地球的運行:

以前的人看到太陽及月亮的東昇西落 開始對地球的運動作了許多推論
天動說
西元二世紀左右
巴比倫學者托勒密主張天動說
他認為地球是宇宙的中心是固定不動的
太陽月亮以及星星都繞著地球轉動
天動說這種以地球為中心的說法

在當時受到宗教以及大多數人的支持, 隨著觀測技術的進步,人們對於天體的瞭解也越來越多,開始有人提出太陽才是宇宙中心的說法,但是當時教會認為,神創造了人和地球,宇宙的一切應該都是繞著地球和人旋轉,因此這種說法在當時觸犯了教會禁忌,遭到教會的禁止與迫害,但是也開始有人問了, 星星整體的運行大致上是由東而西越過天際,可是行星卻看似由西而東慢慢越過恆星的運行 按照天動說的運行型態,天體似乎會以一種難以置信的方式運轉 。

地動說
1540年,波蘭的天文學家哥白尼,提出了地動說,他認為太陽才是宇宙的中心,地球一面自轉 一面則繞著太陽公轉,哥白尼的地動說合理的解釋了天體運行的現象,但是卻遭到教會禁止了300多年,然而以太陽為中心的說法,終究奠定了地球運行的基礎。

萬有引力!

到了十七世紀,
人類已經相信地球是圓的,
但是他們仍會有一些疑惑與害怕,
"如果地球是圓的,那在地球下面的人為什麼不會掉下去?"
"如果地球一直在轉動,我們不是會被甩出去嗎?"
這個問題一直到牛頓提出了萬有引力,
才找到合理的解釋。


牛頓
英國科學家牛頓,看到蘋果從樹上掉落,感到很奇怪 "為什麼蘋果是往下掉而不是往上飛呢?" 在不斷的思考探究之下,提出了地心引力的學說,也同時提出了萬有引力的想法。

萬有引力
所謂萬有引力是指,
物質和物質之間皆有引力的存在,
當物質的質量較大,這種引力就會越強,
而會將質量較小的物質吸過去 因此太空中的隕石才會受到較大星球的吸引,
而撞擊星球表面地球表面的物質在地球強大的引力下,

不會因為地球的轉動而脫離了地球,
同樣的道理,地球也會受太陽更為具大的引力所吸引,
不過地球藉由每小時八萬公里的速度繞行太陽,
正好可以產生一股與太陽引力,
相互平衡的離心力 而得以週而復始的運轉。









小百科

或許你會有一點疑惑,既然物質和物質之間都有引力的存在,質量大的物質引力較強,會將質量小的物質給吸附過去。人的質量比我手上拿的鉛筆大,那鉛筆為什麼不會一直被我給吸在手上呢? 那是因為地球的質量遠比我們人類和鉛筆都大多了,引力當然也強的多,你放開手中的鉛筆,它當然是被質量比我們大的多的地球(地面)給吸附過去囉!


牛頓的地心引力學說,
對地球的自轉運動提出了合理的解釋,
但是真正提出地球自轉證據的,
是十九世紀的法國物理學家尚•佛科,
他在1851年首度利用佛科擺直接證明了地球自轉的現象 。

佛科擺
佛科擺是一種簡單的單擺,它是為了紀念法國物理學家尚•佛科而命名的,將重物掛在一條很長的細線上,讓它開始擺動,過一段時間會發現單擺擺動的方向變了,這是因為單擺是離開地面在擺動的,並不受地球的影響,而地球不停的在自轉 因此過了一段時間 單擺擺動的解度就會偏移。

小百科

你可以想像嗎? 如果在地球的北極附近放一個單擺,單擺偏移的角度會很明顯,但是同樣的情況在赤道附近,單擺的擺動方向卻幾乎不會改變 。


地球的自轉,造成了日夜的交替,
而地球繞著太陽所作的公轉運動,
以及傾斜的自轉軸,
則造成了四季的變化,
也定義出了南北回歸線以及南北極圈 。

地球的公轉
地球以太陽為中心作橢圓形的軌道繞行,
這種運動叫做地球的公轉,
地球公轉一圈的時間大約是一年,
地球公轉的軌道叫做黃道,
公轉的軌道面叫做黃道面

↑地球以太陽為中心,沿著一個橢圓形的軌道面作公轉的運行,這個面就叫做黃道面,而地球自轉的軸心與黃道面夾了一個23.5度的角度 。

四季的變化
由於地球的自轉軸和黃道面夾了一個23.5度的傾斜角,當北半球傾向太陽的時候,就會造成白天較長,夜晚較短,溫暖的夏天,而這個時候南半球則是處在白天較短,夜晚較長,寒冷的冬天,當地球走到太陽的另一側時,這種情況就會反轉過來。

中國的節氣
春分秋分夏至冬至……

南北回歸線
在夏至這一天,太陽光將會直射在北半球的某個位置,我們就將直射的這一個位置定義為北回歸線,同樣的道理 我們可以在冬至這一天定義出南回歸線。

 


南北極圈
夏至這一天 由於北半球白天時間比夜晚長,在北極圈附近甚至會出現永晝現象,我們就將這個區域定為北極圈 同樣的道理,我們可以在冬至這一天定義出南極圈。

 

 

 

註: 永晝現象 : 在當地一整天都可以看到太陽,沒有夜晚

地球的衛星-月球



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