Gezegenimizdeki hemen hemen tüm eğitimli insanlar onun yuvarlak olduğunu biliyor. Elbette bunun aksini iddia eden rakamlar da var. Bu konuyla ilgili yüzyıllardır yapılan araştırmalar, uzaydan çekilen fotoğraflar ve gezi raporları da bunu yalanlıyor. Ancak çoğu kişi için küresel şekil tartışılmaz bir gerçektir. Dünya neden yuvarlaktır? Hangi güçlerin etkisi altında modern biçimini aldı?
Keşif tarihi
Dünyanın yuvarlak olduğunu kim kanıtladı? Antik Yunan ve Romalı düşünürler bile gezegenin şekli hakkında konuşuyorlardı. İşte en yetkili bilim adamlarının isimleri: Pisagor, Theophrastus, Parmenides, Milet Anaximander (Pisagor'un öğretmeni). Birkaç yüz yıl sonra Aristoteles bu gerçeğin deneysel kanıtını ortaya koydu:
- Tüm nesneler (tek bir ağırlık merkezine sahip olan) aynı açıyla düşer.
- Dünya Ay'ın üzerine gölge düşürdüğünde (ay tutulmaları sırasında), bu gölgenin yuvarlak bir dış çizgisi vardır.
Bir yüz yıl daha sonra Eratosthenes gezegenimizin yarıçapını ve meridyeninin uzunluğunu hesapladı. Doğru, kullandığı birimler modern birimlere dönüştürülemez. Bu nedenle hesaplamalarının güvenilirliğini doğrulamak (veya çürütmek) mümkün olmadı.
Ferdinand Magellan ilk dünya gezisini yaptı. Bu, gezegenin küresel şeklinin pratik kanıtıydı. Kopernik, gök cisimlerinin Kozmos'taki konumu üzerine çalışmasını yazdıktan sonra. Özellikle Dünya'nın Güneş'in etrafında döndüğünü ve aynı zamanda kendi ekseni etrafında da döndüğünü söyledi. Ancak Polonyalı bilim adamının çalışmaları dini nedenlerden dolayı yasaklandı. Yine Orta Çağ.
"Dükkandaki yoldaşlarının" yanında Newton vardı. Gezegenimizin bir toptan farklı olması gerektiğini belirten ilk bilim insanıdır. Takipçileri bu gerçeği kanıtlamayı başardı. Ama yine de yuvarlak. Geometrinin önerdiği gibi mükemmel değil ama yine de...
Gezegen neden yuvarlak bir şekil aldı?
Gezegenimizin sıvı kütlelerden oluştuğunu unutmamamız gerekiyor. Ve oldukça büyük ve ağır bir vücut olduğundan, yerçekimi kuvveti iç ve dış basıncı en iyi şekilde dağıtır. Yani tüm yüzey merkezden eşit uzaklıkta sabitlendi.
Ve ayrıca kendi yerçekimi. Ağırlıksızlık koşullarında kütle merkezinden merkezcil olarak hareket eder. Uzayda var olan tüm büyük cisimler küresel bir şekle sahiptir. Bir yağmur damlasına bakın. Bu aynı zamanda sıvı bir cisimdir. Uzayda, ağırlıksızlıkta küresel hale gelir. Doğru, damla yüzey gerilimi tarafından bir şekilde dışarı çekiliyor. Ancak Dünya'da ağırlıksızlık yoktur.
Gezegenimiz de dönmesi nedeniyle küresel hale geldi. Durmadan kendi ekseni etrafında dönüyor. Ve büyük bir hızla. Bir cam üfleyicinin nasıl çalıştığını gördünüz mü? Bir top yapması gerekiyorsa, bir parça sıvı camı hızla döndürür.
İç (gezegenin bileşimi) ve dış faktörlerin etkisi altında bir “top” oluştu. Ancak bu etki aynı zamanda Dünya'nın topoğrafyasının neden çok çeşitli olduğunu da açıklıyor. Çöküntüler ve çıkıntılar gezegenin mükemmel bir küre olmasını engelliyor. O bir top ama geleneksel bir top, geometrik değil.
Dönme nedeniyle gezegen kutuplarda bir miktar düzleşmiştir. Ayrıca pürüzlü yüzeyler de var. Sonuç tamamen yeni ve benzersiz bir şekil olan geoiddir. Bilim adamları bu terimi Dünya'nın şekline atıfta bulunmak için icat ettiler.
