چه عاملی باعث حرکت زمین به دور خودش است؟
سیاره
در سال ۴۹۹ پس از میلاد، آریابهاتا یک مدل سیاره‌ای پیشنهاد نمود که صریحاً به چرخش زمین به دور محورش اشاره داشت و توضیح داد که دلیل حرکت ظاهری از شرق به غرب ستارگان، همین چرخش زمین به دور خود است. او همچنین باور داشت که مدار سیارات بیضوی هستند. پیروان آریابهاتا به‌طور ویژه در جنوب هند قدرت داشتند و در آنجا اصل حرکت چرخشی زمین وی به همراه سایر اصولش پیروی می‌شد و کارهای ثانویه‌ای نیز بر پایه آن به انجام رسید. حرکت وضعی زمین
حرکت وضعی زمین نام چرخشی است که سیارهٔ زمین به دور خود انجام می‌دهد. دانشمندان زیادی در قرنها پیش و تا به الان این چرخش را تایید کردند و چرخش زمین از غرب به شرق است. اگر از سمت ستارهٔ قطبی به زمین نگاه کنیم، زمین خلاف جهت عقربه‌های ساعت به دور خود دوران می‌کند. بین دو نقطهٔ قطب شمال و قطب جنوب امتداد دارد. هیچ شاهدی وجود ندارد که صراحتا نشان دهد حتی یکی از دانشمندان و منجمان دوران اسلامی، چه ایرانی و چه غیر آن، به نظریۀ چرخش وضعی یا انتقالی زمین معتقد بوده باشند. یکی از شواهدی که بعضی‌ها را به اشتباه انداخته است عبارات ابوریحان بیرونی در کتاب "استیعاب الوجوه الممکنة لصنعة الاصطرلاب" است. او پس از معرفی اسطرلاب زورقی، می­‌نویسد:
اثر کوریولیس
این حالت اتفاق می‌افتد، زیرا عرض‌های جغرافیایی، که در بیشتر نقشه‌های دنیا تحت پوشش خطوط افقی مستقیم می‌باشند، در واقع در روی سطح کره به صورت منحنی می‌باشند، که با نزدیک شدن به قطب کوچکتر می‌شوند. در حقیقت، یک نتیجه حالت کروی زمین، اگر هم این درست باشد که زمین نمی‌چرخد، نیروی کوریولیس، مطمئناً نشان داده می‌شود اما اثرش بر روی مسیر رسم شده بسیار کوچک می‌باشد. نیروی کوریولیس در شناسایی خصوصیات مسیر گلوله برای محاسبه منحنی مسیر طولانی گلوله توپ بسیار مهم می‌باشد. مهمترین نمونهٔ تاریخی این مسئله بمباران پاریس بود که در جنگ جهانی اول توسط ژرمن‌ها در بمباران پاریس در فاصله ۱۲۰ کیلومتری (۷۵ مایل) مورد استفاده قرار گرفت. حرکت وضعی زمین
«ابوسعید سجزی، این اسطرلاب را بر اساس این فرض ساخته ـ که بعضی مردم بدان اعتقاد دارند ـ که زمین به دور خود در گردش است. این فرضی است که نمی­‌توان با هندسه و علم هیئت آن را نقض کرد، و برای رد آن باید از طبیعیات کمک گرفت». حرکت وضعی زمین
آزمایش فوکو و دوران زمین ژ.ب.ل فوکو فیزیکدان فرانسوی در سال ۱۸۵۱ آزمایشی انجام داد که هدف آن بررسی دوران زمین بود. تنها وسیلهٔ لازم برای این آزمایش یک آونگ است که از گلوله‌ای سربی و تک سیمی برای آویختن تشکیل شده‌است. برای اندازه‌گیری دقیق، سیم باید بلند باشد و گلولهٔ سربی و سنگین باشد و آونگ از نقطه‌ای ثابت و محکم آویخته گردد. آونگی که به آزادی نوسان می‌کند صفحهٔ نوسانش را حفظ می‌کند. نظریه زمین‌مرکزی
۷. سیارات بر دایره‌های مسیر در حرکتند و دایره مسیر بر دایرهٔ راهبر به دور زمین در گردش است.* خورشید
میدان مغناطیسی خورشید بسیار فراتر از خود خورشید را هم دربر می‌گیرد. بادهای خورشیدی مغناطیسی پلاسمایی، میدان مغناطیسی خورشید را به بیرون از خورشید می‌برد، پدیده‌ای که امروزه به آن میدان مغناطیسی میان‌سیاره‌ای گفته می‌شود. پلاسما تنها می‌تواند در راستای خط‌های میدان مغناطیسی جابجا شود برای همین میدان مغناطیسی میان‌سیاره‌ای به صورت شعاعی گسترش یافته‌است. چون میدان مغناطیسی بالا و پایین مدار استوایی خورشید قطبش‌های متفاوت از یا به سوی خورشید دارند، یک لایهٔ نازک جریان در صفحهٔ استوایی خورشید پدید می‌آید که به آن صفحهٔ جریان نورکره گفته می‌شود. در فاصله‌های دور، چرخش خورشید باعث پیچیده شدن میدان مغناطیسی و صفحهٔ جریان به شکل حلزونی ارشمیدس می‌شود؛ مانند سازهٔ مارپیچ پارکر. میدان مغناطیسی میان‌سیاره‌ای بسیار قوی تر از اجزای میدان مغناطیسی دوقطبی خورشید است. میدان مغناطیسی دوقطبی ۵۰ تا ۴۰۰ میکروتسلایی خورشید (در شیدسپهر) با توان سهٔ فاصله کاهش می‌یابد و در نزدیکی‌های زمین به ۰٫۱ نانوتسلا می‌رسد. اما داده‌های بدست آمده توسط فضاپیماها نشان می‌دهد میدان مغناطیسی میان‌سیاره‌ای در نزدیکی زمین ۱۰۰ برابر قوی تر است. زمین
حرکت وضعی زمین چرخشی است که زمین به دور خود انجام می‌دهد که این چرخش به سمت شرق است. زمین به دور محور شمالی و جنوبی‌اش در خلاف حرکت عقربه‌های ساعت می‌چرخد و دوران کامل آن، ۲۳ ساعت و ۵۶ دقیقه و ۴ ثانیه طول می‌کشد. از قاطع‌ترین آزمایش‌هایی که اثبات می‌کند زمین حول محورش در گردش است، آزمایش آونگ فوکو است که در این آزمایش، چرخش زمین به‌طور مستقیم مشاهده می‌شود. حرکت مخالف‌گرد و موافق‌گرد
حرکت مخالف‌گرد و موافق‌گرد «مخالف‌گرد»، حرکتی در خلاف جهت حرکت یک چیز دیگر و برعکسِ حرکت مستقیم و «موافق‌گرد» است. این نوع حرکت می‌تواند چرخش یک جسم در پیرامون جسم دیگر یا در نقاطی دیگر، یا دَوَران یک جسم منفرد حول محورش باشد، یا پدیدهٔ دیگری مثل حرکت تقدیمی یا دَوَران محورها باشد. در اشاره به سیستم آسمانی، حرکت مخالف‌گرد معمولاً حرکتی در جهت عکس جسم مرکزی، یا شیئی‌ست که مرکز سیستم را تشکیل می‌دهد. ژیرورادیوس
توجه کنید که جهت نیرو توسط ضرب برداری سرعت و میدان مغناطیسی تعیین می‌شود، بنابراین نیروی لورنتز همیشه عمود بر جهت حرکت وارد می‌شود و سبب دوران ذره می‌شود. شعاع این دایره formula_13 را می‌توان با برابر قراردادن نیروی لورنتز بانیروی مرکزگرا به شکل زیر به‌دست آورد با مرتب‌سازی تساوی، می‌توان ژیرورادیوس را به شکل زیر نوشت پس جیرورادیوس، با جرم ذره و مؤلفه عمودی سرعت رابطه مستقیم دارد و با بار الکتریکی ذره و شدت میدان مغناطیسی نسبت معکوس دارد. زمانی که طول می‌کشد تا ذره یک دور کامل بزند،" دوره تناوب "نامیده می‌شود که از فرمول زیر به‌دست می‌آید. از آنجا که دوره تناوب، معکوس بسامد است، می‌توان گفت: ماه
انسان‌ها از قدیم از کرهٔ ماه و چرخشِ منظم آن برای گاهشماری، به‌ویژه در کشاورزی بهره می‌گرفتند، مسافران و دریانوردان نیز از نور و حضورِ ماه برای جهت‌یابی و ناوبری استفاده می‌کردند؛ ماه هم‌چنین در اسطوره‌های اقوام حضور زیادی دارد و در برخی فرهنگ‌ها حتی آن را به عنوان یک ایزد پرستش می‌کرده‌اند. گرانش (جاذبه) ماه باعث به‌وجود آمدن جزر و مد آب‌های کره زمین می‌شود و گرانش کره ماه هم‌چنین باعث باثبات ماندن محور گردش زمین به دور خود می‌شود که در صورت عدم وجود ماه، انحراف محوری زمین مرتباً تغییر می‌کرد و این امر باعث آشفته شدن آب و هوا و فصل‌ها در زمین می‌شد. زمین‌لرزه
از آنجایی که مرزهای صفحه‌ها در درون سنگ کره قاره‌ها رخ می‌دهد، تغییر شکل در منطقه‌ای بسیار بزرگ‌تر از مرز صفحه پخش شده‌است. مانند تبدیل قاره‌ای گسل سان آندریاس، بسیاری از زمین لرزه‌ها به دور از مرز صفحه رخ می‌دهند و به گونه‌های توسعه یافته در منطقه وسیع تری از تغییر شکل ناشی از نا منظمی در رابطه با گسل ردیابی هستند (به عنوان مثال منطقه «بزرگ خم».) زلزله نورتریج با جنبش در رانش کوه درون چنین منطقه‌ای در ارتباط بود. مثال دیگر مرز صفحه همگرا و به‌شدت مایل بین پلیت عربی و اوراسیا است که بخشی از شمال غربی کوه‌های زاگرس می‌باشد. تغییر شکل در ارتباط با مرز این صفحه به پوستهٔ تقریباً خالص که جنبش‌های عمود بر مرز در منطقه وسیعی در جنوب غربی و حرکات تقریباً خالص ضربه‌ای- لغزشی در امتداد گسل‌های اصلی نزدیک به مرز واقعی صفحه‌ها تقسیم می‌شود. این توسط مکانیسم کانونی زمین لرزه نشان داده‌است. همه صفحات تکتونیکی میدان تنش داخلی ناشی از تعاملات خود با صفحات مجاور و بارگیری یا تخلیه رسوبی دارند. (به عنوان مثال deglaciation.) این تنش‌ها ممکن است برای ایجاد شکست در امتداد گسل صفحه‌های موجود کافی باشند، و زلزله‌های میان صفحه‌ای را ظاهر کنند. حرکت وضعی زمین
متأسفانه در آثار غیرپژوهشی و عامیانه زیاد گفته می شود که سجزی نه تنها مبدع نظریه چرخش وضعی زمین، بلکه انتقالی آن بر مدار بیضوی بوده است. در حالی که از عبارات ابوریحان بیرونی، که تنها سند در این زمینه است، به هیچ وجه چنین چیزهایی برداشت نمی شود. این ادعاهای غیرعلمی نه تنها مایۀ افتخار و مباهات ایرانیان نیست، بلکه موجب وهن پژوهشگران ایران و اتهام آنها به بی دقتی و دخالت انگیزه های ملی گرایانه در پژوهشهای تاریخی است. مثلا بعضی ها ادعا کرده اند که ابن رسته در کتاب اعلاق النفیسه از نظریه چرخش وضعی زمین دفاع کرده است. مراجعه به این کتاب عکس این مطلب را نشان می دهد. زیرا در فصلی با عنوان «فصل فی الحرکتین الاولتین من حرکات السماء» به معرفی حرکت شبانروزی آسمان می پردازد و هیچ اشاره ای مطلقا به حرکت زمین نمی کند. زمین کروی
تا قرن هفدهم زمین به شکل کره کامل فرض می‌شد. این تصور از ۲۰۰۰ سال پیش تا آن زمان بر افکار تسلط داشت؛ ولی اسحاق نیوتن با توجه به چرخش زمین به دور خودش (حرکت وضعی زمین)، نتیجه متفاوتی بدست آورد. اسحاق نیوتن به متفاوت بودن سرعت سطح زمین در عرضهای جغرافیایی مختلف پی برد. او با قوانین خود نشان داد که هرچه چرخش سریعتر باشد، اثر گریز از مرکز بیشتر است، یعنی گرایش مواد به دور شدن از مرکز دوران بیشتر می‌شود. نظریه زمین‌مرکزی
نظریهٔ زمین‌مرکزی توضیح حرکت سیارات را با دشواری‌های بزرگی مواجه کرد. حرکت سیاره‌ها در واقع مانند حرکت خورشید و ماه در آسمان یکنواخت نیست و گاهی تندتر و گاهی کندتر انجام می‌شود. گاهی نیز این حرکات "بازگشتی" هستند. به‌طوری‌که مدار سیاره‌ها در آسمان به صورت منحنی‌های پیچیدهٔ حلقه‌ای نمایش می‌دهد. اینک چنین وضعی با طرح جا افتادهٔ ارسطو مبنی بر حرکات دایره‌ای بطلمیوس را به یک نبوغ فکری واداشت. او حرکت غیریکنواخت سیارات را با آموزه‌های ارسطویی مبتنی بر حرکت دایره‌ای یکنواخت هماهنگ ساخت. وی معتقد بود: سیاره محیط دایره‌ای کوچک موسوم به اپی سیکل یا دایره مسیر را دور می‌زند؛ و مرکز این دایره روی دایرهٔ بزرگ‌تر (دایرهٔ راهبر) قرار داشته و به گرد زمین می‌گردد. بطلمیوس بدین نحو کلیهٔ حرکات را در آسمان توصیف کرد و در کتاب المجسطی به صورت زیر خلاصه نمود: ۲۰۱۲ تی‌سی ۴
