地球移動的速度有多快?

弗吉尼亞州拉德福德大學的物理學教授雷特·赫爾曼提供了以下答案

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關於地球——或任何事物,就此而言——移動速度的問題,除非也問“與什麼相比?”,否則是不完整的。 沒有參考系,關於運動的問題就無法完全解答。

考慮地球表面相對於地球中心的運動。地球每 23 小時 56 分 4.09053 秒旋轉一週,稱為恆星週期,其周長約為 40,075 公里。 因此,地球赤道表面的移動速度為每秒 460 米——或大約每小時 1,000 英里。

我們從小就學到,地球幾乎在一個近乎圓形的軌道上繞太陽執行。它以接近每秒 30 公里或每小時 67,000 英里的速度覆蓋這條路線。此外,我們的太陽系——地球和所有星體——以大約每秒 220 公里或每小時 490,000 英里的速度圍繞我們銀河系的中心旋轉。 隨著我們考慮越來越大的尺寸尺度,所涉及的速度變得絕對驚人!


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我們附近的星系也正以接近每秒 1,000 公里的速度衝向一個稱為巨引源的結構,這是一個距離我們約 1.5 億光年(一光年約為六萬億英里)的太空區域。這個巨引源的質量是太陽的 100 千萬億倍,跨度為 5 億光年,由我們可以看到的可見物質和我們看不到的所謂暗物質組成。

上面描述的每一種運動都是相對於某種結構給出的。我們繞太陽的運動是相對於太陽描述的,而我們本星系群的運動是描述為朝向巨引源的。問題出現了:是否存在某種普遍的參考系,我們可以相對於它來定義所有事物的運動?宇宙背景探測者(COBE)衛星可能已經提供了答案。

1989 年,COBE 衛星被放置在地球軌道上(再次強調,地球是參考系!)以測量我們宇宙誕生時長期稀釋的輻射回波。這種輻射是我們早期宇宙極其熾熱和稠密的原始火球遺留下來的,被稱為宇宙微波背景輻射(CBR)。 CBR 目前瀰漫在整個空間中。它相當於整個宇宙“發出熱量”。

COBE 的發現之一是地球相對於 CBR 以明確的速度和方向移動。由於 CBR 滲透到整個空間,我們終於可以使用 CBR 作為參考系來完全回答最初的問題。

地球相對於 CBR 的移動速度為每秒 390 公里。我們還可以指定相對於 CBR 的方向。 然而,更有趣的是抬頭仰望夜空,找到被稱為獅子座的星座。 地球正以每秒 390 公里的驚人速度向獅子座移動。 幸運的是,在我們有生之年,我們不會撞到那裡的任何東西!

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