지구의 자전
천구의 일주운동
태양과 달, 별들이 매일 동족에서 떠서 서쪽으로 지는 것은 지구가 자전하기 때문이다. 모든 별들은 천구의 북극을 중심으로 동심원을 그리며 하루에 한 바퀴씩 도는 것 처럼 보인다. 이를 천구의 일주 운동이라고 하며, 천구상에서 천체가 일주 운동하는 경로를 일주권이라고 한다.
주극성 전몰성 출몰성
일주권이 지평선에 걸리지 않는 별을 주극성, 일주권이 지평선 밑에 있어 어느 계절에도 전혀 볼 수 없는 별을 전몰성, 일주권이 지평선에 걸쳐 있어 계절에 따라 볼 수 있는 별을 출몰성이라고 한다. 주극성의 수는 관측자의 위도에 따라 달라진다.
지구 자전의 증거
지구가 자전한다는 사실을 처음으로 생각한 사람은 B.C. 395년 그리스의 헤라클레이데스였지만, 그 당시 사람들은 모든 천체들이 천구에 붙어 지구를 중심으로 회전한다고 생각하였으므로 이를 믿지 않았다.
그 후 16세기 코페르니쿠스에 의해 '지구가 움직인다'라는 사고의 전호나이 있은 후 부터 지구 자전에 대하여 믿기 시작했으나 지구 자전에 증거는 명확하지 않았다.
지구가 자전하는 것은 지상에서 운동하는 물체가 북반구에서 처음의 방향보다 오른쪽으로 빗나간다는 사실로 설명할 수 있다. 만약 지구가 자전하지 않는다면, 공기의 마찰을 무시할 때 물체가 운동하는 동안에 받는 힘은 지구의 중력밖에 없다. 따라서 물체는 처음에 겨냥한 방향과 중력의 방향으로 정해진 평면 위에서 운동하게 될 것이다.
1835년 코리올리는 이런 현상을 지구 자전에 의한 효과로 설명하였는데, 지구 자전에 의한 가상적인 힘을 코리올리 힘 또는 전향력이라고 한다.
전향력은 지구상에서 운동하는 모든 물체에 적용되며, 북반구에서는 물체 운동 방향의 오른쪽 직각 방향으로, 남반구에서는 왼쪽 직각 방향으로 작용한다.
지표면에 대한 인공위성의 궤도는 8자를 그리고 있는데, 이와 같이 양극을 통과하는 인공 위성의 궤도 변화를 통해서도 지구가 자전함을 알 수 있따.
1851년 프랑스의 물리학자 푸코는 파리의 판테온 사원에서 진자의 진동 방향이 변한다는 사실을 실험함으로써 지구의 자전을 증명하였다.