اجرام کوچکی مانند این سیارک با هر بار عبور از کنار زمین و اثر گرانشی زمین بر آن مدار آن تغییر کرده و دایره مداری آن بزرگتر می‌شود. همین مسئله تغییر مداری، لزوم بررسی و پایش مداریهای بیشتر این اجرام را یادآور می‌شود. سیاره
چرخش سیاره ممکن است بر اثر عوامل مختلفی در حین شکل‌گیری به‌وجود آمده باشد. از برآیند تکانه‌های زاویه‌ای تکه‌های ماده برافزوده‌شده ممکن است تکانه زاویه‌ای خالصی در کل سیاره به وجود آید. برافزایش گاز توسط غول‌های گازی نیز می‌تواند عاملی برای تکانه زاویه‌ای باشد و سرانجام در مراحل پایانی پیدایش سیاره، یک فرایند تصادفی برافزایش پیش‌سیاره‌ای می‌تواند باعث تغییر تصادفی محور چرخش سیاره شود. طول روز در سیاره‌های مختلف بسیار متفاوت است. چرخش ناهید ۲۴۳ روز طول می‌کشد و غول‌های گازی تنها چند ساعت. دوره چرخش سیارات فراخورشیدی دانسته نیست. هرچند که نزدیکی مشتری‌های داغ به ستاره‌شان بدین معنی است که این سیارات در قفل جزر و مدی هستند (مدارهایشان با چرخششان هماهنگ است) و این یعنی اینکه آن‌ها همواره یک سمتشان به سمت ستاره‌شان است، یعنی یک سمتشان همیشه روز و سمت دیگر همیشه شب است. حرکت‌های توده‌ای
حرکت‌های توده‌ای () که حرکات دامنه‌ای و فرایندهای دامنه‌ای نیز نامیده می‌شود، فرایندهای ژئومورفیکی است که بر اثر آن خاک، ماسه، سنگ‌پوشه و سنگ به شکل توده‌ای و عمدتاً بر اثر نیروی گرانش و نیز بر اثر آب موجود در زیر زمین و جریان‌های گِلی به پایین دامنه جابه‌جا می‌شوند. انواع حرکات دامنه‌ای شامل زمین‌خزه، لغزش، ریزش و... است که بسته به ویژگی‌های هر کدام از آن‌ها و محل وقوع، ممکن است از چند ثانیه تا چندین سال به طول انجامد. حرکات دامنه‌ای هم در محیط‌های خشکی و هم در دامنه‌های زیر دریا روی می‌دهد و در زمین، مریخ، ناهید و آیو (قمر سیاره مشتری) دیده شده است. باد
گرم شدن زمین و جو به‌طور نابرابر و به‌وجود آمدن اختلاف فشار از عوامل اصلی تولید جریان‌های باد هستند. انرژی تابشی خورشید وقتی به سطح زمین برسد تبدیل به انرژی حرارتی می‌شود. این انرژی باعث تشکیل محدوده‌ای کم‌فشار می‌شود که باد را به‌وجود می‌آورد. سرعت باد نسبت به ارتفاع از سطح دریا تغییر می‌کند. ویژگی‌های فیزیکی عوارض سطح زمین یکی از مهم‌ترین عواملی است که در سرعت باد تأثیر می‌گذارد. زمین
سرعت این حرکت زمین در مدار خود به دور خورشید یکسان نیست و در نزدیکی خورشید (هنگام حضیض) بیشترین سرعت و در فاصله دورتر خورشید (هنگام اوج) کمترین سرعت را دارد؛ و میانگین سرعت آن ۳۰ کیلومتر بر ثانیه‌است. با تعدیل محاسبه این حرکت نسبت به نقطه اعتدال، سال اعتدالی بدست می‌آید که ۲۰ دقیقه از سال نجومی و گردش انتقالی زمین کمتر است و در گاهشماری کاربرد دارد. با توجه به انحراف مدار انتقالی زمین نسبت به صفحه استوا، در یک دور حرکت انتقالی، میل زمین نسبت به خورشید و متقابل زاویهٔ تابش خورشید در روزهای سال متغیر خواهد بود و موجب تغییر نسبت ساعات شب به روز و تغییرات گسترده و تدریجی سالانهٔ آب و هوایی و دما بر کرهٔ زمین خواهد شد؛ که این تغییرات اقلیمی در چهار مرحلهٔ زمانی تقریباً مساوی به عنوان فصول چهارگانه در زمین نمایان می‌شود. حرکت انتقالی همچنین موجب تغییر ظاهری چهرهٔ سالانه آسمان شب می‌باشد. مدار (سیاره)
ماهواره‌ها به دور زمین در یک مسیر بسته، که آن را مَدار می‌نامند در حال گردش هستند. ناظری که خارج از جو زمین قرار گرفته و به زمین می‌نگرد، مشاهده می‌کند که ماهواره‌ها در مسیرهایی به دور زمین در حال چرخشند. این مسیرها می‌توانند دایره‌ای یا بیضوی باشند؛ اما مرکز زمین در هر حالت در مرکز این مسیر یا در نقطۀ کانونی آن قرار می‌گیرد. ماهواره در صورتی که تحت تأثیر نیروهای جاذبۀ دیگری قرار نگیرد، همواره در صفحه‌ای به نام صفحۀ مداری به گردش خود به دور زمین ادامه می‌دهد. حرکت این صفحۀ مداری، به دورۀ مداری و زاویۀ صفحه، با مدار استوا بستگی دارد. اگر این زاویه صفر باشد، صفحۀ مداری منطبق بر صفحۀ استوایی زمین می‌شود. اثر کوریولیس
با قرار دادن Vn=۰، می‌توان مشاهده کرد که حرکت در سمت شرق شتاب در جهت شمال را نتیجه می‌دهد. به‌طور مشابه، اگرVe=۰ باشد، حرکت در جهت شمال شتاب در جهت شرق را در پی خواهد داشت؛ بنابراین یک حرکت به سمت شرق، یک شتاب در جهت رو به بالا به وجود می‌آورد که به اثر معروف بوده و همچنین حرکت به سمت بالا یک شتاب در جهت شرق را ناشی می‌شود.حرکت خورشید که در زمین دیده می‌شود توسط نیروهای کوریولیس و گریز از مرکز تعیین می‌شود. برای بیان راحت، موقعیت یک ستاره دور دست را در نظر می‌گیریم (با جرم m) که بر روی خط استوا واقع شده‌است. در موقعیت r، عمود با بردار دوران Ω، بنابراین، Ω.r=۰. به نظر می‌رسد که در جهت مخالف چرخش زمین می‌چرخد، ترکیب سرعتش می‌باشد. این نیروی موهوم مرکب از نیروی کوریولیس و گریز از مرکز به نیروی جانب مرکز معروف بوده که ستاره‌ها را در محور حرکت دورانی حول ناظر نگه می‌دارد. موقعیت اصلی برای یک ستاره بر روی خط استوا نیست، بلکه خیلی پیچیده‌است. برای جریان هوا بر روی سطح زمین، در نیمکره شمالی مسیر به سمت راست منحرف می‌شود. بعد از برخاستن با یک زاویه معین، ممکن است به سمت راست انحراف پیدا کند و اوج بگیرد. ستاره قطبی
زمین دور محوری فرضی که از شمال و جنوب کرهٔ زمین می‌گذرد می‌چرخد. این چرخش زمین موجب می‌شود که ما تصور کنیم همهٔ ستاره‌های آسمان حول محوری می‌چرخند (حرکت ظاهری دارند)، که در محل محور گردش آن‌ها ستارهٔ قطبی می‌درخشد؛ ستارهٔ پرنوری که جایش در آسمان ثابت است. دلیل عدم حرکت ظاهری ستارهٔ قطبی این است که این ستاره در امتداد محور چرخش زمین قرار دارد. چرخه کربن
کربن که دارای اجزای دراز مدت و کوتاه مدت است، در میان منابع اصلی‌اش، زیست‌کره، خاک‌کره، آب‌کره، خاک‌سپهر و جو زمین، در حال حرکت است. هر نوع تغییری در این چرخه که کربن را از یکی از منابعش بکاهد باعث افزوده‌شدن آن به یکی از منابع دیگرش می‌شود. حرکت کربن در این چرخه به صورت «چرخهٔ "کوتاه‌مدت" یا "سریع" کربن» و «چرخهٔ "درازمدت" یا "کند" کربن» توصیف می‌شود. چرخه‌های سریع و کند کربن اگر دست‌نخورده باقی می‌مانند، غلظت آن‌ها در اتمسفر، زمین، گیاهان، و اقیانوس ثابت می‌ماند. اما زمانی که مقداری کربن به یکی از منابع اضافه‌شود، باعث برهم خوردن این ثبات شده و مخازن دیگر را تحت تأثیر قرار می‌دهد. دلیل اصلی تغییر در این چرخه انسان‌ها هستند که با سوزاندن سوخت‌های فسیلی و جنگل‌زدایی، که در حال حاضر انجام می‌شود این‌کار را انجام می‌دهند. یوهانس کپلر
کپلر در سال ۱۶۰۶ کتاب "نجوم جدید" را منتشر کرد و در آن نشان داد که سیاره‌ها در مدارهای بیضی شکل به دور خورشید و حول یک کانون مشترک حرکت می‌کنند و این که اگر خطی بین خورشید و یک ستاره در حال حرکت رسم شود این خط در زمان مساوی از نواحی مساوی از مدار بیضی خواهد گذشت (قوانین اول و دوم کپلر). او پس از چندین سال مطالعه در حرکت سیارات در سال ۱۶۱۸ موفق به کشف قانون سوم خود شد، کپلر در قوانین سه‌گانه خود مدل جدیدی از کیهان را ارائه کرد این قوانین نه تنها در مورد حرکت سیارات منظومه شمسی به دور خورشید به خوبی پاسخگو بود، بلکه چگونگی حرکت چهار قمر بزرگ مشتری که چندی بعد گالیله آن‌ها را یافت را نیز به دقت خوبی پیش‌بینی کرد. کشف این قمرهای چهارگانه دلیل خوب و واضحی بود که نشان دهد همه جرم‌های آسمانی به دور زمین نمی‌چرخند. ما امروزه از همین قوانین برای بررسی حرکت ماهوارهها به دور زمین استفاده می‌کنیم. خورشید
درخشش خورشید ارتباط مستقیم با فعالیت‌های مغناطیسی آن دارد به همین دلیل چرخهٔ خورشیدی تأثیر مهمی بر هوای فضای پیرامون کرهٔ زمین و آب و هوای خود زمین می‌گذارد. زمین‌خزه
زمین‌خزه حرکت یکنواخت و بسیار آرام و نامحسوس خاک و سنگ‌های سطحی در امتداد شیب زمین‌است. علت حرکت این مواد تابش نور خورشید و گرم شدن و ترک خوردن خاک و سپس پر شدن شکاف‌های سطحی با آب باران و در نتیجه بسته شدن شکاف‌ها و حرکاتی از این قبیل است که بالطبع به لغزیدن آرام خاک در سراشیب می‌انجامد. دایره
فلاسفهٔ یونان باستان (به پیروی از فیثاغوری‌ها و افلاطون) معمولاً مدل زمین‌مرکزی را با مدلی مبنی بر کروی بودن زمین در می‌آمیختند و بر این باور بودند که زمین کره‌ای است در مرکز جهان و افلاک در دایره‌هایی به دور زمین در گردشند. بطلمیوس با ابداع دایره‌هایی به عنوان فلک تدویر و فلک حامل نظامی ارائه داد که ساختار هستی را بر اساس دایره توجیه کند. کوپرنیک هم با ارائهٔ نظریهٔ خورشیدمرکزی‌اش ساختار جهان را متشکل از دایره‌هایی به گرد خورشید دانست. در نهایت کپلر اعلام کرد که مسیر گردش سیارات به شکل بیضی و نه دایره است و نیوتن شرایطی را مشخص کرد که تحت آن مسیر حرکت دایره‌ای به یکی دیگر از مقاطع مخروطی بدل می‌شود. اگزوسفر
در این لایه قمرهای (ماهواره‌های طبیعی) زیادی به دور زمین در حال چرخش می‌باشند. در این لایه ذرات بسیار دور از یکدیگر هستند به‌طوری‌که با سرعت صدها کیلومتر در حال حرکتند اما کمترین برخورد را با یکدیگر دارند حرکت بالستیکی ذرات در این لایه گاهی موجب بیرون شدن آن‌ها از اتمسفر زمین می‌شود. طوفان ژئومغناطیسی
این برهم کنش و خمیدگی میدان مغناطیسی کره زمین که بر اثر برخورد این ذرات پر انرژی با آن صورت می‌گیرد باعث ایجاد یک تغییر شار ناگهانی می‌شود که این پدیده سال‌های سال و میلیاردها سال قبل نیز در کرهٔ زمین به وجود می‌آمده‌است ولی به دلیل اینکه در گذشته بشر وجود نداشته یا به تکنولوژی ساخت " سیم راست" و " سیم پیج " رسانا دست نیافته بوده خطر بالفعلی به حساب نیامده و هیچ‌گاه حیات کره زمین را تهدید نکرده‌است ولی طی ۲۰۰ سال گذشته با بکارگیری خطوط کابل مسی جهت ارسال برق یا مخابرات و وابستگی هر چه بیشتر نوع بشر به این تجهیزات این پدیده به عنوان یک خطر بالقوه در مقیاس جهانی شناخته شده‌است. جو زمین
