如果我們站著一動不動，通過一些實驗，我們是能夠發現地球在自轉的。地球自轉如果要簡單理解的話，那就是地球繞著它的軸線旋轉，在一天的時間內轉了一圈。
那麼，假設我們在離地面100公尺的高空，在12個小時內，我們能到達地球的彼端嗎？這個問題其實很有研究價值。
首先我們來具體了解一下什麼是「地球自轉」
角動量守恒定律
在物理課上，我們曾學過一條稱為「角動量守恒」的定律，相信大家應該還有點印象。
角動量守恒定律是指系統所受合外力矩為0時系統的角動量保持不變。
簡單地說，在沒有外力矩的情況下，轉動的物體的角動量不會隨著其外形的改變而改變。那為什麼這個定律會引起地球的自轉呢？
首先，讓我們回顧一下，最初的太陽系的什麼樣子的。在45.7億年前，由于某些干擾，一個龐大的分子云團因引力坍塌而開始了它的誕生與演變。大部分坍縮的物質向中央匯聚，于是就形成了太陽。
然后其余的「碎片」部分則緩慢地轉動著，漸漸地組成了一個行星盤。而地球，則是在45.4億年前，吸收和儲存坍縮后殘留的氣體、塵埃和冰粒等物質，再用1000至2000萬年的時間去「成長髮育」，才成了如今的模樣。
而那些云團在太陽系形成的時候，就已經擁有了角動量，并且原本擁有的角動量并沒有因為它的形態變化而消失，而是隨著它的形態而改變自己的分布狀態。于是，太陽系中的天體在形成過程中從「云團」中獲得了一部分的角動量。
而作為「太陽系」中的一部分，地球也會吸收一些角動量，從而便導致了它的自轉。但是如果光用角動量來說明地球自轉的話，似乎證明力度還不夠強。于是科學家們就在紛紛思考到底什麼樣的實驗，可以讓人們很輕松的知道地球在自轉呢？
如果大家對物理學有一定的涉及，就知道傅科擺實驗可以來證明地球在自轉。
傅科擺實驗
大家一定都知道哥白尼關于地球運動的「猜想」。這樣的猜測，在科技發展到一定程度之后，有一定的實驗結果輔助，逐漸就已經變成了人們印象里的「常識」。
法國科學家傅科就在1851年進行了一個「搖擺錘」的實驗，以證實地球確實在自轉，這個實驗也以這位偉大的科學家名字命名為——傅科擺。
這個實驗是在法國巴黎先賢祠的圓頂天花板下面進行的，這個擺錘由一根67公尺的鋼絲線吊住，重量是28千克，而它的懸掛處也做了特殊處理進而把摩擦力降到了最小。也因為這個擺錘具有很大的慣性，很大的動量，所以它幾乎不會受到地球自轉的影響，而且可以長期自由擺動。
人們發現傅科擺在實驗中，擺動平面按順時針方向在慢慢的轉動，而且方向在連續變化。通過對這個問題的研究，發現當擺錘在擺動平面上的時候，它并沒有被任何的力量所影響，而且根據慣性原理，它的擺動的空間方向是不會發生任何變化的。
因此，我們可以知道，這種變化是因為我們所處的地球正在以一個逆時針的方向旋轉，站在地球上的人可以看見的是一個相對運動的現狀。由此可以得到一個很好的證明結果，那就是地球在自轉。
傅科擺的應用并不僅僅只有這個，它還可以用來計算緯度。
傅科擺擺動平面偏轉的角度可用公式θ°=15°tsinφ來求，單位是度。式中φ代表當地地理緯度，t為偏轉所用的時間，用小時作單位，因為地球自轉角速度1小時等于15°，所以，為了換算，公式中乘以15°。
但有了這個公式，我們也會有一個問題。如果傅科擺在赤道上，緯度是0，那麼 sinφ等于0，這意味著它在赤道上是不會偏轉的，那這又是怎麼回事呢？
這就需要講到參照物了，如果單純以地球上的物體作為參照物是不能體現地球自轉的，因為地球自轉是相對于宇宙星空來說的。北極星是宇宙星河中最穩固的參考系。
北極星位于地心軸線的延伸位置，而赤道與地軸垂直，這時候赤道就成了一個靜止的參考系，那麼傅科擺在赤道上自然就不會擺動了。
而牛頓力學的最基本的原理就是參考系，所以解決這個問題的關鍵就是要利用也在于它。那什麼是參考系呢？
運動是相對的，所以運動需要參照物，參照物可以是一個物體，可以是一個區域，還可以包含相對運動的物體在其內部，最主要的是可以在參照物上建立坐標系，所以參照物又稱為——參考系。
從運動的觀點出發，可以選擇任意的事物作為參照系。對于特定的運動學問題，通常是從便于分析的角度來選擇參照系，使物體的運動問題得到簡化。在古代，人們在觀察「星辰」運動的時候，都會選擇地球作為參照。
比如托勒密的「地心說」是以「本輪」和「均輪」來解釋行星運行的。二世紀，克羅狄斯·托勒密提出了他的關于宇宙構造的理論——「地心說」。他認為，宇宙就是一個有邊界的球體，它分成了天與地兩個層面。
因為地球在宇宙的中央，太陽和月亮都繞著它轉，而所有的東西都會落在地上。在地球的周圍，有九個等距的天層，從內而外依次為：月球，水星，金星，太陽，火星，木星，土星，恒星，以及動力天，除此之外，就什麼都沒有了。
