Практически все образованные люди нашей планеты знают, что она круглая. Есть, конечно, деятели, которые утверждают обратное. Опровергают и многовековые исследования данного вопроса, и снимки из Космоса, и отчеты о путешествиях. Но для большинства шарообразная форма – неоспоримый факт. А почему Земля круглая? Под влиянием каких сил она приобрела современную форму?
История открытия
Кто доказал, что Земля круглая? Еще древнегреческие и древнеримские мыслители высказывались относительно формы планеты. Вот имена наиболее авторитетных ученых: Пифагор, Феофраст, Парменид, Анаксимандр Милетский (учитель Пифагора). Через пару сотен лет Аристотель привел экспериментальные доказательства сего факта:
- Все предметы (имея один центр притяжения) падают на под одинаковым углом.
- Когда Земля отбрасывает на Луну тень (в период лунных затмений), эта тень имеет округлые очертания.
Еще через сотню лет Эратосфен высчитал радиус нашей планеты и длину ее меридиана. Правда, используемые им единицы невозможно перевести на современные. А потому и убедиться в достоверности его подсчетов (или опровергнуть их) не получилось.
Первое кругосветное путешествие совершил Фернан Магеллан. Это была практическим доказательством шароподобной формы планеты. После Коперник написал свой труд о расположении небесных светил в Космосе. В частности, он говорил о том, что Земля вертится вокруг Солнца и одновременно вращается вокруг своей оси. Но труд польского ученого был запрещен по религиозным соображениям. Все-таки средние века.
Далее своих «товарищей по цеху» пошел Ньютон. Это первый ученый, который заявил, что наша планета должна отличаться от шара. Его последователям удалось доказать сей факт. Но все-таки она круглая. Не идеально, как предполагает геометрия, но все же...
Почему планета приобрела округлую форму?
Нужно вспомнить о том, что наша планета формировалась из жидких масс. А так как она достаточно массивное и тяжелое тело, то сила тяготения оптимально распределила внутреннее и внешнее давление. То есть, вся поверхность стабилизировалась на равном расстоянии от центра.
А еще собственная гравитация. В условиях невесомости она действует от центра масс центростремительно. Все массивные тела, которые есть в Космосе, имеют шароподобную форму. Посмотрите на капельку дождя. Это тоже жидкое тело. В пространстве, в невесомости оно становится шароподобным. Правда, каплю несколько вытягивает поверхностное натяжение. Но ведь на Земле нет невесомости.
Шарообразной наша планета стала также благодаря своему вращению. Она же безостановочно кружится вокруг своей оси. И на огромной скорости. Видели, как работает стеклодув? Если ему нужно сделать шар, он быстро-быстро вращает кусочек жидкого стекла.
Под влиянием внутренних (состав планеты) и внешних факторов получился «шар». Впрочем, этим влиянием объясняется также, почему рельеф Земли очень разнообразный . Впадины и выпуклости мешают планете быть идеальным шаром. Она – шар, но условный, а не геометрический.
Из-за вращения планета несколько приплюснута у полюсов. Плюс неровности на поверхности. Получается совершенно новая и уникальная форма – геоид. Такой термин придумали ученые для обозначения формы Земли.
Если спросить любого человека какую форму имеет наша планета, то он не задумываясь ответит – шар. Действительно, школьные учебники начального курса географии разных авторов, например, Максимова Н. А. , Крыловой О. В. и других позиционируют нашу планету, как шар или сферу. Ведь даже земные оболочки носят названия сфер: литосфера, гидросфера, атмосфера, биосфера, геосфера. ”Сфера – замкнутая поверхность, все точки которой одинаково удалены от центра,“ - такое определение дает толковый словарь. Греческое слово ”sphaira“ означает шар. Так ли это на самом деле? Современные геодезические исследования показывают, что форма Земли сложная: поверхность дна океанов как бы вдавлена, приближена к центру Земли, а поверхность материков – наоборот. Следовательно, наша планета не обладает правильными пропорциями.
Таким образом, возникает проблема несоответствия данных школьного учебника и научной литературы на предмет описания формы Земли. На самой первой странице географического атласа приведены два изображения Земли. Одно – вид из космоса, где мы ясно видим, что по форме Земля напоминает шар; другое – представление древних о месте их жительства, когда люди считали, что Земля неподвижна и у неё должна быть какая-то опора. Поэтому древний народ – вавилоняне – думал, что Земля сама плавает на поверхности океана, а древние индусы, например, считали, что Земля покоится на четырёх слонах, стоящих на спине плавающей черепахи.
