А що, як Земля припинить обертатися
Привіт, Vsauce. Майкл тут.
Земля обертається навколо своєї осі, і ми обертаємося разом з нею.
А що, як Земля раптом припинить крутитися?
Ну, найперше, ваша вага збільшиться.
Але це буде найменшою з ваших турбот.
Обертання нашої планети важливе, і в буквальному сенсі робить наше існування можливим.
На екваторі, поверхня Землі й все, що на ній перебуває, рухається по колу зі швидкістю 465 метрів на секунду.
В міру наближення до полюсів, вам не потрібно рухатися настільки швидко, щоб зробити один оберт.
Тут, в Сан-Франциско, Земля несе мене на схід зі швидкістю 368 метрів на секунду.
Якби я міг ширяти над поверхнею Землі, і не залежати від її обертання, вона б рухалася піді мною з такою швидкістю [на екрані].
Непогано.
Але якщо я підстрибну в повітря, Земля, звісно ж, не рухатиметься піді мною, оскільки я продовжую обертатися разом з нею.
Ми всі обертаємося разом із Землею, тому, якщо натиснути на чарівні планетарні гальма, це спричинять зупинку всього, що ми називаємо "землею", і наслідки такої зупинки були б катастрофічними.
Все, що не є "землею" і не перебуває на полюсах, продовжить рухатися, як і раніше, на схід зі швидкістю понад 1500 (півтори тисячі) кілометрів на годину.
Вас не віднесе в космос, оскільки друга космічна швидкість становить понад 40000 кілометрів на годину.
Але ваше тіло миттєво стане кулею, або снарядом.
Хоча, ні, воно більше нагадуватиме надзвукове перекотиполе.
Оскільки атмосфера сповільнювалася б більш плавно, люди в літаках, якби ті могли летіти в надпотужних ураганах, мали б вищі шанси на виживання.
Астронавти на МКС були б в іще кращому становищі.
Але навряд чи хтось чекатиме їх на Землі.
Злітно-посадкові смуги будуть лише входами на нове планетарне звалище, створене Землею, яка більше не обертається.
Люди поблизу полюсів, можливо, не сильно постраждають, але лише спочатку.
Пориви вітру, співмірні з ударною хвилею від вибуху ядерної бомби, проносилися б над поверхнею і підіймалися вгору, формуючи бурі безпрецедентних масштабів.
Самого лиш тертя між повітрям із поверхнею планети вистачило б для розвитку масштабних пожеж, небувалої ерозії й пошкодження всього, що змогло вціліти після гіпотетичного гальмування.
Сонце здаватиметься завмерлим у небі, оскільки доба відтепер триватиме не 24 години, а з 365 звичайних днів.
Без обертання зовнішнього ядра захисне магнітне поле Землі зникло б, і ми швидко отримали б смертельну дозу йонізуючого випромінювання від Сонця.
Океани накотяться на сушу кілометровими цунамі, затопивши майже весь суходіл, перш ніж вода перейде до полюсів, де гравітація більша.
Тож, океани залишать свої звичні океанічні басейни через припинення обертання Землі.
Сама ж планета почне втрачати додаткові 42 кілометри опуклості біля екватора, повільно перетворюючись на все більш ідеальну кулю.
Можливо, це дозволить океанам, зрештою, повернутися у звичні басейни.
Ось що сталося б, якби Земля зупинилася.
Насправді, цього не станеться.
Але, зачекайте, ... обертання Землі сповільнюється.
Про це трохи пізніше.
Якщо Земля обертається настільки швидко, то чому ми цього не відчуваємо?
Чому обертання Землі не викликає у нас запаморочення?
На щастя для нас, темп зміни швидкості надто малий, та й Земля досить велика.
Це все одно, що їхати в машині, і впродовж шести годин на відстані 6000 (шести тисяч) км робити один поворот ліворуч.
Цього недостатньо, щоб відчути таке прискорення нашими органами чуття.
Але ця зміна швидкості реальна, і завдяки їй ваша вага зменшується, завдяки вашій інертності.
На нашій планеті, що обертається, ваша швидкість постійно змінюється, але вона завжди спрямована по дотичній до колової траєкторії.
