Beveik viskas išsilavinusių žmonių Mūsų planeta žino, kad ji yra apvali. Žinoma, yra skaičių, kurie teigia priešingai. Šimtmečių senumo tyrimai taip pat paneigia šį klausimą, ir nuotraukos iš Kosmoso, ir kelionių reportažai. Tačiau daugumai sferinė forma yra neginčijamas faktas. Kodėl Žemė apvali? Kokių jėgų įtakoje ji įgijo moderni forma?
Atradimų istorija
Kas įrodė, kad Žemė yra apvali? Net senovės graikų ir romėnų mąstytojai kalbėjo apie planetos formą. Štai autoritetingiausių mokslininkų pavardės: Pitagoras, Teofrastas, Parmenidas, Anaksimandras Miletietis (Pitagoro mokytojas). Po poros šimtų metų Aristotelis atnešė eksperimentiniai įrodymaišis faktas:
- Visi objektai (turintys vieną svorio centrą) krenta tuo pačiu kampu.
- Kai Žemė meta šešėlį į Mėnulį (Mėnulio užtemimo metu), šis šešėlis turi apvalų kontūrą.
Dar po šimto metų Eratostenas apskaičiavo mūsų planetos spindulį ir dienovidinio ilgį. Tiesa, jo naudoti vienetai negali būti konvertuojami į šiuolaikinius. Todėl patikrinti jo skaičiavimų patikimumo (ar jų paneigti) nebuvo įmanoma.
Ferdinandas Magelanas surengė pirmąją kelionę aplink pasaulį. Tai buvo praktinis įrodymas rutulio formos planeta. Po to, kai Kopernikas parašė savo darbą šioje vietoje dangaus kūnai Kosmose. Visų pirma jis sakė, kad Žemė sukasi aplink Saulę ir tuo pačiu sukasi aplink savo ašį. Tačiau lenkų mokslininko darbas buvo uždraustas dėl religinių priežasčių. Dar viduramžiai.
Šalia jo „draugų parduotuvėje“ buvo Niutonas. Tai pirmasis mokslininkas, pareiškęs, kad mūsų planeta turi skirtis nuo kamuolio. Jo pasekėjams pavyko įrodyti šį faktą. Bet vis tiek jis apvalus. Ne tobula, kaip rodo geometrija, bet vis tiek...
Kodėl planeta įgavo apvalią formą?
Turime prisiminti, kad mūsų planeta susidarė iš skystų masių. Ir kadangi ji yra gana masyvus ir sunkus kūnas, gravitacijos jėga optimaliai paskirsto vidinį ir išorinį slėgį. Tai yra, visas paviršius stabilizavosi ties vienodas atstumas nuo centro.
Ir taip pat savo gravitaciją. Nesvarumo sąlygomis jis veikia įcentriškai nuo masės centro. Visi masyvūs kūnai, kurie yra erdvėje, turi sferinę formą. Pažiūrėk į lietaus lašą. Šita taip pat skystas kūnas. Erdvėje, nesvarumo sąlygomis jis tampa sferinis. Tiesa, tai kažkiek ištraukia kritimą paviršiaus įtempimas. Tačiau Žemėje nesvarumo nėra.
Mūsų planeta taip pat tapo sferine dėl savo sukimosi. Ji be sustojimo sukasi aplink savo ašį. Ir dideliu greičiu. Ar matėte, kaip veikia stiklo pūstuvas? Jei jam reikia padaryti rutulį, jis greitai sukasi skysto stiklo gabalėlį.
Veikiant vidinei (planetos kompozicijai) ir išoriniai veiksniai pasirodė esąs „kamuolys“. Tačiau ši įtaka taip pat paaiškina, kodėl Žemės topografija yra labai įvairi. Depresijos ir iškilimai neleidžia planetai būti tobula sfera. Ji yra rutulys, bet įprastas, o ne geometrinis.
Dėl sukimosi planeta yra šiek tiek suplokštėjusi ties ašigaliais. Be to, yra nelygių paviršių. Rezultatas yra visiškai nauja ir unikali forma – geoidas. Šį terminą mokslininkai sukūrė norėdami nurodyti Žemės formą.
Jei bet kurio žmogaus paklaustumėte, kokios formos yra mūsų planeta, jis nedvejodamas atsakys – rutulys. Tikrai, mokykliniai vadovėliai pradinis kursas geografija skirtingi autoriai, pavyzdžiui, N. A. Maksimova, O. V. Krylova ir kiti pozicionuoja mūsų planetą kaip rutulį ar sferą. Juk net žemiškos kriauklės vadinamos sferomis: litosfera, hidrosfera, atmosfera, biosfera, geosfera. "Sfera yra uždaras paviršius, kurio visi taškai yra vienodai nutolę nuo centro", - tai yra apibrėžimas aiškinamasis žodynas. Graikiškas žodis„Sphaira“ reiškia kamuolį. Ar tai tikrai tiesa? Šiuolaikiniai geodeziniai tyrimai rodo, kad Žemės forma yra sudėtinga: vandenyno dugno paviršius yra tarsi įdubęs, arti Žemės centro, o žemynų paviršius – priešingas. Todėl mūsų planeta neturi teisingų proporcijų.
Taigi iškyla duomenų nenuoseklumo problema mokyklinis vadovėlis Ir mokslinė literatūra apibūdinti Žemės formą. Pačiame pirmame geografinio atlaso puslapyje yra du Žemės atvaizdai. Vienas iš jų – vaizdas iš kosmoso, kuriame aiškiai matome, kad Žemė yra rutulio formos; kita – senolių įsivaizdavimas apie savo gyvenamąją vietą, kai žmonės tikėjo, kad Žemė nejuda ir turi turėti tam tikrą atramą. Štai kodėl senovės žmonės– babiloniečiai – manė, kad pati Žemė plūduriuoja vandenyno paviršiuje, o, pavyzdžiui, senovės induistai tikėjo, kad Žemė ilsisi ant keturių dramblių, stovinčių ant plūduriuojančio vėžlio nugaros.
