation (also nach Osten oder rechts) abzulenken scheinen. Und warum? Nun, da die Geschwindigkeit meines Ziels 995 mph aus der Rotation beträgt, macht man 1000 – 995 = 5. Das bedeutet, dass mein Geschoss eine Nettogeschwindigkeit von 5 mph nach rechts relativ zu meinem Ziel haben wird. Das bedeutet, dass mein Geschoss sein Ziel verfehlen wird, wenn es weit genug entfernt ist. Wenn Sie vom Äquator aus nach Süden schießen, geht das Geschoss auch nach Osten und weicht daher nach links ab. Es ist derselbe Effekt, aber „auf den Kopf gestellt“. Dieser Effekt wird Coriolis-Effekt genannt und verleiht den Wirbelstürmen ihre Kraft.
Schließlich fragten Sie: „Warum spüren wir nicht, dass sich die Erde unter uns dreht?“ Das liegt daran, dass wir uns mit der Erde bewegen. Wenn man in einem Zug sitzt, der mit einer konstanten Geschwindigkeit von 50 Meilen pro Stunde fährt, spürt man nicht, dass er sich bewegt (man spürt vielleicht ein paar Unebenheiten aufgrund der holprigen Schienen). Nur wenn Sie beschleunigen oder abbremsen, spüren Sie, dass sich etwas bewegt. Wenn Sie im Zug sitzen, ist Ihre Geschwindigkeit konstant, also spüren Sie nichts. Bei der Erde ist es genauso, nur dass Sie sich mit einer konstanten Geschwindigkeit von 1000 mph um die Erdachse drehen. Nichts hat sich geändert, außer dass die Geschwindigkeit höher ist.
Ich habe das wahrscheinlich schrecklich erklärt, also kannst du gerne alles fragen.