Trái đất quay, nhưng tại sao chúng ta không bị văng vào vũ trụ ?

Trái đất quay, nhưng tại sao chúng ta không bị văng vào vũ trụ ?

Trái đất di chuyển quanh Mặt trời với tốc độ 67.000 dặm/giờ (~110.000 km/h) và tự quay quanh trục với chu kỳ 24 giờ. Nhưng tại sao chúng ta không cảm nhận được chuyển động quay của Trái đất? Điều này là do Trái đất quay đều và lực hấp dẫn lớn hơn nhiều lực quán tính do chuyển động tự quay.

Hành tinh của chúng ta đang quay rất nhanh với tốc độ khoảng 1.670 km/h tại xích đạo, vậy tại sao tất cả chúng ta không cần cố gắng bám vào mặt đất để khỏi bị bay ra ngoài vũ trụ? 

Khi bạn ngồi trên vòng đu quay trong một lễ hội, bạn sẽ cảm nhận được điều việc kéo ra ngoài và tất cả những gì bạn có thể làm là bám thật chặt. Hành tinh của chúng ta đang quay nhanh hơn thế nhiều, vậy tại sao tất cả chúng ta không cần cố gắng bám vào mặt đất để khỏi bị bay ra ngoài vũ trụ? Tại sao chúng ta không cảm nhận được chuyển động quay của Trái đất?

Có hai lý do chính. Một là do Trái đất quay đều.

Stephanie Deppe, nhà thiên văn học tại Đài thiên văn Vera C. Rubin ở Chile, cho biết: “Nếu bạn đang ở trong một chiếc ô tô đang đi với tốc độ không đổi trên đường cao tốc, thì khi nhắm mắt lại và bỏ qua tiếng ồn trên đường, bạn sẽ cảm thấy mình như đang đứng yên”.

Nếu chiếc xe đó phanh gấp liên tục thì bạn sẽ biết mình đang chuyển động. Nhưng vì nó giữ tốc độ không đổi nên bạn không cảm thấy chuyển động.

Greg Gbur, giáo sư vật lý và khoa học quang học tại Đại học Bắc Carolina ở Charlotte, cho biết, nói cách khác, "chúng ta biết rằng không có chuyển động tuyệt đối. Điều quan trọng duy nhất là chuyển động tương đối".

Ông nói thêm: “Những người như Newton và Galileo đã chỉ ra điều này. Galileo nổi tiếng với một thí nghiệm tưởng tượng về việc ở trong một con tàu. Nếu con tàu đang di chuyển trên mặt nước lặng và con tàu đang cập cảng, bạn sẽ không nhận thấy bất kỳ sự khác biệt nào trong các định luật vật lý”.

Và giống như đang ở trong ô tô hay trên tàu, mọi thứ trên Trái đất cũng chuyển động cùng với chúng ta. Nếu bạn hạ cửa sổ ô tô trên đường cao tốc, bạn sẽ thấy gió táp vào mặt. Nhưng bên trong xe khi cửa sổ đóng lại, không khí di chuyển theo bạn và bạn không cảm thấy gió.

Tương tự như vậy, bầu khí quyển của hành tinh chúng ta cũng chuyển động nhanh như chúng ta - vì vậy, so với chúng ta, nó đứng yên.

Lý do khác khiến chúng ta không cảm nhận được chuyển động quay của Trái đất là do trọng lực. Deppe nói: “Lực hấp dẫn giữ chúng ta với Trái đất mạnh hơn rất nhiều so với lực quán tính đẩy chúng ta bay ra ngoài”.

Cảm giác bị đẩy ra ngoài trong trò chơi đu quay trong lễ hội, hoặc một chiếc ô tô đang quay tròn, được gọi là gia tốc hướng tâm. Gbur nói: “Đó là cảm giác quán tính. Cơ thể bạn muốn tiếp tục đi theo đường thẳng, nhưng nếu bạn đang ở trong ô tô, chiếc ô tô đó đang cố kéo bạn theo một vòng tròn”.

Sự quay của Trái đất kéo mọi thứ ra ngoài theo cùng một cách, nhưng lực hấp dẫn giữ mọi thứ dính chặt vào mặt đất đã lấn át lực kéo đó.

Gbur nói: "Gia tốc trọng trường là khoảng 9,8 m/s^2 trên bề mặt Trái đất và sự giảm đi do sự quay của Trái đất ở xích đạo, nơi mọi thứ chuyển động nhanh nhất, là khoảng 0,03 m/s^2, có thể đo được nhưng thực sự rất nhỏ so với những gì chúng ta cảm nhận được từ chính trọng lực, vì vậy chúng ta không nhận thấy nó”.