Mūsų protėviai įsivaizdavo, kad Žemė ilsisi ant trijų didelių banginių, plūduriuojančių didžiulio vandenyno paviršiuje, nugarų. Net Eršovo pasakoje „Mažas kuprotas arklys“ Ivanuška skraido čiuožyklomis virš banginio, ant kurio nugaros yra kaimai, vyrai važinėja vežimais, laukuose auga rugiai, o banginis tuo pat metu plaukia. jūra-vandenynas.
Problema paaštrėja: kokios formos Žemė – plokščia, apvali ar kitokia?
Be to, kai kurios tautos tikėjo, kad tai atrodo kaip žemas nupjauto medžio kelmas, kaip plokščias paviršius kuriais gyvena žmonės. Tik pasakose gali egzistuoti tokie didžiuliai banginiai ar drambliai, kurie palaiko mūsų planetą. Yra žinoma, kad visi gyvūnai turi valgyti ir daugintis. Be to, ne vienas gyvūnas gyvena ilgiau nei kelis šimtus metų, sensta ir miršta, jau nekalbant apie tai, kad joks gyvūnas neatlaiko ne tik visos Žemės, bet net ir mažo kalno svorio. O babiloniečių mintis, kad Žemė plūduriuoja vandenyno paviršiuje, kaip koks medžio gabalas, taip pat yra klaidinga. Juk Žemė labai sunki plūduriuoti ant vandens. Net jei ji galėtų plaukti kokiame nors vandenyne, tai šio vandenyno vandenį taip pat reikėtų kuo nors palaikyti.
Šio darbo tikslas – tirti Žemės figūros formavimosi dėsningumus, pasitelkiant praktiką fizinis eksperimentas ir teoriniai moksliniai duomenys.
Darbo metu buvo išspręstos šios užduotys:
1. Susisteminta teorinė medžiaga formuojant požiūrį į tikroji formaŽemė.
2. Mūsų planetos forma buvo tiriama eksperimentiniu būdu, naudojant fizinius instrumentus.
Užduotys buvo sprendžiamos naudojant empirinius ir lyginamoji analizėįvairių duomenų.
Šio darbo aktualumas slypi tuo, kad jame yra plačiai susistemintos žinios apie, atrodytų, paprasčiausia tema; plačiai rodomi tarpdalykiniai ryšiai – kelių dalykų integravimas vienas į kitą: fizikos ir geografijos, istorijos ir geografijos.
1 SKYRIUS. Žemės sferinės formos įrodymai.
Žmonės jau seniai domėjosi Žemės formos klausimu. Idėjos ištakos sferinė formaŽemė yra neatsiejamai susijusi su Pitagoro ir jo pasekėjų - pitagoriečių mokymu: pirmą kartą žmogaus minties istorijoje kilo mintis apie Žemės rutulio formą ir simetriškai išdėstytas kosmosą sudarančias sferas. logiškai nuosekliai siekiama.
Aristotelis ir jo pasekėjai įrodė Žemės sferiškumą, kuris suvaidino reikšmingą vaidmenį formuojant geografiją kaip tam tikrą žinių sistemą.
Eratostenas svarstė Žemės sferiškumą, suprasdamas, kad tik mokslinis tikrosios planetos formos įrodymas gali tapti būtinu geografijos pagrindu. Beje, Eratostenas vietoj anksčiau vartotų terminų „geografija“ pirmą kartą įvedė.
Galite patikrinti Žemės išgaubimą stebėdami, kaip jie slepiasi ar pasirodo aukštų objektų ties linija, kur dangus tarsi susilieja su žemės paviršiumi, tai yra horizonto linijoje. Kalvos, miškai, kalnai tai nuo mūsų slepia. Tačiau jūroje horizonto linija aiškiai matoma. Štai kodėl jūreiviai pirmieji pastebėjo, kad žemės paviršius yra išgaubtas.
Artėdami prie kranto jūreiviai pamatė, kad iš pradžių matosi tik kalnų viršūnės, o artėjant prie jų, kalnai tarsi išaugo prieš akis, kol išryškėjo jų bazė.
Tolstant nuo kranto, buvo pastebėta priešingai – kalnai tarsi nugrimzdo į jūrą: pirmiausia iš akių dingo jų pėda ir struktūra krante, o paskui – viršūnės.
Jei Žemė būtų plokščia, kalnai nedingtų iš akių, o toldami nuo jų tik mažėtų. Juos buvo galima pamatyti už šimtų kilometrų taip pat lengvai, kaip mes matome paprastus namus už šimtų metrų. Realiai, kai kalnas dingsta už horizonto, jo nematyti net stipriausiame stebėjimo sritis. Bet jei užlipsite į aukštą vietą, tada vėl bus galima pamatyti už horizonto dingusį laivą. Lipdamas ant aukštų vietų(tai gali būti net namų stogai), galima pastebėti, kad horizontas tarsi plečiasi.
Horizonto išplėtimas yra vienas iš išgaubtumo įrodymų žemės paviršiaus: Jei Žemė būtų plokščia, šis reiškinys nebūtų stebimas.
Antrasis žemės paviršiaus išgaubimo įrodymas – naujų žvaigždžių atsiradimas virš horizonto judant dienovidiniu. Jei keliaujate iš Maskvos į Sankt Peterburgą, tai Tverėje Poliarinė žvaigždė stovės aukščiau už horizontą nei Maskvoje, o Sankt Peterburge dar aukščiau. Taip nutinka todėl, kad Tverė yra beveik 20 už šiaurės nuo Maskvos, o Sankt Peterburgas – už 40.
Tokie stebėjimai rodo, kad žemės paviršius visur – sausumoje ir jūroje – yra išgaubtas, o ne plokščias.
Trečiasis Žemės sferiškumo įrodymas – Žemės šešėlio atsiradimas, kurį galima pamatyti per pilnatį, kai Žemė yra tarp Saulės ir Mėnulio. Apšviestas saulės, jis meta šešėlį į kosmosą, kuris gali kristi į Mėnulį. Tada įvyksta visiškas arba dalinis Mėnulio užtemimas: žemės šešėlis persikelia į šviesų diską. pilnatis, o žemės šešėlio kraštas visada apvalus, toks pat kaip šešėlis, krentantis nuo apelsino ant sienos.
