การหมุนของโลกมีผลต่อเวลาในการเดินทางจากยุโรปถึงออสเตรเลียหรือไม่?


21

สมมติว่าสถานที่ในยุโรปตั้งอยู่บนฝั่งตรงข้ามของโลกมากกว่าซิดนีย์ ตอนนี้ฉันต้องการขึ้นเครื่องบินเพื่อเดินทางไปที่นั่น มันมีความสำคัญอย่างไรถ้าแผนบินผ่านการหมุนของโลกหรือตอบโต้การหมุนของโลก? นั่นคือมันสำคัญไหมถ้าเครื่องบินบินไปทางทิศตะวันตกหรือทางตะวันออก?

ฉันจะบอกว่ามันเป็นเรื่องสำคัญเพราะถ้าฉันบินไปกับการหมุนโลกเป้าหมายในกรณีนี้ซิดนีย์ใกล้เข้ามา ในทางกลับกันเครื่องบินอาจยังคงอยู่ในชั้นบรรยากาศดังนั้นจึงเป็นส่วนหนึ่งของการหมุนของโลก


14
ฉันอ่าน "การหมุนของโลกส่งผลต่อ TIME TRAVEL" หรือไม่: P
Gurzo

2
บางทีฉันอาจจะถามคำถามนี้ใน 30 ปี (หวังว่า)
RoflcoptrException

2
ที่น่าสนใจในขณะที่การหมุนของโลกกลายเป็นสิ่งที่ไม่สำคัญสำหรับเครื่องบินแบบดั้งเดิม นี่คือเหตุผลที่ NASA และองค์การอวกาศยุโรปได้เปิดตัวไซต์ใกล้เส้นศูนย์สูตร พวกเขาสามารถเข้าสู่เส้นทางการโคจรได้ง่ายขึ้นเนื่องจากโลกกำลัง "ผลัก" พวกมันไปในทิศทางนั้น
Kris Harper

1
ฉันจะจินตนาการไม่มากเท่ากับลม
hippietrail

4
ฝรั่งเศสเป็นส่วนหนึ่งของสหภาพยุโรปและมีภูมิภาคต่างประเทศค่อนข้างน้อย: เกาะมาร์ตินีกและกวาเดอลูปในทะเลแคริบเบียน, เฟรนช์เกียนา (จากที่เปิดตัว Ariane V), เรอูนียงและมายอตในมหาสมุทรอินเดียใกล้กับแอฟริกา) ดูเหมือนว่าเฟรนช์โปลินีเซีย, แซงปีแยร์และมีเกอลง (ใกล้กับแคนาดา) ก็ลงคะแนนเสียงเลือกตั้งในรัฐสภายุโรป (และอาจจะยังคงเป็นนิวแคลิโดเนียในอีกไม่กี่ปี
FelipeAls

คำตอบ:


28

เรื่องนี้ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ ฉันสงสัยเรื่องนี้เมื่อหลายปีก่อนและถามไปรอบ ๆ ตอนนี้ไม่มี Travel.SE แล้ว;)

โลกหมุนรอบตัวด้วยความเร็วที่ค่อนข้างเร็ว - และจุดใด ๆ บนโลกนี้จึง 'เคลื่อนที่' ได้จริง เนื่องจากจุดบนเส้นศูนย์สูตรต้องเดินทางไกลกว่าพวกมันจึงเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าเสา

ตอนนี้แน่นอนว่าอากาศถูกลากไปรอบ ๆ พร้อมกับโลกขอบคุณมิฉะนั้นช่องว่างที่ไม่ดีบนเส้นศูนย์สูตรจะมีความเร็วลมในทิศทางตรงกันข้ามกับใกล้กับความเร็วของเสียง;)

อย่างไรก็ตามเมื่อคุณอยู่บนเครื่องบินให้พิจารณาว่าอาจใช้เวลานานกว่าหนึ่งชั่วโมงในการบินข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกในทิศทางตะวันตก ('กับ' สปิน) กว่า 'กับ' สปิน

เมื่อคุณกำลังบินด้วยสปินและโดยความสัมพันธ์กับลมคุณจะไม่ได้บิน 'เข้าสู่' แรงที่ไปทางอื่นเช่นเดียวกับเมื่อคุณบินกับสปิน โลกกำลังลากคุณไปกับมัน - หรือมากกว่านั้นก็เป็นการลากบรรยากาศและคุณอยู่ในนั้น