Оскільки інертність - це властивість матерії, і вашого тіла теж, без діючої на нас сили ми б відносно повільно покинули поверхню Землі.
На щастя, Земля діє на нас з силою.
Доцентровою силою, яка називається гравітацією або тяжінням.
Доцентрова сила, необхідна для того, щоб утримувати вас на коловій траєкторії, віднімається від загальної сили тяжіння, що діє на вас.
Результуюча сила тягне вас донизу, в бік центра Землі.
Вона надає вам вагу.
На екваторі, якби Земля не оберталася, і доцентрова сила була відсутня, ваша вага була б на 0,3% (три десятих відсотка) більшою, ніж зараз.
Якби ж Земля оберталася в 17 разів швидше, ніж зараз, вся її сила тяжіння пішла б на доцентрове прискорення, щоб "компенсувати" вашу інерцію, тож ви були б невагомі.
Ось вам ідея для дієти: сподівайтеся, що Земля почне обертатися швидше, і насолоджуйтеся "низькокалорійними секундами".
Секунди.
Ми точно знаємо, скільки триває секунда.
На зовнішньому рівні атома цезію-133 (сто тридцять три) є лиш один електрон.
Коли атом перебуває в основному стані, з цим зовнішнім електроном взаємодії лише ядро, змушуючи електрон переходити між двома надтонкими рівнями.
Після 9 192 631 770 (дев'яти мільярдів ста дев'яноста двох мільйонів шістсот тридцяти однієї тисячі семисот сімдесяти) періодів випромінювання, що відповідає такому переходу, проходить одна секунда.
Рівно одна.
І це, буквально, є визначенням секунди.
Ми можемо виміряти й порахувати ці коливання.
Саме так працюють атомні годинники - найточніші вимірювальні прилади створені людиною для вимірювання будь-чого.
Ми не можемо визначити секунду простіше, скажімо як 1/60 (одну шістдесяту) від 1/60 (однієї шістдесятої) 1/24 (однієї двадцять четвертої) доби завдяки обертанню Землі.
Рух Землі надто нерівномірний.
Крихітні зміни в розподілі мас всередині Землі, викликані землетрусами, танучими льодовиками, новими греблями, або навіть вами під час руху по сходах вгору чи вниз, змінюють швидкість обертання Землі.
Як фігуристи, які розводять руки, або притискають їх до тіла.
Тепер додайте той факт, що припливи, викликані Місяцем, гальмують обертання Землі, і ви в підсумку отримуєте нестабільну швидкість обертання, яка на великих часових масштабах головним чином зменшується.
Ці зміни надзвичайно слабкі, але з часом вони додаються.
І через 140 мільйонів років, доба на Землі триватиме вже не 24 (двадцять чотири) години, а 25.
Можливо, це звучить як нісенітниця, але, для важливих речей, як-от даних GPS, нам потрібен ще точніший і стабільніший годинник.
Таким чином, вчені використовують часовий стандарт під назвою "міжнародний атомний час".
А інші вчені вимірюють зміну швидкості обертання Землі, спостерігаючи далекі галактики й квазари.
Кожні кілька місяців вони вимірюють період обертання Землі, і, якщо випередження або відставання за рік наближається до секунди, вони вирішують або додати, або відняти секунду від тривалості року.
Результатом є час, який використовується майже повсюди, включно з вашим смартфоном - UTC ("ю-ті-сі"), або всесвітній координований час.
З моменту запуску цієї системи у 1972 році, було додано 25 секунд координації.
Це означає, що покази годинника повинні бути та є продуктом виробництва, зі своїми оновленнями й налаштуваннями, які здійснюються періодично після виявлення похибок.
Час, який ми вимірюємо зараз і вимірюватимемо в майбутньому - лиш відносно точний.
Це і дивно, і не дивно водночас.
Як сказав Дімітріос Матсакіс, головний науковий співробітник Служби часу в обсерваторії ВМС США: "Ми рятуємо життя і відбираємо їх. Ми додаємо час, і можемо забрати час, але в обох випадках, ми це робимо без повного розуміння того, що таке життя, або що таке час".
В будь-якому випадку, спасибі, що провели трохи часу зі мною.
І, як завжди, дякую за перегляд.