Наши предки воображали, что Земля покоится на спинах трёх больших китов, которые плавают на поверхности огромного океана. Даже в сказке Ершова «Конёк Горбунок» Иванушка пролетает на коньке над китом, на спине которого стоят деревни, едут на телегах мужики, на полях выращивают рожь, а кит в это время плавает в море-океане.
Проблема усугубляется: так какую же форму имеет Земля – плоскую, круглую, или какую-нибудь другую?
Тем более, некоторые народы полагали, что она похожа на невысокий пень спиленного дерева, на плоской поверхности которого живут люди. Только в сказках могут существовать такие громадные киты или слоны, которые держат на себе нашу планету. Известно же, что все животные должны питаться и размножаться. Кроме того, ни одно животное не живет больше нескольких сот лет, оно стареет и умирает, не говоря уже о том, что никакие животные не в состоянии выдержать на себе не только тяжести всей Земли, но и даже небольшой горы. А мысль вавилонян о том, что Земля плавает на поверхности океана, подобно куску дерева, также ошибочна. Ведь Земля очень тяжела для того, чтобы плавать на воде. Даже если бы она могла плавать в каком-нибудь океане, то вода этого океана тоже должна была бы на чем-то держаться.
Целью данной работы является исследование закономерностей образования фигуры Земли с помощью практического физического эксперимента и теоретических научных данных.
В ходе работы были решены следующие задачи:
1. Систематизирован теоретический материал по развитию взглядов на истинную форму Земли.
2. Опытным путем с помощью физических приборов исследована форма нашей планеты.
Поставленные задачи решались методами эмпирическим и сравнительного анализа различных данных.
Актуальность данной работы заключается в том, что в ней проведена обширная систематизация знаний по, казалось бы, самой простой теме; широко показаны межпредметные связи – интеграция нескольких предметов друг в друга: физика и география, история и география.
ГЛАВА 1. ДОКАЗАТЕЛЬСТВА ШАРООБРАЗНОСТИ ЗЕМЛИ.
Людей издавна интересовал вопрос о форме Земли. Истоки идеи о шарообразной форме Земли неразрывно связаны с учением Пифагора и его последователей – пифагорейцев: впервые в истории человеческой мысли логически последовательно проводилась идея шарообразности Земли и симметрично устроенных сфер, из которых состоит космос.
Аристотелем и его последователями была доказана шарообразность Земли, что сыграло значительную роль в становлении географии как определенной системы знаний.
Эратосфен рассматривал шарообразность Земли, понимая, что только научное доказательство истинной формы планеты может стать необходимым фундаментом географии. Кстати, Эратосфен впервые ввел термин «география» вместо ранее употребляемых.
Убедиться в выпуклости Земли можно, наблюдая, как скрываются или появляются высокие предметы на той линии, где небо будто сходится с земной поверхностью, то есть на линии горизонта. Холмы, леса, горы скрывают её от нас. Но на море линия горизонта отчётливо видна. Вот почему моряки первыми заметили, что земная поверхность выпуклая.
Приближаясь к берегу, моряки видели, что сначала показывались только верхушки гор, а по мере приближения к ним горы как бы вырастали на глазах, пока не становилось видным их подножие.
Удаляясь от берега, наблюдалось обратное – горы как бы погружались в море: сначала исчезали из виду их подножие и строение на берегу, а затем скрывались из глаз и вершины.
Если бы Земля была плоской, горы не исчезали бы из виду, а лишь становились бы по мере удаления от них всё меньше. Их можно было бы видеть за сотни километров с такой же легкостью, как мы видим за сотни метров обычные дома. В действительности же, когда гора скроется за горизонтом, её нельзя увидеть даже в самую сильную зрительную трубу. Но, если подняться на высокое место, то скрывшийся за горизонтом корабль можно снова увидеть. Взбираясь на высокие места (ими могут быть даже крыши домов), можно заметить, что горизонт как бы расширяется.
Расширение горизонта – одно из доказательств выпуклости земной поверхности: если бы Земля была плоской, этого явления не наблюдалось бы.
Вторым доказательством выпуклости земной поверхности служит появление над горизонтом новых звёзд при перемещении вдоль меридиана. Если ехать из Москвы в Санкт-Петербург, то в Твери Полярная звезда будет стоять выше над горизонтом, чем в Москве, а в Санкт-Петербурге ещё выше. Это происходит потому, что Тверь севернее Москвы почти на 20, а Санкт-Петербург на 40.
Такие наблюдения показывают, что земная поверхность везде – на суше и на море – выпуклая, а не плоская.
Третьим доказательством шарообразности Земли является вид тени Земли, которую можно увидеть в полнолуние, когда Земля находится между Солнцем и Луной. Освещаемая Солнцем, она отбрасывает в пространство тень, которая может упасть на Луну Тогда происходит полное или частичное лунное затмение: земная тень надвигается на светлый диск полной Луны, а край земной тени всегда круглый, такой же как у тени, падающей от апельсина на стену.