อย่างไรก็ตามสิ่งที่คุณมักจะพบคือจริง ๆ แล้วมันขึ้นอยู่กับความเป็นจริงของเจ็ตสตรีมที่ซึ่งอากาศที่นั่นเคลื่อนที่เร็วกว่าระดับพื้นดินและสามารถเพิ่มความเร็วของเครื่องบินถ้าไปในทิศทางเดียวกัน แน่นอนว่าในอีกทางหนึ่งคุณทำได้ดีเพื่อหลีกเลี่ยงเจ็ทสตรีมเนื่องจากมันจะทำให้คุณช้าลง

หากต้องการพูดให้ชัดเจนกว่าคำพูดของฉันฉันจะขอยืมใบเสนอราคาจากAerospaceweb.orgซึ่งอันดับแรกคุณต้องพิจารณาว่าตัวเองกำลังวิ่งอยู่ ....

หยุดวิ่ง หากคุณต้องกระโดดขึ้นไปบนอากาศโลกจะหมุนอยู่ข้างใต้คุณหรือไม่ (คนที่เชื่อว่าโลกหมุนรอบตัวพวกเขาอาจต้องการหยุดอ่านตอนนี้) ไม่เพราะเมื่อคุณออกจากพื้นผิวโลกคุณกำลังเดินทางด้วยความเร็วเท่ากับพื้นผิวดังนั้นในสาระสำคัญโลกจึงจับคู่กับคุณ เพิ่มความเร็วในอวกาศขณะที่คุณอยู่ในอากาศ! สภาพเดียวกันนี้เป็นจริงสำหรับเครื่องบินขณะเดินทางจากลอสแองเจลิสไปยังบอมเบย์ ถ้าเราจะเพิกเฉยต่อลมไม่ว่าคุณจะบินจากลอสแองเจลิสไปทางไหนความเร็วของเครื่องบินเทียบกับโลกจะเท่ากัน ในขณะที่ความเร็วของเครื่องบินผ่านอวกาศจะเปลี่ยนไปผลของการหมุนของโลกจะคงที่และผลก็คือ "ยกเลิก" ไม่ว่าคุณจะเดินทางไปทางไหน ในคำอื่น ๆ ความเร็วของการหมุนของโลกนั้นถูกส่งไปยังเครื่องบินแล้วและโลกก็จับคู่ความเร็วนั้นในระหว่างเที่ยวบินทั้งหมด (แน่นอนในกรณีของยานอวกาศความเร็วเหล่านี้มีความสำคัญมาก)