Herhangi birine gezegenimizin şeklinin nasıl olduğunu sorarsanız, tereddüt etmeden cevap verecektir: bir top. Gerçekten de, N. A. Maksimov, O. V. Krylova ve diğerleri gibi çeşitli yazarlar tarafından coğrafyanın ilk dersi için okul ders kitapları gezegenimizi bir top veya küre olarak konumlandırıyor. Sonuçta, dünyanın kabuklarına bile küre denir: litosfer, hidrosfer, atmosfer, biyosfer, jeosfer. "Küre, tüm noktaları merkezden eşit uzaklıkta olan kapalı bir yüzeydir" - açıklayıcı sözlük tarafından verilen tanım budur. Yunanca “sphaira” kelimesi top anlamına gelir. Gerçekten mi? Modern jeodezik araştırmalar, Dünya'nın şeklinin karmaşık olduğunu göstermektedir: okyanus tabanının yüzeyi, olduğu gibi, Dünya'nın merkezine yakın, çöküktür ve kıtaların yüzeyi bunun tersidir. Bu nedenle gezegenimiz doğru oranlara sahip değil.
Bu nedenle sorun, okul ders kitabındaki veriler ile bilimsel literatürdeki Dünya'nın şeklinin tanımına ilişkin veriler arasında bir tutarsızlıktan kaynaklanmaktadır. Coğrafi atlasın ilk sayfasında Dünya'nın iki görüntüsü var. Bunlardan biri, Dünya'nın bir top şeklinde olduğunu açıkça gördüğümüz uzaydan bir görüntü; diğeri ise, insanların Dünya'nın hareketsiz olduğuna ve bir tür desteğe sahip olması gerektiğine inandıkları eskilerin ikamet ettikleri yer hakkındaki fikirleridir. Bu nedenle, eski insanlar - Babilliler - Dünya'nın kendisinin okyanus yüzeyinde yüzdüğünü düşünüyorlardı ve örneğin eski Hindular, Dünya'nın yüzen bir kaplumbağanın arkasında duran dört filin üzerinde durduğuna inanıyorlardı.
Atalarımız, Dünya'nın devasa bir okyanusun yüzeyinde yüzen üç büyük balinanın sırtında durduğunu hayal ediyordu. Ershov'un "Küçük Kambur At" adlı masalında bile Ivanushka, sırtında köyler olan, erkekler arabalara binen, tarlalarda çavdar yetiştirilen ve aynı zamanda balinanın yüzdüğü bir balinanın üzerinde patenle uçuyor. Deniz Okyanusu.
Sorun daha da kötüleşiyor: Peki Dünya nasıl bir şekle sahip; düz mü, yuvarlak mı, yoksa başka bir şekil mi?
Üstelik bazı halklar, insanların yaşadığı düz yüzeyde kesilmiş bir ağacın alçak bir kütüğüne benzediğine inanıyordu. Gezegenimizi destekleyen bu kadar büyük balinalar veya filler ancak masallarda bulunabilir. Tüm hayvanların yemek yemesi ve üremesi gerektiği bilinmektedir. Buna ek olarak, tek bir hayvan birkaç yüz yıldan fazla yaşamaz; yaşlanır ve ölür; hiçbir hayvanın yalnızca tüm Dünyanın ağırlığına değil, küçük bir dağın ağırlığına bile dayanamayacağı gerçeğinden bahsetmiyorum bile. Babillilerin Dünya'nın okyanus yüzeyinde bir tahta parçası gibi yüzdüğü düşüncesi de yanlıştır. Sonuçta Dünya su üzerinde yüzdüğü için çok ağırdır. Bir okyanusta yüzebilse bile bu okyanusun suyunun da bir şeyler tarafından desteklenmesi gerekirdi.
Bu çalışmanın amacı, pratik fiziksel deney ve teorik bilimsel verileri kullanarak Dünya figürünün oluşum kalıplarını incelemektir.
Çalışma sırasında aşağıdaki görevler çözüldü:
1. Dünyanın gerçek şekline ilişkin görüşlerin geliştirilmesine ilişkin teorik materyal sistematik hale getirilmiştir.
2. Gezegenimizin şekli fiziksel aletler kullanılarak deneysel olarak incelenmiştir.
Atanan görevler, çeşitli verilerin ampirik ve karşılaştırmalı analiz yöntemleri kullanılarak çözüldü.
Bu çalışmanın önemi, en basit gibi görünen konu hakkında kapsamlı bir bilgi sistematizasyonu içermesinde yatmaktadır; disiplinlerarası bağlantılar geniş çapta gösterilmektedir - birkaç konunun birbirine entegrasyonu: fizik ve coğrafya, tarih ve coğrafya.
1. BÖLÜM Dünyanın küresel şeklinin kanıtı.
İnsanlar uzun zamandır Dünya'nın şekli sorusuyla ilgileniyorlar. Dünyanın küresel şekli fikrinin kökenleri, Pisagor ve onun takipçileri olan Pisagorcuların öğretileriyle ayrılmaz bir şekilde bağlantılıdır: İnsan düşüncesi tarihinde ilk kez, Dünya'nın küresel şekli fikri Dünya ve kozmosu oluşturan simetrik olarak düzenlenmiş küreler mantıksal olarak tutarlı bir şekilde takip edildi.