Четвертое доказательство появилось в эпоху Великих географических открытий, во время путешествия испанского мореплавателя Фернана Магеллана в 1519-1522 годах. Плывя всё время на запад, он пересек Атлантический океан, обогнул Южную Америку через пролив, названный его именем, и вышел в Тихий океан. Плывя в одном направлении, эскадра пересекла Индийский океан и через мыс Доброй Надежды вышла в Атлантический, то есть совершилось плавание вокруг земного шара.
Правда, кругосветное путешествие еще не доказывает шарообразности Земли. Если бы она имела форму, подобную кабачку или огурцу, её тоже можно было бы объехать вокруг.
Пятым доказательством служит круговая линия горизонтаЕсли бы Земля не была по своей форме близка к шару, то горизонт не был бы в форме правильного круга.
Это доказательство позволило немецкому ученому Мартину Бехайму в ХV веке построить модель земного шара – глобус.
Шестым доказательством – современным – являются фотоснимки Земли из космоса.
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ: ИСТИННАЯ ФОРМА ЗЕМЛИ
Однако взгляд с межпланетных станций и орбитальных спутников позволил подтвердить то, что Земле нашей до идеального шара далеко.
Впервые на это обратил внимание в 1672 году французский астроном Шарль Рише. А помогли ему в этом. часы! Обыкновенные ходики с маятником. Ученый обратил внимание, что его часы, исправно шедшие в Париже, при переезде в Южную Америку вдруг стали отставать. Вначале Рише предположил, что всему виною жара, потому что в Кайене, расположенной неподалеку от экватора, гораздо жарче, чем в Париже: “Под действием температуры металл расширился, маятник стал длиннее, вот часы и стали отставать”, –рассудил исследователь. Однако расчет показал, чтобы часы стали отставать на 4 минуты! в сутки, как это произошло на практике, необходимо, чтобы разница в температурах составляла. 2000!
Истинную причину парадокса только в 1787 году объяснил Исаак Ньютон. Он рассудил, что причиной отставания часов является вращение Земли вокруг своей оси (на экваторе линейная скорость чуть выше, чем в Париже), а также сплюснутость нашей планеты у полюсов. Вращение Земли вокруг своей оси заставляет её сплющиваться у полюсов так, что все точки на экваторе находятся на 21 км дальше от центра, чем на полюсах. Таким образом, Земля по своей форме напоминает мандарин, хотя сжата она гораздо меньше.
Расчеты Ньютона были уточнены в XVIII веке английским ученым Мак-Лореном. Он доказал, что Земля имеет форму дыни – сфероида.
В 1834 году путем довольно сложных вычислений немецкий ученый Якоби выяснил, что для формы Земли больше подходит другое название – трехосный эллипсоид.
Дальнейшие поправки усложнили картину: была отмечена некоторая «грушевидность» планеты.
Изучение формы Земли показало, что Земля сжата не только вдоль оси вращения, но и в плоскости экватора, то есть, другими словами, диаметры экватора не одинаковой длины. Это сжатие незначительно, но оно существует. Но ведь Земля не гладкая, как бильярдный шар. На ней есть возвышенности, горные хребты, долины, впадины морей и океанов. Поэтому ученые принимают за земную поверхность уровень океана. Этот же уровень океанов можно мысленно продолжить на материки, если прорезать все материки такими глубокими каналами, что все океаны и моря соединились бы между собой. Уровень в этих каналах и был принят за поверхность Земли. Он немного отличается от поверхности сжатого эллипсоида.
Эту истинную форму Земли назвали ГЕОИДОМ (гео – Земля, ид – форма).
ГЛАВА 3. ПРАКТИЧЕСКАЯ: ИСТИННАЯ ФОРМА ЗЕМЛИ
Земля вращается вокруг своей оси. На опыте можно пронаблюдать, как изменяется форма сферического тела при вращении вокруг своей оси.
Опыт 1. Возьмем машину, которая является вспомогательным прибором служащим для приведения во вращательное движение двух гибких обручей, соединенных между собой и закрепленных вертикальным стержнем. Получилась модель сферы, где пластины символизируют меридианы, а соединительный стержень – ось Земли. Верхняя точка крепления может свободно перемещаться вдоль стержня. Установим прибор в центробежной машине и начнем вращение. Мы увидим, как обручи начинают сплющиваться. И чем быстрее вращаем ручку, тем приплюснутость у «полюсов» становится больше.
Опыт 2. Итак, вращение Земли отразилось на её форме. Почему это происходит, показывает еще один опыт с каплей растительного масла, вращаемой в смеси воды со спиртом.
