Почему вращение Земли не сокращает время полёта и при чём здесь плоская Земля

Земля крутится под нами со скоростью больше полутора тысяч километров в час. И, вероятно, у многих появлялся логичный вопрос: почему бы самолёту не зависнуть в воздухе и не дождаться, пока нужный город сам «подъедет» снизу? Этот вопрос регулярно всплывает в интернете — и ответ на него проще, чем кажется, но при этом затрагивает не только огромную скорость движения Земли, но и фундаментальные законы физики.

Популярный миф о вращении Земли и скорости самолётов

В одной из публикаций сторонников теории о плоской Земле появился пост с примерно таким рассуждением: если самолёт летит с востока на запад со скоростью 300 миль в час (~ 480 км/ч), а Земля вращается с запада на восток со скоростью около 1400 миль в час (~ 2250 км/ч), то самолёт должен прилетать на место быстрее — на 1400 миль в час. Но этого не происходит. К тому же обратный путь не длиннее и не короче. А значит, Земля не вращается.

На первый взгляд, логика кажется стройной. Но она основана на двух серьёзных заблуждениях: о природе инерции и о поведении атмосферы. Разберём оба по порядку.

Инерция: самолёт после взлёта сохраняет скорость вращения Земли

Представьте, что вы стоите в вагоне поезда, который едет с постоянной скоростью. Вы подпрыгиваете — и приземляетесь ровно на то же место. Не потому что поезд стоит, а потому что ваше тело уже двигалось вместе с ним. Это и есть инерция — свойство тела сохранять свою скорость, пока на него не подействует внешняя сила.

Еще больше познавательных статей вы найдете в нашем канале в MAX. Подпишитесь прямо сейчас!

То же самое происходит с вами, самолётом, воздухом и всем остальным на поверхности Земли. На экваторе точка на поверхности движется со скоростью около 1674 км/ч, в более северных широтах скорость значительно ниже (почему так — читай тут). Например, в районе Москвы она составляет около 936 км/ч. Но вы этого не чувствуете, потому что движетесь вместе с планетой.

Если бы логика плоскоземельщиков работала, то обычный прыжок на батуте на экваторе с трёхсекундным «зависанием» в воздухе забрасывал бы вас почти на полтора километра к западу. Очевидно, что ничего подобного не происходит — дети на батутах не разлетаются со скоростью авиалайнеров.

Когда самолёт стоит на взлётной полосе, он уже летит вместе с Землёй. При взлёте двигатели создают дополнительную силу, которая перемещает его относительно поверхности. Но исходная «земная» скорость никуда не девается — самолёт не теряет инерцию вращения Земли в момент отрыва от полосы.

Атмосфера Земли вращается вместе с планетой вокруг оси

Второе заблуждение ещё интереснее. Авторы мифа молчаливо предполагают, что атмосфера стоит на месте, а Земля крутится под ней, как мяч внутри неподвижного пузыря воздуха. Это не так.

Земля увлекает за собой атмосферу Земли благодаря силам трения. Воздух у поверхности вращается практически с той же скоростью, что и сама планета. Если бы это было не так, мы бы жили в мире постоянных ураганов: на экваторе в лицо дул бы ветер со скоростью свыше 1600 км/ч. Ни о каких «длинных перелётах» беспокоиться бы не пришлось — выжить в таких условиях было бы невозможно.

Так что воздух, в котором летит самолёт, движется вместе с планетой. Это делает невозможным трюк из мультфильмов: просто подняться в воздух и подождать, пока Земля прокрутится до нужного города.

Как вращение Земли влияет на ветры и маршруты самолётов

Означает ли всё это, что вращение Земли вообще никак не влияет на длительность полётов? Не совсем. Влияние есть, но оно непрямое — через струйные течения (джетстримы).

Струйные течения — это узкие потоки воздуха на высоте около 9–12 километров, которые дуют преимущественно с запада на восток. Их скорость обычно составляет около 150–300 км/ч, но может достигать и 400 км/ч. Эти высотные ветры могут быть связаны с турбулентностью самолёта, а ещё именно они — главная причина, по которой перелёты на восток занимают меньше времени, чем на запад.

Вот как это работает. Ближе к экватору поверхность Земли движется быстрее, чем у полюсов. Воздух, перемещающийся от экватора к полюсам, сохраняет свою восточную скорость, а поверхность под ним замедляется. Из-за этого возникает мощный поток, направленный на восток. Это проявление эффекта Кориолиса — силы, которая отклоняет движущиеся объекты на вращающейся Земле.

Авиакомпании активно используют струйные течения при планировании маршрутов. Первый коммерческий рейс, «оседлавший» джетстрим, состоялся в 1952 году: Pan Am из Токио в Гонолулу сократил время перелёта с 18 до 11,5 часов — больше чем на треть.

Перелёты на восток и запад: разница во времени рейса

Разница во времени перелёта в зависимости от направления может быть весьма ощутимой. Например, перелёт из Москвы во Владивосток занимает в среднем около 8 часов 30 минут, а обратный путь из Владивостока в Москву — около 9 часов. На маршруте Москва — Южно-Сахалинск дорога в одну сторону занимает около 8 часов, а обратно — почти 9. Трансатлантический рейс из Нью-Йорка в Лондон занимает 6–7 часов, а обратный путь — 7–8 часов. На маршруте Токио — Лос-Анджелес перелёт на восток длится около 10 часов, а на запад — почти 12.

На коротких маршрутах внутри континента джетстримы могут менять время перелёта примерно на полчаса-час. Пилоты, летящие на запад, стараются выбирать маршруты, обходящие самые мощные встречные потоки — иногда это означает заметные отклонения от прямой линии.

Важно понимать: разницу в продолжительности полёта создают именно ветры, а не «подкручивание» Землёй в нужном направлении. Точные цифры зависят от самолёта, маршрута, погоды и расписания, но общий принцип сохраняется: при полётах на восток попутные высотные ветры часто помогают, а на запад могут мешать.

Главная ошибка популярного мифа о самолётах и Земле

Легко посмеяться над людьми, которые считают, что Земля плоская. Но сам вопрос — почему вращение не влияет на полёт напрямую — на самом деле затрагивает неочевидные физические принципы. Инерция — вещь контринтуитивная. Мы не чувствуем, что летим сквозь космос, и это нормально. Интуиция подсказывает, что если ты оторвался от земли, то должен «отстать» от неё — но физика работает иначе.

В XVII веке именно этот аргумент использовали против идеи вращения Земли: если планета крутится, почему подброшенный камень падает обратно в ту же точку? Ответ — инерция — был дан ещё Галилеем и Ньютоном, но остаётся неочевидным для многих и сегодня.

Так что вращение Земли действительно влияет на перелёты, но не напрямую, а через формирование глобальных ветровых потоков. Подняться в воздух и «подождать» нужный пункт назначения не получится. Мы не живём в мультфильме. Зато мы живём на планете, физика которой позволяет авиакомпаниям экономить миллионы тонн топлива, грамотно используя те самые струйные течения, которые порождает вращение Земли.