لماذا لا نشعر بدوران الأرض؟

سرعة لا نحس بها

تدور الأرض حول نفسها دورة كاملة في 23 ساعة و56 دقيقة تقريباً. محيطها عند خط الاستواء نحو 40 ألف كيلومتر، فمن يقف على خط الاستواء يقطع هذه المسافة كلها في أقل من يوم، أي أنه يتحرك بسرعة نحو 1,670 كيلومتراً في الساعة، وهذا أسرع من الطائرة النفاثة بنحو ضعفين.

لكن هذه السرعة ليست واحدة في كل مكان، فكلما ابتعدت عن خط الاستواء نحو الشمال أو الجنوب، صغرت الدائرة التي تدور فيها، فقلت سرعتك، وعند القطب نفسه لا تتحرك تقريباً، بل تدور حول نفسك في مكانك.

سرعتك في المدن العربية

حسبنا هذه السرعات من نصف قطر الأرض ومدة دورانها كما تنشرهما ناسا، مع خط عرض كل مدينة، والأرقام مقربة:

المدينة	خط العرض (شمالاً)	سرعة الدوران (كم/س)
خط الاستواء	0°	نحو 1,670
صنعاء	15.4°	نحو 1,610
مكة المكرمة	21.4°	نحو 1,560
مسقط	23.6°	نحو 1,530
الرياض	24.7°	نحو 1,520
القاهرة	30.0°	نحو 1,450
بغداد	33.3°	نحو 1,400
الرباط	34.0°	نحو 1,390
الجزائر	36.8°	نحو 1,340

فأنت الآن، وأنت تقرأ هذه السطور في القاهرة أو الرياض، تتحرك نحو الشرق بسرعة تقارب ألف وخمسمئة كيلومتر في الساعة، ومع ذلك لا تشعر بشيء.

السر: السرعة الثابتة

تخيل أنك في طائرة تطير بهدوء فوق السحاب، فتصب الماء في كوب فينزل مستقيماً، وترمي كرة صغيرة إلى صديقك فتصل إليه كما لو كنتما على الأرض، وأنت تتحرك بسرعة 900 كيلومتر في الساعة، لكنك لا تحس بها. متى تحس بالحركة؟ عند الإقلاع، وعند الهبوط، وحين تهتز الطائرة، أي حين تتغير السرعة.

هذا ما ينص عليه قانون نيوتن الأول: الجسم الساكن يبقى ساكناً، والجسم المتحرك يبقى متحركاً بسرعة ثابتة في خط مستقيم، ما لم تؤثر فيه قوة. يسمي العلماء هذه الصفة القصور الذاتي، أي ميل الجسم إلى أن يبقى على حاله.

فالأرض تدور بسرعة ثابتة تقريباً، لا تسرع فجأة ولا تبطئ فجأة، وما يطرأ عليها من تغير بطيء جداً لا يُحس. نحن والهواء والبحار والبيوت ندور معها بالسرعة نفسها، فلا شيء يتحرك بالنسبة إلينا، ولا يوجد ما يدفعنا أو يهزنا، لذلك لا نشعر بالدوران، ولا نحس بريح عاصفة بسببه، لأن الهواء نفسه يدور معنا.

قد تسأل: لكن الأرض تدور في دائرة، لا في خط مستقيم، وهذا صحيح، لكن الدائرة كبيرة جداً، والانعطاف بطيء جداً، فلا تكمل دورتها إلا في يوم كامل. حسب أرقام ناسا، أثر هذا الانعطاف عند خط الاستواء نحو 0.3% فقط من قوة الجاذبية، وهو أضعف من أن نحس به.

كيف عرفنا إذن أنها تدور؟

إذا لم نشعر بالدوران، فكيف تأكد العلماء منه؟ هناك أدلة كثيرة:

• حركة السماء: الشمس والقمر والنجوم تطلع من الشرق وتغرب في الغرب كل يوم، وهذا يحدث لأن الأرض تدور من الغرب إلى الشرق. التفاصيل في سؤال ماذا ينتج عن دوران الأرض حول نفسها وحول الشمس؟ وفي درس لماذا تتحرك السماء؟.
• بندول فوكو: في سنة 1851 علّق العالم الفرنسي ليون فوكو (Léon Foucault) ثقلاً بسلك طويل في باريس، أولاً في المرصد ثم تحت قبة مبنى البانثيون، وتركه يتأرجح، فلاحظ الناس أن اتجاه التأرجح يدور ببطء خلال ساعات. البندول في الحقيقة يحافظ على اتجاه ثابت بالنسبة إلى النجوم، أما الأرض فهي التي تدور تحته.
• الأعاصير: الرياح التي تهب نحو مركز الإعصار تنحرف بسبب دوران الأرض، فتدور الأعاصير الكبيرة في نصف الأرض الشمالي عكس عقارب الساعة، وفي نصفها الجنوبي مع عقارب الساعة.
• صور الفضاء: الأقمار الصناعية ورواد الفضاء يرون الأرض تدور أمامهم مباشرة.

بندول فوكو في بلادنا

سرعة دوران مستوى البندول تعتمد على خط العرض، فعند القطب يكمل البندول دورة كاملة في نحو يوم واحد، وعند خط الاستواء لا يدور أبداً، وبين القطب وخط الاستواء يكون أبطأ كلما اقتربت من خط الاستواء. بتطبيق القاعدة التي تشرحها جامعة دارمشتات التقنية، يكمل البندول دورته في نحو 40 ساعة في مدينة الجزائر، ونحو 48 ساعة في القاهرة، ونحو 57 ساعة في الرياض، ونحو 90 ساعة في صنعاء.

ماذا ترى الليلة؟

لا تشعر بدوران الأرض، لكنك تستطيع أن تراه، فاجلس في مكان مظلم، واختر نجماً ساطعاً قريباً من الأفق الشرقي، وقارن موضعه بشجرة أو مبنى. بعد نصف ساعة انظر إليه مرة أخرى: ستجده قد ارتفع. إن التفت إلى الشمال، رأيت النجوم تدور ببطء حول الجَدْي (Polaris)، وهو النجم القطبي الذي يكاد يكون ثابتاً لأنه قريب من امتداد محور الأرض. تجد طريقة العثور عليه في درس كيف تجد الشمال والجنوب بالنجوم. فالنجوم لا تتحرك، وإنما أنت الذي تدور معها كل ليلة على سطح الأرض.