چرا چرخش زمین را احساس نمی‌کنیم؟

زمین با سرعتی در حدود ۱۶۷۰ کیلومتر بر ساعت (در خط استوا) به دور محور خود می‌چرخد. این چرخش یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های دینامیکی سیاره ماست که نقش اساسی در پدید آمدن شب و روز و بسیاری از فرآیند‌های اقلیمی دارد. اما با وجود این سرعت بالا، انسان‌ها و سایر موجودات ساکن روی زمین هیچ‌گونه احساس مستقیمی از این حرکت ندارند. این پدیده، که شاید در نگاه نخست شگفت‌انگیز به نظر برسد، از منظر فیزیکی دلایل روشنی دارد که در ادامه به بررسی آنها می‌پردازیم.

حرکت یکنواخت و اصل نسبیت گالیله‌ای یکی از اصول بنیادین مکانیک کلاسیک، اصل نسبیت گالیله‌ای است که بیان می‌کند حرکات یکنواخت (یعنی حرکاتی با سرعت ثابت و بدون شتاب) از درون سیستم قابل تشخیص نیستند، مگر با مقایسه با یک چارچوب مرجع خارجی. چرخش زمین نیز در یک مسیر یکنواخت و با سرعت زاویه‌ای ثابت انجام می‌شود. از آن‌جا که ما، به‌همراه جو، اقیانوس‌ها و تمامی اجزای سطح زمین، همگی بخشی از این سیستم چرخان هستیم، هیچ‌گونه نیروی شتاب‌دار قابل‌توجهی بر ما وارد نمی‌شود که بتوانیم آن را احساس کنیم.

هم‌حرکتی اجزای زمین و نبود اختلاف سرعت تمام اجزای موجود بر سطح زمین - از جمله انسان‌ها، اشیاء، هوا و حتی ذرات معلق - با همان سرعت زاویه‌ای زمین در حال چرخش هستند. به‌عبارت دیگر، ما نسبت به سطح زمین، در حال سکون هستیم و اختلاف حرکتی‌ای وجود ندارد که بتوان آن را حس کرد. این وضعیت را می‌توان به حرکت درون یک هواپیمای در حال پرواز با سرعت ثابت تشبیه کرد؛ تا زمانی که تغییری در شتاب رخ ندهد، مسافران حس خاصی از حرکت ندارند.

نیروی گریز از مرکز و غلبه گرانش چرخش زمین منجر به ایجاد نیرویی به نام «گریز از مرکز» می‌شود که در راستای شعاعی به سمت بیرون عمل می‌کند. اما شدت این نیرو در سطح زمین بسیار ناچیزتر از نیروی گرانش است. به‌عنوان مثال، در خط استوا، نیروی گریز از مرکز حداکثر حدود ۰٫۳۴ درصد از نیروی گرانش را کاهش می‌دهد. این میزان بسیار اندک بوده و نمی‌تواند اثری محسوس بر ادراک ما از حرکت زمین داشته باشد.

آثار غیرمستقیم چرخش زمین اگرچه چرخش زمین به‌صورت مستقیم قابل احساس نیست، اما آثار غیرمستقیم آن در بسیاری از پدیده‌های طبیعی مشهود است. از جمله این آثار می‌توان به تعاقب شب و روز، انحنای مسیر جریان‌های بادی و دریایی (اثر کوریولیس)، و انحراف آونگ فوکو اشاره کرد. این پدیده‌ها نشان‌دهنده‌ی وجود حرکت چرخشی زمین‌اند، هرچند برای مشاهده و اندازه‌گیری دقیق آنها نیاز به ابزار و شرایط خاصی وجود دارد.

و در آخر عدم احساس چرخش زمین توسط انسان ناشی از طبیعت یکنواخت و پایدار این حرکت، هم‌حرکتی اجزای سطح زمین، و تأثیر ناچیز نیرو‌های حاصل از این چرخش بر بدن انسان است. این مسئله نمونه‌ای روشن از مفاهیم بنیادی فیزیک کلاسیک همچون حرکت نسبی و اینرسی است که درک دقیق آنها می‌تواند نگاه ما به جهان پیرامون را عمیق‌تر و علمی‌تر سازد.