عامل گرمایش زمین، انتشار گازهای گلخانه‌ای است و انسان‌ها این گازها را به شیوه‌های گوناگونی منتشر می‌کنند. بیشتر گازهای گلخانه‌ای از سوختن سوخت‌های سنگواره‌ای در خودروها، کارخانه‌ها و نیروگاه‌های تولید برق پدید می‌آیند. بزرگ‌ترین عامل گرمایش زمین، گاز کربن دی‌اکسید (CO) است. هم‌چنین متان آزادشده از محل‌های دفن زباله و کشاورزی، دی‌نیتروژن مونواکسید از کودها، گازهای مورد استفاده برای سردخانه‌ها و فرایندهای صنعتی و نیز از بین رفتن جنگل‌ها که توانایی جذب کربن دی‌اکسید را دارا هستند، از دیگر عوامل گرمایش زمین هستند. گازهای گلخانه‌ای توانایی به دام انداختن گرما را دارند و حتی برخی از آن‌ها توانایی بیشتری نسبت به گاز کربن دی‌اکسید برای به دام انداختن گرما دارند؛ برای نمونه، گاز متان بیش از ۲۰ برابر کربن دی‌اکسید، گاز دی‌نیتروژن مونواکسید ۳۰۰ برابر کربن دی‌اکسید و گازهایی مانند کلروفلوئوروکربن‌ها (سی‌اف‌سی‌ها) هزاران برابر کربن دی‌اکسید توانایی به دام اندازی گرما در جو زمین را دارا هستند. اما به این دلیل که غلظت این گازها بسیار پایین‌تر از کربن دی‌اکسید است، تأثیر آن‌ها نسبت به کربن دی‌اکسید در گرم کردن جو کمتر بوده‌است. زمین
این حرکت بسیار کمتر است بنابراین تنها یک لرزش سینوسی در مدار زمین ایجاد می‌کند؛ که دلیل این امر جاذبه و چرخش ماه به دور زمین است. بی‌وزنی
جاذبه نیرویی است که تمام اشیا و موجودات روی زمین را به سمت زمین جذب می‌کند. این نیرو اشیای مسطح کره را نگه داشته و از شناور شدن آن‌ها در فضا جلوگیری می‌کند. جاذبه به اشیا و نیز بدن ما وزن می‌دهند. با دور شدن از زمین نیز نیروی جاذبه کاهش می‌یابد. در فضا این نیرو بسیار کم است. جاذبه سبب وزن می‌شود به همین دلیل در فضا که جاذبه وجود ندارد بی وزنی کامل پدیدار می‌شود. عامل بی وزنی زندگی فضانورد را دچار اشکال می‌کند. اگر وی تصمیم به حرکت بگیرد، پایش از روی زمین بلند شده و شناور خواهد ماند. چنانچه مایع را درون ظرف بریزد از کناره ان خواهد ریخت ابزارها و سایر وسایل در فضا غوطه ور می‌مانند. چند هفته در بی وزنی بر چگونگی کارکرد اندام بدن تأثیر می‌گذارد. فضانوردان برای زندگی در شرایط بی وزنی دارای وسایل مخصوصی هستند. طوفان ژئومغناطیسی
البته این موارد هرچه به قطب‌ها نزدیک‌تر می‌گردیم تأثیرات بیشتری دارند؛ برای مثال اگر دقت کنیم دو واقعهٔ یکی در قرن ۱۹ و دیگری در قرن ۲۰ میلادی هر دو باعث ویرانی‌های بیشتر در کشورهایی شدند که فاصلهٔ کمتری از قطب‌ها داشتند و این به دلیل همان نیرویی است که زمین بر ذرات باردار وارد می‌کند؛ هرچه ذرهٔ باردار خورشیدی به سمت نزدیک‌تری از قطب‌ها قرار گیرد نیروی وارده به زمین بیشتر بوده و بر این اساس تاثیر بیشتری خواهد داشت. انحراف محوری
میزان این انحراف برای کره زمین به اندازهٔ ۲۳٫۴ درجه است. در بین اجرام منظومه شمسی، انحراف از محور زهره ۱۷۷٫۳ درجه است که باعث شده تا از غرب به شرق بچرخد و قطب شمال و جنوب جغرافیایی آن جابجا شود؛ نیز سیارهٔ غیرعادی دیگر اورانوس است که با ۹۷ درجه انحراف محوری، قطب شمال آن همیشه رو به خورشید است. حرکت قطبی
هر یک از موارد زیر باعث می‌شود که محل تقاطع محور دوران زمین با سطح آن تغییر یابد: سیاره
سیارات به دور محورهای نامرئی که از مرکزشان می‌گذرد می‌چرخند. دوره چرخش یک سیاره، روز نام دارد. بیشتر سیارات در منظومه شمسی در همان جهتی که به دور خورشید می‌گردند، به دور خویش می‌چرخند، که اگر از بالای قطب شمال خورشید بنگریم این چرخش پادساعت‌گرد خواهد بود. ناهید و اورانوس استثناهایی هستند که در جهت ساعت‌گرد می‌چرخند، هرچند که انحراف محوری بسیار زیاد اورانوس سبب تفاوت نظر در تعیین قطب شمال و جنوب آن و اینکه آیا چرخش آن ساعت‌گرد یا پادساعت‌گرد است وجود دارد، هر چند جدای از اینکه کدام قطب شمال باشد، اورانوس نسبت به مدارش، حرکت چرخشی بازگشتی دارد. زمین‌لغزش
زمین‌لغزه یا زمین‌لغزش یا رانش زمین به حرکت لایه‌های رسوبی غیر متراکم و متراکمی بر روی سطح شیب‌دار که ناپایدار شده‌اند حال به دلایل متفاوت مانند زمین لرزه وقوع باران های شدید یا سستی خاک در اثر فرایند راه‌سازی و جاده سازی به سمت پایین را گویند. عامل حرکت توده رسوبی، نیروی جاذبه، زلزله، جاده‌سازی، باران شدید یا فشار منفذی سیالات، سبک‌سازی پایین دست توده و بسیاری عوامل دیگر است. حرکت نزولی در رانش زمین ممکن است بسیار کند رخ دهد (تنها چند میلی‌متر در سال) یا با سرعت بسیار بروز کند و تأثیرات مصیبت‌باری به جای بگذارد. رانش زمین حتی می‌تواند در بستر دریا و زیر آب رخ دهد و امواج جزر و مدی به وجود آورد که باعث تخریب در مناطق ساحلی شود. این رانش‌ها را رانش زمین زیردریایی می‌گویند. رانش زمین ممکن است به علت زلزله، فعالیت آتشفشانی، تغییرات آب‌های زیرزمینی، به هم خوردن یا تغییر شیب زمین رخ دهد. اما مهمترین عامل دخیل در رانش زمین را میتوان بارانهای سیل آسا دانست. ساختار زمین
سنگ‌کره همیشه به آرامی در حال حرکت است و به صفحات زمین‌ساختی تکه‌تکه شده‌است. بخش گوشتهٔ سنگ‌کره، جنبش صفحات را آسان‌تر می‌کند. جنبش سنگ‌کره (زمین‌ساخت بشقابی) عامل بسیاری از رویدادهای چشمگیر زمین‌شناسی است و وقتی که یک بشقاب (صفحه) زیر بشقابی دیگر حرکت می‌کنند یا دو بشقاب به یک‌دیگر مالش داده می‌شوند، می‌توانند زمین‌لرزه و آتشفشان ایجاد کنند. شش صفحهٔ بزرگ در قاره‌ها (به ویژه آمریکای شمالی، آفریقا و قطب جنوب) وجود دارد. اگرچه صفحه‌های کوچک برای شکل‌دادن به زمین مهم نیستند، اما صفحهٔ کوچکی مانند صفحهٔ خوآن دو فوکا مسئول آتشفشان‌های اقیانوس آرام در شمال‌غربی ایالات متحده آمریکا است. نظریه انگیزه
فیزیک ارسطوئی با مفهوم لختی بیگانه بود و پیروان مشّائی او بر آن بودند که آنچه جسم را در حرکت نگاه می‌دارد تنها کار یک نیروی خارجی پیوسته‌است. پس از دید ارسطو پرتابه‌ای که در هوا حرکت می‌کند حرکت پیوسته اش را مدیون چرخش یا ارتعاشاتی در محیط پیرامونش است، پدیده‌ای که مقاومت شناخته می‌شود. در نبود نیروی بی واسطه، جسم تقریباً بلافاصله به سکون می‌رسد. ژان بوریدان به پیروی از جان فیلوپونوس و ابن سینا می‌گفت حرکت با وجود کیفیتی در جسم که با شروع حرکت بدان داده می‌شود حفظ می‌شود. بوریدان این کیفیت حفظ حرکت را انگیزه (در دیدگاه سینائی "میل") می‌گفت. فزون بر این این دیدگاه را که انگیزه به صورت خودجوش پراکنده می‌شود رد می‌کرد (تفاوت بزرگ نظریه انگیزه بوریدان و اسلافش در همینجاست) و می‌گفت نیروهای مقاومت هوا و جاذبه که می‌تواند در مخالفت با انگیزه باشد مانع آن می‌شوند. همچنین بوریدان بر آن بود که انگیزه جسم بسته به سرعتی که با آن به حرکت درآمده و مقدار ماده موجود در آن تفاوت می‌کند. بوریدان انگیزه را مسبب حرکت شیئ می‌دانست. وی در نوشته زیر بر نیوتن فضل تقدم دارد: ... پرتابه پس از خروج از دست پرتاب‌کننده با انگیزه‌ای که پرتابگر بدان داده به حرکت در می‌آید و تا زمانی که انگیزه نیرومندتر از نیروی مقاومت باشد به این حرکت ادامه خواهد داد و اگر در نتیجه نیروهای مخالفی که در برابرش مقاومت می‌کنند و کاهشش می‌دهند، یا چیزی که تمایل به حرکت در جهت مخالف دارد کاهش نیابد تا ابد ادامه خواهد داشت. اثر مگنوس
هنگامی که یک جسم در حال چرخیدن است سعی دارد تا هوای مجاور خود را که در تماس مستقیم با سطح آن می‌باشد، همراه خود بچرخاند و این هوا به نوبهٔ خود سعی می‌کند بر روی هوای مجاور اثر بگذارد. با این شیوه جسم دارای یک لایهٔ هوا در مرز و محدودهٔ خود می‌شود که آن را با خود می‌چرخاند. در شکل جهت حرکت جسم چرخان از راست به چپ است و توپ در جهت عقربه‌های ساعت می‌چرخد. این بسیار مهم است که در چه جهتی توپ به چرخش در می‌آید زیرا این جهت چرخش است که باعث این می‌شود که به کدام سمت منحرف شود. هنگامی که جسم چرخان در حال حرکت و چرخیدن است و یک لایه جریان هوا از چپ به راست با سرعت مشخصی با سطح جسم در تماس است، همان‌طور که پیداست در قسمت بالای جسم سرعت جسم و سرعت هوا در یک جهت هستند اما در پایین جسم سرعت هوا و سرعت جسم در خلاف جهت هم هستند. همان‌ طور که از اصل برنولی می‌دانیم در نقاطی که سرعت زیاد باشد فشار کم است و در نقاطی که سرعت کم باشد فشار زیاد است پس در اینجا در نقطه بالا فشار کم و در نقطهٔ پایین جسم چرخان فشار زیاد است در نتیجه این اختلاف فشار باعث ایجاد نیرویی از سمت نقطهٔ پرفشار به نقطه کم فشار می‌شود؛ و نیروی مگنوس را ایجاد می‌کند که باعثِ انحراف مسیر جسم چرخان می‌شود. موج لاو
موج لاو () در دینامیک کشسانی به نوعی از امواج سطحی گفته می‌شود که در جهت افقی دچار قطبش (موج‌ها) شده‌اند. نام این امواج از نام آگوستو ادوارد هوگ لاو دانشمند انگلیسی گرفته شده است که وجود این امواج را در سال ۱۹۱۱ با روابط ریاضی پیش‌بینی کرده بود. امواج لاو ناشی از تداخل امواج در موج اس است که توسط یک لایه کشسان هدایت می‌شود. در لرزه‌شناسی امواج لاو نوعی موج سطحی لرزه‌ای هستند که باعث تغییر افقی سطح زمین بر اثر زمین‌لرزه می‌شوند. این امواج نوعی خاصی از امواج لرزه‌ای را پدید می‌آورد که با موج پی و موج اس (که هر دو امواج درونی نامیده می‌شوند) و نیز با موج ریلی (که موجی سطحی است) متفاوت است. امواج لاو با سرعتی کمتر از موج پی و موج اس منتشر می‌شوند ولی سرعت آن از امواج ریلی بیشتر است. این امواج تنها زمانی مشاهده می‌شوند که لایه‌ای کم‌سرعت بر روی لایه‌ای پرسرعت قرار داشته باشد. حرکت موج لاو تقریباً شبیه موج اس است با یان تفاوت که ذرات ماده در موج لاو به موازات سطح زمین جابه‌جا می‌شوند و جابه‌جایی عمودی ندارند. مکان خورشید