Ketvirtasis įrodymas pasirodė Didžiojo eroje geografiniai atradimai, per ispanų šturmano Ferdinando Magelano kelionę 1519-1522 m. Visą laiką plaukdamas į vakarus, jis kirto Atlanto vandenyną, suapvalėjęs Pietų Amerika per jo vardu pavadintą sąsiaurį ir išėjo į Ramusis vandenynas. Plaukdama viena kryptimi, eskadrilė kirto Indijos vandenynas ir per kyšulį Geroji viltisįplaukė į Atlanto vandenyną, tai yra kelionė aplinkui gaublys.
Tiesa, kelionės po pasaulį dar neįrodo Žemės sferiškumo. Jei jo forma būtų panaši į cukiniją ar agurką, ją taip pat būtų galima važinėti.
Penktas įrodymas yra apskrito horizonto linija, jei Žemė nebūtų artima rutuliui, horizontas nebūtų tobulo apskritimo formos.
Šis įrodymas leido vokiečių mokslininkui Martinui Beheimui XV amžiuje sukurti Žemės rutulio modelį – gaublį.
Šeštas įrodymas – modernus – yra Žemės nuotraukos iš kosmoso.
2 SKYRIUS. TEORINĖ: TIKROJI ŽEMĖS FORMA
Tačiau žvilgsnis iš tarpplanetinės stotys Ir orbitiniai palydovai leido patvirtinti, kad mūsų Žemė toli gražu nėra tobula sfera.
Pirmą kartą tai 1672 metais pastebėjo prancūzų astronomas Charlesas Richet. Ir jie jam padėjo tai padaryti. žiūrėk! Paprastos vaikštynės su švytuokle. Mokslininkas pastebėjo, kad Paryžiuje tinkamai veikęs jo laikrodis persikėlus į Pietų Ameriką staiga pradėjo vėluoti. Iš pradžių Richet manė, kad dėl to kaltas karštis, nes Kajene, esančiame netoli pusiaujo, daug karščiau nei Paryžiuje: „Temperatūros įtakoje metalas išsiplėtė, pailgėjo švytuoklė ir taip prasidėjo laikrodis. atsilikti“, – samprotavo mokslininkas. Tačiau skaičiavimas parodė, kad laikrodis pradėjo vėluoti 4 minutes! per dieną, kaip atsitiko praktiškai, būtina, kad temperatūrų skirtumas būtų. 2000!
Tikrąją paradokso priežastį Isaacas Newtonas paaiškino tik 1787 m. Jis samprotavo, kad laikrodžio vėlavimo priežastis buvo Žemės sukimasis aplink savo ašį (ties pusiaujo linijinis greitisšiek tiek didesnis nei Paryžiuje), taip pat mūsų planetos nuslinkimas ties ašigaliais. Dėl Žemės sukimosi aplink savo ašį ji išsilygina ties ašigaliais taip, kad visi pusiaujo taškai yra 21 km toliau nuo centro nei ašigaliai. Taigi Žemė yra mandarino formos, nors ir yra daug mažiau suspausta.
Niutono skaičiavimus XVIII amžiuje patobulino anglų mokslininkas McLaurinas. Jis įrodė, kad Žemė turi meliono formą – sferoidą.
1834 metais gana sudėtingi skaičiavimai Vokiečių mokslininkas Jacobi nustatė, kad Žemės formai labiau tinka kitas pavadinimas – triašis elipsoidas.
Tolesni pakeitimai apsunkino vaizdą: buvo pastebėta tam tikra „kriaušės formos“ planetos išvaizda.
Tiriant Žemės formą paaiškėjo, kad Žemė suspausta ne tik pagal sukimosi ašį, bet ir pusiaujo plokštumoje, tai yra, kitaip tariant, pusiaujo skersmenys nėra vienodo ilgio. Šis suspaudimas yra nedidelis, tačiau jis egzistuoja. Tačiau Žemė nėra lygi, kaip biliardo kamuolys. Ant jo yra kalvos, kalnų grandinės, slėniai, jūrų ir vandenynų įdubos. Todėl mokslininkai vandenyno lygį laiko žemės paviršiumi. Tas pats vandenynų lygis gali būti psichiškai išplėstas iki žemynų, jei per visus žemynus perkirstume tokius gilius kanalus, kad visi vandenynai ir jūros būtų sujungti vienas su kitu. Šių kanalų lygis buvo laikomas Žemės paviršiumi. Jis šiek tiek skiriasi nuo suspausto elipsoido paviršiaus.
Ši tikroji Žemės forma buvo vadinama GEOID (geo – Žemė, id – forma).
3 SKYRIUS. PRAKTINIS: TIKROJI ŽEMĖS FORMA
Žemė sukasi aplink savo ašį. Eksperimentiškai galite stebėti, kaip keičiasi sferinio kūno forma besisukant aplink savo ašį.
1 eksperimentas. Paimkime mašiną, kuri yra pagalbinis įtaisas, naudojamas įvesti sukamasis judėjimas du lankstūs lankeliai, sujungti vienas su kitu ir pritvirtinti vertikaliu strypu. Rezultatas yra sferos modelis, kuriame plokštės simbolizuoja meridianus, o švaistiklis – Žemės ašį. Viršutinis tvirtinimo taškas gali laisvai judėti išilgai strypo. Sumontuosime įrenginį į išcentrinę mašiną ir pradėkime suktis. Pamatysime, kad lankeliai pradės plokštėti. Ir kuo greičiau sukame rankeną, tuo labiau suplokštėja „stulpai“.
2 eksperimentas. Taigi, Žemės sukimasis atsispindėjo jos formoje. Kodėl taip nutinka, parodo kitas eksperimentas su augalinio aliejaus lašeliu, pasuktu vandens ir alkoholio mišinyje.
