Proč Slunce ani hvězdy nezůstávají na jednom místě, ale cestují po obloze? Ona zvláštnost nedá spát lidem už od starověku, ovšem najdou pro to vysvětlení.: „Obloha se točí kolem Země!“ Dává to smysl. Anebo ne?

Jako jeden z prvních kroutí hlavou Hérakleidés z Pontu (asi 387–312 př. n. l). „Netočí se nebesa, ale Země se otáčí okolo své osy, od západu na východ!“

Řecký astronom a filozof se odvážně odkloní od svého učitele Aristotela (3842–322 př. n. l.), který hájí myšlenku, že Země je nehybná. Je přesvědčen, že kdyby rotovala, musel by přeci předmět vyhozený vzhůru dopadnout na jiné místo.

Na Hérakleida ovšem navazuje Aristarchos ze Samu (asi 310–230 př. n. l.), který přidá ještě myšlenku oběhu rotující Země okolo Slunce. Většině světa se to ale moc nezdá. Takové pohyby bychom přeci museli cítit pod nohama…

Držíme s ní krok

„Rozumí se, že Země rotuje současně s obtékajícími vodami a přiléhající atmosférou,“ popisuje ve svém díle Commentariolus Mikuláš Koperník (1473–1643), který představuje myšlenku rotace planety v rámci své teorie heliocentrismu.

Nic nevnímáme jednoduše proto, že i my rotujeme spolu s ní!

Proč se otáčíme stejnou rychlostí jako Země, vysvětluje zákon setrvačnosti, s nímž přijde další velikán Galileo Galilei (1564–1642). Příklad vidíme třeba na lodi – když na palubě vyhodíme kámen do vzduchu, dopadne na stejné místo, jako kdyby loď stála.

I když svou slavnou větu „A přece se točí,“ Galileo patrně nikdy nevyslovil, rotace Země je pro něj samozřejmostí. Opravdový „hmatatelný“ důkaz však světu nepřinese.

Chcete to vidět na vlastní oči?

Musíme tedy do Paříže, konkrétně do posledního březnového dne roku 1851. Kolem majestátní kopule Pantheonu se mačkají davy lidí. Co se tu děje? Francouzský fyzik Léon Foucault (1819–1868) zavěsil do vnitřku kopule železnou kouli o hmotnosti 28 kilogramů. Připevněná je na 67 metrů dlouhé ocelové tyči.

Když se toto kyvadlo pomalu rozkmitá, díky setrvačnosti bude stále kmitat ve stejném směru. Ovšem při každém návratu koule na druhou stranu se Země mezitím o trochu otočí.

A nejen zvědavci u Pantheonu tedy v naprostém šoku hledí na to, jak kmitání kyvadla zdánlivě mění směr!

Foucaultovo kyvadlo vyvolá doslova mánii a pokus se začne reprodukovat na veřejných místech po celém světě.

Na rovníku neměřte!

Dokázat rotaci Země si tak může každý, stačí mít dostatek prostoru na kyvadlo dlouhé alespoň několik metrů.

Má to jen ale jeden háček, experiment je závislý na místě, kde stojíme. Pokud byste se rozhodli postavit si Foucaultovo kyvadlo na rovníku, fungovat vám nebude.

Zatímco na pólech se směr kmitání za den otočí o 360 stupňů, směrem k nižším zeměpisným šířkám se rozdíl snižuje.

Na rovníku je osa otáčení Země vodorovná vůči povrchu, proto tu nedochází k žádným odchylkám. Jak se však blížíme směrem k pólům, dráha pohybujícího se tělesa se stále více zakřivuje a vzniká vychýlení známé jako Coriolisův efekt.

Francouzský matematik a fyzik Gaspard-Gustave de Coriolis (1792–1843) s tím přijde už v roce 1835, tehdy mu jde spíš o obecný popis pohybu těles v rotujícím systému. Zákony zemské rotace na to však sedí dokonale!

Pozvolné brzdění

Rychlost rotace Země dosahuje na rovníku 1670 km/h, směrem k pólům pak klesá. My v Česku se točíme dokola rychlostí asi 1070 km/h (počítáno pro Prahu).

Země rotuje od okamžiku, kdy vznikla. Rotační pohyb převzala již od disku z prachu a plynu, který se vytvořil okolo vznikajícího Slunce a stal se základem planet.

Na počátku je zemská rotace mnohem rychlejší než dnes, předpokládá se, že den trvá cca 6 hodin! Asi před 230 miliony let, když se objeví dinosauři, má den už 22 hodin a 42 minut.

Země zpomaluje pořád dál, v průměru o 1,33 milisekundy za století. Může však dojít i k větším skokům, třeba kvůli silnému zemětřesení.