مکان خورشید ()، یا موقعیت خورشید در آسمان تابعی از هردوی زمان و دستگاه مختصات جغرافیایی مشاهده بر روی سطح زمین است. در حالی که زمین طی یک سال به دور خورشید می‌چرخد، به نظر می‌رسد که در این مدت خورشید با توجه به ستارگان ثابت روی کره آسمان، در امتداد یک مسیر دایره‌ای به نام دائرةالبروج حرکت می‌کند. دیاستروفیسم
زمین‌جنبایی یا دیاستروفیسم (به انگلیسی: Diastrophism) یا تحولات زمین به مراحل تشکیل ناهمواری‌ها بر روی پوسته زمین مانند کوه، دره و... گفته می‌شود. در این مراحل چین‌خوردگی‌ها، شکستگی‌ها و گسل‌ها که نتیجه‌ی عدم‌تعادل در سطح زمین هستند، نقشی اساسی بر عهده دارند. قسمتی از حرکات پوسته زمین بر اثر دیاستروفیسم صورت می‌پذیرد. حرکات دیاستروفیسم ممکن است به‌آرامی صورت پذیرد و گاهی هم امکان دارد مانند حرکات زمین‌لرزه به‌صورت ناگهانی و سریع اتفاق افتد. خورشیدگرفتگی
زمین در گردش به دور خورشید و ماه در گردش به دور زمین در مدارهای بیضی شکل اما نزدیک به دایره حرکت می‌کنند. شعاع مدار گردش زمین به دور خورشید (تقریباً ۱۵۰ میلیون کیلومتر) حدود ۴۰۰ برابر بزرگتر از شعاع مدار گردش ماه به دور زمین (تقریباً ۳۸۰ هزار کیلومتر) است و این در حالی است که اندازه واقعی قطر خورشید نیز حدود ۴۰۰ برابر بزرگتر از اندازه واقعی قطر ماه است. این وضعیت باعث شده‌است که اندازه ظاهری ماه و خورشید از دید ناظر زمینی تقریباً یکسان دیده شود. سیاره
پس از پیدایش انقلاب علمی، درک انسان از سیاره از چیزی که در پهنه آسمان حرکت می‌کند (نسبت به ستارگان ثابت) به جسمی که به دور زمین می‌گردد تغییر یافت، و در سده هجدهم با قدرت گرفتن نظریه خورشید مرکزی کوپرنیک، گالیله و کپلر، این درک، به اجسامی که مستقیماً به دور خورشید می‌گردند تغییر یافت. حرکت روزانه
حرکت روزانه () و ()، "روزانه"، روشن "روز"، اصطلاحی نجومی است که به حرکت آشکار اجرام آسمانی (به عنوان مثال خورشید و ستارگان) به دور زمین (آن‌گونه که ناظر از زمین می‌بیند) یا دقیق تر به دور قطب‌های آسمانی، شمالی و جنوبی در طول یک روز اشاره دارد. علت آن چرخش زمین به دور محور خود است، بنابراین به نظر می‌رسد تقریباً هر ستاره هر روز مسیری دایره‌ای شکل را دنبال می‌کند که "دایرهٔ روزانه" یا "حرکت روزانه" نامیده می‌شود. ادوین هابل
در نهایت تحقیقات او منجر به کشف انبساط جهان، مهم‌ترین کشف نجومی قرن بیستم شد. البته پیش از آن وی.ام. سیلفر مطالعاتی را دربارهٔ حرکت کهکشان‌ها انجام داده بود. هابل یافته‌های خود مبنی بر انبساط کیهان را در سال ۱۹۲۹ انتشار داد. او کشف کرد که کهکشان‌ها با سرعتی بین ۳۰۰ تا ۱۸۰۰ کیلومتر در ثانیه از زمین دور می‌شوند. هابل به اهمیت یافته‌های سیلفر پی برد. او طرحی را برای اندازه‌گیری فاصله و سرعت کهکشان‌های مختلف در نظر گرفت و با کمک دستیارش حرکت کهکشان‌ها را اندازه‌گیری کرد. مطالعه روی چهل و شش کهکشان به هابل نشان داد که کهکشان‌ها در حال حرکت و دور شدن از زمین هستند و سرعت حرکت آن‌ها به‌طور مستقیم به فاصله آن کهکشان از زمین مرتبط است. هابل کشف کرد که هرقدر کهکشانی از زمین دورتر باشد سرعتش بیشتر است. این قانون علمی «قانون هابل» نامیده می‌شود. کشف هابل تغییر عمده‌ای را در درک ما از هستی به وجود آورد. زمین
گرمای ناشی از یکپارچگی زمین در اثر نیروی گرانشی میان اجزای آن (نزدیک ۲۰٪) و گرمای تولید شده در اثر واپاشی هسته‌ای (۸۰٪) به اتفاقِ هم باعث گرم شدن درون زمین می‌شوند. ایزوتوپهای اصلی که باعث پیدایش این گرما می‌شوند عبارتند از: پتاسیم ۴۰، اورانیم ۲۳۸، اورانیم ۲۳۵ و توریم ۲۳۲. در مرکز زمین دما به بیش از ۷۰۰۰ کلوین و فشار به بیش از ۳۶۰ گیگا پاسکال می‌رسد. از آنجایی که گرمای درونی زمین بیشتر از واپاشی هسته‌ای به وجود می‌آید، دانشمندان برآورد می‌کنند که در آغاز تاریخ زمین، هنگامی که ایزوتوپ‌های با نیمه عمر کوتاه هنوز از دست نرفته بودند، گرمای تولیدی بسیار بیشتر از این مقدار بوده‌است. برای نمونه در سه میلیارد سال پیش این مقدار دو برابر گرمای تولیدی در عصر حاضر بوده‌است. زمین به‌طور متوسط در هر متر مربع گرما از دست می‌دهد که در مجموع توان زمین در از دست دادن گرما برابر با خواهد بود. حرکت تقدیمی
در نجوم چند جور حرکت تقدیمی داریم که مربوط به تغییر پارامترهای چرخشی یا مداری جسم آسمانی است. به معنای اخص برای زمین به کار می‌رود که تغییر تقدیم محوری زمین و تغییر ستارهٔ قطبی و پیشروی اعتدالین بر اثر اوست. زمین
زیست‌کرهٔ زمین توانسته‌است دگرگونی‌های بزرگی در هواکره پدیدآورد. پیشینهٔ اکسیژنی که از فرایند نورساخت در هواکره تولید شده به تقریباً ۲۷۰۰ میلیون سال پیش بازمی‌گردد. این فرایند (رویداد بزرگ اکسیژنی)، سازکار هواشناسی زمین را دگرگون کرد. لایه‌ای از گاز اوزون را ساخت که پوششی برای زمین در برابر پرتوهای فرابنفش آمده از نور سفید خورشید بود و امکان جابجایی برخی گازهای ارزشمند مانند بخار آب را فراهم کرد. همچنین هواکره باعث می‌شد تا شهاب‌وارهای کوچک پیش از برخورد با زمین در آسمان بسوزند. هواکره در متعادل کردن دمای زمین هم مؤثر است. در این پدیده که اثر گلخانه‌ای نام دارد گرمایی که از سطح زمین بیرون رفته‌است در میان مولکول‌های هواکره نگه داشته می‌شود. بخار آب، دی‌اکسید کربن، متان و اوزون از گازهای گلخانه‌ای اصلی در هواکرهٔ زمین‌اند. اگر چنین پدیده‌ای نبود، میانگین دمای زمین به جای ۱۵ درجهٔ سانتی‌گراد که اکنون است، باید ۱۸- درجه می‌شد که در این دما امکان پدیدار شدن زندگی بسیار پایین است. نیکلاس کوپرنیک
اگر چه کوپرنیک اولین کسی است نظریه مرکزیت خورشید را فرمول‌بندی دقیق ریاضی و هندسی نمود، ولی سابقه این نظریه به سده‌ها پیش از وی بازمی‌گردد؛ فیلولائوس فیلسوف یونانی قرن چهارم پیش از میلاد و یکی از شاگردان فیثاغورث نخستین کسی است که قائل به حرکت وضعی زمین (چرخش زمین به دور خود) شد. پس از او هراکلیدس پونتسی فرضیه حرکت انتقالی زمین (چرخش زمین به دور یک کانون مشخص) را مطرح کرد. آریستارخوس ساموسی فیلسوف و منجم قرن سوم پیش از میلاد با ترکیب نظریه‌های این دو، اولین نظریه خورشید مرکزی را پیشنهاد کرد. در نظر او خورشید به‌طور ثابت در مرکز عالم جای می‌گیرد و زمین و سیاره‌های دیگر در مسیری کاملاً مدور به دور آن می‌چرخند؛ ولی نظریات خورشید مرکزی قبل از کوپرنیک، بدون اینکه به محاسبات ریاضی و هندسی و طراحی مدل‌های هر سیاره منجر شود، ارائه شده بود. در نتیجه پذیرش آن اصلاً معقول و منطقی نبود. زمین
مدار ماه نسبت به دائرةالبروج کج است؛ در نتیجه، صفحهٔ مداری آن دارای حرکت تقدیمی می‌باشد. یک چرخش، ۱۸/۶ سال طول می‌کشد و اختلالی با همین دوره تناوب در حرکت تقدیمی زمین ایجاد می‌کند. این اثر، معروف به رقص محوری، طول دائرةالبروجی را همراه با کجی دائرةالبروج تغییر می‌دهد. در اینجا محاسبات بسیار پیچیده‌تر است؛ اما خوشبختانه اختلالات ناشی از رقص محوری نسبتاً کوچک می‌باشد؛ یعنی تنها کسری از یک دقیقه قوسی. الکترون
یک الکترون، میدان الکتریکی ایجاد می‌کند که بر ذرات با بار مثبت مانند پروتون، نیروی جاذبه و بر ذرات دارای بار منفی نیروی دافعه وارد می‌کند. میزان قدرت این نیرو توسط قانون مربع معکوس کولن تعیین می‌شود. الکترون وقتی در حال حرکت باشد، میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند. قانون آمپر-ماکسول، ارتباط میان میدان مغناطیسی ایجاد شده با حرکت دسته‌جمعی الکترون‌ها نسبت به یک ناظر(جریان) را توصیف می‌کند. این ویژگی القایی، میدان مغناطیسی مورد نیاز برای چرخش یک موتور الکتریکی فراهم می‌کند. میدان الکترومغناطیسی یک ذره باردار دلخواه در حال حرکت، توسط پتانسیل‌های لینار-ویشرت توصیف می‌شود که حتی وقتی سرعت ذره نزدیک به سرعت نور باشد(نسبیتی) نیز معتبر هستند. وقتی الکترونی در درون یک میدان مغناطیسی حرکت می‌کند در معرض نیروی لورنتز قرار می‌گیرد که عمود بر صفحه تعریف شده توسط میدان مغناطیسی و سرعت الکترون وارد می‌شود. این نیروی مرکزگرا سبب مارپیجی شدن مسیر حرکت الکترون درون میدان می‌شود که شعاع این مسیر پیچه‌ای ژیرورادیوس نامیده می‌شود. شتاب ناشی از این حرکت دایره‌ای الکترون را القا می‌کند تا انرژی به شکل تابش سینکروترون آزاد کند. انتشار انرژی به نوبه خود سبب پس‌زنی الکترون می‌شود که با نام نیروی آبراهام-لورنتز-دیراک شناخته می‌شود که اصطکاکی ایجاد می‌کند که باعث کند شدن حرکت الکترون می‌شود. این نیرو ناشی از واکنش به عقب خود میدان الکترون نسبت به خودش است. زمین کروی
از آنجا که سرعت در قطبها صفر است، پس اثر گریز از مرکز در قطبها تا استوا پیوسته افزایش می‌یابد. این بدان معناست که زمین در اطراف کمربند استوایی خود با شدت بیشتر رانده می‌شود. زمین مانند یک نارنگی در استوا برآمده و در قطبها فرورفته‌است. اسحاق نیوتن حتی فرورفتگی قطبها را حساب کرد و نتیجه گرفت که می‌بایستی در حدود ۱٫۲۳۰ تمام قطر زمین باشد. این عدد به عدد واقعی نزدیک است. ماه
