離開地面100米不動 12小時後會不會到地球的另一邊?
我們知道地球自轉自轉一圈是24小時,準確地說是23小時56分4秒。
很多人好奇過,既然地球都在高速自轉,那麼我們跳離地面(比如100米的高度),然後保持12個小時不動,會不會到地球的另外一邊呢?
在我們了解這一事件前,我們先來了解一個簡單的事實。
在赤道附近,地球自轉的線速度是465米/秒,有一項數據顯示飛人喬丹每次起跳的滯空時間為0.92秒,據說他的整個籃球生涯在空中停留了4小時。
如果該問題成立的話,喬丹每次起跳都要因為地球自轉而飛行超出400米,當然喬丹不是在赤道比賽的,在其他地區的話,他每次起跳會少飛幾十米。
很明顯,這樣的事情並沒有發生,喬丹頂多在罰球線起跳然後完成扣籃而已。
所以,我們在地面上空100米的地方滯留12小時,什麼也不會發生,我們落地的時候,如果不算空氣阻力這些的話,還會在原地。
其實原因很簡單,我們都是地球的一部分,我們在做和地球一樣的運動,地球自轉帶動了地球上所有物質以相同的速度、相同的方向運動,包括地球上空所有被它引力束縛的大氣。
當我們跳到空中的時候,我們其實還在做和地球一樣的運動,所以我們落地時只會在原地,而不是在西邊。
圖註:懸浮在空中的超人
如果我們真的要讓自己「保持不動」,那麼唯一的辦法就是反方向推進來讓自己「減速」,也就是向西運動,來抵消掉地球自轉本身帶給你的速度。
在赤道上空,當你向西保持465米/秒的速度移動時,這個時候的你才是相對於地球自轉是不動的,這樣保持12個小時才能到地球的另外一邊去。
同樣的,如果你要到東邊去,那麼你的推進就是相對於地球自轉速度上的加速,以便超過地球本身帶給你的速度。
就像現在飛機所做的事一樣,它永遠不可能僅靠地球的自轉而飛到另外一邊去,只能朝着不同方向來加速。
事實上,我們在地球上的情況,和我們在高速行駛的動車上是有一些相似之處的。
當動車開始啟動,我們會有推背感,這個推背感的力是讓我們加速到和動車一樣的速度的力。
當我們達到和動車一樣的速度後,我們在動車上怎麼運動,這個初始的速度就都在了,所以你向上拋球也好,自己跳起來也罷,它都不會落到別人的座位上。
你能想像如果地球現在突然「急剎車」,停止自轉會發生什麼嗎?
如果我們在赤道上的話,我們會瞬間以465米/秒的速度向東飛出去;而且地球的空氣也會以465米/秒的速度向東移動,這會形成超音速颶風。
當然,如果地球上的空氣沒有和地球以相同的方式運動,那麼地球將無時無刻都在刮465米/秒大風,一切都將不復存在。
所以,現在這樣有序的運動是我們存在的本質!