Į stiklinę supilkite vandens ir alkoholio mišinį tokiu santykiu, kad augalinis aliejus nei išplaukė, nei paskendo jame. Tik tada aliejus įgaus rutulio formą. Tada į alyvos rutulį atsargiai įkiškite lengvą ratuką ant plono strypo. Kai sukasi, alyvos rutulys palaipsniui pradeda suktis, o kuo greičiau jis sukasi, tuo labiau išsilygina išilgai savo ašies.
Taigi Žemės pabrinkimas paaiškinamas jos sukimu. Ir Žemė įsipareigoja pilnas posūkis aplink savo ašį per 24 valandas, nes besisukantis kūnas turi sferoido arba apsisukimo elipsoido, o ne rutulio formą.
Panašiai suplokštėja ir kiti besisukantys dangaus kūnai. Pavyzdžiui, Jupiteris bus labai suplotas didelis greitis sukimasis (vienas apsisukimas per 10 valandų). O per mėnesį vieną apsisukimą aplink savo ašį padarantis Mėnulis praktiškai nesuplotas ir yra rutulio formos.
IŠVADA.
Taigi, ištyręs Žemės sferinės formos įrodymus, padariau išvadą, kad Žemė, kaip ir visa gyva būtybė, turi tik jai būdingą formą, kurios kaitai turi įtakos įvairios jėgos, įskaitant sukimosi aplink savo ašį ir Saulę greitį, Mėnulio ir kitų planetų gravitaciją.
Ir nėra jokių abejonių, kad Žemė yra besisukantis rutulys. Tuo pačiu metu jis paklūsta tiems patiems judesiams, kaip ir įprasta viršutinė dalis.
Todėl galime teigti, kad Žemė yra milžiniška viršūnė, kurios greičio pokyčiai neliko nepastebėti formuojantis jos formai.
Kas sakė, kad žemė apvali? 2014 m. gruodžio 17 d
Jie sako, kad tai...
Tačiau hipotezė, kad mūsų planeta yra sferinė, egzistavo labai seniai. Pirmasis šią mintį VI amžiuje prieš Kristų išsakė senovės graikų filosofas ir matematikas Pitagoras. gyvenęs kitas filosofas Aristotelis Senovės Graikija po dviejų šimtmečių atnešė vaizdiniai įrodymai sferinis: juk per Mėnulio užtemimus Žemė Mėnulyje meta tiksliai apvalų šešėlį!
Pamažu vis plačiau plito mintis, kad Žemė yra erdvėje kabantis ir niekuo neparemtas kamuolys. Praėjo šimtmečiai, žmonės nuo seno žinojo, kad Žemė nėra plokščia ir nesiremia ant banginių ar dramblių... Mes vaikščiojome aplink pasaulį, kirtome savo kamuoliuką tiesiogine to žodžio prasme į visas puses, skraidėme aplink jį lėktuvu, fotografavome iš kosmoso. . Mes net žinome, kodėl ne tik mūsų, bet ir visos kitos planetos, Saulė, žvaigždės, Mėnulis ir kt. dideli palydovai būtent „apvali“, o ne kokia nors kita forma. Galų gale, jie yra dideli ir turi didžiulę masę. Jų savo jėgų gravitacija – gravitacija – siekia suteikti dangaus kūnams rutulio formą.
Net jei atsirastų kokia nors jėga, didesnė už gravitaciją, kuri suteiktų Žemei, tarkime, lagamino formą, pabaiga vis tiek būtų ta pati: kai tik ši jėga nutrūktų, gravitacijos jėga pradėtų ryškėti. vėl surinkite Žemę į rutulį, "traukdami" išsikišusias dalis, kol visi paviršiaus taškai bus vienodu atstumu nuo centro.
Galvokim toliau šia tema...
Ne kamuolys!
Dar XVII a garsus fizikas o matematikas Niutonas padarė drąsią prielaidą, kad Žemė nėra rutulys, tiksliau, ne visai kamuolys. Jis tai padarė ir įrodė matematiškai.
Niutonas „išgręžė“ (protiškai, žinoma!) du susisiekimo kanalus į planetos centrą: vieną iš Šiaurės ašigalio, kitą iš pusiaujo ir „užpildė“ juos vandeniu. Skaičiavimai parodė, kad vanduo nusistovėjo ties skirtingų lygių. Juk poliariniame šulinyje vandenį veikia tik gravitacijos jėga, o pusiaujo šulinyje ji irgi priešinasi išcentrinė jėga. Mokslininkas teigė: kad abi vandens stulpeliai veiktų vienodą slėgį Žemės centre, tai yra, kad jie turėtų vienodo svorio, vandens lygis pusiaujo šulinyje turėtų būti aukštesnis – Niutono skaičiavimais, 1/230 vidutinio planetos spindulio. Kitaip tariant, atstumas nuo centro iki pusiaujo yra didesnis nei iki ašigalio.
Norėdami patikrinti Niutono skaičiavimus, Paryžiaus mokslų akademija 1735–1737 metais išsiuntė dvi ekspedicijas: į Peru ir Laplandiją. Ekspedicijos dalyviams teko matuoti dienovidinių lankus – po 1 laipsnį: vienas – pusiaujo platumose, Peru, kitas – poliarinėse platumose, Laplandijoje. Apdorojęs ekspedicijos duomenis, šiaurinės ekspedicijos vadovas geodezininkas Pierre'as-Louis Maupertuis paskelbė, kad Niutonas buvo teisus: Žemė suspausta ties ašigaliais! Šį Maupertuis atradimą Volteras įamžino... epigramoje:
Fizikos pasiuntinys, drąsus jūreivis,
Įveikęs ir kalnus, ir jūras.
Vilkdamas kvadrantą tarp sniego ir pelkių,
Beveik virsta lape.
Sužinai po daugelio pralaimėjimų.
Ką Niutonas žinojo neišėjęs pro duris.
Veltui Volteras buvo toks sarkastiškas: ar be jo gali egzistuoti mokslas eksperimentinis patvirtinimas jos teorijos?!