Нальем в стакан смесь воды со спиртом в такой пропорции, чтобы растительное масло не всплывало и не тонуло в ней. Только тогда масло примет форму шара Затем осторожно введем в масляный шарик легкую вертушку на тонком стержне. При вращении вертушки постепенно начинает вращаться и масляный шарик, и чем быстрее он вращается, тем больше сплющивается вдоль своей оси.
Таким образом, сплюснутость Земли объясняется её вращением. И Земля, совершающая полный оборот вокруг своей оси за 24 часа, как вращающееся тело имеет форму сфероида, или эллипсоида вращения, а не сферы.
Подобным образом сплюснуты и другие вращающиеся небесные тела. Юпитер, например, сплюснут очень сильно благодаря большой скорости вращения (один оборот за 10 часов). А Луна, совершающая один оборот вокруг своей оси за один месяц, практически не сплюснута и имеет форму шара.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Таким образом, изучив доказательства шарообразности Земли, я пришла к выводу, что Земля, как всё живое, имеет только ей присущую форму, на изменение которой влияют различные силы, в том числе скорость вращения вокруг своей оси и Солнца, притяжение Луны и других планет.
И не подлежит никакому сомнению, что Земля – это вращающийся шар. При этом она подчиняется тем же движениям, что и обыкновенный волчок.
Поэтому можно сказать, что Земля – это гигантский волчок, изменения в скорости которого не прошли бесследно для формирования её формы.
Кто сказал, что земля круглая? December 17th, 2014
Говорят, что вот такая …
Впрочем, гипотеза о том, что наша планета имеет форму шара, существовала очень давно. Первым эту мысль высказал ещё в VI веке до нашей эры древнегреческий философ и математик Пифагор. Другой философ, Аристотель, живший в Древней Греции двумя веками позже, привёл наглядные доказательства шарообразности: ведь во время лунных затмений Земля отбрасывает на Луну тень именно круглой формы!
Постепенно идея о том, что Земля - шар, висящий в пространстве и ни на что не опирающийся, распространялась всё шире. Прошли века, людям давно известно, что Земля не плоская и не покоится на китах или слонах… Мы обошли вокруг света, пересекли наш шарик буквально во всех направлениях, облетели его на самолёте, сфотографировали из космоса. Мы даже знаем, почему не только наша, но и все другие планеты, и Солнце, и звёзды, и Луна, и другие большие спутники именно «круглые», а не какой-нибудь другой формы. Ведь они большие, обладают огромной массой. Их собственная сила тяготения - гравитация - стремится придать небесным телам форму шара.
Если бы даже объявилась некая сила, большая, чем гравитация, которая придала бы Земле форму, скажем, чемодана, кончилось бы всё равно тем же: как только бы действие этой силы прекратилось, сила тяготения начала бы снова собирать Землю в шар, «втягивая» выступающие части, пока все точки поверхности не оказались бы на равном расстоянии от центра.
Давайте продолжим размышления на эту тему …
Не шар!
Ещё в XVII веке знаменитый физик и математик Ньютон, сделал смелое предположение, что Земля - никакой не шар, вернее, не совсем шар. Предположил - и математически это доказал.
Ньютон «пробурил» (разумеется, мысленно!) до центра планеты два сообщающихся канала: один от Северного полюса, другой - от экватора, и «заполнил» их водой. Расчёты показали, что вода установилась на разных уровнях. Ведь в полярном колодце на воду действует только сила тяготения, а в экваториальном - ей ещё противостоит центробежная сила. Учёный утверждал: для того чтобы оба столба воды оказывали на центр Земли одинаковое давление, то есть чтобы они имели равный вес, уровень воды в экваториальном колодце должен бы быть выше - по подсчётам Ньютона на 1/230 от среднего радиуса планеты. Иными словами, расстояние от центра до экватора больше, чем до полюса.
Чтобы проверить расчёты Ньютона, Парижская академия наук отправила в 1735 - 1737 годах две экспедиции: в Перу и в Лапландию. Участники экспедиции должны были измерить дуги меридиана - по 1 градусу каждая: одну - в экваториальных широтах, в Перу, другую - в полярных, в Лап ланд ни. После обработки данных экспедиций, руководитель северной, геодезист Пьер-Луи Мопертюи, объявил, что Ньютон прав: Земля сжата у полюсов! Это открытие Мопертюи увековечил Вольтер в… эпиграмме:
Посланец физики, отважный мореход,
Преодолев и горы, и моря.
Влача квадрант средь снега и болот,
Почти что превратившись в лопаря.
Узнал ты после множества потерь.
Что знал Ньютон, не выходя за дверь.
