如果我们在空中悬停12小时,会到达地球的另一侧吗?

这个问题可能很多人在小时候都思考过,既然地球在不断自转,如果我们悬空,地面岂不是会在我们脚下转过去,这样经过12小时之后,我们就会到达地球的另外一侧吗?

答案肯定是否定的,不然早就实现这样的设想了。关于这个问题,可以做个很简单的实验。

在北纬或者南纬30度的地区,地球自转的线速度约为400米/秒(1440 公里/小时)。如果有人原地起跳20厘米,他在空中的停留时间约为0.4秒。在此期间,地面转过去了160米。但在现实中,这个人的落地点不可能会距离起跳点这么远,而是会在起跳点那里或者附近。

另外,直升飞机可以对抗地心引力悬停在空中,但下方的地面并没有相对于直升飞机运动。因此,想要通过悬停在空中,利用地球的自转来到达其他地方是不现实的。至于原因,与惯性有关。

地球会带着地球上的物体以及大气层一起自转,这意味着即便我们悬停在空中,也会因为本身有速度而与地球表面一同运动,所以我们相对于地球表面仍然是静止的。正是因为大气层被地球带着一起自转,不然的话,每秒数百米的风吹过来,那可是比超强台风的风力还要更猛烈得多。

如果要让地面转过来,反过来可以说是我们相对于地面在运动,这就是静止参照系的不同选择。如果在纬度为30度的地区,我们相对于地面沿着纬线方向以400米/秒的速度在运动,这可以看成是我们是静止的,地面在不断转过去。经过12个小时之后,我们就能到达地球的另一侧。

在宇宙中,绝对静止参照系是不存在的。我们觉得地球上的物体是静止的,那是因为我们以地球作为静止参照系。如果以太阳作为静止参照系,地球不但在自转,而且还在环绕太阳公转,运动轨迹为封闭的椭圆形。

另外,如果以银河系中心作为静止参照系,地球在空间中的运动轨迹为螺旋形。