ماه تنها قمر طبیعی زمین است. این قمر با حدود یک چهارم قطر زمین تقریباً برابر عرض استرالیا است. ماه بزرگترین قمر طبیعی در منظومه شمسی نسبت به اندازه بزرگی سیاره ای که به دور آن می‌چرخد، می‌باشد. این قمر پنجمین قمر بزرگ در منظومه خورشیدی است. به‌طور کلی ماه بزرگتر از هر سیاره کوتوله شناخته شده‌است. ماه یک جرم سیاره‌ای است که یک جسم سنگی متمایز را تشکیل می‌دهد و آن را به یک سیاره اقماری تحت تعاریف ژئوفیزیکی این اصطلاح تعریف می‌کند. ماه فاقد هر گونه اتمسفر، هیدروسفر یا میدان مغناطیسی قابل توجهی است. گرانش سطحی آن حدود یک ششم گرانش زمین است (۰٫۱۶۵۴ گرم). قمر مشتری آیو تنها قمر منظومه خورشیدی است که گرانش و چگالی سطحی بالاتری نسبت به ماه دارد. گردش به دور زمین در فاصله متوسط ۳۸۴۴۰۰ کیلومتر (۲۳۸۹۰۰ مایل)،[۱۸] یا حدود ۳۰ برابر قطر زمین، تأثیر گرانشی آن اندازه زمانی روز زمین را طولانی می‌کند و محرک اصلی جزر و مد زمین است. گردش ماه به دور زمین یک دوره تقریبی ۲۷٫۳ روزه دارد. در طول هر دوره سینودیک ۲۹٫۵ روزه، مقدار سطح قابل مشاهده ای که توسط خورشید روشن می‌شود از صفر تا ۱۰۰٪ متغیر است و در نتیجه فازهای قمری که اساس ماه‌های یک تقویم قمری را تشکیل می‌دهند، ایجاد می‌شوند. ماه به صورت جزر و مدی به زمین قفل شده‌است، به این معنی که طول یک چرخش کامل ماه روی محور خود باعث می‌شود که همان سمت آن (سمت نزدیک) همیشه رو به زمین باشد و روز قمری کمی طولانی‌تر مانند روز سینودی است. دوره زمانی. با این حال، ۵۹٪ از کل سطح ماه را می‌توان از زمین از طریق تغییر در پرسپکتیو به دلیل رخ‌گردی مشاهده کرد. پذیرفته‌شده‌ترین توضیح مبدأ نشان می‌دهد که ماه حدود ۴٫۵۱ میلیارد سال پیش، اندکی پس از زمین، از قطعات ناشی از برخورد غول پیکر بین سیاره و جسم فرضی به اندازه مریخ به نام Theia شکل گرفت. سپس به دلیل برهم کنش جزر و مدی با زمین به مدار وسیع تری فرورفت. سمت نزدیک ماه با ماریاهای آتشفشانی تیره ("دریاها") مشخص شده‌است، که فضاهای بین ارتفاعات پوسته درخشان باستانی و دهانه‌های برخوردی برجسته را پر می‌کند. بیشتر حوضه‌های ضربه ای بزرگ و سطوح مادیان تا پایان دوره ایمبریا، حدود سه میلیارد سال پیش، در جای خود قرار داشتند. سطح ماه نسبتاً غیر انعکاسی است، با انعکاس کمی روشن‌تر از سطح آسفالت فرسوده. با این حال، به دلیل داشتن قطر زاویه ای بزرگ، ماه کامل درخشان‌ترین جرم آسمانی در آسمان شب است. اندازه ظاهری ماه تقریباً مشابه اندازه خورشید است و به آن اجازه می‌دهد در طول یک خورشید گرفتگی کامل، خورشید را تقریباً به‌طور کامل بپوشاند. هم برجستگی ماه در آسمان زمین و هم چرخه منظم مراحل آن، ارجاعات فرهنگی و تأثیراتی را برای جوامع بشری در طول تاریخ فراهم کرده‌است. چنین تأثیراتی را می‌توان در زبان، نظام‌های تقویمی، هنر و اسطوره‌ها یافت. اولین جسم مصنوعی که به ماه رسید، فضاپیمای بدون خدمه لونا ۲ اتحاد جماهیر شوروی در سال ۱۹۵۹ بود. به دنبال آن اولین فرود موفقیت‌آمیز توسط Luna 9 در سال ۱۹۶۶ انجام شد. تنها ماموریت‌های انسانی در ماه تا به امروز، برنامه آپولو ایالات متحده بوده‌است که دوازده فضانورد مرد را بین سال‌های ۱۹۶۹ تا ۱۹۷۲ بر ماه فرود آورد. این ماموریت‌ها و بعداً بدون سرنشین. سنگ‌های ماه برگشتی که برای ایجاد درک دقیق زمین‌شناسی از منشأ ماه، ساختار داخلی و تاریخ بعدی استفاده شده‌اند. چرخه‌های میلانکوویچ
همانگونه که می‌دانیم شکل مدار زمین یک بیضی است که کشیدگی چندانی ندارد و در حقیقت به دایره نزدیک است. کمیتی که کشیدگی یک بیضی یا مدور بودن آن را توصیف می‌کند خروج از مرکز نام دارد مقدار این کمیت برای دایره معادل صفر است و با کشیدگی بیضی به عدد ۱ نزدیک می‌شود. مقدار فعلی خروج از مرکز مدار زمین ۰٫۰۱۶۷ است و با میانگین هندسی ۰٫۰۰۱۹ بین ۰٫۰۰۰۰۵۵ تا ۰٫۰۶۷۹ بین مداری نزدیک به دایره تا کمی بیضی شکل نوسان می‌کند. عمدهٔ تغییرات این کمیت دارای تناوب ۴۱۳۰۰۰ ساله است (با دامنهٔ ۰٫۰۱۲±) بقیهٔ تغییرات آن تناوبی متغیر بین ۹۵۰۰۰ تا ۱۲۰۰۰۰ سال (با ضربان ۴۰۰۰۰۰ سال) دارد که جداگانه به چرخه‌های ۱۰۰۰۰۰ ساله (تغییر از ۰٫۰۰۳− تا ۰٫۰۰۲) ملحق می‌شوند. علت کلی این پدیده اثرات گرانشی دیگر سیارات به ویژه مشتری و بعد کیوان بر شکل مدار زمین است، بطوری‌که اگر زمین تنها سیاره در حال گردش بدور خورشید بود این کمیت با گذشت حتی بیش از یک میلیون سال تغییر چندانی نمی‌کرد. حرکت قطبی
حرکت قطبی زمین، به جابه‌جایی محور دوران زمین نسبت به سطح آن اطلاق می‌شود. این جابه جایی تنها در حدود چند متر است. گرانش زمین
از میان نیروهای معرفی شده، گرانش ضعیف‌ترین آن‌ها اما از طرفی معروف‌ترین آن‌ها نیز محسوب می‌شود. برای قرن‌ها است که می‌دانیم، پاهایمان به زمین چسبیده است و یا زمین همواره به دور خورشید می‌چرخد. حتی قبل از این‌که گرانش در قالب ریاضیات توضیح داده شود، «یوهانس کپلر» (Johannes Kepler)، فیزیکدان و ریاضی‌دان قرن هفدهم قوانین دقیقی را به‌منظور توصیف حرکت سیارات ارائه داد. به گفته استوکلی یکی از دوستان نزدیک نیوتن ، اولین بار نیوتن زمانی که زیر درختان سیب یک باغ مشغول صرف چایی بوده است، ایده گرانش به ذهنش خطور کرده است. به گفته استوکلی او در حالیکه نشسته و در فکر فرو رفته بود، یک سیب توجهش را جلب کرد و به مفهوم گرانش پی برد. نیوتون دستاوردهای خود را در خصوص گرانش در سال ١٠٥٧- ١٦٧٨ در کتاب مشهور اصول منتشر کرد، نیوتون در این کتاب از حد مسائل سیب - زمین فراتر رفته و قانون گرانش را در تمام اجسام تعمیم داده است. با توجه به اینکه گرانش در سه قلمرو مطالعه شده: جاذبه گرانش میان دو جسم ، جاذبه زمین و اجسام اطراف ما و در قلمرو منظومه شمسی برهمکنش میان ستاره‌های کهکشانها. اولین اقدامات برای توصیف حرکت منظومه شمسی توسط یونانیها انجام گرفت، بطلمیوس مطرح کرد که هر ستاره بر روی دایره‌ای حرکت می‌کند که مرکز آن به نوبه خود روی دایره دیگری به مرکز زمین در حال حرکت است.در قرن ١٦ کوپرنیک یک طرح خورشید مرکزی پیشنهاد کرد که در آن خورشید در مرکز منظومه شمسی قرار دارد و زمین حول آن حرکت می‌کند. اما کپلر قوانین مهمی برای حرکت سیارات پیشنهاد کرد، اینکه تمام سیارات در مدارات بیضی شکل حرکت می‌کنند و خورشید در یکی از کانونهای آن قرار دارد، خط واصل هر سیاره به خورشید در زمانهای مساوی مساحتهای مساوی جاروب می‌کند، مجذور دوره دوران هر سیاره حول خورشید با مکعب فاصله توسط آن سیاره از خورشید متناسب است. اما نیوتون توانست قوانین کپلر را از قوانین حرکت و قانون گرانش نتیجه بگیرد و این یک پیروزی بزرگ برای او محسوب می‌شد. زمین‌لرزه
زلزله‌های تکتونیکی در هر جای زمین که در آن انرژی کرنشی کشسانی به میزان کافی برای گسترش شکستگی در امتداد صفحهٔ گسل ذخیره شده باشد، رخ خواهند داد. در مرزهای صفحه‌های پوسته زمین که بزرگترین صفحه‌های گسل روی زمین را ایجاد می‌کنند، صفحات کنار یکدیگر حرکت یکنواخت و (aseismically) خواهند داشت اگر هیچ بی‌نظمی یا ناهمواری در امتداد مرزهای آن‌ها که باعث افزایش مقاومت اصطکاکی می‌شود، وجود نداشته باشد. بیشتر مرزها دارای این ناهمواری‌ها هستند و این منجر به رفتار چوب – لغزشی (stick-slip behavior) می‌شود. هنگامی که مرزهای صفحه قفل شده باشد، ادامهٔ حرکت نسبی بین صفحات منجر به افزایش تنش و در نتیجه افزایش انرژی انباشته شده در توده‌های نزدیک سطح گسل می‌شود. این افزایش ادامه می‌یابد تا زمانی که تنش افزایش یافته به اندازه‌ای کافی برسد و از طریق شکستن ناهمواری‌ها، ناگهان از بخش قفل شدهٔ گسل اجازه لغزش بیابد و انرژی ذخیره شده را آزاد کند. این انرژی به صورت امواج لرزه‌ای آزاد شده و تابیده شدن گرمای اصطکاکی سطح گسل، و شکستن سنگ آزاد می‌شود که در نتیجه باعث ایجاد زلزله می‌شود. این روند تدریجی ساخت تنش و کرنش که موجب شکست ناگهانی و تولید زلزله است به عنوان نگرهٔ بازگشت کشسان (elastic rebound theory) خوانده می‌شود. تخمین زده می‌شود که تنها ۱۰ درصد یا کمتر، از کل انرژی زلزله به صورت انرژی لرزه‌ای آزاد می‌شود. بیشترین بخش انرژی زلزله صرف شکستگی سنگ‌ها یا تبدیل به حرارت تولید شده توسط اصطکاک می‌شود؛ بنابراین، زمین لرزه انرژی کرنشی نهفتهٔ کشسانی زمین نزدیک گسل را کاهش می‌دهد و درجه حرارت آن را افزایش می‌دهد، اگرچه این تغییرات نسبت به جریان همرفت و رسانایی گرمای خارج شده از اعماق زمین ناچیز است. دینامیک نیوتونی اصلاح‌شده
در فیزیک٬ دینامیک نیوتونی اصلاح‌شده ، یا به طور خلاصه MOND، فرضیه‌ای است که تلاش می‌کند با اصلاح قانون گرانش نیوتون، مسئلۀ چرخش کهکشانی را توضیح دهد. در کهکشان‌ها، سرعت چرخش ستاره‌ها و گازها به دور مرکز کهکشان یکنواخت است که با پیش‌بینی قانون جهانی گرانش نیوتون مغایر است. این قانون پیش‌بینی می‌کند که اجرام دورتر باید با سرعت کمتری بچرخند. مانند سامانۀ خورشیدی، که سیاره‌های دورتر با سرعت کمتری به دور خورشید می‌چرخند. نیکلاس کوپرنیک
ترتیب جدیدی که کوپرنیک برای موقعیت سیارات بر پایه افزایش فاصله آن‌ها تا خورشید در نظر گرفت – یعنی ترتیب: عطارد، زهره، زمین، ماه، مریخ، مشتری و زحل جای ترتیب قبلی در نظریه زمین مرکزی را گرفت. بنابر اصل پیشنهادی کوپرنیک چنانچه مدار گردش زمین به دور خورشید از مدارات مشتری و زحل تنگتر باشد زمین متناوباً از آن‌ها پیش افتاده، سبب می‌شود آن دو در آسمان شب در حال چرخش در جهت معکوس به نظر آیند. دیگر اینکه پدیده تقدیم اعتدالین را اینک می‌شد با فرض تکان خوردن زمین (لرزش خفیف شبیه لرزش ژله) حین چرخش به دور محور خود توضیح داد. و هنوز در حرکت است
و هنوز در حرکت است ، ، عبارتی است که گالیلئو گالیله، فیزیکدان، ریاضیدان و فیلسوف ایتالیایی در سال ۱۶۳۶ در جلسه محاکمه خود در دادگاه تفتیش عقاید بر زبان آورد. منظور او از این عبارت این بود که علی‌رغم توبه‌نامه‌اش مبنی بر ایستایی زمین، هنوز زمین بر گرد خورشید در گردش است. امروزه از این عبارت برای مواقعی استفاده می‌شود که بخواهند بگویند علی‌رغم هر چه که شما می‌گویید حقیقت چنین است. اثر گلخانه‌ای
خورشید می‌تابد و زمین را گرم می‌کند. بخشی از نور هنگام ورود به جو منعکس می‌شود و باقی آن وارد اتمسفر شده و به زمین می‌رسد و آن را گرم می‌کند. زمین که گرم شده، آغاز به تابش می‌کند. این انرژی در سال‌های اخیر بیشتر شده و زمین در حال گرم شدن است. متان و CFC انرژی بیشتری را به دام می‌اندازند، اما دی اکسیدکربن مهم‌ترین بخش گازهای گلخانه‌ای است، زیرا حجم بیشتری از آن در اتمسفر وجود دارد. سوزاندن و استفاده از سوخت‌های فسیلی (زغال سنگ، نفت و گاز) دلیل اصلی ازدیاد بیش از حد دی اکسیدکربن است. اما برخی دیگر از دانشمندان با این نظر مخالفند. آن‌ها می‌گویند که مطالعات انجام شده عموماً بر پایهٔ مدلسازی‌های رایانه‌ای است و آب و هوای زمین بسیار پیچیده‌تر از آن است که بتوان رفتار آن را پیش‌بینی کرد. اما مطالعاتی که در سال ۲۰۰۱، توسط تیمی از پژوهشگران انگلستانی انجام شد، نشان می‌دهد که طبق اطلاعات ماهواره‌ای ۳۰ سال گذشته، تشعشعی که از زمین به فضا فرستاده می‌شود، کاهش یافته‌است. این یعنی اثر گلخانه‌ای که همگام با تولید بیشتر گازهای گلخانه‌ای، افزایش پیدا کرده‌است. آیزاک نیوتن
