Прямо сейчас, пока вы лежите на диване или сидите в офисном кресле с чашкой кофе, вы — пилот сверхзвукового болида. Ваша скорость — около 1670 километров в час (если вы живете ближе к экватору) или чуть меньше 1000 км/ч (если вы в Москве или Питере). Это быстрее скорости звука и быстрее любого пассажирского лайнера.
Но почему нас не сдувает ветром? Почему вода в кружке не прилипает к стенке, а голова не кружится, как на карусели? Этот вопрос часто ставят в тупик даже взрослых с высшим образованием, а сторонники «Плоской Земли» используют его как свой главный козырь.
Я решил разложить физику и биологию этого процесса по полочкам, чтобы вы раз и навсегда поняли, как мы выживаем в этой космической центрифуге.
Секрет №1: Иллюзия покоя и «вагонная» привычка
Главная причина, почему мы спокойны как удавы, кроется в устройстве нашего вестибулярного аппарата. У нас во внутреннем ухе есть каналы с жидкостью и крошечными камешками-отолитами. Они — наши биологические акселерометры.
Но есть нюанс: наши датчики реагируют только на ускорение или торможение. Они не чувствуют равномерную скорость.
Вспомните полет в самолете. Лайнер летит со скоростью 900 км/ч. Но если закрыть шторки иллюминатора и надеть наушники, вы спокойно нальете воду в стакан. Вы не чувствуете скорости, потому что она постоянна. Вас вжимает в кресло только на взлете (ускорение) и кидает вперед при посадке (торможение).
Земля — это идеальный космический корабль. Она вращается равномерно. Она не тормозит на светофорах и не газует. Для нашего организма это состояние равносильно покою. Если бы Земля вдруг остановилась хотя бы на секунду, мы бы по инерции улетели в стену со скоростью пули. Но, к счастью, тормозов у планеты нет.
Секрет №2: Мы в «пузыре»
«Хорошо, — скажет скептик, — но если я высуну голову из машины на скорости 100 км/ч, мне лицо оторвет ветром. А тут 1600 км/ч!»
Здесь работает принцип замкнутой системы. Представьте, что вы едете в машине с закрытыми окнами. Воздух внутри салона движется вместе с вами. Муха, летающая внутри авто, не разбивается о заднее стекло, ей не нужно лететь со скоростью машины, чтобы держаться в воздухе.
Земля тянет за собой всё: океаны, нас с вами и, самое главное, атмосферу. Воздушная оболочка вращается вместе с планетой благодаря гравитации и силе трения. Мы находимся внутри гигантского «салона автомобиля». Если бы атмосфера стояла на месте, а Земля вращалась внутри неё, нас бы действительно сдуло сверхзвуковым ураганом за долю секунды.
Масштаб имеет значение: почему не тошнит?
Еще один аргумент — карусель. Если раскрутить её быстро, нас начнет тошнить от центробежной силы, которая пытается выбросить нас наружу. Почему Земля не выбрасывает нас в космос?
Дело в угловой скорости. 1600 км/ч — это линейная скорость (на экваторе). Звучит страшно. Но давайте посмотрим на обороты в минуту (RPM).
Земля делает всего один оборот за 24 часа.
Представьте карусель, которая делает один полный круг за сутки. Вы вообще заметите, что она движется? Вряд ли. Для нашего вестибулярного аппарата это движение настолько медленное, что оно находится ниже порога чувствительности.
Центробежная сила на экваторе действительно есть, и она делает нас чуть легче (примерно на 0,3%), чем на полюсах. Но сила гравитации Земли настолько мощнее, что мы этого просто не замечаем.
Неочевидный факт: Кто все-таки чувствует вращение?
Мы не чувствуем вращения телом, но есть люди, которые обязаны учитывать его в работе, иначе промахнутся. Речь о снайперах и артиллеристах.
Это называется эффект Кориолиса.
Если снайпер стреляет на сверхдальнюю дистанцию (больше 1,5–2 км), пока пуля летит свои несколько секунд, Земля под мишенью успевает немного сместиться.
В Северном полушарии пуля всегда отклоняется чуть вправо, в Южном — влево. Артиллеристы вводят специальные поправки на вращение Земли. Если этого не сделать, снаряд, выпущенный из мощной пушки на 20 км, уйдет в сторону на сотни метров.
Так что вращение Земли — это не выдумка, а головная боль для военных баллистиков.
Простой эксперимент для детей (и взрослых)
Если вам нужно объяснить это ребенку (или упертому другу), проведите опыт «Стакан в машине».
- Сядьте в машину (в качестве пассажира).
- Возьмите стакан воды, налейте почти до краев.
- Попросите водителя выехать на ровную трассу и набрать скорость 100 км/ч, поддерживая её ровно.
- Закройте глаза.
Спросите себя: чувствуете ли вы движение? Выплескивается ли вода? Нет. Вода ведет себя так, будто стакан стоит на кухонном столе.
Это и есть доказательство инерциальной системы отсчета. Пока скорость неизменна — движения для нас не существует.
Итог
Мы не чувствуем бешеного вращения планеты по трем причинам:
- Скорость постоянна, а мы чувствуем только рывки (ускорение).
- Воздух движется вместе с нами, как в салоне авто.
- Один оборот за 24 часа — это слишком медленно для нашего вестибулярного аппарата.
Но в следующий раз, глядя на закат, вспомните: прямо сейчас вы — космонавт, летящий сквозь пространство быстрее звука. И то, что ваш чай при этом остается в чашке — маленький подарок физики, который мы принимаем как должное.