托勒密認為，所有的星球都是圍繞著一個很小的圓周運行的，而每一個圓的圓心又圍繞著以地球為中心的圓周運行。他將圍繞著地球旋轉的圓稱為「均輪」，而將每一個較小的圓稱為「本輪」。
托勒密的理論并沒有描述出宇宙的真實結構，但他對天體運動狀況的觀察是正確的，而且在航海方面也有很大的應用，所以他的理論也得到了廣泛的認可。
後來哥白尼在提出「日心說」時，也用到「本輪」和「均輪」的說法。從運動的觀點來看，無論是「日心說」還是「地心說」，對行星的運動都能起到較好的描述。但是，就天體運行的動力成因而言，「日心說」卻為我們打開了一條通往真理之路。
開普勒根據「地心說」，將行星由「圓周」化為「橢圓」，摒棄了均輪和本輪，并根據觀察結果，確立了行星運行三大規律，對此，開普勒做出了重大的貢獻。
牛頓對「開普勒三定律」作了更深入的研究，并在此基礎上提出了「萬有引力」這一基本理論。我們應當注意到，從運動角度來看，一切參考系都是平等的，在選擇參考系時，只要能簡單快速地考慮到問題的分析和解決就是最好的。
從動力學角度來看，參照系可以劃分為兩種，一種是慣性參考系，另一種是非慣性參考系，牛頓定律等動力學定律僅適用于慣性參照系。
慣性參考系
即一個適用于慣性定律的參考系，或稱慣性系。
經典力學的相對性原理指出，一切力學規律在相互作勻速運動而無轉動的參考系中都是相同的。一個人坐在一個封閉的座艙里，并且作勻速直線運動，他不能從座艙內部的力學試驗中分辨出座艙對于恒星而言，到底是靜止的還是在勻速運動著的。
他只能透過窗戶向外望去才能知道，但是他依然不能分辨出座艙和恒星到底是誰在移動。確定某一參考系是否為慣性系，要看對該參考系的加速度的測量是否精確。
在通常的地表工程動力系統中，因地球的自轉角速度很小，在地表上的某一點受到的向心加速度也很小，因此，通常采用固連在地球的坐標系作為慣性參考系。對于某些需要考慮到地球自轉的問題，如研究陀螺儀表的偏移，就可以使用地球中心坐標系作一個大致的慣性參考系。
非慣性參考系
對一個慣性參考系作加速運動或轉動的參考系，稱為非慣性系。
一個非慣性的參考系，如果其加速度是恒定的，這個「系」就叫做加速運動參考系。在這個參照系里，一個固定不動的物體，一定會受到力 F= m a的影響。在引力場里，所有的東西都受到引力的影響，所以，對于引力場里的慣性系固定不動的物體，它也會受到引力的影響。
那麼，在簡單了解了「地球自轉」、「參考系」的基礎上，我們就可以聯合「不動」來解答這一問題了。
相對于地面不動
大地是隨著地球而轉動的，如果我們相對于地面不動，我們可能就像是一架直升飛機停在空中，和剛開始在地面上是沒有區別的。所以我們會跟著地球一起轉動，停留在原來的地方。
身為地球上生活的人類，在大多數情況下，我們都是以地球為參照系。無論是汽車還是飛機，我們看他們的速度都是按照相對于地面來說的。
在這一問題中，我們雖然離地而起，但是我們的參考系依舊還是相對于地面不動。在這樣的情況下，人會一直漂浮在原位，12個小時過去，我們依舊還在原地。
事實上，這個回答的可能性很大。這是因為，人剛開始在地球上的時候，是和地球有著一個速度在的。在離地后，這個速度依舊還在。從理論上來講，包括大氣層在內的一切都與地球一同旋轉。正因為如此，人們才不會覺得離地而起后的風很大。
相對于地軸不動
地軸是地球自轉的軸線，是一種抽象的參照系。相對于地軸靜止不動來說的話，我們就不會跟隨地球自轉，地球自轉是以24小時為一個循環，12小時后，你會自然而然地去到同一緯度的另一邊。
這就是說，我們設定參考系為地軸的話，相對于地軸來說，我們在空中就是靜止的。因此，地球在轉動，而人卻不跟著轉動。12個小時以后，地球旋轉了180度，這個人就站在原來位置的對面去了。
我們都知道，當地球自轉時，其速率在各個地方是不同的。最大的是赤道，在兩極速度為零。在赤道上，線速度為每秒465.1米，等于每小時1668公里。那就是，假如我們在空中，以每小時129公里的速度存在，在這個情境里，我們就不會移動。
舉個例子，上海所在的位置（約北緯30度），地表自轉速率是400米/秒，若我們相對于地軸保持靜止不變，那就可以等效說明，我們相對于地面，正以400米/秒的速度從東邊向西邊飛行，12個小時之后，我們就會到達與地球相同緯度的另一端。
相對于太陽不動
如果我們以太陽為基準，也就是將太陽作為參考系。那就是說我們相對于太陽是靜止不動的，而地球會繞著太陽旋轉。12個小時過去，我們已經走出了很長一段距離了。可以說，我們已經從地球上消失了，變成了一個「宇航員」。
所以，絕對靜止的物體是不存在的，所以在講運動的時候，一定要選擇參考系。選擇不同的參考系，就是選擇不同的結果。