Aristoteles ve takipçileri, coğrafyanın belirli bir bilgi sistemi olarak oluşmasında önemli rol oynayan Dünya'nın küreselliğini kanıtladılar.
Eratosthenes, Dünya'nın küreselliğini değerlendirdi ve yalnızca gezegenin gerçek şeklinin bilimsel kanıtının coğrafyanın gerekli temeli olabileceğini fark etti. Bu arada “coğrafya” terimini ilk kez Eratosthenes kullanmıştır.
Gökyüzünün dünya yüzeyiyle birleşiyor gibi görünen çizgide, yani ufuk çizgisinde, uzun nesnelerin nasıl kaybolduğunu veya göründüğünü gözlemleyerek Dünya'nın dışbükey olduğuna ikna olabilirsiniz. Tepeler, ormanlar, dağlar onu bizden saklıyor. Ancak denizde ufuk çizgisi açıkça görülüyor. Bu nedenle dünya yüzeyinin dışbükey olduğunu ilk fark eden denizciler oldu.
Kıyıya yaklaşan denizciler, ilk başta dağların yalnızca tepelerinin göründüğünü, yaklaştıkça dağların tabanları görünene kadar gözlerinin önünde büyüdüğünü gördüler.
Kıyıdan uzaklaşırken bunun tersi gözlemlendi - dağlar denize batıyor gibiydi: önce kıyıdaki ayakları ve yapıları gözden kayboldu, sonra zirveleri gözden kayboldu.
Eğer Dünya düz olsaydı dağlar gözden kaybolmazdı, aksine biz onlardan uzaklaştıkça küçülürdü. Yüzlerce kilometre uzaktaki sıradan evleri nasıl görüyorsak, onlar da yüzlerce kilometre öteden aynı rahatlıkla görülebiliyordu. Gerçekte dağ ufukta kaybolduğunda en güçlü teleskopla bile görülemez. Ancak yüksek bir yere tırmanırsanız ufukta kaybolan gemi tekrar görülebilir. Yüksek yerlere tırmandığınızda (hatta evlerin çatıları bile olabilirler), ufkun genişlediğini fark edeceksiniz.
Ufkun genişlemesi, dünya yüzeyinin dışbükeyliğinin kanıtlarından biridir: Dünya düz olsaydı bu fenomen gözlemlenmezdi.
Dünya yüzeyinin dışbükeyliğinin ikinci kanıtı, meridyen boyunca hareket ederken ufkun üzerinde yeni yıldızların ortaya çıkmasıdır. Moskova'dan St. Petersburg'a seyahat ederseniz, Tver'de Kutup Yıldızı ufkun üzerinde Moskova'dan daha yüksekte ve St. Petersburg'da daha da yüksekte duracaktır. Bunun nedeni, Tver'in Moskova'nın neredeyse 20 kuzeyinde olması ve St. Petersburg'un 40 olmasıdır.
Bu tür gözlemler, dünya yüzeyinin her yerde (karada ve denizde) düz değil, dışbükey olduğunu göstermektedir.
Dünyanın küreselliğinin üçüncü kanıtı, dolunay sırasında, Dünya'nın Güneş ile Ay arasında olduğu sırada görülebilen Dünya'nın gölgesinin ortaya çıkmasıdır. Güneş tarafından aydınlatıldığından uzaya Ay'ın üzerine düşebilecek bir gölge düşürür. Ardından tam veya kısmi bir ay tutulması meydana gelir: Dünyanın gölgesi dolunayın ışık diskinin üzerine doğru hareket eder ve dünyanın gölgesinin kenarı her zaman yuvarlaktır. , duvardaki bir portakalın gölgesinin aynısı.
Dördüncü kanıt, Keşif Çağı'nda, İspanyol denizci Ferdinand Magellan'ın 1519-1522'deki yolculuğu sırasında ortaya çıktı. Sürekli batıya doğru yelken açarak Atlantik Okyanusu'nu geçti, kendi adını taşıyan boğazdan Güney Amerika'yı dolaşarak Pasifik Okyanusu'na girdi. Tek yönde seyreden filo, Hint Okyanusu'nu geçerek Ümit Burnu üzerinden Atlantik'e girdi, yani dünyanın dört bir yanına yelken açtı.
Doğru, dünyayı dolaşmak henüz Dünya'nın küreselliğini kanıtlamıyor. Kabak veya salatalığa benzer bir şekle sahip olsaydı, etrafta da sürülebilirdi.
Beşinci delil, ufkun dairesel çizgisidir. Eğer Dünya'nın şekli bir topa yakın olmasaydı, ufuk tam bir daire şeklinde olmazdı.