Напрасно Вольтер был столь язвителен: разве наука может существовать без экспериментальных подтверждений её теорий?!
Как бы то ни было, теперь мы точно знаем, что Земля сплюснута у полюсов (если угодно - растянута у экватора). Растянута, впрочем, совсем немного: полярный радиус составляет 6357 км, а экваториальный - 6378 км, всего на 21 км больше.
Похожа на грушу?
Однако можно ли назвать Землю пусть не шаром, но «сплюснутым» шаром, а именно эллипсоидом вращения? Ведь, как мы знаем, рельеф у неё неровный: есть горы, есть и впадины. Кроме того, на неё действуют силы притяжения других небесных тел, в первую очередь Солнца и Луны. Пусть их влияние невелико, но всё-таки Луна способна на несколько метров искривлять форму жидкой оболочки Земли - Мирового океана, - создавая приливы и отливы. Значит - в разных точках радиусы «вращения» разные!
К тому же на севере находится «жидкий» океан, а на юге - «твёрдый» материк, покрытый льдом - Антарктида. Получается, что Земля имеет не совсем правильную форму, напоминает грушу, вытянутую к Северному полюсу. А по большому счёту поверхность её настолько сложна, что вообще не поддаётся строгому математическому описанию. Поэтому для формы Земли учёные предложили особое название - геоид. Геоид является неправильной стереометрической фигурой. Его поверхность приблизительно совпадает с гладью Мирового океана и продолжается на материковой части. Та самая «высота над уровнем моря», которую указывают в атласах и словарях, отсчитывается именно от этой поверхности геоида.
Ну и по научному:
Гео́ид (от др.-греч. γῆ - Земля и др.-греч. εἶδος - вид, буквально - «нечто подобное Земле») - выпуклая замкнутая поверхность, совпадающая с поверхностью воды в морях и океанах в спокойном состоянии и перпендикулярная к направлению силы тяжести в любой ее точке. Геометрическое тело, отклоняющееся от фигуры вращения Эллипсоид вращения и отражающее свойства потенциала силы тяжести на Земле (вблизи земной поверхности), важное понятие в геодезии.
1. Мировой океан
2. Земной эллипсоид
3. Отвесные линии
4. Тело Земли
5. Геоид
Геоид определяется как эквипотенциальная поверхность земного поля тяжести (уровенная поверхность), приблизительно совпадающая со средним уровнем вод Мирового океана в невозмущённом состоянии и условно продолженная под материками. Отличие реального среднего уровня моря от геоида может достигать 1 м.
По определению эквипотенциальной поверхности, поверхность геоида везде перпендикулярна отвесной линии.
Геоид не геоид!
Если быть совсем честными, стоит признаться, что из-за различия температуры в разных точках планеты и солёности океанов и морей, атмосферного давления и прочих факторов поверхность водной глади не совпадает по форме даже с геоидом, а имеет отклонения. Например, на широте Панамского канала разница уровней Тихого и Атлантического океанов составляет 62 см.
На форме Земного шара сказываются и сильные землетрясения. Одно из таких 9-балльных землетрясений произошло 26 декабря 2004 года в Юго-Восточной Азии, на Суматре. Профессора Миланского университета Роберто Сабадини и Джорджио Далла Виа считают, что оно оставило «шрам» на гравитационном поле планеты, в результате чего геоид существенно прогнулся. Чтобы проверить это предположение, европейцы намерены отправить на орбиту новый спутник GOCE, оснащённый современной высокочувствительной аппаратурой. Надеемся, что вскоре он пришлёт нам точную информацию о том, какую форму имеет Земля сегодня.
January 31st, 2014
Как плоская истёртая монета,
На трёх китах покоилась планета.
И жгли учёных-умников в кострах -
Тех, что твердили: «Дело не в китах».
Н.Олев
Выйдя на улицу и оглядевшись вокруг, любой может убедиться: Земля плоская. Есть, конечно, возвышенности и впадины, горы и овраги. Но в целом ясно видно: плоская, по краям покатая. Древние с этим давно разобрались. Они видели, как караван скрывается за горизонтом. Поднимаясь на гору, наблюдатели замечали, что горизонт расширяется. Отсюда следовал неизбежный вывод: поверхность Земли представляет собой полусферу. У Фалеса Земля плавает, как кусок дерева, в бескрайнем океане.
Когда же эти представления изменились? В XIX веке утвердился ложный тезис, тиражирующийся до сих пор, что люди считали Землю плоской до великих географических открытий.