Kaip ten bebūtų, dabar tikrai žinome, kad Žemė ties ašigaliais suplota (jei norite, išsitiesusi ties pusiauju). Tačiau jis yra gana ištemptas: poliarinis spindulys yra 6357 km, o pusiaujo - 6378 km, tik 21 km daugiau.
Ar tai atrodo kaip kriaušė?
Tačiau ar galima Žemę vadinti ne kamuoliu, o „plokštu“ rutuliu, būtent revoliucijos elipsoidu? Juk, kaip žinome, jos reljefas nelygus: yra kalnų, yra ir įdubimų. Be to, ji yra pavaldi kitų gravitacinėms jėgoms. dangaus kūnai, pirmiausia Saulė ir Mėnulis. Net jei jų įtaka nedidelė, Mėnulis vis tiek sugeba keliais metrais išlenkti skystojo Žemės apvalkalo – Pasaulio vandenyno – formą, sukurdamas atoslūgius ir atoslūgius. Taigi - į skirtingus taškus„Sukimosi“ spinduliai skiriasi!
Be to, šiaurėje yra „skystas“ vandenynas, o pietuose yra „kietas“ žemynas, padengtas ledu - Antarktida. Pasirodo, kad Žemė neturi visiškai teisinga forma, primena kriaušę, ištiestą link Šiaurės ašigalis. Ir pagal iš esmės jo paviršius toks sudėtingas, kad jo negalima griežtai laikytis matematinis aprašymas. Todėl mokslininkai pasiūlė specialų Žemės formos pavadinimą – geoidą. Geoidas yra netaisyklinga stereometrinė figūra. Jo paviršius maždaug sutampa su Pasaulio vandenyno paviršiumi ir tęsiasi žemyne. Būtent nuo šio geoido paviršiaus matuojamas tas pats „aukštis virš jūros lygio“, kuris nurodytas atlasuose ir žodynuose.
Na, moksliškai:
Geoidas(iš senovės graikų γῆ - Žemė ir kiti graikų εἶδος - vaizdas, pažodžiui "kažkas panašaus į Žemę") - išgaubtas uždaras paviršius, kuris sutampa su vandens paviršiumi jūrose ir vandenynuose ramioje būsenoje ir statmenas gravitacijos krypčiai bet kuriuo metu. Geometrinis korpusas, nukrypstantis nuo sukimosi figūros, sukimosi elipsoidas, atspindintis Žemės gravitacijos potencialo savybes (šalia Žemės paviršiaus). svarbi koncepcija geodezijoje.
1. Pasaulio vandenynai
2. Žemės elipsoidas
3. Santechnikos linijos
4. Žemės kūnas
5. Geoidas
Geoidas apibrėžiamas kaip ekvipotencialus paviršius žemės laukas gravitacija (lygus paviršius), maždaug sutampa su vidutiniu Pasaulio vandenyno vandens lygiu netrikdomoje būsenoje ir sąlyginai tęsiasi po žemynais. Skirtumas tarp tikrojo vidutinio jūros lygio ir geoido gali siekti 1 m.
Pagal apibrėžimą ekvipotencialų paviršių, geoido paviršius visur yra statmenas svambalai.
Geoidas nėra geoidas!
Tiesą sakant, verta pripažinti, kad dėl skirtingų planetos dalių temperatūrų skirtumo ir vandenynų bei jūrų druskingumo, atmosferos slėgis ir kiti veiksniai, vandens paviršiaus paviršius forma nesutampa net su geoidu, bet turi nukrypimų. Pavyzdžiui, Panamos kanalo platumoje lygių skirtumas tarp Ramiojo vandenyno ir Atlanto vandenynai yra 62 cm.
Žemės rutulio formai įtakos turi stiprūs žemės drebėjimai. Vienas iš šių 9 balų žemės drebėjimų įvyko 2004 m. gruodžio 26 d Pietryčių Azija, Sumatroje. Milano universiteto profesoriai Roberto Sabadini ir Giorgio Dalla Via mano, kad jis paliko „randą“ planetos gravitaciniame lauke, dėl kurio geoidas smarkiai išlinko. Norėdami patikrinti šią prielaidą, europiečiai ketina pasiųsti į orbitą naują GOCE palydovą, aprūpintą modernia itin jautria įranga. Tikimės, kad jis greitai mus atsiųs tiksli informacija apie tai, kokią formą Žemė turi šiandien.
2014 m. sausio 31 d
Kaip plokščia, susidėvėjusi moneta
Planeta ilsėjosi ant trijų banginių.
Ir jie sudegino protingus mokslininkus ugnyje -
Tie, kurie tvirtino: „Tai ne apie banginius“.
N. Olevas
Išėjęs į lauką ir apsidairęs kiekvienas gali įsitikinti: Žemė plokščia. Žinoma, yra kalvų ir įdubų, kalnų ir daubų. Bet apskritai jis aiškiai matomas: plokščias, nuožulnus kraštuose. Senoliai tai suprato jau seniai. Jie pamatė, kaip karavanas dingsta horizonte. Lipdami į kalną stebėtojai pastebėjo, kad horizontas plečiasi. Tai lėmė neišvengiamą išvadą: Žemės paviršius yra pusrutulis. Talyje Žemė plūduriuoja kaip medžio gabalas begaliniame vandenyne.
Kada šios idėjos pasikeitė? XIX amžiuje buvo nustatyta klaidinga tezė, kuri vis dar kartojama, kad žmonės Žemę laikė plokščia prieš didžiuosius geografinius atradimus.