Bu kanıt, 15. yüzyılda Alman bilim adamı Martin Beheim'ın dünyanın bir modelini - bir küre - inşa etmesine izin verdi.
Altıncı kanıt - modern - Dünya'nın uzaydan çekilen fotoğraflarıdır.
2. BÖLÜM TEORİK: DÜNYANIN GERÇEK ŞEKLİ
Ancak gezegenler arası istasyonlardan ve yörüngedeki uydulardan alınan bir görüntü, Dünyamızın mükemmel bir küre olmaktan uzak olduğunu doğrulamayı mümkün kıldı.
Bu ilk kez 1672'de Fransız gökbilimci Charles Richet tarafından fark edildi. Ve ona bu konuda yardımcı oldular. kol saati! Sarkaçlı sıradan yürüyüşçüler. Bilim insanı, Paris'te düzgün çalışan saatinin Güney Amerika'ya taşınırken birdenbire gecikmeye başladığını fark etti. Richet ilk başta suçun ısı olduğunu varsaydı, çünkü ekvatorun yakınında bulunan Cayenne'de hava Paris'tekinden çok daha sıcaktı: “Sıcaklığın etkisi altında metal genişledi, sarkaç uzadı ve böylece saat başladı. gecikmek," diye mantık yürüttü araştırmacı. Ancak hesaplama saatin 4 dakika gerilemeye başladığını gösterdi! Pratikte olduğu gibi günde sıcaklık farkının olması gerekiyor. 2000!
Paradoksun gerçek nedeni ancak 1787'de Isaac Newton tarafından açıklandı. Saat gecikmesinin nedeninin, Dünya'nın kendi ekseni etrafında dönmesi (ekvatorda doğrusal hız Paris'tekinden biraz daha yüksektir) ve gezegenimizin kutuplardaki basıklığı olduğunu düşündü. Dünyanın kendi ekseni etrafında dönmesi kutuplarda düzleşmeye neden olur, böylece ekvatordaki tüm noktalar merkezden kutuplara göre 21 km daha uzakta olur. Böylece Dünya, çok daha az sıkıştırılmış olmasına rağmen mandalina şeklindedir.
Newton'un hesaplamaları 18. yüzyılda İngiliz bilim adamı McLaurin tarafından geliştirildi. Dünyanın kavun şekline (sferoid) sahip olduğunu kanıtladı.
1834'te, oldukça karmaşık hesaplamalar yoluyla, Alman bilim adamı Jacobi, başka bir ismin Dünya'nın şekline daha uygun olduğunu keşfetti: üç eksenli elipsoid.
Daha fazla değişiklik resmi karmaşıklaştırdı: Gezegenin belirli bir "armut biçimli" görünümü kaydedildi.
Dünyanın şeklinin incelenmesi, Dünya'nın sadece dönme ekseni boyunca değil, ekvator düzleminde de sıkıştırıldığını, yani ekvatorun çaplarının aynı uzunlukta olmadığını göstermiştir. Bu sıkıştırma küçüktür, ancak mevcuttur. Ancak Dünya bilardo topu gibi pürüzsüz değil. Tepeleri, dağ sıraları, vadileri, deniz ve okyanus çöküntüleri vardır. Bu nedenle bilim adamları okyanus seviyesini dünyanın yüzeyi olarak kabul ediyorlar. Eğer tüm kıtaları öyle derin kanallarla kesersek, tüm okyanuslar ve denizler birbirine bağlanırsa, okyanusların aynı seviyesi zihinsel olarak kıtalara kadar uzatılabilir. Bu kanallardaki seviye Dünya'nın yüzeyi olarak alınmıştır. Sıkıştırılmış bir elipsoidin yüzeyinden biraz farklıdır.
Dünyanın bu gerçek formuna GEOID (coğrafi - Dünya, kimlik - form) adı verildi.
3. BÖLÜM PRATİK: DÜNYANIN GERÇEK ŞEKLİ
Dünya kendi ekseni etrafında dönmektedir. Deneysel olarak, küresel bir cismin şeklinin kendi ekseni etrafında dönerken nasıl değiştiğini gözlemleyebilirsiniz.
Deney 1. Birbirine bağlanan ve dikey bir çubukla sabitlenen iki esnek çemberi dönme hareketine ayarlamak için kullanılan yardımcı bir cihaz olan bir makineyi ele alalım. Sonuç, plakaların meridyenleri simgelediği ve bağlantı çubuğunun Dünya'nın eksenini simgelediği bir küre modelidir. Üst bağlantı noktası çubuk boyunca serbestçe hareket edebilir. Cihazı bir santrifüj makinesine yerleştirelim ve döndürmeye başlayalım. Çemberlerin düzleşmeye başladığını göreceğiz. Kolu ne kadar hızlı döndürürsek, "kutuplar" o kadar düzleşir.