ดังนั้นผลลัพธ์สุดท้ายของการสนทนาที่ยาวนานนั้นก็คือการหมุนของโลกไม่มีผลกระทบต่อเวลาในการเดินทางของเครื่องบิน จริงๆแล้วมันเป็นลมและลมที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในเวลาเดินทาง บางครั้งก็ยากที่จะเชื่อว่าลมอาจมีผลกระทบมากขนาดนั้นดังนั้นให้เราพิจารณาปัญหาในเชิงลึกเพิ่มขึ้นอีกเล็กน้อย ในตัวอย่างที่กำหนดเที่ยวบินจากบอมเบย์ไปยังแคลิฟอร์เนีย (ตะวันออก) นั้นสั้นกว่าการเดินทางจากแคลิฟอร์เนียไปบอมเบย์ (ตะวันตก) 23% ซึ่งหมายความว่าความเร็วของการเดินทางตะวันออกจะต้องเร็วขึ้น 23% ลมที่พัดมาค่อนข้างมากทุกที่ที่เราพูดถึงเรื่องการพัดจากตะวันตกไปตะวันออกดังนั้นเมื่อเราเดินทางไปทางตะวันออกเราจะได้รับความเร็วและเมื่อเราเดินทางไปทางตะวันตกเราจะได้รับโทษด้วยความเร็ว ทีนี้ถ้าเราคิดว่าลมเหมือนกันทั้งสองวันเราจะบิน ความเร็วลมจะต้องเท่ากับ 11.5% ของความเร็วของเครื่องบิน! นี่จะทำให้เกิดความแตกต่างระหว่างความเร็วไปทางทิศตะวันตกและความเร็วทางตะวันออก 23%! ความเร็วของการล่องเรือในช่วงการขยายโบอิ้ง 777 อยู่ที่ประมาณ 550 ไมล์ต่อชั่วโมง (885 กม. / ชม.) ที่ 35,000 ฟุต (10,675 ม.) ซึ่งหมายความว่าลมจะต้องความเร็วประมาณ 65 ไมล์ต่อชั่วโมง (105 กม. / ชม.) (อากาศดีว่าว) เชื่อหรือไม่ว่าความเร็ว 65 mph เป็นความเร็วลมทั่วไปที่ระดับความสูงดังกล่าว ความเร็วที่เกิน 100 ไมล์ต่อชั่วโมง (160 กม. / ชม.) ไม่ใช่เรื่องแปลก หากเราต้องการทำให้สิ่งต่าง ๆ มีความซับซ้อนมากขึ้นเราอาจพิจารณาภูมิภาคที่มีความเร็วสูงเรียกว่าเจ็ตสตรีมที่ไหลไปทางตะวันออกและหากเครื่องบินสามารถใช้ประโยชน์จากลมเหล่านี้ได้เวลาในการเดินทางก็จะลดลงอีก นี่จะทำให้เกิดความแตกต่างระหว่างความเร็วไปทางทิศตะวันตกและความเร็วทางตะวันออก 23%! ความเร็วของการล่องเรือในช่วงการขยายโบอิ้ง 777 อยู่ที่ประมาณ 550 ไมล์ต่อชั่วโมง (885 กม. / ชม.) ที่ 35,000 ฟุต (10,675 ม.) ซึ่งหมายความว่าลมจะต้องความเร็วประมาณ 65 ไมล์ต่อชั่วโมง (105 กม. / ชม.) (อากาศดีว่าว) เชื่อหรือไม่ว่าความเร็ว 65 mph เป็นความเร็วลมทั่วไปที่ระดับความสูงดังกล่าว ความเร็วที่เกิน 100 ไมล์ต่อชั่วโมง (160 กม. / ชม.) ไม่ใช่เรื่องแปลก หากเราต้องการทำให้สิ่งต่าง ๆ มีความซับซ้อนมากขึ้นเราอาจพิจารณาภูมิภาคที่มีความเร็วสูงเรียกว่าเจ็ตสตรีมที่ไหลไปทางตะวันออกและหากเครื่องบินสามารถใช้ประโยชน์จากลมเหล่านี้ได้เวลาในการเดินทางก็จะลดลงอีก นี่จะทำให้เกิดความแตกต่างระหว่างความเร็วไปทางทิศตะวันตกและความเร็วทางตะวันออก 23%! ความเร็วของการล่องเรือในช่วงการขยายโบอิ้ง 777 อยู่ที่ประมาณ 550 ไมล์ต่อชั่วโมง (885 กม. / ชม.) ที่ 35,000 ฟุต (10,675 ม.) ซึ่งหมายความว่าลมจะต้องความเร็วประมาณ 65 ไมล์ต่อชั่วโมง (105 กม. / ชม.) (อากาศดีว่าว) เชื่อหรือไม่ว่าความเร็ว 65 mph เป็นความเร็วลมทั่วไปที่ระดับความสูงดังกล่าว ความเร็วที่เกิน 100 ไมล์ต่อชั่วโมง (160 กม. / ชม.) ไม่ใช่เรื่องแปลก หากเราต้องการทำให้สิ่งต่าง ๆ มีความซับซ้อนมากขึ้นเราอาจพิจารณาภูมิภาคที่มีความเร็วสูงเรียกว่าเจ็ตสตรีมที่ไหลไปทางตะวันออกและหากเครื่องบินสามารถใช้ประโยชน์จากลมเหล่านี้ได้เวลาในการเดินทางก็จะลดลงอีก ซึ่งหมายความว่าลมจะต้องความเร็วประมาณ 65 ไมล์ต่อชั่วโมง (105 กม. / ชม.) (อากาศดีว่าว) เชื่อหรือไม่ว่าความเร็ว 65 mph เป็นความเร็วลมทั่วไปที่ระดับความสูงดังกล่าว ความเร็วที่เกิน 100 ไมล์ต่อชั่วโมง (160 กม. / ชม.) ไม่ใช่เรื่องแปลก หากเราต้องการทำให้สิ่งต่าง ๆ มีความซับซ้อนมากขึ้นเราอาจพิจารณาภูมิภาคที่มีความเร็วสูงเรียกว่าเจ็ตสตรีมที่ไหลไปทางตะวันออกและหากเครื่องบินสามารถใช้ประโยชน์จากลมเหล่านี้ได้เวลาในการเดินทางก็จะลดลงอีก ซึ่งหมายความว่าลมจะต้องความเร็วประมาณ 65 ไมล์ต่อชั่วโมง (105 กม. / ชม.) (อากาศดีว่าว) เชื่อหรือไม่ว่าความเร็ว 65 mph เป็นความเร็วลมทั่วไปที่ระดับความสูงดังกล่าว ความเร็วที่เกิน 100 ไมล์ต่อชั่วโมง (160 กม. / ชม.) ไม่ใช่เรื่องแปลก หากเราต้องการทำให้สิ่งต่าง ๆ มีความซับซ้อนมากขึ้นเราอาจพิจารณาภูมิภาคที่มีความเร็วสูงเรียกว่าเจ็ตสตรีมที่ไหลไปทางตะวันออกและหากเครื่องบินสามารถใช้ประโยชน์จากลมเหล่านี้ได้เวลาในการเดินทางก็จะลดลงอีก