Taigi 2007 m. vadove mokytojams „Pamokos apie mus supantį pasaulį“ rašoma: „Ilgą laiką senovės žmonės laikė Žemę plokščia, gulinčia ant trijų banginių ar trijų dramblių ir dengiamą dangaus kupolu. Mokslininkai, iškėlę hipotezę apie Žemės rutulio formą, buvo juokinami, jie persekiojo bažnyčią. Šia hipoteze pirmasis patikėjo šturmanas Kristupas Kolumbas... Mokytojas vaikams gali pasakyti, kad pirmasis žmogus, savo akimis pamatęs, kad Žemė nėra plokščia, buvo kosmonautas Jurijus Gagarinas.“
Tiesą sakant, jau III amžiuje prieš Kristų. senovės graikų mokslininkas Eratostenas Kirėnietis (apie 276-194 m. pr. Kr.) ne tik tvirtai žinojo, kad Žemė yra sfera, bet ir sugebėjo išmatuoti Žemės spindulį, gaudamas 6311 km vertę – su ne didesne paklaida. nei 1 procentas!
Apie 250 m. pr. Kr., graikų mokslininkas Eratostenas pirmą kartą gana tiksliai išmatavo Žemės rutulį. Eratostenas gyveno Egipte, Aleksandrijos mieste. Jis spėjo palyginti Saulės aukštį (ar jos kampinis atstumas iš taško virš galvos, zenitas, kuris vadinamas - zenito atstumas) tuo pačiu metu dviejuose miestuose – Aleksandrijoje (šiaurės Egipte) ir Sienoje (dabar Asuanas, pietų Egipte). Tą dieną Eratostenas tai žinojo vasaros saulėgrįža(birželio 22 d.) Sekm vidurdienį apšviečia dugną gilių šulinių. Todėl šiuo metu Saulė yra savo zenite. Tačiau Aleksandrijoje šiuo metu Saulė yra ne savo zenite, o nutolusi nuo jo 7,2°.
Eratostenas šį rezultatą gavo pakeitęs Saulės zenito atstumą, naudodamas savo paprastą goniometrinį instrumentą – scaphis. Tai tiesiog vertikalus stulpas - gnomonas, pritvirtintas dubens (pusrutulio) apačioje. Skafis sumontuotas taip, kad gnomonas užimtų griežtai vertikalią padėtį (nukreiptas į zenitą Saulės apšviestas stulpas meta šešėlį, padalintą laipsniais). vidinis paviršius skafisa.
Taigi birželio 22 dienos vidurdienį Sienoje gnomonas nemeta šešėlio (Saulė yra savo zenite, jos zenito atstumas yra 0°), o Aleksandrijoje šešėlis nuo gnomono, kaip matyti iš scaphis skalės, pažymėtas. 7,2° padala. Eratosteno laikais atstumas nuo Aleksandrijos iki Sjenės buvo laikomas 5000 Graikijos stadionų (apie 800 km). Visa tai žinodamas Eratostenas palygino 7,2° lanką su visu 360° kampu, o 5000 stadionų atstumą su visu Žemės rutulio perimetru (žymime X raide) kilometrais. Tada iš proporcijos paaiškėjo, kad X = 250 000 stadionų arba maždaug 40 000 km (įsivaizduokite, tai tiesa!).
Jei žinote, kad apskritimo perimetras yra 2πR, kur R yra apskritimo spindulys (o π ~ 3,14), žinant Žemės rutulio perimetrą, nesunku rasti jo spindulį (R):
Stebėtina, kad Eratostenas sugebėjo labai tiksliai išmatuoti Žemę (juk šiandien manoma, kad vidutinis spindulysŽemė 6371 km!).
O šimtą metų prieš jį Aristotelis (384–322 m. pr. Kr.) pateikė tris klasikinius Žemės sferiškumo įrodymus.
Pirma, kada mėnulio užtemimaiŽemės metamo šešėlio kraštas Mėnulyje visada yra apskritimo lankas, o vienintelis kūnas, galintis duoti tokį šešėlį bet kurioje šviesos šaltinio padėtyje ir kryptimi, yra rutulys.
Antra, laivai, tolstantys į jūrą nuo stebėtojo, dėl to palaipsniui neprarandami iš akių ilgas atstumas, ir beveik akimirksniu atrodo, kad jie „paskęsta“, išnyksta už horizonto.
Ir trečia, kai kurias žvaigždes galima pamatyti tik iš tam tikros dalysŽemė, bet jie niekada nėra matomi kitiems stebėtojams.
Tačiau Aristotelis nebuvo Žemės sferiškumo atradėjas, o tik pateikė nepaneigiamų įrodymų apie faktą, kuris buvo žinomas Pitagorui iš Samoso (apie 560-480 m. pr. Kr.). Pats Pitagoras galėjo pasikliauti ne mokslininko, o paprasto jūreivio Skilako iš Kariandės įrodymais, kuris 515 m.pr.Kr. aprašė savo keliones Viduržemio jūroje.
O bažnyčia?
Buvo priimtas sprendimas smerkti heliocentrinė sistema, patvirtintas 1616 metais popiežiaus Pauliaus V. Tačiau Žemės sferiškumo šalininkų persekiojimas m. krikščionių bažnyčios nebuvo. Tai, kad „prieš“ bažnyčia įsivaizdavo Žemę stovinčią ant banginių ar dramblių, buvo išrastas XIX a.
Beje, kodėl jie iš tikrųjų sudegino Giordano Bruno?
Ir vis dėlto bažnyčia padarė savo pėdsaką Žemės formos klausimu.
Iš 265 žmonių, 1519 m. rugsėjo 20 d. išvykusių į kelionę aplink pasaulį, vadovaujant Magelano, tik 18 jūreivių 1522 m. rugsėjo 6 d. grįžo paskutiniu laivu, sergantys ir išsekę. Vietoj pagyrimų komanda gavo viešą atgailą už vieną prarastą dieną dėl judėjimo per laiko juostas aplink Žemę m. į vakarus. Taigi Katalikų bažnyčia nubaudė didvyrišką komandą už klaidą švenčiant bažnyčios datas.
Šis paradoksas pasaulio kelionių ilgą laiką nebuvo pripažintas visuomenėje. Žiulio Verno romane „Aplink pasaulį per 80 dienų“ Phileasas Foggas dėl nežinojimo beveik prarado visą savo turtą. Devintojo dešimtmečio „Mokslas ir gyvenimas“ aprašo konfliktus tarp komandų, grįžtančių iš „aplink pasaulį“ kelionės su apskaitos skyriais, kurie nenori mokėti už papildomą verslo kelionių dieną.