Deney 2. Yani Dünya'nın dönüşü şekline yansıdı. Bunun neden olduğu, bir damla bitkisel yağın su ve alkol karışımı içinde döndürüldüğü başka bir deneyle gösterilmiştir.
Su ve alkol karışımını, bitkisel yağın içinde yüzmeyeceği veya batmayacağı oranda bir bardağa dökün. Ancak o zaman yağ bir top şeklini alacaktır. Daha sonra ince bir çubuğun üzerindeki hafif bir fırıldağı dikkatlice yağ topunun içine sokun. Döner tabla döndükçe yağ topu yavaş yavaş dönmeye başlar ve ne kadar hızlı dönerse kendi ekseni boyunca o kadar düzleşir.
Böylece Dünya'nın basıklığı kendi dönüşüyle açıklanmaktadır. Ve dönen bir cisim olarak kendi ekseni etrafında 24 saatte tam bir devrim yapan Dünya, küre değil, küresel veya dönüş elipsoidi şeklindedir.
Diğer dönen gök cisimleri de benzer şekilde düzleştirilmiştir. Örneğin Jüpiter, yüksek dönüş hızı (her 10 saatte bir devir) nedeniyle oldukça düzleşmiştir. Ve bir ayda kendi ekseni etrafında bir devrim yapan Ay, pratikte düzleşmemiş ve top şeklindedir.
ÇÖZÜM.
Böylece, Dünya'nın küresel şekline ilişkin kanıtları inceledikten sonra, tüm canlılar gibi Dünya'nın da yalnızca kendi doğal şekline sahip olduğu ve bu şeklin, dönüş hızı da dahil olmak üzere çeşitli kuvvetlerden etkilendiği sonucuna vardım. kendi ekseni ve Güneş etrafında, Ay'ın ve diğer gezegenlerin yerçekimi.
Ve hiç şüphe yok ki Dünya dönen bir toptur. Aynı zamanda sıradan bir topaçla aynı hareketlere uyar.
Dolayısıyla Dünya'nın, şeklinin oluşumunda hızındaki değişiklikler gözden kaçmayan dev bir tepe olduğunu söyleyebiliriz.
Dünyanın yuvarlak olduğunu kim söyledi? 17 Aralık 2014
Bunun... olduğunu söylüyorlar.
Ancak gezegenimizin küresel olduğu hipotezi çok uzun zamandır mevcuttu. Bu fikri M.Ö. 6. yüzyılda ilk dile getiren kişi antik Yunan filozofu ve matematikçi Pisagor'du. İki yüzyıl sonra Antik Yunan'da yaşayan başka bir filozof, Aristoteles, küreselliğin görsel kanıtını sağladı: Sonuçta, ay tutulmaları sırasında Dünya, Ay'ın üzerine tam olarak yuvarlak bir gölge düşürür!
Yavaş yavaş, Dünya'nın uzayda asılı duran ve hiçbir şey tarafından desteklenmeyen bir top olduğu fikri giderek daha yaygın hale geldi. Yüzyıllar geçti, insanlar Dünya'nın düz olmadığını, balinaların ya da fillerin üzerinde durmadığını uzun zamandır biliyorlardı... Dünyayı dolaştık, topumuzu kelimenin tam anlamıyla her yöne doğru geçtik, bir uçakla onun etrafında uçtuk, uzaydan fotoğrafını çektik. . Hatta sadece bizimkinin değil, diğer tüm gezegenlerin, Güneş'in, yıldızların, Ay'ın ve diğer büyük uyduların neden başka bir şekilde değil de "yuvarlak" olduğunu bile biliyoruz. Sonuçta büyükler ve muazzam bir kütleye sahipler. Kendi çekim kuvvetleri (yerçekimi) gök cisimlerine küresel bir şekil verme eğilimindedir.
Yer çekiminden daha büyük, Dünya'ya örneğin bir çanta şeklini verecek bir kuvvet ortaya çıksa bile sonuç yine aynı olacaktır: Bu kuvvetin etkisi sona erdiğinde yerçekimi kuvveti artmaya başlayacaktır. Yüzeydeki tüm noktalar merkezden eşit uzaklıkta olana kadar çıkıntılı parçaları "içeri çekerek" Dünya'yı tekrar bir top halinde toplayın.
Bu konu üzerinde düşünmeye devam edelim...
Top değil!
17. yüzyılda ünlü fizikçi ve matematikçi Newton, Dünya'nın bir top olmadığına, daha doğrusu tam anlamıyla bir top olmadığına dair cesur bir varsayımda bulundu. Bunu varsaydı ve matematiksel olarak kanıtladı.