یوهانس کپلر ستاره‌شناس آلمانی در ۱۶۰۹ نظریهٔ انقلابی خود را دربارهٔ حرکت سیاره‌ها پیش نهاد. در آن زمان هنوز یافته‌های کوپرنیک مقبولیت عام پیدا نکرده‌بود و بیشتر مردم بر این باور بودند که سیاره‌ها، خورشید و دیگر ستارگان به دور زمین می‌گردند. کپلر در کتاب خود به نام «هیئت جدید» تمام این پندارها را در هم ریخت. او با بهره‌گیری از نتایج رصدهای استادش تیکو براهه و مشاهدات خود ثابت کرد که سیاره‌ها نه به دور زمین، که گرد خورشید می‌گردند و مدار آن‌ها نیز بر خلاف تصور رایج دایره‌ای نیست بلکه بیضوی است. کپلر نتوانسته بود توضیح دهد که چرا مدار سیاره‌ها به این شکل است و چه نیرویی آن‌ها را به حرکت درمی‌آورد. همچنین مشخص نبود که چرا سرعت مداری سیاره‌ها وقتی به خورشید نزدیکترند، افزایش می‌یابد. آلفرد وگنر
بر اساس این نظریه قارههای زمین دارای حرکت بطئی می‌باشند. با این وجود وگنر قادر نشد سازوکار این حرکت را اثبات نماید. بزرگترین ایرادی که به نظریه‌ی وگنر وارد شد، عدم توانایی او در توضیح چگونگی جا به جایی قاره ها بود؛ زیرا بستر اقیانوس ها محکم است و چنین نیست که قاره ها به آسانی بتوانند بر روی آنها حرکت کنند. وگنر دو منبع انرژی برای اشتقاق قاره ها در نظر گرفت که یکی از آن ها چرخش زمین و دیگری نیروی جزر و مد بود.هارولد جفریز فیزیک دانی که هم عصر وگنر بود، نظر او را رد کرد و بیان داشت چنین نیروی جزر و مدی که بتواند قاره ها را جا به جا کند، می‌تواند در عرض چند سال سرعت دوران زمین را نصف کند؛ در حالی که زمین‌شناسی اسکاتلندی به نام هولمز، وجود جریان هاف همرفتی در داخل گوشته زمین را دلیل احتمالی حرکت قاره ها معرفی نمود.این نظریه بیشتر بر اساس شواهد موجود شکل گرفته بود لذا این نظریه تا ۳۸ سال پس از فوت او، یعنی در سال ۱۹۶۸ میلادی که مدارک معتبری بر اساس اکتشافات مختلف مبنی بر جابجایی قاره‌ها به دست آمد، پذیرفته نشد. در زمان حیاتش، وی به علت خدماتش به هواشناسی و هم چنین پیشرو در زمینهٔ تحقیقات قطب مشهور بود. دلایل وگنر برای جابه جایی قاره‌ها تشابه کنارهٔ قاره‌ها با هم که مانند یک پازل جور می‌شود و وجود فسیل‌های مشابه در بعضی قاره‌ها که زیستگاه‌های مشترکی داشته‌اند. خروج از مرکز مداری
خروج از مرکز زمین در حال حاضر ۰٬۰۱۶۷است که به علت اثرات گرانشی دیگر سیارات به ویژه مشتری به‌طور گردشی تغییر می‌کند (به نموداری که بر اساس داده‌های سال ۱۹۹۱ میلادی رسم شده در پانویس این مطلب نگاه کنید). تحقیقات جامع جدیدتری از رصدخانه جنوبی اروپا که در سال ۲۰۱۱ میلادی منتشر گردید، نشان می‌دهد که خروج از مرکز مدار زمین با دورهٔ گردش تقریبی ۴۱۳۰۰۰ سال بین ۰٬۰۰۰۰۵۵ تا ۰٬۰۶۷۹ همزمان با شکل مداری بسیار نزدیک به دایره تا کمی بیضی تغییر می‌کند. این پدیده همراه با دیگر پدیده‌های مشابه آن تأثیراتی روی اقلیم زمین دارند که بنام چرخه‌های میلانکوویچ معروفند. درباره گردش افلاک آسمانی
ابن‌رسته، هفتصد سال پیش از کوپرنیک مجموعه‌ای از نظریه‌های دانشمندان مسلمان را گرد آورده است که برخی از آنان قائل بر یک یا دو حرکت وضعی و انتقالی زمین بوده‌اند. «زمین در هر شبانه‌روز، یکبار بر دو قطب خود می‌گردد که از مشرق آغاز و ظرف بیست و چهار ساعت با گذشتن از آنسوی زمین به همانجا می‌رسد» (ص ۱۷). «گردشی که از ستارگان به نظر می‌رسد، در واقع حرکت زمین است، نه فلک خورشید» (ص ۳۳). گرانش مریخ
گرانش مریخ () به دلیل قانون گرانش که یک پدیدهٔ طبیعی است همهٔ اشیاء دارای جرم در اطراف سیارهٔ مریخ به سمت آن جذب می‌شوند. به دلیل داشتن جرم کمتر این سیاره گرانش کمتری از زمین دارد. متوسط شتاب جاذبه در مریخ ms) (m/s) ۳٫۷۲۰۷۶) (حدود ۳۸٪ زمین) است و به‌طور جانبی تغییر می‌کند. به‌طور کلی، ایزوستازی کنترل شده توسط توپوگرافی، ناهنجاری‌های گرانشی هوای آزاد را با طول موج کوتاه هدایت می‌کند. در همان زمان، جریان همرفتی و قدرت محدود گوشته منجر به ناهنجاری‌های جاذبه هوای آزاد در مقیاس سیاره‌ای در کل سیاره می‌شود. تغییر در ضخامت پوسته، فعالیت‌های ماگمایی و آتشفشانی، افزایش موهو در اثر ضربه، تغییر فصلی یخ‌های قطبی، تغییر در جرم جو و تغییر در تخلخل پوسته نیز می‌تواند با دگرگونی‌های جانبی مرتبط باشد. مدار (سیاره)
مدارِ زمین‌ایست، یک مدارِ دایره‌ای با شعاع ۴۲٬۱۶۴ کیلومتر است. همه مدارهای زمین، چه مدور یا بیضوی، دارای محور نیم‌قطر بزرگ یا اوج یکسان هستند. در واقع، مدارهایی با دورۀ گردشِ مشابه، همیشه اوج مشابه‌ای دارند. در موارد خاص از یک مدار زمین‌ایست، رَدگیری مسیر این‌گونه ماهواره‌ها بر روی زمین، تنها یک نقطه در خط استواست. در حالت کلی یک مدار زمین‌ایست با تمایل غیر صفر یا خروج از مرکز و مدار، در صورت تغییر جای نقطۀ آن بر روی زمین، معمولاً پیش از پایان روز نجومی به همان مکان بازمی‌گردد. P دورۀ مداری است، و μ ثابت گرانش زمینی است، و مساوی می‌شود با ۳۹۸۶۰۰٫۴۴۱۸ کیلومتر مکعب (Km3/S2).formula_1 ساختار زمین
در آغاز سدهٔ شانزدهم میلادی، ستاره‌شناسانی مانند گالیلئو گالیله و تیکو براهه کشف کردند که زمین و سیارات دیگر به دور خورشید می‌چرخند و یوهانس کپلر نشان داد که سیارات در یک مدار بیضی‌شکل (نه دایره‌ای شکل) به دور خورشید می‌چرخند. اما سؤال این بود که چرا سیارات در مداری بیضی‌شکل به دور خورشید می‌چرخند و سرانجام آیزاک نیوتن گرانش زمین را کشف کرد. افسانه‌ای می‌گوید که وقتی نیوتن دید که سیبی در حال افتادن است، دربارهٔ نیروهای طبیعت به فکر افتاد و متوجه‌شد که نیرویی باید وجود داشته‌باشد که بر روی سیب در حال سقوط اثر بگذارد؛ در غیر این صورت، سیب شروع به حرکت نمی‌کند. او هم‌چنین متوجه‌شد که ماه در مداری دور از زمین به دور زمین می‌چرخد و اگر نیرویی وجود نداشت، ماه به سمت زمین سقوط می‌کرد؛ در حالی که ماه تحت نیروی گرانش زمین به دور زمین می‌چرخد. سرانجام نیوتن این نیرو را گرانش نامید و مشخص کرد که نیروهای گرانشی میان همهٔ اجرام وجود دارد. زمان نجومی
بعبارتی، مدت زمان واقعی که طول می‌کشد زمین به دور خودش بچرخد، ۲۳:۵۶:۴ است، اما در این مدت زمین هم کمی (حدود ۱درجه) در مدار انتقالی خود حرکت می‌کند. بنابراین خورشید در جای سابق خود دیده نمی‌شود ولی ستارگان به همان صورت دیده می‌شوند و ناچار زمین برای تمام شدن روز خورشیدی باید ۳ دقیقه و ۵۶ ثانیه دیگر حرکت کند؛ که در این صورت جای ستارگان متفاوت خواهد بود. به آن زمان کوتاه‌تری که در طی آن جای ستارگان تغییر نمی‌کند «شبانروز نجومی» می‌گویند. چرخه‌های میلانکوویچ
پریود یا دوره گردش حرکت تقدیمی محور زمین حدود ۲۶۰۰۰ سال است. هم‌زمان با این پدیده مدار گردش زمین به دور خورشید که به‌شکل بیضی (با خروج از مرکز حدود ۰٫۰۱۶۷۱) است با سرعت آهسته‌ای می‌چرخد. این چرخش بنوبه خود به گردش فصل‌ها با دوره ۲۱٬۰۰۰ سال می‌انجامد. بعلاوه زاویه بین محور زمین و راستای عمود بر صفحه مداری حرکت زمین، که اکنون °۲۳٫۴۴ و در حال کاهش است، با تناوبی ۴۱۰۰۰ ساله بین °۲۲٫۱ تا °۲۴٫۵ تغییر می‌کند. آخرین پدیده از این گروه، تغییر خروج از مرکز بیضی مدار زمین با دوره گردش متغیر بین ۱۰۰ هزار سال تا ۴۰۰ هزار سال است. چرخه‌های میلانکوویچ
صفحه مداری گردش زمین به دور خورشید که اصطلاحاً به دائرةالبروج معروف است به بالا و پایین رانده می‌شود، به این حرکت که بی شباهت به حرکت یک دیسک مدور غلتان در حال سقوط نیست و میلانکویچ آن را در فرضیهٔ ابتدایی خویش مورد مطالعه و بررسی قرار نداد، حرکت تقدیمی صفحه مداری یاحرکت تقدیمی سیاره‌ای گفته می‌شود. کاوش‌های بیشتر در این زمینه حرکت صفحهٔ مداری زمین نسبت به صفحات مداری دیگر سیارات را تأیید می‌کنند. دورهٔ گردش این حرکت نسبت به موقعیت فعلی صفحه مداری زمین حدود ۷۰٬۰۰۰ سال است. ستاره‌شناسی نوین
ستاره‌شناسی نوین () کتابی به زبان لاتین اثر ستاره‌شناس آلمانی یوهانس کپلر است که در سال ۱۶۰۹ میلادی چاپ شد و شامل ده سال مطالعات او در باب حرکت مریخ است. این اثر یکی از مهمترین کتب تاریخ اخترشناسی و انقلاب علمی به‌شمار می‌رود و نقش مهمی در تثبیت نظریه خورشیدمرکزی و مطالعه اجرام آسمانی داشت. کپلر در این کتاب نشان داد که سیاره‌ها درمدارهای بیضی شکل به دور خورشید و حول یک کانون مشترک حرکت می‌کنند و این که اگر خطی بین خورشید و یک ستاره در حال حرکت رسم شود این خط در زمان مساوی از نواحی مساوی از مدار بیضی خواهد گذشت (قوانین اول و دوم کپلر). به نوشتهٔ کپلر در این کتاب، خورشید موتوری است که نیروی لازم برای حرکت سیاره‌ها را فراهم می‌کند و سرعت سیاره‌ها با نزدیک شدن به خورشید در خم مدارشان بیشتر می‌شود. جو زمین
گردش جوی به‌طور کلی به گردش زمین و جنبش‌های منطقه‌ای هوا گفته می‌شود. به‌طور متوسط، این گردش مربوط به سیستم‌های وزش بادی بزرگ است که در چند کمربند شرقی-غربی، زمین را احاطه کرده‌اند. گردش جوی موجب توزیع گرما در سطح زمین می‌شود. سه چرخش پایه در گردش عرضی وجود دارد: زمین
میدان مغناطیسی زمین، در گِرداگرد آن مغناط‌کره را پدیدآورده است. مغناط‌کره راستای وزش بادهای خورشیدی را کج می‌کند و نمی‌گذارد که به زمین برسند. ناحیهٔ شوک تعظیم، جایی که بادهای خورشیدی در برخورد با میدان مغناطیسی زمین ناگهان سرعت خود را از دست می‌دهند، در فاصله‌ای به‌اندازهٔ ۱۳ برابر شعاع زمین جای دارد. برخورد میان بادهای خورشیدی و میدان مغناطیسی کمربند وان آلن را می‌سازد. یک جفت منطقهٔ هم مرکز چنبره مانند که جایگاه ذرات باردار پرانرژی است. هنگامی که پلاسما وارد هواکرهٔ زمین در منطقهٔ قطبی می‌شود، شفق قطبی را پدیدمی‌آورد. رتل‌بک
