Что такое вращение и революция?

Джон П. Миллис, доктор философии. профессор физики и астрономии в Университете Андерсона. Он проводит исследования в гамма-обсерватории VERITAS в южной Аризоне.

Астро-язык

В языке астрономии много интересных терминов, таких как световой год, планета, галактика, туманность, черная дыра, сверхновая, планетарная туманность, и другие. Все они описывают объекты во Вселенной. Однако это всего лишь объекты в космосе. Если мы хотим лучше понять их, мы должны знать кое-что об их движениях.

Однако, чтобы понять их и их движения, астрономы используют терминологию из физики и математики для описания этих движений и других характеристик. Так, например, мы используем «скорость», чтобы говорить о том, как быстро движется объект. Термин «ускорение», пришедший из физики (как и скорость), относится к скорости движения объекта во времени. Думайте об этом как о запуске автомобиля: водитель нажимает на педаль акселератора, из-за чего машина сначала движется медленно. Автомобиль в конечном итоге набирает скорость (или ускоряется), пока водитель продолжает давить на педаль газа.

В «Назад в будущее» специально оборудованный DeLorean был «транспортным средством», которое возило персонажей фильма туда и обратно во времени. Одним из требований к поездке было то, что она должна была разгоняться на высокой скорости.Getty Images/Чарльз Эшелман.

Два других термина, используемые в науке: вращение а также революция. Они не означают одно и то же, но они делать описать движения, которые совершают предметы. И они часто используются взаимозаменяемо. Вращение и революция не являются терминами, исключительными для астрономии. Оба являются важными аспектами математики, особенно геометрии, где геометрические объекты можно вращать, а их движение описывать с помощью математики. Термины также используются в физике и химии. Так что знать, что они означают и в чем разница между ними, полезно, особенно в астрономии.

Вращение

Строгое определение вращение это «круговое движение объекта вокруг точки в пространстве». Это используется в геометрии, а также в астрономии и физике. Чтобы визуализировать это, представьте себе точку на листе бумаги. Поверните лист бумаги, пока он лежит на столе. Происходит то, что практически каждая точка вращается вокруг того места на бумаге, где она нарисована. Теперь представьте себе точку в середине вращающегося шара. Все остальные точки шара вращаются вокруг этой точки. Проведите линию через центр шара, где находится точка, и это будет его ось.

На этом рисунке показано, как Земля вращается вокруг своей оси (вращение) вокруг Солнца (оборот). Изображение Tau'olunga, Wikimedia Commons.

Для видов объектов, обсуждаемых в астрономии, вращение используется для описания объекта, вращающегося вокруг оси. Подумайте о карусели. Он вращается вокруг центрального полюса, который является осью. Земля вращается вокруг своей оси таким же образом. На самом деле, то же самое происходит со многими астрономическими объектами: звездами, лунами, астероидами и пульсарами. Когда ось вращения проходит через объект, говорят, что вращение, как упомянутая выше вершина, на вершине оси.

Революция

Нет необходимости, чтобы ось вращения действительно проходила через рассматриваемый объект. В некоторых случаях ось вращения вообще находится вне объекта.Когда это происходит, внешний объект вращающийся вокруг оси вращения. Примеры революция был бы шарик на конце веревки или планета, вращающаяся вокруг звезды. Однако в случае планет, вращающихся вокруг звезд, это движение также обычно называют орбита.

Планеты и кометы Солнечной системы следуют по слегка эллиптическим орбитам вокруг Солнца. Луны и другие спутники делают то же самое вокруг своих планет. На этой диаграмме показаны формы орбит, хотя и не в масштабе. НАСА

Система Солнце-Земля

Теперь, поскольку астрономия часто имеет дело с несколькими движущимися объектами, все может усложниться. В некоторых системах имеется несколько осей вращения. Одним из классических астрономических примеров является система Земля-Солнце. И Солнце, и Земля вращаются по отдельности, но Земля тоже вращается, точнее орбиты, вокруг Солнца. Объект может иметь более одной оси вращения, например, некоторые астероиды. Чтобы упростить задачу, просто подумайте о вращение как то, что объекты делают на своих осях (множественное число от оси).

Орбита это движение одного объекта вокруг другого. Земля вращается вокруг Солнца. Луна вращается вокруг Земли. Солнце вращается вокруг центра Млечного Пути. Вполне вероятно, что Млечный Путь вращается вокруг чего-то еще в Местной группе, которая представляет собой группу галактик, в которой он существует. Галактики также могут вращаться вокруг общей точки с другими галактиками. В некоторых случаях эти орбиты сближают галактики так близко друг к другу, что они сталкиваются.

Иногда люди скажут, что Земля вращается вокруг Солнца. Орбита является более точным и представляет собой движение, которое можно рассчитать, используя массы, гравитацию и расстояние между вращающимися телами.

Иногда мы слышим, как кто-то называет время, необходимое планете для совершения одного оборота вокруг Солнца, «одним оборотом». Это несколько старомодно, но совершенно законно.Слово «революция» происходит от слова «вращаться», поэтому имеет смысл использовать этот термин, хотя это и не строго научное определение.

Важно помнить, что объекты находятся в движении по всей Вселенной, независимо от того, вращаются ли они вокруг друг друга, вокруг общей точки гравитации или вращаются вокруг одной или нескольких осей при движении.