Newton gezegenin merkezine doğru (tabii ki zihinsel olarak!) iki iletişim kanalı "deldi": biri Kuzey Kutbu'ndan, diğeri ekvatordan ve bunları suyla "doldurdu". Hesaplamalar suyun farklı seviyelerde çökeldiğini gösterdi. Sonuçta, kutupsal bir kuyuda suya yalnızca yerçekimi kuvveti etki eder, ancak ekvator kuyusunda buna merkezkaç kuvveti de karşı çıkar. Bilim adamı şunu savundu: Her iki su sütununun da Dünya'nın merkezine aynı basıncı uygulaması, yani eşit ağırlığa sahip olmaları için, Newton'un hesaplamalarına göre ekvator kuyusundaki su seviyesinin daha yüksek olması gerekir. Gezegenin ortalama yarıçapının 1/230'u. Başka bir deyişle merkezden ekvatora olan mesafe direğe olandan daha fazladır.
Newton'un hesaplamalarını kontrol etmek için Paris Bilimler Akademisi 1735 - 1737'de Peru ve Lapland'a iki sefer gönderdi. Keşif üyeleri meridyen yaylarını ölçmek zorundaydı - her biri 1 derece: biri Peru'da ekvator enlemlerinde, diğeri Laponya'da kutup enlemlerinde. Kuzey keşif gezisinin başkanı jeodezist Pierre-Louis Maupertuis, keşif verilerini işledikten sonra Newton'un haklı olduğunu açıkladı: Dünya kutuplardan sıkıştırıldı! Maupertuis'in bu keşfi Voltaire tarafından bir epigramla ölümsüzleştirildi:
Fiziğin elçisi, cesur denizci,
Hem dağları hem de denizleri aşmış olmak.
Çeyreği kar ve bataklıkların arasında sürüklemek,
Neredeyse bir Lapp'a dönüşmek üzereyim.
Pek çok kayıptan sonra öğrendin.
Newton'un kapıdan çıkmadan bildikleri.
Voltaire'in bu kadar alaycı olması boşunaydı: Teorileri deneysel olarak doğrulanmadan bilim nasıl var olabilir?!
Öyle olsa bile, artık Dünya'nın kutuplarda düzleştiğini (dilerseniz ekvatorda uzandığını) kesin olarak biliyoruz. Ancak biraz uzamış: kutup yarıçapı 6357 km, ekvator yarıçapı ise 6378 km, yani sadece 21 km daha fazla.
Armut gibi mi görünüyor?
Bununla birlikte, Dünya'yı bir top olmasa da "basık" bir top, yani dönme elipsoidi olarak adlandırmak mümkün müdür? Sonuçta, bildiğimiz gibi, rahatlaması dengesiz: dağlar var, çöküntüler de var. Ayrıca başta Güneş ve Ay olmak üzere diğer gök cisimlerinin çekim kuvvetlerinden de etkilenir. Etkileri küçük olsa bile Ay, Dünya'nın sıvı kabuğunun - Dünya Okyanusunun - şeklini birkaç metre bükerek gel-gitler yaratma yeteneğine sahiptir. Bu, "dönme" yarıçaplarının farklı noktalarda farklı olduğu anlamına gelir!
Ayrıca kuzeyde “sıvı” bir okyanus, güneyde ise buzla kaplı “katı” bir kıta var - Antarktika. Dünyanın tamamen düzenli bir şekle sahip olmadığı, Kuzey Kutbu'na doğru uzanan bir armudu andırdığı ortaya çıktı. Ve genel olarak yüzeyi o kadar karmaşıktır ki katı bir matematiksel tanımlamaya uygun değildir. Bu nedenle, bilim adamları Dünya'nın şekli için özel bir isim önerdiler - jeoid. Jeoid düzensiz bir stereometrik şekildir. Yüzeyi yaklaşık olarak Dünya Okyanusunun yüzeyine denk gelir ve anakarada devam eder. Atlaslarda ve sözlüklerde belirtilen “deniz seviyesinden yükseklik” tam olarak bu jeoid yüzeyinden ölçülür.
Bilimsel olarak:
Jeoid(eski Yunanca γῆ - Dünya ve diğer Yunanca εἶδος - görünüm, kelimenin tam anlamıyla "Dünya gibi bir şey") - denizlerde ve okyanuslarda sakin bir durumda ve yerçekimi yönüne dik su yüzeyiyle çakışan dışbükey kapalı bir yüzey Herhangi bir noktada. Dönme şeklinden sapan geometrik bir cisim. Jeodezide önemli bir kavram olan, Dünya üzerindeki (Dünya yüzeyine yakın) yerçekimi potansiyelinin özelliklerini yansıtan bir devrim elipsoidi.