حرکت چرخشی معکوس ناشی از بالا رفتن ناپایداری در سوی دیگر محور مرکزی است. زمانی که تقارن در توزیع جرم وجود ندارد با توجه به سطح لبه‌ها حول دو محور افقی (مرکزی و فرعی) ناپایداری در چرخش به وجود می‌آید. می‌توان تصور کرد که عدم تقارن در جرم باعث منحرف شدن رتل‌بک و دوران معکوس می‌شود. حالت تشدید بسته به جهت چرخش متفاوت است که رفتار نامتقارن رتل‌بک را توضیح می‌دهد. با توجه به اینکه چرخش حول محور مرکزی است یا فرعی نرخ میزان واکنش رتل‌بک ممکن است بسیار بالا یا بسیار پایین باشد. این مسئله توضیح می‌دهد که به علت اصطکاک در اغلب رتل‌بک‌ها چرخش معکوس زمانی رخ می‌دهد که در جهت ناپایدار (بر اساس نوع رتل‌بک) بچرخد، به این نوع حرکت چرخش معکوس قوی گفته می‌شود. اما زمانی که رتل‌بک در جهت پایدار (براساس نوع آن) بچرخد، بعنوان چرخش معکوس ضعیف در نظر گرفته می‌شود. اصطکاک (به عنوان یک عامل مهم) اغلب با کاهش سرعت چرخش مانع فراهم شدن زمان کامل برای چرخش در جهت پایدار می‌شود، اینگونه جهت چرخش عوض می‌شود. البته بعضی رتل‌بک‌ها با چرخش در هر دو جهت ناپایدار شده و جهت چرخش خود را عوض می‌کنند. رتل‌بک‌ها را می‌توان با ضربه زدن متناوب به دو انتهای آن‌ها به چرخش درآورد. برای تحلیل و تجزیه جامع از حرکت رتل‌بک می‌توانید به V.Ph. Zhuravlev و (D.M. Klimov (2008 مراجعه کنید. مدار نزدیک زمین
مدار نزدیک زمین (Low Earth Orbit) مداری است که مرکز آن زمین است () که معمولاً دوره گردشی() آن به دور زمین کمتر از ۱۲۸ دقیقه است (حدود ۱۱٫۲۵ چرخش در هر روز) و مرکز گریزی() شکل آن خیلی نزدیک به دایره یعنی ۰٫۲۵ است(۰ یعنی دایره کامل و ۱ یعنی بیضوی). واحد نجومی
هرچند که گردش زمین به دور خورشید در یک مدار بیضی صورت می‌گیرد ولی سالانه در یک دور کامل اوج و حضیض خورشیدی میانگین دوری زمین تا خورشید رقم تقریباً ثابتی به دست می‌دهد که در آغاز، پایهٔ اندازهٔ "واحد نجومی" قرار گرفت. ولی اکنون در سطح بین‌المللی توافق شده که بیشترین دوری که همان اوج است مبنا قرار گیرد. این دوری دقیقاً برابر با پذیرفته شده که بسیار نزدیک به ۱۵۰ میلیون کیلومتر یا ۹۳ میلیون مایل است. نیکلاس کوپرنیک
ابن‌رسته، هفتصد سال پیش از کوپرنیک مجموعه‌ای از نظریه‌های دانشمندان ایرانی را گرد آورده‌است که برخی از آنان قائل بر یک یا دو حرکت وضعی و انتقالی زمین بوده‌اند. «زمین در هر شبانه‌روز، یکبار بر دو قطب خود می‌گردد که از مشرق آغاز و ظرف بیست و چهار ساعت با گذشتن از آنسوی زمین به همان‌جا می‌رسد» (ص ۱۷). «گردشی که از ستارگان به نظر می‌رسد، در واقع حرکت زمین است، نه فلک خورشید» (ص ۳۳). ژئومورفولوژی
ناهمواری‌های اولیه یا اصلی زمین بر اثر دخالت نیروهای درونی به‌وجود می‌آیند؛ بنابراین اشکال اولیه ناهمواری‌ها حاصل دخالت مستقیم دینامیک درونی زمین است. نیروهای دینامیک درونی از داخل زمین منشأ می‌گیرد و شامل فعالیت‌های آتشفشانی، انتقال آرام حرارت کره زمین به سطح و فعالیت‌های زمین‌ساختی است. معمولاً این نیروها سبب تغییرات بزرگ‌مقیاس در سطح زمین می‌گردند. نیروهای دینامیک بیرونی زمین نیز از منظومه شمسی منشأ می‌گیرد و شامل نیروی گرانش، انرژی خورشیدی و عوامل اقلیمی است. دینامیک بیرونی زمین در ارتباط با شرایط اقلیمی در حالت‌های مختلف بر سطح زمین اثر کرده و اشکال آن را در طول زمان، متناسب با ماهیت اشکال اولیه و مکان قرارگیری آن‌ها در سطح زمین تغییر داده و چهرهٔ جدیدی به آن‌ها می‌دهد. خورشیدگرفتگی
صفحه مدار گردش ماه به دور زمین (دائرةالبروج)، نسبت به صفحه مدار گردش زمین به دور خورشید ۵٫۱۴۵ درجه، زاویه دارد. این عامل باعث می‌شود که در زمان مقارنه ماه، در بیشتر موارد از خط واصل بین زمین و خورشید فاصله داشته باشد و تنها در بعضی از دفعات ماه نو این سه جرم آسمانی تقریباً در یک خط راست قرار بگیرند. صفحه آفریقا
یکی از فرضیات زمین‌شناسی به این نکته اشاره دارد که صفحات آفریقا به سرعت در حال حرکت به سمت شمال هستند. فارغ از چنین فرضیاتی، سرعت حرکت صفحه ی آفریقا بر روی کره ی زمین در طول یک سال، برابر است با . این صفحه در طی ۱۰۰ میلیون سال گذشته، در جهت "شمال - شمال‌شرقی" حرکت کرده‌است که همین موضوع، باعث شده تا صفحه ی آفریقا به صفحه ی اوراسیا نزدیک شود. حاصل چنین جهشی، ایجاد فرورانش میان پوسته ی اقیانوسی و پوسته ی قاره‌ای است، به عنوان مثال می‌توان به بخش‌هایی از مرکز و شرق مدیترانه اشاره داشت. در منطقه غرب مدیترانه نیز، حرکات نسبی صفحات اوراسیا و آفریقا، ترکیبی از نیروهای فشاری و جنبی را ایجاد می‌کند که تمرکز اصلی آن بر منطقه ی معروف گسل متغیر آزور-جبل‌الطارق می‌باشد. جو زمین
گردش جوی موجب توزیع گرما در سطح زمین می‌شود. سه چرخش پایه در گردش عرضی به نام‌های سلول هادلی، سلول فرل و سلول قطبی وجود دارند. فصل
زمین در مداری بیضی شکل به دور خورشید می‌چرخد. مدار زمین در دوسوی صفحه فرضی صفحه مداری یا استوا قرار دارد. محور زمین نسبت به صفحه استوا زاویه ۲۳٫۵ درجه می‌سازد. این انحراف سبب نامساوی شدن طول روز و شب در زمان‌های متفاوت سال در یک مکان می‌شود. حرکت انتقالی زمین
حرکت زمین به دور خورشید در خلاف جهت حرکت عقربه‌های ساعت را (مدار بیضی شکل که خورشید در یکی از کانون‌های آن واقع است) حرکت انتقالی زمین و آن مسیر را مدار زمین می‌گویند. در این خصوص انسان حرکت واقعی را نمی‌بیند بلکه حرکت ظاهری خورشید را می‌بیند که به نظر می‌رسد در یک سال یک‌بار به دور زمین می‌گردد. این مدار ظاهری خورشید دائرة البروج نامیده می‌شود. نواری به عرض ۸ درجه در هر سوی دائرةالبروج را منطقةالبروج می‌خوانند. ۱۲ صورت فلکی بر این نوار قرار دارند که خورشید در حرکت ظاهریش هر سال یکبار از آن‌ها می‌گذرد. اثر کوریولیس
شاید مهمترین نمونه اثر کوریولیس در اندازه‌های بزرگ دینامیکی اقیانوس‌ها و اتمسفر باشد. در علوم جو و اقیانوس، استفاده از یک مختصات چرخان که در آن زمین ثابت فرض شود معمول و مناسب است. نیروهای موهوم کوریولیس و گریز از مرکز در این زمان می‌بایست معرفی شوند. ارتباط آنها به وسیله عدد روسبی تعیین می‌شود. گردبادها دارای عدد روسبی بالایی می‌باشند، بنابراین نیروی کوریولیس ناچیزی دارند و مورد بحث قرار نمی‌گیرند. در مبحث بعدی مناطق کم‌فشاری هستند که نیروی کوریولیس در آنجا بسیار مهم می‌باشد.هنگامی که یک منطقه کم فشار در جو شکل می‌گیرد، هوا تمایل به بالا رفتن از آن دارد، اما به صورت عمودی با سرعت و به وسیله نیروی کوریولیس منحرف می‌شود. یک سیستم متعادل می‌تواند خودش را با جابجایی چرخشی، یا یک‌هوای چرخشی پایدار سازد. زیرا عدد روسبی کوچک می‌باشد، تعادل نیرو قویاً نیروی گرادیان فشاری که سرعت بالای ناحیه کم فشار فعالیت می‌کند و نیروی کوریولیس که در فاصله دورتر از مرکز کم فشار فعالیت می‌کند. به جای جریان پایین گرادیان، مقیاس بزرگ حرکتی در اتمسفر و اقیانوس متمایل به عمود بودن با گرادیان فشاری می‌باشد. این مبحث به جریان ژئوستروفیک معروف می‌باشد. در یک سیاره غیر چرخشی، جریان قادر است در جهت مستقیم، سریعاً از گرادیان فشاری خارج شود. قابل ذکر است که تعال ژئوستروفیکی، با حرکت اینرسی بسیار متفاوت بوده که نشان می‌دهد که سیکلون‌ها (چرخه‌های باد) در عرض‌های میانه یک مرتبه بزرگ‌تر از منحنی اینرسی جریان می‌باشد. این شیوهٔ انحراف، و جهت جابجایی به قانون Buys-Ballot معروف می‌باشد. در اتمسفر، شکل جریان سیکلون نامیده می‌شود. زمین
میدان مغناطیسی زمین بیشتر مانند یک دوقطبی مغناطیسی بزرگ است که می‌توان گفت قطب‌های آن بر روی قطب‌های جغرافیایی این سیاره افتاده‌است. در کمربند یا خط استوای میدان مغناطیسی شدت میدان مغناطیسی در سطح زمین به تسلا و گشتاور مغناطیسی آن به تسلا. مترمکعب می‌رسد. بر پایهٔ نظریهٔ دینامو، این میدان در منطقهٔ هستهٔ بیرونی که مایع است ساخته شده‌است. در هستهٔ بیرونی گرمای زیاد و رسانش گرمایی باعث جابجایی مواد رسانای درون آن می‌شود که این پدیده خود باعث پدید آمدن جریان‌های الکتریکی و از آن میدان مغناطیسی زمین می‌گردد. جابجایی مواد در هستهٔ بیرونی با هرج و مرج همراه‌است و باعث می‌شود که قطب‌های میدان مغناطیسی در بازه‌های زمانی گوناگون جابجایی‌هایی داشته باشد. از این رو در بازه‌های زمانی چند میلیون سال باید چشم به راه چند بار جابجایی در محل قطب‌های مغناطیسی زمین باشیم. برای نمونه، تازه‌ترین جابجایی دو قطب در ۷۰۰٬۰۰۰ سال پیش رخ داده‌است. ابوسعید سجزی
ابوسعید سجزی از جملهٔ دانشمندانی است که در رصد میل اعظم در شهر شیراز تحت نظارت عبدالرحمن صوفی رازی و با حمایت مالی عضدالدولهٔ دیلمی حضور داشته‌است. بنابه گزارش ابوریحان بیرونی، مقدار میل اعظم در این رصد ۲۳ درجه و ۳۵ دقیقه محاسبه شده‌است. ابوریحان بیرونی می‌گوید: «از ابوسعید سجزی، اسطرلابی از نو واحد بسط دیدم که شمالی و جنوبی مرکب نبود و آن را اسطرلاب زورقی نامند و او را به جهت آن تحسین نمودم.» این ریاضیدان و ستاره‌شناس مشهور ایرانی پیش از گالیله به این موضوع پی برد که زمین به دور خودش می‌چرخد.شواهدی در تاریخ وجود دارد که سجزی معتقد به چرخشِ زمین به دورِ خودش بوده‌است. ابوریحان بیرونی در کتابِ «استیعاب الوجوه الممکنة فی صنعة الاسطرلاب» می‌گوید: «از ابو سعید سجزی، اُسطرلابی از نوع واحد و بسط دیدم که از شمالی و جنوبی مرکّب نبود و آن را اسطرلاب زورقی می‌نامید و او را به جهت اختراع آن اسطرلاب تحسین کردم چه اختراع آن متکی بر اصلی است قائم به ذات خود و مبنی بر عقیدهٔ مردمی است که زمین را متحرّک دانسته و حرکت یومی را به زمین نسبت می‌دهند و نه به کرهٔ سماوی. بدون شک این شبهه‌ای است که تحلیلش در نهایتِ دشواری. و قولی است که رقع و ابطالش در کمال صعوبت است. مهندسان و علمای هیئت که اعتماد و استناد ایشان بر خطوط مساحیه(= مدارات و نصف النهارات و استوای فلکی و دائرةالبروج) است؛ در نقضِ این شبهه و رد آن عقیدت بسی ناچیز و تهی دست باشند و هرگز دفع آن شبهه را اقامت برهان و تقریر دلیلی نتوانند نمود؛ زیرا چه حرکت یومی را از زمین بدانند و چه آن را به کرهٔ سماوی نسبت دهند در هر دو حالت به صناعت آنان زیانی نمی‌رسد و اگر نقض این اعتقاد و تحلیل این شبهه امکان پذیر باشد موکول به رای فلاسفهٔ طبیعی دان است.» چرخه‌های میلانکوویچ
