Короткий ответ – Нет, оно не оказывает непосредственного влияния на время в пути.
Позвольте объяснить почему это так. Земля вращается со скоростью 1600 км/ч. Вы и все остальные на ней тоже движетесь со скоростью 1600 км/ч. Но почему мы этого не чувствуем?
Это потому, что мы не ощущаем абсолютную скорость (скорость в пространстве). Все что мы ощущаем, это относительную скорость. Это количество скорости по отношению к другому объекту (может быть движущимся или неподвижным). Значит, наша относительная скорость относительно Земли равна 0 км/ч. Следовательно, кажется, что мы стационарны.
Теперь предположим, что вы начинаете двигаться со скоростью 10 км/ч в сторону вращения планеты. Ваша скорость относительно земли 10 км/ч. Но ваша абсолютная скорость 1600км/ч + 10км/ч = 1610км/ч.
Есле же вы идете в противоположном направлении? Ваша относительная скорость остается равной 10 км/ч, но ваша абсолютная скорость будет 1600 км/ч – 10 км/ч = 1590 км/ч. Это означает, что вращение Земли не влияет на скорость вашей ходьбы.
Предположим, вы прыгаете в одном и том же месте. Вы бы приземлились в том же месте? Определенно да. Потому что, земля сообщает вам свою скорость.
Аналогично, для самолета применима та же логика. Без учета наличия ветров его скорость относительно земли останется неизменной. Другими словами, самолету сообщается скорость земли, и поэтому она не влияет на продолжительность полета.
Однако существует нечто, известное как “эффект Кориолиса”. Он обусловлен вращением Земли. Это фактор, который вступает в игру при рассмотрении движения ветра.
Быстрее ли лететь на запад, чем на восток, из-за вращения Земли?
Нет, совсем наоборот. Быстрее перемещаться на восток из-за вращения Земли.
Это не согласуется с предыдущими утверждениями, поэтому нужно объяснить.
Если игнорировать погоду и ветер, то воздух движется с той же скоростью, что и земля. Поэтому время полета будет одинаковым. Фактически воздух и земля ведут себя так, как если бы они были неподвижны. Таким образом, движение Земли прямо не воздействует на время полета.
Однако в реальной жизни есть всевозможные погодные эффекты, которые портят эту аккуратную схему.
Что влияет на продолжительность, так это ветер. Ветры возникают из-за изменения атмосферного давления на поверхности земли.
Если вы когда-нибудь смотрели прогнозы погоды, то знаете, что все эти завихрения во многом определяются эффектом Кориолиса. Не станем вдаваться в подробности. Но все, что нужно знать, что он отклоняет воздух вправо в северной части планеты. И влево в южной.
Это вызывает “вихревое движение” в воде и воздухе. Это влияет на путь, выбранный пилотами для их путешествия.
Эффекту подвержены даже артеллирийские снаряды. Во время Первой мировой войны немецкая гаубица “Большая Берта” стреляла по Парижу с расстояния 110 километров. Если бы они не компенсировали кривую траектории из-за эффекта Кориолиса, они бы промахнулись более чем на полтора километра.
Разница во времени полета связана с наличием струйных течений/пассатов и так далее. Схемы воздушных потоков в глобальном масштабе очень сложны. На разных широтах они разные, как и на разной высоте.
Но в целом, лететь на восток быстрее. Струйное течение это широкая полоса высотных воздушных течений. Которые всегда перемещаются с запада на восток.
Летя на запад (например, из Хабаровска в Москву), вы работаете против этих течений. Когда на восток (из Москвы в Хабаровск), ветер дует вам в спину. Струйное течение вызвано (по крайней мере, частично) вращением Земли. И это означает, что вращение Земли заставляет вас быстрее лететь на восток, а не на запад.
Авиакомпании прокладывают траектории полета, чтобы использовать преимущества воздушного потока, потому что это экономит топливо и позволяет самолетам летать быстрее с меньшей турбулентностью. Это просто общее правило, потому что погода всегда меняется.
Летят ли самолеты против вращению Земли медленнее?
Да, и это было окончательно доказано в 1971 году. В ходе эксперимента Хафеле-Китинга.
Вы берете два самолета, ставите на каждый чрезвычайно точные атомные часы и заставляете их лететь в противоположных направлениях. Один летит на запад, а другой на восток.
Из-за релятивистского замедления времени, оно будет двигаться немного медленнее для самолета, который летит быстрее. Когда эксперимент закончится, вы сравните время с часами, которые оставались неподвижными на Земле.
Разница действительно была. И самолет, летевший на восток, завершил полет примерно на 60 наносекунд раньше, чем отмерили часы на земле. А тому, что летел на запад, понадобилось примерно на 270 наносекунд больше.
Это было прямым доказательством того, что общая теория относительности работает. А также свидетельством того, что Земля действительно вращается.
