地球在自轉(zhuǎn)，直升機(jī)懸停12小時(shí)后，會(huì)到達(dá)地球的另一端嗎？

太陽(yáng)每天的東升西落，星辰在夜空中的轉(zhuǎn)動(dòng)，都是由地球的自轉(zhuǎn)引起的。既然地球在不停自轉(zhuǎn)，如果一架直升機(jī)在某地豎直起飛，并在空中懸停，經(jīng)過(guò)12小時(shí)之后，它會(huì)不會(huì)到達(dá)地球的另一端呢？

根據(jù)測(cè)量，地球繞自轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)360°所需的時(shí)間將近24小時(shí)。地球自轉(zhuǎn)的角速度并不快，每小時(shí)才轉(zhuǎn)過(guò)15°，一天才能轉(zhuǎn)一圈。但地球表面非常大，這使得地球的自轉(zhuǎn)線(xiàn)速度可以非?？臁?/p>

緯度越低，地球的自轉(zhuǎn)線(xiàn)速度越快。在北緯和南緯30°的地方，地球自轉(zhuǎn)的線(xiàn)速度約為402米/秒，即1446公里/小時(shí)。在赤道上，地球的自轉(zhuǎn)線(xiàn)速度最快，可以達(dá)到465米/秒，即每小時(shí)1674公里，每天4萬(wàn)公里。

盡管地球在自轉(zhuǎn)，當(dāng)直升機(jī)在空中懸停時(shí)，位于其下方的地表并沒(méi)有快速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)去。不然的話(huà)，我們?cè)缇涂梢杂眠@種方式實(shí)現(xiàn)環(huán)球飛行，但事實(shí)不并非如此。這背后的原因很簡(jiǎn)單——慣性。

當(dāng)?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)時(shí)，在地球引力的作用下，也會(huì)帶著地球上的所有物體一起轉(zhuǎn)動(dòng)。即便是矗立在地上的大樹(shù)，或者看不見(jiàn)的空氣，它們也會(huì)隨著地球自轉(zhuǎn)而運(yùn)動(dòng)。只是我們都在隨著地球轉(zhuǎn)動(dòng)，與大樹(shù)保持相對(duì)靜止，所以并不會(huì)覺(jué)得大樹(shù)在運(yùn)動(dòng)。

地球非常大，轉(zhuǎn)動(dòng)十分平穩(wěn)，我們無(wú)法直觀(guān)感受到地球的自轉(zhuǎn)，只能通過(guò)日月星辰的運(yùn)動(dòng)，來(lái)間接知道地球在自轉(zhuǎn)。這就如同在平穩(wěn)行駛的高鐵上，如果沒(méi)有窗外的參照物和高鐵運(yùn)行時(shí)發(fā)出的聲音，我們也無(wú)法知道高鐵在運(yùn)動(dòng)。

當(dāng)直升機(jī)起飛，并懸停在空中時(shí)，它仍然有隨著地球轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性，還會(huì)跟著地表一起轉(zhuǎn)動(dòng)。在12小時(shí)之后，直升機(jī)會(huì)隨著地表一同轉(zhuǎn)過(guò)半圈，直升機(jī)并不會(huì)獨(dú)自飛到地球的另一端。

還是以高鐵為例，當(dāng)我們乘坐高鐵勻速前進(jìn)時(shí)，原地起跳之后，落下來(lái)仍然在原來(lái)的地方，而不會(huì)落到車(chē)廂的尾部。因?yàn)楦哞F上的人有慣性隨著高鐵向前運(yùn)動(dòng)，人與高鐵在水平方向上保持相對(duì)靜止。

除非直升機(jī)有一個(gè)與地球自轉(zhuǎn)方向相反的速度，來(lái)抵消掉慣性，這樣對(duì)于直升機(jī)而言，它下方的地表會(huì)不斷轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)去。在12小時(shí)之后，直升機(jī)將會(huì)到達(dá)地球的另一端。但對(duì)于地面上的觀(guān)測(cè)者來(lái)說(shuō)，地面是靜止的，而直升機(jī)以很快的速度在向前飛行。這其實(shí)變成了靜止參照系選擇的問(wèn)題。

地球的自轉(zhuǎn)沒(méi)有停歇，地球上的物體也一直有慣性。試想一下，如果沒(méi)有慣性，在緯度為30°的地方，我們?cè)仄鹛?，騰空1秒后落下來(lái)，地表就會(huì)轉(zhuǎn)過(guò)402米，下落點(diǎn)和起跳點(diǎn)將會(huì)變得非常遠(yuǎn)。

對(duì)于時(shí)速300公里的高鐵，我們?cè)仄鹛v空1秒，如果沒(méi)有慣性，下落點(diǎn)將會(huì)距離起跳點(diǎn)達(dá)到83米。顯然，這些現(xiàn)象并沒(méi)有出現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)中，豎直向上起跳之后，最終只會(huì)落到原地。

總之，在地球自轉(zhuǎn)時(shí)，直升機(jī)也會(huì)被帶著一起轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)直升機(jī)懸停時(shí)，它隨著地球轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性依然存在，所以它相對(duì)于地表仍然是靜止的。經(jīng)過(guò)12小時(shí)之后，直升機(jī)并不會(huì)到達(dá)地球的另一端。