محور دوران زمین بر صفحهٔ مداری زمین عمود نیست و با راستای عمود بر آن زاویه ای متغیر با مقدار میانگین °۲۳٫۸ می‌سازد. حرکت این محور که بی شباهت به حرکت فرفره در حال افتادن نیست اصطلاحاً حرکت تقدیمی محور دوران زمین نامیده شده‌است. در مدت زمانی برابر با یکسال خورشیدی، این حرکت چندان محسوس نیست؛ زیرا حدود ۲۶۰۰۰ سال طول می‌کشد تا محور دوران زمین، پس از طی یک دور کامل (حرکتی مخروطی شکل) دوباره به همان حالت اول برگردد. شبه‌نیرو
اگر زمین یک جسم چرخان تلقی شود و حرکت به گونه‌ای باشد که این تغییر قابل توجه باشد پدیده‌ای مشابه مثال بالا رخ می‌دهد که آن را نیروی کوریولیس می‌نامند و عامل به وجود آورنده گردبادها است. آیزاک نیوتن
نیوتن فرمولی برای قوانین حرکت و گرانش جهان وضع کرد که دیدگاه غالب علمی را تا پیش از ارائه نظریه نسبیت تشکیل می‌داد. نیوتن از برهان‌های ریاضی پیرامون گرانش برای اثبات قوانین حرکت سیاره‌ای کپلر استفاده کرد. او با بررسی و تشریح جزر و مد، مسیر پرواز دنباله‌دارها، پیش‌روی محوری و سایر پدیده‌ها، تردید در مورد درستی خورشیدمرکزی بودن منظومه شمسی را از بین برد. او نشان داد که حرکت اشیا روی زمین و اجرام آسمانی می‌تواند با اصول مشابهی محاسبه شوند. استنباط نیوتن مبنی بر اینکه زمین کروی با حالت تخت (شعاع قطبی کمتر از شعاع استوایی) است، با اندازه‌گیری‌های هندسی توسط موپرتوئی، لا کانداماین و سایرین تأیید شد و اکثر دانشمندان اروپایی را بر برتری مکانیک نیوتنی بر سیستم‌های قدیمی متقاعد ساخت. زمین کروی
همچنین اکثر تمدن‌ها معتقد بودند که زمین مرکز جهان است، ولی بطلمیوس ستاره‌شناس یونانی (۱۶۸–۹۰ قبل از میلاد) بیشتر از سایرین برای این اندیشه معروف است. وی در کتابش المجسطی، قوانین اندازه‌گیری حرکات اجرام آسمانی را وضع نمود. به منظور تشریح حرکت رجعی برخی از سیارات، بطلمیوس اظهار کرد که مدار سیارات یک سلسله فلک تدویر پیچیده را دنبال می‌کند. البته حتی در اوایل قرون وسطی، هرگز فرضیهٔ کروی شکل بودن زمین از بین نرفت. دانته شاعر ایتالیایی، در کتاب خود، کمدی الهی، فرض کروی شکل بودن زمین را پذیرفته‌است. همچنین ایرانیان باستان عقایدی مبنی بر گرد بودن زمین داشته‌اند، که بازتاب آن‌ها را حتی می‌توان در رسومی همچون رها کردن سیبی شناور در آب هنگام چیدن سفرهٔ هفت سین، دید که نشانی از شناور بودن کرهٔ زمین در فضا و پویایی آن است. تشکیل و تکامل منظومه شمسی
زمانی که سیاره‌های زمین‌سان ساخته می‌شدند، در دیسکی از گاز و گردوغبار باقی می‌ماندند. گاز تا حدودی تحت فشار قرار می‌گرفت و لذا با سرعت سیاره‌ها به دور خورشید نمی‌چرخید. این پسار حاصل موجب جابجایی تکانه زاویه‌ای می‌شد، و در نتیجه سیاره‌ها به مداری تازه انتقال می‌یافتند. مدل‌ها نشان می‌دهند که تنوع چگالی و دما در این دیست، سرعت جابجایی سیاره را تحت اثیر قرار می‌دهد، اما تمایل حرکت به داخل منظومه شمسی با از بین رفتن دیسک، موجب می‌شد سیاره‌های در مدار خود باقی بمانند. حرکت وضعی زمین
درست است که تمام دانشمندان و منجمان جهان اسلام به مرکزیت و سکون زمین اعتقاد داشتند. اما بر سر بهترین استدلال برای سکون زمین اختلاف هایی بین بعضی منجمان در گرفت. مثلاً نصیرالدین طوسی معتقد بود دلایل تجربی بطلمیوس برای سکون زمین کافی نیست و استدلالی فلسفی برای آن مطرح کرد.اما شاگرد او قطب‌الدین شیرازی استدلال بطلمیوس را کافی می‌دانست و دلیل فلسفی طوسی را رد می‌کرد. این بحث در آثاری که به نام شروح تذکرهٔ طوسی شناخته می‌شود ادامه پیدا کرد. تمامی نویسندگان و مترجمان به سکون زمین اعتقاد داشتند ولی درباره اینکه چه استدلالی می‌تواند آن را نشان دهد اختلاف داشتند. بعضی از استدلال‌هایی که کوپرنیک بعدها برای نفی حرکت زمین استفاده کرد احتمالاً برگرفته از همین بحث و تبادل‌نظر بود. پیش‌روی محوری
به معنای اخص به حرکت تقدیمی محور زمین اطلاق می‌شود. شکلی که محور زمین درست می‌کند مانند دو مخروط است که رأسشان در مرکز زمین است. یک دور گشتن این محور حدود ۲۶هزار سال می‌کشد که در اختربینی بدان «سال افلاطونی» یا «سال بزرگ» گویند. نوعاً منظور از اصطلاح «تقدیمی» همین حرکت درازمدت است و دیگر تغییرهای محوری (ناوش (رقص محوری) و حرکت قطب) بزرگی ناچیزی دارد. تکانه زاویه‌ای حرکت انتقالی زمین و بقای آن
زمین به دور خورشید در خلاف جهت حرکت عقربه‌های ساعت می‌گردد (مدار بیضی شکل که خورشید در یکی از کانونهای آن واقع است). در این خصوص ما حرکت واقعی را نمی‌بینیم بلکه حرکت ظاهری خورشید را می‌بینیم که به نظر می‌رسد در یک سال یک بار به دور زمین می‌گردد. این مدار ظاهری خورشید دایرة‌ البروج نامیده می‌شود. نواری به عرض 8 درجه در هر سوی دایرة ‌البروج را منطقه‌البروج می‌خوانند. 12 صورت برجسته فکلی بر این نوار قرار دارند که خورشید در حرکت ظاهریش هر سال یکبار از آنها می‌گذرد این صورتها عبارتند از : حمل ، ثور ، جوزا ، سرطان ، اسد ، سنبله ، میزان ، عقرب ، قوس ، جدی ، دلو و حوت.  حرکت ظاهری خورشید به‌ سوی شرق به مقدار تقریبا یک درجه در روز در امتداد سطح موازی نتیجه‌ای از حرکت زمین است ولی دلیلی بر آن نیست. حرکت ظاهری خورشید را می‌توان با نظریه زمین مرکزی که بوسیله بطلمیوس عنوان گردید تفسیر کرد. طبق این نظریه که چندین قرن مورد قبول عامه بود زمین ساکن فرض گردیده و خورشید به دور آن می‌گردد. در ابتدای قرن 16 نیکلاکوپرنیک نظریه خود را ارائه داد. طبق این نظریه خورشید مرکز منظومه شمسی است و تمام سیاره‌ها در مدار دایره‌ای حول آن در چرخش‌اند. یکی از نتایج نظریه کوپرنیکی یا خورشید مرکزی این است که ستاره‌های نزدیکتر وقتی که از زمین در حال چرخش ، مشاهده می‌شوند یک جابجایی پارلاکس نشان می‌دهند. از حرکت ظاهری خورشید برای تعریف سال استفاده می‌شود. دیدیم که بردار گشتاور نیرو به صورت مشتق زمانی بردار اندازه حرکت زاویه‌ای است. این رابطه شبیه رابطه ای است که برای قانون دوم نیوتن نوشتیم. در آنجا نیرو کمیتی است که باعث حرکت انتقالی ذره می‌شود، لذا نیرو با مشتق زمانی اندازه حرکت خطی برابر است. در اینجا نیز گشتاور نیرو سبب دوران ذره می‌شود و لذا به صورت مشتق زمانی اندازه حرکت زاویه‌ای تعریف می‌شود. ابوریحان بیرونی
نوشته‌هایی از بیرونی در دست است که به وضوح در آن‌ها از گردشِ زمین به دورِ خودش نام برده می‌شود. در کتابِ «استیعاب الوجوه الممکنة فی صنعة الاسطرلاب» ابوریحان می‌گوید: «از ابو سعید سجزی، اُسطرلابی از نوع واحد و بسط دیدم که از شمالی و جنوبی مرکّب نبود و آن را اسطرلاب زورقی می‌نامید و او را به جهت اختراع آن اسطرلاب تحسین کردم چه اختراع آن متکی بر اصلی است قائم به ذات خود و مبنی بر عقیدهٔ مردمی است که زمین را متحرّک دانسته و حرکت یومی را به زمین نسبت می‌دهند و نه به کرهٔ سماوی. بدون شک این شبهه‌ای است که تحلیلش در نهایتِ دشواری؛ و قولی است که رقع و ابطالش در کمال صعوبت است. مهندسان و علمای هیئت که اعتماد و استناد ایشان بر خطوط مساحیه(= مدارات و نصف النهارات و استوای فلکی و دائرةالبروج) است؛ در نقضِ این شبهه و رد آن عقیدت بسی ناچیز و تهی دست باشند و هرگز دفع آن شبهه را اقامت برهان و تقریر دلیلی نتوانند نمود. زیرا چه حرکت یومی را از زمین بدانند و چه آن را به کرهٔ سماوی نسبت دهند در هر دو حالت به صناعت آنان زیانی نمی‌رسد و اگر نقض این اعتقاد و تحلیل این شبهه امکان‌پذیر باشد موکول به رای فلاسفهٔ طبیعی دان است.» ماهواره
ماهواره‌ها به دور زمین در یک مسیرِ بسته، که آن را مَدار می‌نامند در حال گردش هستند. ناظری که خارج از جو زمین قرار گرفته و به زمین می‌نگرد، مشاهده می‌کند که ماهواره‌ها در مسیرهایی به دور زمین در حال چرخشند. این مسیرها می‌توانند دایره‌ای یا بیضوی یا حتی مربعی باشند؛ اما مرکز زمین در هر حالت در مرکز این مسیر یا در نقطه کانونی آن قرار می‌گیرد. ماهواره در صورتی که تحت تأثیر نیروهای جاذبهٔ دیگری قرار نگیرد، همواره در صفحه‌ای به نام صفحه مداری به گردش خود به دور زمین ادامه می‌دهد. حرکت این صفحهٔ مداری، به دورهٔ مداری و زاویهٔ صفحه، با مدار استوا بستگی دارد. اگر این زاویه صفر باشد، صفحهٔ مداری منطبق بر صفحهٔ استوایی زمین می‌شود. قوانین حرکت نیوتن
این‌گونه دستگاه‌ها بر این اصل پایدارند که هیچ چیز در کره زمین در جای خود ثابت نمی‌باشد، به این دلیل که کرهٔ زمین دارای حرکت وضعی و انتقالی و… در فضا می‌باشد. این‌گونه دستگاه‌ها تکیه گاه یا همان مرجع حرکت جسم (زمین) را به صورت گردان برای ما ایجاد می‌کنند. از این‌گونه دستگاه‌ها در طراحی‌ها و آزمایش‌هایی استفاده می‌شود که لازم است تحت شرایط واقعی انجام شوند مانند: پرتاب موشک‌ها و ماهواره‌ها از زمین به فضا. چرخه‌های میلانکوویچ
یکی دیگر از آثار گرانشی سیارات مشتری و کیوان علاوه بر تغییرات خروج از مرکز مداری که در بحث قبلی به آن پرداخته شد چرخش خود بیضی مدار زمین است که با عنوان حرکت تقدیمی اوج وحضیض مداری شناخته می‌شود. سهم اندکی هم در مشارکت خورشید در نتیجه پهن شدگی قطبها برای این پدیده وجود دارد که با اثرات نسبیتی برای سیاره تیر به خوبی شناخته شده‌است. مجموع کل حرکات تقدیمی در همان جهت تقدیم محوری باعث کوتاهتر شدن تناوب اعتدالین از ۲۵٬۷۷۱٬۵ به ۲۱٬۶۳۶ سال نظر به حضیض مداری است. اعتدالین در صفحه تلاقی دائرةالبروج با صفحه مدار گردش وضعی زمین قرار گرفته و در این نقاط جهت قرارگرفتن مدار وضعی زمین نسبت به دائرةالبروج تغییر می‌کند. در کل این اثر به همراه تغییرات خروج از مرکز مداری باعث تغییرات در طول زمانی فصلها می‌شوند.