Маятник Фуко
Было бы замечательно удобно путешествовать над Землей, просто поднявшись над ее поверхностью и подождав не более суток, пока она провернется под нами, чтобы мы могли опуститься в нужную точку. Увы, это невозможно. Поднимаясь над Землей, например, на воздушном шаре, мы остаемся в атмосфере, которая тоже вращается вокруг Земли и уносит с собой все, что находится в воздухе, – самолеты, птиц и насекомых. Если бы воздух не вращался вместе с Землей, люди на ее поверхности постоянно жили бы при страшных ветрах, скорость которых достигала бы нескольких сотен метров в секунду. Неважно, дует ли ветер, или мы в безветренную погоду изо всех сил едем на велосипеде. И в том и в другом случае мы чувствуем силу встречного ветра.
Как измерять время?
Для измерения времени используется множество единиц, но одной из самых старых и популярных мер являются сутки. Сутки – это время, за которое наша планета один раз оборачивается вокруг своей оси.
Поскольку Земля подставляет Солнцу то один, то другой бок, на планете день сменяется ночью и так далее. Когда–то для измерения времени использовались солнечные, песочные или водяные часы. Сегодня не составляет труда узнать, прошли ли сутки или нет. Всюду часы, и даже если одни сломались, можно узнать время по другим.
Для измерения времени используется сила сжатой пружины, как в механических часах, электричество, как в электронных, существуют и атомные часы. Однако в любой точке Земли нам доступны самые большие часы – сама Земля, исправно поворачивающаяся вокруг своей оси.
Песочные часы
Китайские водяные часы
Солнечные часы
Стрелки этих гигантских часов создает Солнце. Такой стрелкой может служить любая тень в ясную погоду. По мере того как Солнце встает на востоке, двигается по небосводу и садится на западе, тени укорачиваются и перемещаются, а к вечеру, продолжая свое движение, вновь становятся длиннее.
Для того чтобы сделать солнечные часы, достаточно воткнуть в землю палку, верхним концом направленную на Полярную звезду. Тень от палки будет двигаться по кругу, показывая время в любой безоблачный день. Первые несколько дней придется потратить на то, чтобы разметить циферблат, зато потом никогда не придется заводить часы или менять в них батарейку. Работа таких часов гарантирована в течение примерно пяти миллиардов лет, после чего погасшее Солнце сделает наблюдения затруднительными.
Обычные часы с циферблатом могут служить также и компасом. Чтобы найти стороны света, нужно направить часовую стрелку на Солнце. Линия, мысленно проведенная посередине циферблата между часовой стрелкой и цифрой «1», укажет направление на юг. За спиной тогда окажется север, слева – восток, справа – запад. Если часы были переведены на летнее время, то на Солнце нужно направлять цифру « 2 ».
Обычные часы с циферблатом можно использовать и как компас
Что связывает орбиту земли и год?
Мы знаем, что год длится 365 дней. Точнее, он длится 365 дней, 5 часов 48 минут и 46 секунд. Этот «хвостик» за четыре года образует еще одни сутки, и каждый четвертый год в календаре появляется еще один, 333–й день – 29 февраля. Такой год называется високосным.
Земная ось наклонена, поэтому по мере вращения Земли вокруг Солнца по орбите продолжительность дня к лету постепенно увеличивается, а к зиме сокращается. Орбитой называется путь искусственного или естественного спутника вокруг планеты. Время, которое нужно для того, чтобы завершить полный оборот, называется орбитальным периодом.
Самый длинный день и самая короткая ночь наступают 22 июня, в день летнего солнцестояния. День зимнего солнцестояния, 22 декабря, самый короткий. Два раза в год, в дни весеннего и осеннего равноденствия, день и ночь равны.
Из–за наклона земной оси летом за Полярным кругом солнце не заходит и светит днем и ночью, зато зимой оно вовсе не показывается – наступает полярная ночь. В городах, расположенных близко к Полярному кругу, солнце заходит за горизонт, но ночи светлые – это так называемые белые ночи, которые бывают, например, в Петербурге, Таллине, Хельсинки и других северных городах.