Klaidingos nuomonės ir primityvios idėjos išlieka ne tik bažnyčioje.
Tikriausiai verta atkreipti dėmesį į dar vieną dalyką, faktas yra tas, kad Žemės forma skiriasi nuo rutulio.
Apie tai mokslininkai pradėjo spėlioti dar XVIII amžiuje, tačiau buvo sunku išsiaiškinti, kokia iš tikrųjų yra Žemė – ar ji suspausta ties ašigaliais, ar ties pusiauju. Norėdami tai išsiaiškinti, Prancūzų akademija Mokslai turėjo įrengti dvi ekspedicijas. 1735 m. vienas iš jų išvyko atlikti astronominių ir geodezinių darbų į Peru ir tai darė apie 10 metų Žemės pusiaujo regione, o kitas, Laplandija, 1736–1737 m. dirbo prie Šiaurės. Poliarinis ratas. Dėl to paaiškėjo, kad vieno dienovidinio laipsnio lanko ilgis prie Žemės ašigalių ir jos pusiaujo nėra vienodas. Dienovidinio laipsnis ties pusiauju pasirodė ilgesnis nei didelėse platumose (111,9 km ir 110,6 km). Tai gali atsitikti tik tada, kai Žemė yra suspausta prie polių ir yra ne kamuolys, o kūnas, panašus į formą sferoidinis. Prie sferoido poliarinis spindulys yra mažesnis pusiaujo(žemės sferoido poliarinis spindulys yra beveik trumpesnis už pusiaujo spindulį 21 km).
Gera tai žinoti didysis Izaokas Niutonas (1643–1727) numatė ekspedicijų rezultatus: padarė teisingą išvadą, kad Žemė yra suspausta, todėl mūsų planeta sukasi aplink savo ašį. Apskritai, kuo greičiau sukasi planeta, tuo didesnis turėtų būti jos suspaudimas. Todėl, pavyzdžiui, Jupiterio suspaudimas yra didesnis nei Žemės (Jupiteris žvaigždžių atžvilgiu sugeba apsisukti aplink savo ašį per 9 valandas 50 minučių, o Žemė tik per 23 valandas 56 minutes).
Ir dar vienas dalykas. Tikroji Žemės figūra yra labai sudėtinga ir skiriasi ne tik nuo sferos, bet ir nuo sferoido sukimasis. Tiesa, į šiuo atveju mes kalbame apie apie skirtumą ne kilometrais, o... metrais! Mokslininkai vis dar užsiima tokiu kruopščiu Žemės figūros aiškinimu, tam naudodamiesi specialiais stebėjimais su dirbtiniai palydovaiŽemė. Tad visai gali būti, kad kada nors teks dalyvauti sprendžiant problemą, kurios Eratostenas ėmėsi jau seniai. Tai labai ko žmonėms reikia atveju.
Kokią figūrą geriausia prisiminti mūsų planetoje? Manau, kad kol kas užtenka įsivaizduoti Žemę rutulio pavidalu su uždėtu „papildomu diržu“, savotišku „taškymu“ ant pusiaujo srities. Toks Žemės figūros iškraipymas, paverčiant ją iš sferos į sferoidą, turi nemažų pasekmių. Visų pirma, dėl Mėnulio „papildomo diržo“ pritraukimo Žemės ašis apibūdina kūgį erdvėje maždaug per 26 000 metų. Tai yra judėjimas žemės ašį paskambino precesijos. Dėl to vaidmuo Šiaurės žvaigždė, kuri dabar priklauso α Mažoji Ursa, kurią pakaitomis vaidina kai kurios kitos žvaigždės (ateityje tai taps, pavyzdžiui, α Lyrae – Vega). Be to, dėl to ( precesijos) Žemės ašies judėjimas zodiako ženklai vis daugiau ir daugiau nesutampa su atitinkamais žvaigždynais. Kitaip tariant, praėjus 2000 metų po Ptolemėjo eros, pavyzdžiui, „vėžio ženklas“ nebesutampa su „vėžio žvaigždynu“ ir pan. Tačiau šiuolaikiniai astrologai stengiasi į tai nekreipti dėmesio...
Iš kur kilo ši kvaila idėja apie plokščią Žemę su trimis drambliais / banginiais?
Nprime Thales tikėjo, kad Žemė plūduriuoja vandenyje, kaip medžio gabalas. Anaksimandras įsivaizdavo Žemę cilindro pavidalu (ir nurodė, kad jos skersmuo buvo lygiai tris kartus daugiau aukščio), kurio viršutiniame gale gyvena žmonės. Anaksimenas manė, kad Saulė ir Mėnulis yra plokšti kaip Žemė, tačiau pataisė Anaksimandrą, nurodydamas, kad Žemė, nors ir plokščia, yra ne apvalaus plano, o stačiakampio formos ir neplaukioja vandenyje, o palaikoma suspausto oro. Hekatėjas, remdamasis Anaksimandro idėjomis, sudarė geografinis žemėlapis. Anaksagoras ir Empedoklis tam neprieštaravo įkūrėjams, manydami, kad tokios idėjos neprieštarauja fiziniai dėsniai. Leukipas, laikydamas Žemę plokščia, o atomai, krentantys statmenai šiai plokštumai viena kryptimi, negalėjo suprasti, kaip tada atomai gali susijungti vienas su kitu, sudarydami kūnus – ir pasakė, kad ne, atomai krintant turi kažkaip nukrypti. bent šiek tiek. Demokritas gynyboje plokščia žemė pateikė tokį argumentą: jei Žemė būtų rutulys, tai saulė, besileidžianti ir kylanti, kirstų horizontą apskritimo lanku, o ne tiesia linija, kaip iš tikrųjų. Epikūras išsprendė Leucipą kankinusią atomų kritimo ant plokščios Žemės problemą, priskirdamas atomams laisvą valią, kurios dėka jie savo nuožiūra nukrypsta ir susijungia.
