Articles

Why don’t we feel the Earth rotating beneath us?

There are two different things going on, and they are not too related (from what I can see). W przypadku sytuacji z balonem na gorące powietrze, pomyślałbyś, że jeśli unosiłbyś się nad miejscem, w którym jesteś przez 6 godzin, Ziemia mogłaby obracać się pod tobą i wylądowałbyś z powrotem w zupełnie innym miejscu. Niestety, ponieważ balon na gorące powietrze był na Ziemi na początku, już poruszał się razem z nią. Istnieje wiele ram odniesienia w grze, nawet jeśli wydaje nam się, że stoimy w miejscu. Wszyscy na Ziemi stoją nieruchomo na jej powierzchni. Jednakże, powierzchnia obraca się wokół osi Ziemi. Oś ziemska (i sama Ziemia) krąży wokół Słońca. Słońce krąży wokół naszej galaktyki, a nasza galaktyka podróżuje przez przestrzeń międzygalaktyczną.

Jak więc odnosi się to do sytuacji balonu na gorące powietrze? Cóż, ponieważ balon był na powierzchni, to już porusza się z powierzchni Ziemi. Pamiętasz, jak mówiłem, że powierzchnia Ziemi obraca się wokół osi Ziemi? Cóż, ponieważ balon był na powierzchni na początku, będzie również obracać się z osią Ziemi, tak jak powierzchnia! A gdybyśmy chcieli osiągnąć efekt zawisu? Mówiłem wcześniej, że Ziemia krąży wokół Słońca. Aby osiągnąć efekt zawisu, musielibyśmy, aby nasz balon na gorące powietrze okrążył Słońce bez obracania się wokół Ziemi. Nie można tego zrobić za pomocą balonu na gorące powietrze, ponieważ atmosfera również porusza się wraz z Ziemią, a balony na gorące powietrze nie mogą polecieć w kosmos. Aby osiągnąć efekt zawisu, potrzebowalibyśmy jakiegoś statku kosmicznego z dużą ilością paliwa. Jeśli miałbym zawisający statek kosmiczny, który nie orbitowałby wraz z Ziemią (to znowu kosztowałoby dużo i dużo paliwa), to tak, mógłbym zawisnąć w tym samym miejscu i mieć Ziemię obracającą się pode mną.

Teraz pewnie zastanawiasz się, jak mógłbym to osiągnąć za pomocą statku kosmicznego, który pierwotnie znajdował się na powierzchni Ziemi. Nie byłoby większego sensu w tym efekcie zawisu, ponieważ równie dobrze mógłbyś po prostu polecieć do celu (jak teoretyczna rakieta Big Falcon), ale jeśli chciałbyś to zrobić, musiałbyś wyjść ponad ziemską atmosferę, użyć swoich dopalaczy by lecieć w kierunku przeciwnym do ruchu obrotowego Ziemi (by zniwelować swoją prędkość), zawisnąć na jakiś czas, następnie użyć swoich dopalaczy by lecieć zgodnie z ruchem obrotowym Ziemi (by powrócić do prędkości obrotowej) i wylądować na Ziemi. Oczywiście, mógłbyś pominąć drugą część używając osłon termicznych i wbijając się w ziemską atmosferę jak każdy inny statek kosmiczny jaki mamy, ale żadna rakieta nigdy by tego nie zrobiła, ponieważ orbitowanie wokół Ziemi jest o wiele bardziej praktyczne (zawisanie kosztuje paliwo, orbitowanie nie).

Ok, a co z sytuacją snajpera? Ziemia obraca się wokół własnej osi. Ponieważ doba ma 24 godziny, osoba znajdująca się na równiku okrąża ją raz w tym samym czasie, w którym ktoś na Arktyce okrąża ją raz. Jednak im dalej na północ lub południe jesteś od równika, tym wolniej ta część Ziemi musi się obracać, aby wykonać jeden obrót w ciągu 24 godzin. Pomyśl o kręceniu piłką. Równik kuli kręci się dookoła, ale góra i dół poruszają się znacznie wolniej. To jest to samo. Załóżmy, że mój snajper znajduje się na równiku. Gdy snajper strzela na wschód lub zachód, nie musi korygować rotacji Ziemi, ponieważ wszędzie na tej szerokości geograficznej Ziemia obraca się z tą samą prędkością. Jeśli jednak snajper strzela na północ, pocisk poleci na wschód. Dzieje się tak dlatego, że kiedy pocisk został wystrzelony na szerokości geograficznej bliższej równika (strzał z południa), ten punkt Ziemi poruszał się szybciej niż punkt Ziemi, na którym stał cel. To tak jakby powiedzieć, że miejsce, w którym ja stoję, obraca się z prędkością powiedzmy… 1000 mph, ale punkt mojego celu obraca się z prędkością powiedzmy…995 mph. Ponieważ mój pocisk pochodzi z części o prędkości 1000 mph, oczywiście wyjdzie z lufy z dużą prędkością ze względu na broń, ale będzie również obracał się wokół osi Ziemi z prędkością 1000 mph. Jednakże, gdy mój pocisk zacznie zbliżać się do szerokości geograficznej mojego celu, ponieważ Ziemia obraca się wolniej, będzie wydawał się odchylać w kierunku obrotu (czyli na wschód lub w prawo). Dlaczego? Cóż, ponieważ prędkość mojego celu wynosi 995 mph od rotacji, robisz 1000 – 995 = 5. Oznacza to, że mój pocisk będzie miał prędkość netto 5 mph w prawo w stosunku do mojego celu. Oznacza to, że mój pocisk chybi, jeśli cel jest wystarczająco daleko. Jeśli strzelasz z równika na południe, pocisk będzie również kierował się na wschód, więc w rezultacie odchyli się w lewo. Jest to ten sam efekt, ale „do góry nogami”. Ten efekt nazywa się efektem Coriolisa, i to właśnie on daje huraganom ich moc.

Na koniec zapytałeś „dlaczego nie czujemy, że Ziemia obraca się pod nami?”. Dzieje się tak dlatego, że poruszamy się wraz z Ziemią. Kiedy jesteś w pociągu, który jedzie ze stałą prędkością 50 mph, nie czujesz, że się porusza (możesz odczuwać pewne wstrząsy z powodu wyboistych torów). Dopiero gdy przyspieszasz lub zwalniasz, czujesz, że coś się porusza. Kiedy jesteś w pociągu, Twoja prędkość jest stała, więc niczego nie czujesz. To samo dotyczy Ziemi, z wyjątkiem tego, że obracasz się wokół osi Ziemi ze stałą prędkością 1000 mph. Nic się nie zmieniło, oprócz tego, że prędkość jest większa.

Prawdopodobnie wyjaśniłem to okropnie, więc nie krępuj się pytać o cokolwiek.