Так, в пособии для учителей «Уроки по окружающему миру» 2007 года говорится: «Долгое время древние люди считали Землю плоской, лежащей на трёх китах или трёх слонах и прикрытой куполом неба… Над учёными, выдвинувшими гипотезу о шарообразной форме Земли, смеялись, их преследовала церковь. Первым в эту гипотезу поверил мореплаватель Христофор Колумб… Учитель может рассказать детям о том, что первым, кто своими глазами увидел, что Земля не плоская, был космонавт Юрий Гагарин».
На самом деле, уже в III веке до н.э. древнегреческий учёный Эратосфен Киренский (ок. 276-194 до н.э.) не только твёрдо знал, что Земля — шар, но и сумел измерить радиус Земли, получив величину 6311 км — с ошибкой не более 1 процента!
Около 250 года до нашей эры греческий ученый Эратосфен впервые довольно точно измерил земной шар. Эратосфен жил в Египте в городе Александрия. Он догадался сравнить высоту Солнца (или его угловое расстояние от точки над головой, зенита, которое так и называется - зенитное расстояние ) в один и тот же момент времени в двух городах - Александрии (на севере Египта) и Сиене (ныне Асуан, на юге Египта). Эратосфену было известно, что в день летнего солнцестояния (22 июня) Солнце в полдень освещает дно глубоких колодцев. Следовательно, в это время Солнце находится в зените. Но в Александрии в этот момент Солнце не бывает в зените, а отстоит от него на 7,2°.
Такой результат Эратосфен получил, изменяя зенитное расстояние Солнца с помощью своего несложного угломерного инструмента - скафиса. Это просто вертикальный шест - гномон, укрепленный на дне чаши (полусферы). Скафис устанавливают так, чтобы гномон принимал строго вертикальное положение (направлен в зенит) Освещенный солнцем шест отбрасывает тень на разделенную на градусы внутреннюю поверхность скафиса.
Так вот в полдень 22 июня в Сиене гномон тень не отбрасывает (Солнце в зените, его зенитное расстояние равно 0°), а в Александрии тень от гномона, как видно по шкале скафиса, отмечала деление 7,2°. Во времена Эратосфена расстояние от Александрии до Сиена считали равным 5000 греческих стадий (примерно 800 км). Зная все это, Эратосфен сопоставил дугу в 7,2° со всей окружностью в 360° градусов, а расстояние 5000 стадий - со всей окружностью земного шара (обозначим ее буквой X) в километрах. Тогда из пропорции получилось, что Х = 250 000 стадий, или примерно 40 000 км (представьте себе, это так и есть!).
Если вам известно, что длина окружности равна 2πR, где R - радиус окружности (а π ~ 3,14), зная длину окружности земного шара, легко найти его радиус (R):
Замечательно, что Эратосфену удалось очень точно измерить Землю (ведь и сегодня считают, что средний радиус Земли 6371 км! ).
А ещё за сто лет до него Аристотель (384-322 до н.э.) привёл три классических доказательства шарообразности Земли.
Во-первых, при лунных затмениях край тени, отбрасываемой Землёй на Луну, всегда является дугой окружности, а единственное тело, способно давать такую тень при любом положении и направлении источника света, есть шар.
Во-вторых, корабли, удаляясь в море от наблюдателя, не постепенно теряются из виду за счёт далёкого расстояния, а почти мгновенно как бы «тонут», исчезая за линией горизонта.
И, в-третьих, некоторые звёзды можно увидеть только из определённых частей Земли, а для других наблюдателей они не видны никогда.
Но и Аристотель не был первооткрывателем шарообразности Земли, а только лишь привёл неопровержимые доказательства факта, о котором было известно ещё Пифагору Самосскому (ок. 560-480 до н.э.). Сам же Пифагор, возможно, опирался на свидетельства не учёного, а простого моряка Скилака Кариандского, который в 515 году до н.э. сделал описание своих плаваний по Средиземноморью.
А как же церковь?
Было решение об осуждении гелиоцентрической системы, утверждённое в 1616 году папой Павлом V. А вот преследования сторонников шарообразности Земли в христианских церквях не было. О том, что «раньше» церковь представляла Землю стоящей на китах или слонах, придумали в XIX веке.
Кстати, за что действительно сожгли Джордано Бруно.
И всё-таки церковь отметилась в вопросе о форме Земли.
Из 265 человек, которые 20 сентября 1519 года отправились в кругосветное путешествие под водительством Магеллана, только 18 матросов 6 сентября 1522 года вернулись на последнем из кораблей, больные и истощённые. Вместо почестей команде досталось публичное покаяние за один потерянный день в результате движения по часовым поясам вокруг Земли в западном направлении. Так католическая церковь наказала героическую команду за ошибку в праздновании церковных дат.