Akivaizdu, kad šie senovės graikų mokslininkai ateistai-materialistai rėmėsi mitologinėmis idėjomis, išdėstytomis poetinė kalba Homero ir Hesiodo VII–VIII amžiuje prieš Kristų. Induistai, šumerai, egiptiečiai ir skandinavai turėjo panašių mitų apie plokščią Žemę. Bet aš nenoriu ten eiti dar toliau - rašau apie ką nors visiškai kitokio. Kaip kuriozą galima paminėti Kosmo Indikoplejaus knygą „Krikščioniškoji topografija“, parašytą 535–547 m., kurioje autorius Žemę pristato kaip plokščią stačiakampį, padengtą išgaubtu dangaus stogu – savotiška krūtine-krūtine. Šią knygą iš karto sukritikavo Kosmo amžininkas Jonas Gramatikas (apie 490-570), kuris tada citavo tas pačias citatas iš Biblijos, kaip ir aš, kad pateisintų Žemės sferiškumą. Oficiali Bažnyčia nesikišo į šį ginčą dėl Žemės formos, ji daug labiau nerimavo dėl eretiškų ginčų dalyvių – Kosmas buvo nestorianas, o Jonas – triteistas ir monofizitas. Bazilijus Didysis nepritarė tokiems ginčams, laikydamas, kad jų tema nesusijusi su tikėjimo klausimais.
Jei pradėsite ieškoti dramblių/banginių, tai pirmiausia galite atsiversti kadaise populiarų slavų liaudies dvasinės literatūros kūrinį - „Balandžio knyga“, kur yra eilėraštis: „Žemė pastatyta ant septynių stulpų. . Liaudies legenda apie Balandžių knygą grįžtama prie „knygos su septyniais antspaudais“ 5-ame Jono Teologo Apreiškimo skyriuje, o eilutė apie banginius pasiskolinta iš apokrifų „Trijų hierarchų pokalbis“. Išskirtinis slavų tautosakos kolekcionierius A. N. Afanasjevas rašė: „Tarp mūsų paprastų žmonių sklando legenda, kad pasaulis stovi ant didžiulio banginio nugaros, o kai šis monstras, nuslopintas svorio. žemės ratas, vizgina uodegą, tada įvyksta žemės drebėjimas. Kiti teigia, kad nuo neatmenamų laikų keturi banginiai tarnavo kaip atrama žemei, kad vienas iš jų mirė, o jo mirtis buvo priežastis. pasaulinis potvynis ir kitos revoliucijos visatoje; kai mirs ir kiti trys, tuo metu ateis pasaulio pabaiga. Žemės drebėjimas įvyksta, nes banginiai, atsigulę ant šono, apsiverčia į kitą pusę. Jie taip pat sako, kad pradžioje buvo septyni banginiai; bet kai žemę apsunkino žmonių nuodėmės, visi keturi pateko į Etiopijos bedugnę, o Nojaus dienomis visi ten nukeliavo. Taigi kilo bendras potvynis“. Kai kurie kalbininkai įtaria, kad iš tikrųjų jūros gyvūnai su tuo neturi nieko bendra, tačiau mes kalbame apie Žemės tvirtinimą keturiuose jos kraštuose, nes senovės slavų kalboje šaknis „banginis“ reiškė „kraštą“. Šiuo atveju vėl grįžtame prie Kosmos Indikoplovo, kurio smalsi knyga apie stačiakampę Žemę buvo labai populiari Rusijoje tarp paprastų žmonių.
„Plokščios žemės draugija“
Na, o norėdamas pagaliau pralinksminti pavargusį skaitytoją, atkreipsiu dėmesį į tokį kuriozą, bet visišką beprotybę, kaip mūsų šviesuolio „Plokščios Žemės draugijos“ egzistavimas. Tačiau Plokščios Žemės draugija egzistavo nuo 1956 m XXI pradžiosšimtmečius ir įskaitytas į jį geresni laikai iki 3000 narių. Žemės nuotraukas iš kosmoso jie laikė netikrais, o kitus faktus – autoritetų ir mokslininkų sąmokslu.
Plokščios Žemės draugijos ištakos buvo Anglų išradėjas Samuelis Rowbothamas (1816-1884), kuris teigė, kad Žemė buvo plokščia XIX a. Jo pasekėjai įkūrė Visuotinę Zetetic draugiją. JAV Rowbothamo idėjas perėmė Johnas Alexanderis Dowie, 1895 metais įkūręs krikščionių katalikų bažnyčią. apaštalų bažnyčia. 1906 m. Dowie pavaduotojas Wilbur Glenn Voliva tapo bažnyčios vadovu ir pasisakė už plokščią žemę iki savo mirties 1942 m. 1956 m. Samuelis Shentonas atgaivino Pasaulinę Zetetikos draugiją, pavadintą Tarptautinės plokščios žemės draugija. 1971 m. draugijos prezidentu jį pakeitė Charlesas Johnsonas. Per tris Johnsono prezidentavimo dešimtmečius draugijos rėmėjų skaičius gerokai išaugo – nuo kelių narių iki maždaug 3 tūkst. skirtingos šalys. Draugija platino informacinius biuletenius, lankstinukus ir kt. panašią literatūrą, kuris pasisakė už plokščios Žemės modelį. Savo lyderių atstovaujama visuomenė įrodinėjo, kad žmogaus nusileidimas Mėnulyje buvo apgaulė, nufilmuota Holivude pagal Arthuro C. Clarke'o arba Stanley'io Kubricko scenarijų. Charlesas Johnsonas mirė 2001 m dabarties akimirka Kyla abejonių dėl tolimesnės Tarptautinės plokščios žemės draugijos egzistavimo. Anot visuomenės šalininkų, visos vyriausybės Žemėje įsitraukė į visuotinį sąmokslą, siekdamos apgauti žmones. Kai Samueliui Shentonui buvo parodytos Žemės nuotraukos iš orbitos ir paklaustas, ką apie jas mano, jis atsakė: „Lengva suprasti, kaip tokios nuotraukos gali apgauti neišmanantį žmogų.
