Номер 4, страница 262 - гдз по физике 9 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 6. Вселенная. Параграф 66. Развитие представлений о системе мира. Строение и масштабы Солнечной системы. Вопросы для самопроверки - номер 4, страница 262.

Условие.

4. Какие наблюдения доказывают, что Земля движется вокруг Солнца?

Решение.

Движение Земли вокруг Солнца (гелиоцентрическая система мира) доказывается рядом астрономических наблюдений, которые невозможно или крайне сложно объяснить, если считать Землю неподвижным центром Вселенной (геоцентрическая система). Основные из них следующие:

Годичный параллакс звёзд

Это явление представляет собой видимое смещение близких звёзд на фоне более далёких звёзд, которое происходит из-за изменения положения Земли при её движении по орбите. Когда Земля находится в одной точке своей орбиты, мы видим близкую звезду под одним углом. Через полгода, переместившись на противоположную сторону орбиты (на расстояние около 300 млн км), мы видим ту же звезду уже под другим углом. Измерение этого углового смещения (параллакса) является прямым геометрическим доказательством движения Земли и позволяет определять расстояние до звёзд. Впервые годичный параллакс был надёжно измерен в 1830-х годах.
Ответ: Наблюдаемое периодическое смещение близких звёзд на небесной сфере является прямым следствием движения наблюдателя (Земли) по орбите вокруг Солнца.

Аберрация света

Это явление заключается в изменении видимого направления на звезду, вызванном сложением скорости света и скорости движения Земли по орбите. Аналогично тому, как капли дождя для бегущего человека кажутся падающими под углом, так и свет от звезды для движущейся Земли приходит под немного изменённым углом. Из-за этого все звёзды в течение года описывают на небе небольшие эллипсы. Это явление было открыто Джеймсом Брэдли в 1728 году при попытках измерить годичный параллакс. Аберрация доказывает, что Земля действительно движется в пространстве.
Ответ: Видимое годичное движение звёзд по небольшим эллипсам на небесной сфере объясняется конечной скоростью света и скоростью орбитального движения Земли.

Смена времён года

Циклическая смена сезонов (весна, лето, осень, зима) является следствием двух факторов: обращения Земли вокруг Солнца и наклона оси вращения Земли к плоскости её орбиты (плоскости эклиптики) на угол примерно $23,5^\circ$. Из-за этого наклона в разное время года Северное и Южное полушария поочерёдно получают большее количество прямого солнечного света и тепла. Когда Северное полушарие наклонено к Солнцу — там лето, а в Южном — зима, и наоборот. Эта последовательность сменяется с периодом в один год, что соответствует времени полного оборота Земли вокруг Солнца.
Ответ: Правильная и последовательная смена времён года, а также связанные с ней изменения высоты Солнца над горизонтом и продолжительности дня, объясняются движением Земли вокруг Солнца при постоянном наклоне её оси вращения.

Годичное доплеровское смещение спектральных линий звёзд

Согласно эффекту Доплера, длина волны света, принимаемого от источника, изменяется, если между источником и приёмником есть относительное движение. Когда Земля в своём орбитальном движении приближается к какой-либо звезде, линии в её спектре смещаются в синюю (коротковолновую) сторону. Когда через полгода Земля движется в противоположном направлении и удаляется от этой же звезды, линии смещаются в красную (длинноволновую) сторону. Такое периодическое, синусоидальное изменение в спектрах звёзд с периодом в один год является прямым свидетельством изменения скорости Земли относительно звёзд, что и происходит при её движении по орбите.
Ответ: Периодическое смещение линий в спектрах звёзд с периодом в один год доказывает, что проекция скорости Земли на направление к звезде циклически меняется, что соответствует её движению по орбите вокруг Солнца.