Этот парадокс кругосветных путешествий долгое время не осознавался в обществе. В романе Жюля Верна «Вокруг света за 80 дней» Филеас Фогг в силу незнания едва не лишился всего состояния. В «Науке и жизни» 80-ых описываются конфликты команд, вернувшихся из «кругосветки», с бухгалтерией, не желающей оплачивать лишний день командировки.
Заблуждения и примитивные представления живучи не только в церкви.
Стоит наверное еще отметить один момент, дело в том, что фигура Земли отличается от шара.
Об этом ученые стали догадываться еще в XVIII веке, но какова в действительности Земля - сжата она у полюсов или у экватора - выяснить было трудно. Чтобы разобраться в этом, Французской академии наук пришлось снарядить две экспедиции. В 1735 году одна из них отправилась проводить астрономические и геодезические работы в Перу и занималась этим в экваториальном районе Земли около 10 лет, а другая, лапландская, трудилась в 1736–1737 годах вблизи Северного полярного круга. В результате выяснилось, что длина дуги одного градуса меридиана неодинакова у полюсов Земли и у ее экватора. Градус меридиана оказался у экватора длиннее, чем в высоких широтах (111,9 км и 110,6 км). Так может быть лишь в том случае, если Земля сжата у полюсов и представляет собой не шар, а тело, близкое по форме к сфероиду. У сфероида полярный радиус меньше экваториального (у земного сфероида полярный радиус короче экваториального почти на 21 км ).
Полезно знать, что великий Исаак Ньютон (1643–1727) предвосхитил результаты экспедиций: он сделал правильный вывод о том, что Земля сжата, потому наша планета вращается вокруг оси. Вообще, чем быстрее вращается планета, тем больше должно быть ее сжатие. Поэтому, например, сжатие Юпитера больше, чем Земли (Юпитер успевает сделать оборот вокруг оси по отношению к звездам за 9 ч 50 мин, а Земля только за 23 ч 56 мин).
И еще. Истинная фигура Земли очень сложна и отличается не только от шара, но и от сфероида вращения. Правда, в данном случае речь идет о разнице не в километры, а …метры! Подобным тщательным уточнением фигуры Земли ученые занимаются по сей день, используя для этой цели специально проводимые наблюдения с искусственных спутников Земли. Так что вполне возможно, что в решении задачи, за которую давным-давно взялся Эратосфен, когда-нибудь и вам придется принять участие. Это очень нужное людям дело.
Какой же лучше всего запомнить вам фигуру нашей планеты? Думаю, что пока достаточно, если вы будете представлять Землю в виде шара с надетым на него «дополнительным поясом», своего рода «нашлепкой» на область экватора. Такое искажение фигуры Земли, превращающее ее из шара в сфероид, имеет немалые последствия. В частности, из-за притяжения Луной «дополнительного пояса» земная ось примерно за 26 000 лет описывает в пространстве конус. Это движение земной оси называется прецессионным. В результате роль Полярной звезды, которая сейчас принадлежит α Малой Медведицы, поочередно играют некоторые другие звезды (ею в будущем станет, например, α Лиры - Вега). Кроме того, из-за такого (прецессионного ) движения земной оси знаки Зодиака все больше и больше не совпадают с соответствующими созвездиями. Другими словами, через 2000 лет после эпохи Птолемея «знак Рака», например, уже не совпадает с «созвездием Рака» и т. д. Впрочем, современные астрологи стараются не обращать на это внимания…
А откуда же взялось это дурацкое представление о плоской Земле на трёх слонах/китах?
Нприме Фалес считал, что Земля плавает в воде, как кусок дерева. Анаксимандр представлял Землю в виде цилиндра (при этом указывал, что его диаметр ровно втрое больше высоты), на верхнем торце которого живут люди. Анаксимен считал, что Солнце и Луна такие же плоские, как и Земля, но поправил Анаксимандра, указав, что Земля хотя и плоская, но в плане не круглая, а прямоугольная, и не плавает в воде, а поддерживается сжатым воздухом. Гекатей на основе представлений Анаксимандра составил географическую карту. Анаксагор и Эмпедокл на это основоположникам ничего не возражали, считая такие представления не противоречащими физическим законам. Левкипп, считая Землю плоской, а атомы — падающими перпендикулярно этой плоскости в одном направлении, не мог понять, как же тогда атомы могут соединяться друг с другом, образуя тела — и говорил, что нет, атомы в своём падении должны хоть как-то, хоть чуть-чуть отклоняться. Демокрит в защиту плоской Земли приводил следующий довод: если бы Земля была шаром, то солнце, заходя и восходя, пересекалось бы горизонтом по дуге окружности, а не по прямой линии, как на самом деле. Эпикур решил мучившую Левкиппа проблему падения атомов на плоскую Землю, приписав атомам свободу воли, в силу которой они по своему хотению отклоняются и соединяются.
