人类是怎么发现地球自转的?

如题所述

在人类认识自然的过程中,很多生活中的现象虽然看起来很平常(比如我们呼吸的空气、昼夜交替、四季轮回),但我们为了深刻了解他们的本质,却发现不是那么简单。

下面笔者和大家聊一下一个“常识”的认识过程——白天与黑夜的来历——地球自转。很难想象,这个看似再寻常不过的现象,它的本质居然困惑了人类一千多年!

古希腊时期(地心说),托勒密体系的宇宙观,地球是宇宙的中心

地球是静止还是运动的就如同“地方、地平、地圆”一样,是人们古人长期争论的话题,公元前4世纪,古希腊哲学家亚里士多德提出整个宇宙是一个多层水晶球,地球位于水晶球的中心,恒星、行星、太阳和月亮都在各自的轨道上围绕地球旋转。

现代天文学的鼻祖——哥白尼日心说太阳是中心,地球围绕太阳运动

16世纪中叶,杰出的波兰天文学家哥白尼经过30年的观测研究,发现托勒密的地心说有根本性的错误。他提出了一种全新的宇宙理论——日心说。哥白尼认为,处于宇宙中心的不是地球而是太阳,地球和别的行星一起绕太阳运转,只有月亮绕地球运转。日月星辰每天东升西落是由于地球的自转所引起的。

傅科摆实验证明地球在自转

哥白尼提出的“猜想”——地球在运动。这种猜想随着科学的进步,已经逐步被修正和验证(比如开普勒定律和经典物理学),地球的自转和公转逐渐成为了人们的新的“常识”,但科学家还是无法用简单的实验来向民众证明地球的运动。

1851年,法国物理学家傅科在巴黎先贤祠的天花板上挂了一个很重的摆。为了简单起见,我们假设这个摆挂在地球的北极。用它发明的著名装置“傅科摆”第一次在大众面前以实验来证明地球的自转。

傅科摆的原理如下:

这种摆自由摆动时间较长,便于人们观察.摆下有一个有刻度的圆盘,盘上刻有通过圆心的直线.静止时,摆锤正中应对准盘的圆心,观察时先确定盘中某一直线与通过圆心的子午线重合,然后推动摆锤沿子午线(地理上的经线)方向作南北方向转动.过一段时间,就会看到摆动方向偏离了子午线方向.在北半球向右偏转,时间越长,偏转的角度越大.摆开始动以后,除重力外,没有受其他力的作用,按照惯性定律,摆的方向是应该不变的;但摆却偏转了.这是因为地球自转的缘故!而且这个摆的方向是偏离经线(方向的南北),也说明地球是自西向东自转(太阳东升西落)的!

假如地球没有自转,那么图中间这个球,当它摆动的时候,由于惯性定律,它摆动的路线应该和图中小圆桌上划的线(线的方向为南北方向)一样。但是!实验过程中却发现,它在摆动的过程中路线逐渐偏离小圆桌上划的线。这说明什么呢?说明它在摆的过程中受到了地球转动的影响,从而导致它的路线偏离了原有的路线!


正是因为地球存在公转,所以我们所生活的北温带才会有一年四季。


在经过无数代人的努力后,科学神秘的面纱逐渐被追求真理的人类揭开。地球自转的认识过程也说明一个了道理:“怀疑产生事实”。

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第1个回答  2020-07-11
因为人们发现在地球上,不同地区的同一时间昼夜现象不同,所以人们推断地球始终在自转。
第2个回答  2020-07-11
人类是通过大自然的昼夜交替这一自然想象,以及环球航海发现地球是一个球体这两个结论推导出地球自转的。
第3个回答  2020-07-11
是因为人类发现了白天和黑夜,还有月亮是每隔一段时间才能看见的,由此推断出来的。
第4个回答  2020-07-16
有一位天文学家,名叫傅科,他一天在家里研究摆,发现摆具有惯性,摆动方向不变。但是在摆的下面放一个刻度盘,摆动方向发生偏转,于是,他发明了一个傅科摆。在一座大厦里,傅科用一个大摆,长67余你,摆锤70左右公斤,下面有一个沙盘,摆锤下面有一个钩子,摆锤摆动时在沙盘上并不是划出一条直线,而是一个不规则的乱花瓣。这就说明了地球在自转。当然,昼夜交替、星星太阳每天东升西落和落叶总是旋转落下也作为地球自转的有力证据。人们用一些人造卫星也观察到地球24小时自转一圈。
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