شما نمي توانيد سرعت يك شيء را نسبت به خودش بسنجيد. بايد سرعت آن را با مقايسه با چيز ديگري پيدا كنيد (اين يكي ازقضيه هاي اينشتين است).
اگر كسي اين سؤال را از ما پرسيد كه "زمين با چه سرعتي حركت مي كند؟" اول بايد مشخص كنيم كه مي خواهيم اين سرعت را با توجه به كدام شيء ديگري بسنجيم. حركت را بدون وجود يك نقطه مرجع نمي توان اندازه گرفت. ما مي توانيم از كسي كه اين سؤال را پرسيده، بپرسيم كه سرعت زمين را با توجه به چه چيزي (محور خودش، در مقايسه با خورشيد يا در مقايسه با كهكشان راه شيري يا كهكشان هاي گروه محلي ما) مي خواهد بداند؟ به اين ترتيب مي توانيد به اين سؤال پاسخ دهيد.
پيچيدگي حركت زمين
زمين همان طور كه به دور محورش مي چرخد, به دور خورشيد نيز مي گردد. تمام منظومه شمسي ما هم به آهستگي دور كهكشان راه شيري مي گردد. كهكشان راه شيري ما هم به كهكشان هاي گروه محلي تعلق دارد. در حالي كه اينها هم حركت مي كنند.
زمين چند نوع حركت دارد.
1- دور يك خط فرضي به نام محور مي چرخد كه از قطب شمال به قطب جنوب كشيده شده. 2- زمين دور خورشيد مي گردد. 3- همراه با خورشيد و بقيه منظومه شمسي ميان كهكشان راه شيري حركت مي كند. 4- همراه با كهكشان راه شيري در گروه محلي كهكشان ها مي گردد.
زمين با چه سرعتي به دور محورش مي چرخد؟
24 ساعت طول مي كشد تا زمين يك دور به طوركامل به دور محورش بچرخد در حالي كه خورشيد در آسمان سر جايش قرار دارد. اين دوره روز خورشيدي ناميده مي شود. در طول يك روز خورشيدي، زمين طوری در مدارش به دور خورشيد حركت مي كند كه كمي متفاوت تر از شب پیش به سمت ستاره ها رو مي كند.
اما 23 ساعت و 56 دقيقه و 09/4 ثانيه طول مي كشد تا زمين يك بار طوري به دور خودش بچرخد كه ستارگان در همان مكاني كه در آسمان بودند قرار داشته باشند. اين دوره روز نجومي ناميده مي شود. به اين ترتيب يك روز نجومي كوتاه تر از يك روز خورشيدي ست. بنابراين طبق روز نجومي ستاره ها هر روز چهار دقيقه زودتر طلوع مي كنند.
در استوا، سطح زمين در 24 ساعت 40000 كيلومتر طي مي كند. يعني با سرعتي حدود 1040 مايل در ساعت يا 1670 كيلومتر در ساعت يا 5/0 كيلومتر در ثانيه حركت مي كند. اين سرعت با تقسيم محيط زمين در استوا (حدود 24900 مايل يا 40070 كيلومتر) بر تعداد ساعات يك روز (24 ساعت) به دست مي آيد. هنگامي كه شما به طرف هر يك از قطب ها حركت مي كنيد، اين سرعت تقريباً به صفر كاهش پيدا مي كند (چون كه محيط دايره چرخشي در عرض هاي جغرافيايي خيلي زياد به صفر نزديك مي شود).
زمين با چه سرعتي به دور خورشيد مي گردد؟
365 روز و شش ساعت و نه دقيقه و 54/9 ثانيه طول مي كشد تا زمين يك بار به دور خورشيد بگردد. اين زمان سال نجومي ناميده مي شود. به عبارتی زمين در يك شماره كامل از زمان در اطراف خورشيد نمي گردد. اين تقويم با فصل ها همگام نيست و هر سال شش ساعت با وضعيت فصل ها اختلاف دارد. به خاطر همين هرچهار سال يك روز به سال اضافه مي شود تا سال همپاي فصل ها پيش برود. سال هایی كه یک روز به آنها اضافه می شود, كبيسه ناميده مي شوند و 366 روز دارند. در ايران اين روز اضافي هر چهار سال به پايان اسفند ماه اضافه مي شود و ماه 29 روزه اسفند، 30 روزه مي شود.
فاصله اي را كه زمين در مدارش به دور خورشيد مي پيمايد، 584 ميليون مايل يا 940 ميليون كيلومتر است. زمين در يك ساعت 66700 مايل يا 107000 كيلومتر يا 5/18 مايل در ثانیه يا 30 كيلومتر در ثانيه را در مدارش به دور خورشيد مي پيمايد. مدار زمين روي يك سطح صاف فرضي در اطراف خورشيد به نام صفحه مداري قرار گرفته.
زمين به طور متوسط 93 ميليون مايل يا 149600000 كيلومتر از خورشيد فاصله دارد. اين فاصله واحد نجومي يا AU ناميده مي شود و براي مقايسه فاصله بقيه سياره ها و ستاره ها هم به كار مي رود.
منظومه شمسي ما با چه سرعتي در داخل كهكشان راه شيري حركت مي كند؟
خورشيد حدود 26000 سال نوري از مركز كهكشان راه شيري فاصله دارد. خود كهكشان راه شيري از طرفي به طرف ديگر 80000 تا 120000 سال نوري عرض و كمتر از 7000 سال نوري ضخامت دارد. ما روي يكي از بازوهاي چرخشي كهكشان در خارج به سمت گوشه قرار داريم. 200 تا 250 ميليون سال طول مي كشد تا خورشيد و منظومه شمسي ما يك بار به دور كهكشان راه شيري بگردند. در اين مدار، ما همراه با منظومه شمسي خودمان با سرعتي معادل 155 مايل در ثانيه يا 250 كيلومتر در ثانيه سفر مي كنيم.
كهكشان راه شيري با چه سرعتي در داخل گروه محلي كهكشان ها حركت مي كند؟
كهكشان راه شيري فقط يك كهكشان در يك گروه از كهكشان ها به نام گروه محلي ست. در داخل گروه محلي، كهكشان راه شيري با سرعتي حدود 185 مايل در ثانيه يا 300 كيلومتر در ثانيه حركت مي كند.