Очевидно, эти древнегреческие учёные-атеисты-материалисты опирались на мифологические представления, изложенные поэтическим языком у Гомера и Гесиода в 7-8 веках до н.э. Аналогичные мифы о плоской Земле были у индусов, шумеров, египтян, скандинавов. Но лезть ещё дальше туда мне не хочется — я пишу совсем о другом. Как курьёз можно отметить книгу «Христианская топография» Косьмы Индикоплова, написанную между 535 и 547 годами, в которой автор представляет Землю в виде плоского прямоугольника, накрытого выпуклой крышей неба — этакий ларец-сундук. Эта книга была сразу же раскритикована современником Косьмы Иоанном Грамматиком (ок. 490-570), который тогда приводил в качестве обоснования шарообразности Земли те же цитаты из Библии, что и я. Официальная же Церковь в этот спор о форме Земли не вмешивалась, её намного больше волновали еретические взгляды спорящих — Косьма был несторианином, а Иоанн тритеистом и монофиситом. Василий Великий неодобрительно относился к подобным спорам, считая сам их предмет не относящимся к вопросам веры.
Если же заняться поисками слонов/китов, то в первую очередь можно обратиться к популярному в своё время произведению славянской народно-духовной литературы — «Голубиной книге», где есть стих: «На семи китах земля основана». Народное предание о Голубиной книге восходит к «книге за семью печатями» в 5-й главе Откровения Иоанна Богослова, а стих про китов заимствован из апокрифа «Беседа трёх святителей». Выдающийся собиратель славянского фольклора А.Н.Афанасьев писал: «Между нашим простонародьем существует предание, что мир стоит на спине колоссального кита, и когда чудовище это, подавляемое тяжестью земного круга, поводит хвостом, – то бывает землетрясение. Иные утверждают, что исстари подпорою земли служили четыре кита, что один из них умер, и смерть его была причиною всемирного потопа и других переворотов во вселенной; когда же умрут и остальные три, в то время наступит кончина мира. Землетрясение бывает оттого, что киты, отлежав бока, повертываются на другую сторону. Рассказывают еще, что в начале было семь китов; но когда земля отяжелела от грехов человеческих, то четыре ушли в пучину эфиопскую, а во дни Ноя и все туда уходит. И поэтому случился всеобщий потоп». Некоторые лингвисты подозревают, что на самом деле морские животные тут ни при чём, а речь идёт о закреплении Земли по её четырём краям, поскольку в древнеславянском языке корень «кит» означал «край». В таком случае мы опять возвращаемся к Косьме Индикоплову, чья курьёзная книга о прямоугольной Земле была весьма популярна на Руси у простого народа.
«Общества плоской Земли»
Ну и, чтобы под конец повеселить утомлённого читателя, укажу на такой уже не курьёз, а полный маразм, как существование в наше просвещённое время «Общества плоской Земли». Впрочем, «Общество плоской Земли» существовало с 1956 года по начало XXI века и насчитывало в свои лучшие времена до 3 000 членов. Фотографии Земли из космоса они считали подделками, прочие факты – заговором властей и учёных.
У истоков Общества плоской Земли стоял английский изобретатель Сэмюэл Роуботэм (1816-1884), который в 19-м веке доказывал плоскую форму Земли. Его последователи основали Вселенское зететическое общество. В США идеи Роуботэма были восприняты Джоном Александром Доуи, основавшим в 1895 году Христианскую католическую апостольскую церковь. В 1906 году главой церкви стал заместитель Доуи Уилбур Гленн Волива, который отстаивал и пропагандировал плоскую форму Земли до своей смерти в 1942 году. В 1956 году Сэмюэл Шентон возродил Всемирное зететическое общество под названием Международное общество плоской Земли. На посту президента общества в 1971 году его сменил Чарльз Джонсон. За три десятилетия президентства Джонсона число сторонников общества значительно увеличилось: от нескольких членов до приблизительно 3000 человек из разных стран. Общество распространяло информационные бюллетени, листовки и тому подобную литературу, в которой отстаивалась модель плоской Земли. В лице своих руководителей общество утверждало, что высадка человека на Луну была мистификацией, снятой в Голливуде по сценарию Артура Кларка либо Стенли Кубрика. Чарльз Джонсон умер в 2001 году, и в настоящий момент дальнейшее существование Международного общества плоской Земли находится под вопросом. По заявлениям сторонников общества, все правительства Земли заключили мировой заговор с целью обмануть людей. Когда Сэмюэлю Шентону показали фотографии Земли с орбиты и спросили, что он о них думает, тот ответил: «Легко заметить, как фотографии такого сорта могут одурачить несведущего человека».