นอกจากนี้โปรดทราบว่าการแสดงสดที่น่าตื่นตาตื่นใจของลมที่พัดแรงในสหรัฐอเมริกาซึ่งส่งผลกระทบต่อสิ่งนี้ทั้งหมด

ดังนั้นกำไรคืออะไร ทิศทางที่คุณเดินทางเกี่ยวกับการหมุนของโลกไม่ส่งผลกระทบต่อเวลาการเดินทางของเครื่องบินและที่สำคัญกว่านั้นคือลมเพียง 65 ไมล์ต่อชั่วโมงนั้นมากเกินพอที่จะทำให้เกิดความแตกต่างในเวลาเดินทางห้าชั่วโมงเมื่อคุณเดินทาง ระยะทางไกล!


1
+1 ฉันจำเกี่ยวกับทฤษฎีฟิสิกส์ในโรงเรียนมัธยม แมลงวันที่บินในรถไม่ได้รับผลกระทบจากความเร็วของรถ เหตุผลง่าย ๆ : แมลงวันนั้นเคลื่อนที่ไปที่รถ ดังนั้นฉันเชื่อว่าคำตอบของคุณถูกต้อง
Rudy Gunawan

1
กล่าวอีกนัยหนึ่งความเร็วของการหมุนของโลกได้ถูกส่งไปยังเครื่องบินแล้วและโลกก็จับคู่ความเร็วนั้นระหว่างการบินทั้งหมด "นี่ไม่เป็นความจริง ตัวอย่างเช่นสมมติว่าคุณเริ่มต้นที่ขั้วโลกเหนือและบินลงใต้สู่เส้นศูนย์สูตร จากนั้นในกรณีที่ไม่มีลมโลกจะหมุนใต้คุณ
nibot

@ นิบบอทนั่นไม่ใช่แค่กรณีพิเศษของความเร็วการหมุนของโลกที่ขั้วเป็นศูนย์ใช่ไหม
ghoppe

1
แต่คุณก็บินไปที่ใดที่ความเร็วของพื้นผิวไม่เป็นศูนย์
nibot

แผนที่ลมเป็นแผนที่ของลมบนพื้นผิวซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับการล่องเรือในเครื่องบิน นอกจากนี้ใบเสนอราคาผิด: ถ้า A น้อยกว่า B 23%, B จะสูงกว่า A ประมาณ 30%, ไม่มากกว่า 23%
phoog

19

เพื่อให้ซับซ้อนขึ้นเล็กน้อยและเพิ่มคำตอบของ Mark Mayo ลำธาร jet เกิดจากข้อเท็จจริงที่ว่าโลกหมุนผ่านเอฟเฟกต์ Coriolis ดังนั้นในความเป็นจริงคุณอาจโต้แย้งว่าใช่การหมุนของโลกส่งผลต่อการเดินทาง เวลา แต่อาจไม่ใช่ในแบบที่คุณคาดหวัง