1. Dünyanın okyanusları
2. Dünyanın elipsoidi
3. Çekül hatları
4. Dünyanın Bedeni
5. Jeoid
Jeoid, yaklaşık olarak Dünya Okyanusunun bozulmamış bir durumda ortalama su seviyesine denk gelen ve kıtaların altına şartlı olarak uzanan, dünyanın yerçekimi alanının (düz yüzey) eşpotansiyel yüzeyi olarak tanımlanır. Gerçek ortalama deniz seviyesi ile jeoid arasındaki fark 1 m'ye ulaşabilir.
Eşpotansiyel yüzeyin tanımı gereği, jeoidin yüzeyi her yerde çekül hattına diktir.
Jeoid, geoid değildir!
Tamamen dürüst olmak gerekirse, gezegenin farklı yerlerindeki sıcaklık farklılıkları ve okyanusların ve denizlerin tuzluluğu, atmosferik basınç ve diğer faktörler nedeniyle su yüzeyinin şeklinin yeryüzüyle bile örtüşmediğini kabul etmeye değer. jeoid, ancak sapmaları var. Örneğin Panama Kanalı'nın enleminde Pasifik ve Atlantik okyanusları arasındaki seviye farkı 62 cm'dir.
Güçlü depremler aynı zamanda Dünya'nın şeklini de etkiler. Bu 9 büyüklüğündeki depremlerden biri de 26 Aralık 2004'te Güneydoğu Asya'da Sumatra'da meydana geldi. Milan Üniversitesi profesörleri Roberto Sabadini ve Giorgio Dalla Via, bunun gezegenin çekim alanında bir "yara izi" bıraktığına ve bunun da jeoidin önemli ölçüde bükülmesine neden olduğuna inanıyor. Bu varsayımı test etmek için Avrupalılar, yüksek hassasiyete sahip modern ekipmanlarla donatılmış yeni bir GOCE uydusunu yörüngeye göndermeyi planlıyor. Yakında Dünya'nın bugünkü şekline ilişkin doğru bilgileri bize göndereceğini umuyoruz.
31 Ocak 2014
Düz, yıpranmış bir madeni para gibi
Gezegen üç balinanın üzerinde duruyordu.
Ve akıllı bilim adamlarını ateşlerde yaktılar -
Israr edenler: "Konu balinalarla ilgili değil."
N. Olev
Dışarıya çıkıp etrafına bakan herkes Dünya'nın düz olduğuna ikna olabilir. Elbette tepeler ve çöküntüler, dağlar ve vadiler var. Ancak genel olarak açıkça görülüyor: düz, kenarlarda eğimli. Kadim insanlar bunu uzun zaman önce anladılar. Ufukta kaybolan kervanı gördüler. Dağa tırmanan gözlemciler ufkun genişlediğini fark ettiler. Bu kaçınılmaz sonuca yol açtı: Dünya'nın yüzeyi bir yarım küredir. Thales'te Dünya sonsuz bir okyanusta bir tahta parçası gibi yüzüyor.
Bu fikirler ne zaman değişti? 19. yüzyılda, büyük coğrafi keşiflerden önce insanların Dünya'nın düz olduğu yönündeki yanlış bir tez ortaya atılmıştı ve bu tez hala kopyalanıyordu.
Bu nedenle, öğretmenlere yönelik 2007 tarihli “Çevremizdeki dünyaya dair dersler” kılavuzu şöyle diyor: “Uzun bir süre, eski insanlar Dünya'nın düz olduğunu, üç balinanın veya üç filin üzerinde yattığını ve gökyüzünün kubbesiyle kaplandığını düşünüyorlardı... Dünyanın küresel şekline dair hipotez ortaya atan bilim adamlarına güldüler, kiliseye zulmettiler. Bu hipoteze ilk inanan denizci Kristof Kolomb'du... Öğretmen çocuklara, Dünya'nın düz olmadığını kendi gözleriyle gören ilk kişinin kozmonot Yuri Gagarin olduğunu anlatabilir.”
Aslında, zaten MÖ 3. yüzyılda. antik Yunan bilim adamı Cyrene'li Eratosthenes (M.Ö. 276-194) yalnızca Dünya'nın bir küre olduğunu kesin olarak bilmekle kalmadı, aynı zamanda Dünya'nın yarıçapını da ölçerek 6311 km'lik bir değer elde etmeyi başardı - artık olmayan bir hatayla yüzde 1'den fazla!
MÖ 250 civarında Yunan bilim adamı Eratostenes ilk kez dünyayı bu kadar doğru ölçtü. Eratosthenes Mısır'ın İskenderiye şehrinde yaşadı. Güneş'in yüksekliğini (veya başının üzerindeki bir noktaya olan açısal mesafesini) karşılaştırmayı tahmin etti. zirve, buna denir - zirve mesafesi) aynı anda iki şehirde - İskenderiye (kuzey Mısır'da) ve Siena (şimdi Aswan, güney Mısır'da). Eratosthenes yaz gündönümünde (22 Haziran) Güneş'in bu noktada olduğunu biliyordu. öğlen derin kuyuların dibini aydınlatır. Bu nedenle bu zamanda Güneş zirvededir. Ancak İskenderiye'de şu anda Güneş zirvede değil, ondan 7,2 derece uzakta.
