Thursday, 8 March 2012

Pää pyörällä




Hesarin tiedepalstalla teoreettisen fysiikan päivystävä dosentti vastaili lukijan kysymykseen 6.3.2012 tähän tapaan.

"Miksi ihminen ei tunne maapallon pyörimisliikettä?

Maapallon pyörimisliike akselinsa ympäri on nopeinta päiväntasaajalla. Paikallaan seisova ihminen liikkuu siellä Maan mukana noin 1700 kilometriä tunnissa.
Helsingissä pyörimisnopeus on noin puolet tästä. Etelä- ja pohjoisnavalla liikettä ei ole lainkaan.
Ihminen ei tunne maapallon pyörimisliikettä, koska hän ei pysty erottamaan sen vaikutusta painovoimasta. Ihmistä paikallaan pitävään Maan painovoimaan verrattuna pyörimisliikkeen vaikutus on pieni, vain 0,3 prosenttia.
Ihminen voisi huomata maapallon kiertoliikkeen vasta, jos se olisi selvästi nopeampi.
Iiro Vilja teoreettisen fysiikan dosentti
Turun Yliopisto"

Päivystävältä dosentilta on nyt menneet vähän puurot ja vellit sekaisin, eli maapallon pyörimisnopeus ja maapallon pinnan nopeus. Kiinteän pyörivän kappaleen joka kohdan kulma- tai pyörimisnopeus on  sama. Myös molemmilla navoilla, vaikka harvat ovat päässet sen toteamaan Auringon tai tähtitaivaan vaakasuorana kiertona. Maapallon pyörimisnopeus on (noin) yksi kierros vuorokaudessa. Tästä syystä päiväntasaajalla oleva tuntee olevansa mainitun 0,3% kevyempi kuin mitä hän tuntisi, jos Maapallo ei pyörisi. Se vastaisi siis  100 kg:n painoisella ihmisellä 300 gramman kevennystä. Ero olisi ehkä juuri ja juuri havaittavissa, jos maapallon pyöriminen lakkaisi yhtäkkisesti. Tosin painoeron havainnointi taitaisi jäädä sen seikan varjoon, että päiväntasaajalla oleva tarkkailija lähtisi kuin leppäkeihäs lentoon kaiken muun irtonaisen kanssa nopeudella 1700 km/h, kun taivaankappaleiden liikuttaja painaisi maapallon pyörimisen pysäyttävän jarrun pohjaan. 

Eihän sen tosin tarvitse olla pelkkää fiktiota. Ei ainakaan, jos uskomme Vanhaa testamenttia ja Joosuan kirjaa. Ja miksemme uskoisi. Siellä kun kerrotaan, että Jumala pysäytti auringon keskitaivaalle, jotta lankeava pimeys ei olisi estänyt Israelin kansaa kostamasta vihollisilleen. (Joos. 10:12–13.).

Koska Auringon liike taivaalla on näennäistä, niin ei liene värin olettaa Jumalan pysäyttäneen Maapallon pyörimisen eikä suinkaan pistäneen Auringon kiertämään maapalloa geostationaarisella radalla kuin tietoliikennesatelliitin konsanaan. Sillä se edellyttäisi Auringon kiitävän kiertoradallaan noin 365 kertaa niin nopeasti kun Maa kiertää nyt Aurinkoa eli noin 11000 km/s ja vastaavasti Maan Auringon radallaan pitävän painovoiman pitäisi olla edellisen suhteen neliö, eli lähes 13000 kertainen Auringon nykyiseen painovoimaan verrattuna. Melkoisesti saisi Maan massaa kasvattaa, että tähän päästäisiin.

Niinkuin hyvin tiedetään, on Jumala kaikkivaltias,
kaikkitietävä ja kaukaa viisas. Viimeksi mainitulle ominaisuudelle olisi tässä varmaan käyttöä, koska vähemmällä vaivalla ja pienemmillä vaurioilla Auringon pysäyttäminen keskitaivaalle onnistuisi pysäyttämällä Maapallon pyöriminen. Eihän kukaan käske tehdä sitä hätäjarrutuksena, vaan kevyesti jarrupoljinta polkemalla tai jarrukahvaa kääntämällä. Millainen mekanismi maapallojarrussa nyt sattuukin olemaan. 

 
Tekstissä mainittu kiertoliikekin on eri asia kuin pyörimisliike, vaikka niitä synonyymeinä tässä käytetään. Maapallo on kiertoliikkeessä Auringon ja pyörimisliikkeessä akselinsa ympäri. 

Jos vielä spekuloidaan sillä, milloin ihminen voisi painossaan havaita Maapallon pyörimisen, niin voitaisiin olettaa sen tapahtuvan silloin, kun pyörimisestä aiheutuva painon pieneneminen on päiväntasaajalla 10%. Maapallo pyörisi silloin 5 kertaa niin nopeasti kuin nyt. Eroa ei huomaisi nytkään muuten kuin vertaamalla painoaan kahdessa eri painossa. Ivalosta Nairobiin lentävä turisti tuskin voisi olla huomaamatta näin isoa painonpudotusta. Jos Maapallo pyörisi 8 kertaa niin nopeasti kuin nyt, niin päiväntasaajalla kappaleet eivät painaisi enää mitään, ei ainakaan kylpyhuonevaa´alla punnittuina. 


