Суточное вращение Земли. Смена дня и ночи


Наблюдая видимую картину вращения Солнца и всего небосвода с востока на запад каждые сутки, люди в старину думали, что Земля стоит неподвижно, а вокруг нее вращается небо.

Такое неверное представление сохранялось до XVI в., пока великий польский ученый Н. Коперник (см. т. 2 ДЭ) не установил, что это обман зрения: вращается не небо с Солнцем и звездами, как нам кажется, а мы сами вращаемся вместе с Землей, которая делает полный оборот вокруг своей воображаемой оси за сутки.

 Изображение Земли на глобусе. На обращенной к Солнцу половине Земли — день, на противоположной половине — ночь.
 Изображение Земли на глобусе. На обращенной к Солнцу половине Земли — день, на противоположной половине — ночь.

Вероятно, вам случалось не раз наблюдать такую картину: вы сидите в поезде и ждете его отправления. Рядом стоит другой поезд, направляющийся в ту же сторону, что и ваш поезд.

«Наконец-то мы поехали»,— думаете вы, видя, что двинулись и все быстрее мелькают вагоны соседнего поезда. Но но чувствуется толчков, не слышно стука колес, да к тому же вы почему-то поехали в обратную сторону.

Однако, как только мимо пройдет последний вагон соседнего поезда, вы убедитесь, что ваш поезд продолжает стоять. Произошел обман зрения.

То же самое происходит и с кажущимся движением небосвода. Не с востока на запад (т. е. по часовой стрелке) движутся все светила за сутки — это нам только кажется,— а на самом деле Земля вращается вместе с нами в противоположном направлении, т. е. с запада на восток, или против часовой стрелки (если смотреть на нее сверху, со стороны Северного полюса).

Делая один оборот вокруг своей оси за сутки, Земля дает нам возможность увидеть освещенную Солнцем часть небесного свода и темную, на которой хорошо видны звезды. Полный оборот вокруг оси (360°) Земля совершает в течение суток; следовательно, Земля поворачивается в течение часа на 15°.

Благодаря суточному вращению Земли на ней происходит смена дня и ночи. В каждый момент одна половина Земли обращена к Солнцу, и на ней — день. На другой, не освещенной Солнцем стороне Земли — ночь.

Поэтому время на всем земном шаре не может быть всюду одинаковым. В каждом месте существует свое, местное время. Когда в Москве вечер, то на противоположной стороне земного шара, т. е. на 180° к востоку или западу от Москвы, в этот момент будет утро.

Смену дня и ночи, а также местное время легче уяснить на глобусе. Вечером, когда наступит темнота, на некотором расстоянии от глобуса и на одном уровне с его серединой поставим яркую лампу. Эта лампа будет изображать Солнце. Мы ясно увидим, что одна половина глобуса освещена, а другая находится в тени. Медленно поворачивая глобус вокруг оси в направлении против движения часовой стрелки, мы убедимся, что граница света и тени при вращении глобуса перемещается: постепенно освещаются новые и новые части материков и океанов. С одной стороны глобуса материки и океаны погружаются в тень: там наступает ночь, тогда как на другой они выходят к свету: здесь наступает день.

Если на какой-нибудь параллели глобуса через каждые 15° к востоку или западу вколоть булавки, расположив нх перпендикулярно к поверхности глобуса, например на широте Ленинграда (около 60° с. ш.), то при вращении глобуса можно будет легко определить тот момент, когда в месте, отмеченном булавкой, наступит полдень. Когда тень, отбрасываемая булавкой, упадет прямо на меридиан данного места, тогда по местному времени там будет полдень.

В самом деле, в этот момент наша лампа — Солнце — будет располагаться на полуденной линии: север — юг. В этот же момент в других местах, отмеченных булавками, местное время будет отличаться от полудня на столько часов, на сколько булавок нужно пройти от места, где сейчас полдень. При этом на восток время будет больше полудня, а на запад — меньше.