1
ในทางเทคนิคแล้วมันไม่ได้เป็นเพียงแค่เอฟเฟ็กต์ Coriolis นั่นเป็นส่วนหนึ่งของมัน แต่รูปแบบการให้ความร้อนระดับโลกนั้นแท้จริงแล้วเป็นเหตุผลหลักในการก่อตัวของลำธารเจ็ท นี่คือเหตุผลที่ลมแรงในเขตร้อนเป็นตรงกันข้ามกับลมที่พัดผ่านในเขตร้อน สาเหตุหลักของการเกิดลมไม่ใช่การหมุนของโลกเลย แต่ความจริงที่ว่าอากาศร้อนขึ้นเร็วใกล้กับเส้นศูนย์สูตรเนื่องจากมุมของเหตุการณ์ที่สูงขึ้นของดวงอาทิตย์ที่นั่น
reirab

6

มันสร้างความแตกต่าง วิธีหนึ่งที่จะเพิ่มความเร็วของเครื่องบินในการหมุนของโลกวิธีหนึ่งที่มันถูกลบออกจากการหมุนของโลก สัมพัทธภาพพิเศษบอกว่า t '= t * sqrt (1-v ^ 2 / c ^ 2) ไปกับการหมุนคุณมี v ที่สูงกว่าและเวลาผ่านไปช้ากว่า

คุณจะต้องใช้นาฬิกาอะตอมเพื่อวัดความแตกต่าง เพื่อจุดประสงค์ในทางปฏิบัติคำตอบของ Mark Mayo นั้นถูกต้อง


ฉันเชื่อว่าการทดสอบเสร็จสิ้น ค่อนข้างมีชื่อเสียงในเวลานั้น (แม้ว่าฉันยังไม่แก่พอที่จะจำได้)
Tom Hawtin - tackline

@ TomHawtin-tackline: ไม่การทดลองที่ฉันรู้ว่าเกี่ยวข้องกับการวางนาฬิกาอะตอมบนเครื่องบินแล้วบินรอบโลก (และมันก็เกิดขึ้นซ้ำอีกครั้งสำหรับโทรทัศน์ในศตวรรษนี้) ในกรณีนี้ฉันกำลังพูดถึงการบินนาฬิกาอะตอมสองอะตอมครึ่งทางรอบโลกและเปรียบเทียบมัน ก่อนหน้านี้วัดความแตกต่างของเวลาระหว่างการบินและที่อยู่กับที่ (และผลของการอยู่ที่ระดับความสูงของเครื่องบินเจ็ท) หลังวัดความแตกต่างของเวลาระหว่างการไปกับและหมุน
Loren Pechtel

1
หากสิ่งนี้สร้างความแตกต่างใด ๆ มันจะเล็กกว่าการทำนายสัมพัทธภาพพิเศษอย่างแท้จริงเพราะเอฟเฟกต์การลากเฟรม
David Z

คำตอบของ Loren คือคำตอบที่แท้จริง ความแตกต่างคือนาที (ขนาดอะตอมจริง) ที่คุณจะไม่สังเกตเห็น สำหรับตัวอย่างอื่น ๆ ของคนที่กระโดดขึ้นไปเขา / เธอจะมีพื้นดินเคลื่อนไหวอยู่ข้างใต้ แต่ในระดับอะตอม (หรือเล็กกว่า) ในการทดลองนี้ทำได้ง่าย ๆ : วางหุ่นยนต์ที่กระโดดไปตามเส้นทางที่เคลื่อนที่ยาวเป็นไมล์ บอกว่าแทร็ค (และหุ่นยนต์) กำลังเคลื่อนที่ที่ 50kph เมื่อหุ่นยนต์กระโดดเขาจะกลายเป็นอะไรที่เหมือนไม่กี่มม. ย้อนกลับจากจุดที่เขากระโดดในขั้นต้น ทีนี้ลองดูแล้วปรับให้เป็นมาตราส่วนของดาวเคราะห์! สิ่งนี้ควรนำสิ่งต่าง ๆ เข้ามาใช้สำหรับ
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.