10 comments:

  1. Kaksi dosenttia keskusteli keskenään.
    "Oletko koskaan tuntenut maapallon pyörimistä?" sanoi toinen.
    "En" vastasi siihen toinen.
    "En määkään, paitsi kerran Turussa."
    "Niin, kyl määki Turuus!"

    ReplyDelete
  2. Poikkitieteilijän kaveri kysyi poikkitieteilijältä.
    "Oletko koskaan asunut Turussa?"
    "En" sanoi siihen poikkitieteilijä
    "En määkään, paitsi kerran lapsena" totesi kaveri
    "Niin, kyl määkin lapsena"

    ReplyDelete
  3. Millaisia seuraamuksia sillä olisi, jos Maapallon pyöriminen pysäytettäisiin yhden vuorokauden aikana? Vaikka akselin vuosihuoltoa varten.

    ReplyDelete
  4. Äkkiä ajatellen sanoisin, että aika vähäisiä välittömiä vaikutuksia. Hidastuvuus päiväntasajallakin olisi vain 0,006 m/s2, joten heti sitä tuskin huomaisi muuusta kuin siitä, että Aurinko jäisi jököttämään paikoilleen.

    Miten käy pitkän ajan kuluessa, riippuu mm. siitä, pysäytetäänkö pyöriminen auringon vai kiintotähtien suhteen. Eli kiertääkö Maa Aaurinkoa kuten Kuu Maata aina sama puoli keskuskappaleesen päin vain onko vuorokausi ja vuosi tämän jälkeen yhtä pitkiä?

    Ilmastoon ja valtamerien vesien liikkeesiin vaikutukset olisivat pitemmän ajan kuluessa hyvin dramaattiset, joten oli enemmän kuin armoollista, että Jumala laittoi Maapallon takaisin pyörimään yllä olevan Vanhan Testamentin tapahtuman jälkeen.

    ReplyDelete
    Replies
    1. Pitkäänpä Timo jaksoikin pidättäytyä uskonnon pilkkaamisesta. Nähtävästi leopardi ei pääse milloinkaan pilkuistaan. Korkeintaan muuttuu mustaksi pantteriksi.

      Delete
  5. Miten niin uskonnon pilkkaamista? Minähän vain pohdiskelin, mitä Jumlan voimannäyttö merkitsisi nykyisten fysiikan lakien näkövinkkelistä asiaa tarkasteltaessa. Voihan tietysti olla, että fysiikan lait käännettiin hetkeksi stand by -tilaan, mutta kun siitä ei ole sen tarkempaa tietoa, niin paradigmana voitaneen pitää sitä, että lait eivät muuttuneet edes tilapäisesti.

    Toinen vaihtoehto sitten on, että Raamatun tarinat ovatkin ainakin osaksi satuja. Silloin ollaankin jo vaikeamman dilemman puristuksessa kuin Uutisvuodon kisailijat konsanaan. Mikä on Raamatussa on faktaa ja mikä fiktiota? Voisitko sinä Eeva hieman valottaa asiaa tästä näkövinkkelistä?

    ReplyDelete
  6. Vanha Testamentti on täynnä juutalaisten satuja. En ymmärrä, miksi se ylipäänsä on Raamatussa mukana.

    Kuolleen Meren kääröt osoittavat kiistattomasti, että Uuden Testamentin kertomukset ovat totta.

    ReplyDelete
  7. Jos asia on kiistattomasti osoitettu, niin siitä ei voi tietenkään lähteä kiistelemään. Eihän se olisi enää sen jälkeen kiistatonta.

    ReplyDelete
  8. " Viimeksi mainitulle ominaisuudelle olisi tässä varmaan käyttöä, koska vähemmällä vaivalla ja pienemmillä vaurioilla Auringon pysäyttäminen keskitaivaalle onnistuisi pysäyttämällä Maapallon pyöriminen"

    Eikös tuo muuten tuota helpommin onnistuisi kääntämällä maapallon kiertorataa. Pohjoisessa kesällä aurinko paistaa vuorokauden läpeensä.

    Vaikkakin kaikkein helpoiten asia onnistuisi, jos vaan loisi valonlähteen, joka paistaa vuorokauden läpeensä. Vähän niin kuin nykyään pienemmässä mittakaavassa on katulamput.

    ReplyDelete
  9. Pohjoisessakin Aurinko kiertää taivaalla, ei suinkaan ole pysähtyneenä yhteen kohtaan. Kuusta katsoen Maa pysyy paikoillaan taivaalla, koska Kuun pyöriminen on lukkiutunut kiertoon Maan ympäri. Näin on myös monilla muiden Aurinkokuntien planeetoilla, mutta ei oman Aurinkokuntamme. Ei edes Merkuriuksella.

    ReplyDelete