Eratosthenes bu sonucu, basit gonyometrik aleti olan scaphis'i kullanarak Güneş'in zenit mesafesini değiştirerek elde etti. Bu sadece dikey bir direktir - bir kasenin (yarımküre) dibine sabitlenmiş bir güneş saati mili. Scaphis, gnomonun kesinlikle dikey bir pozisyon alması için kurulur (zirveye doğru yönlendirilir). Güneş tarafından aydınlatılan direk, sphisin iç yüzeyinde derecelere bölünmüş bir gölge oluşturur.
Yani 22 Haziran günü öğle saatlerinde Siena'da gnomon gölge oluşturmaz (Güneş zirvededir, zirve mesafesi 0°'dir) ve İskenderiye'de gnomonun gölgesi, scaphis ölçeğinde görülebileceği gibi işaretlenmiştir. 7,2°'lik bir bölüm. Eratosthenes zamanında İskenderiye'den Syene'ye olan mesafe 5.000 Yunan stadyumu (yaklaşık 800 km) olarak kabul ediliyordu. Bütün bunları bilen Eratosthenes, 7,2°'lik bir yayı 360°'lik dairenin tamamıyla, 5000 stadyum mesafesini ise dünyanın tüm çevresiyle (X harfiyle gösterelim) kilometre cinsinden karşılaştırmıştı. Daha sonra orandan X = 250.000 stadyum veya yaklaşık 40.000 km olduğu ortaya çıktı (bunun doğru olduğunu hayal edin!).
Bir dairenin çevresinin 2πR olduğunu biliyorsanız, burada R, dairenin yarıçapıdır (ve π ~ 3,14), kürenin çevresini bilerek, yarıçapını (R) bulmak kolaydır:
Eratosthenes'in Dünya'yı çok doğru bir şekilde ölçebilmesi dikkat çekicidir (sonuçta bugün Dünya'nın ortalama yarıçapının 6371km!).
Ve ondan yüz yıl önce Aristoteles (M.Ö. 384-322) Dünya'nın küreselliğine dair üç klasik kanıt sunmuştu.
Birincisi, ay tutulmaları sırasında Dünya'nın Ay'a düşürdüğü gölgenin kenarı her zaman bir daire yayı şeklindedir ve ışık kaynağının herhangi bir konumunda ve yönünde böyle bir gölge oluşturabilen tek cisim bir toptur.
İkincisi, gözlemciden denize doğru hareket eden gemiler, uzun mesafe nedeniyle yavaş yavaş gözden kaybolmuyor, neredeyse anında "batıyor", ufkun ötesinde kayboluyor.
Üçüncüsü, bazı yıldızlar Dünya'nın yalnızca belirli yerlerinden görülebilir, ancak diğer gözlemciler tarafından asla görülemez.
Ancak Aristoteles, Dünya'nın küreselliğini keşfeden kişi değildi; yalnızca Samoslu Pisagor'un (M.Ö. 560-480) bildiği bir gerçeğin reddedilemez kanıtını sunmuştu. Pisagor'un kendisi bir bilim adamının değil, MÖ 515'te Kariande'li basit bir denizci olan Skilacus'un kanıtlarına güvenmiş olabilir. Akdeniz'deki yolculuklarını anlattı.
Peki ya kilise?
1616'da Papa V. Paul tarafından onaylanan güneş merkezli sistemi kınama kararı vardı. Ancak Hıristiyan kiliselerinde Dünya'nın küresel şeklini destekleyenlere yönelik herhangi bir zulüm yoktu. Kilisenin "önce" Dünya'yı balinaların veya fillerin üzerinde durduğunu hayal etmesi 19. yüzyılda icat edildi.
Bu arada Giordano Bruno'yu gerçekten neden yaktılar?
Ve yine de kilise Dünyanın şekli meselesine damgasını vurdu.
20 Eylül 1519'da Magellan'ın önderliğinde dünya turuna çıkan 265 kişiden sadece 18 denizci, 6 Eylül 1522'de gemilerin sonuncusuyla hasta ve bitkin bir şekilde geri döndü. Mürettebat, onur yerine, Dünya çevresindeki zaman dilimlerinde batıya doğru ilerlemenin bir sonucu olarak kaybedilen bir gün için kamuya açık bir pişmanlık aldı. Böylece Katolik Kilisesi, kahraman ekibi kilise tarihlerini kutlamadaki hatalarından dolayı cezalandırdı.
Dünyayı dolaşmanın bu paradoksu toplumda uzun süredir tanınmıyordu. Jules Verne'in 80 Günde Devr-i Alem adlı romanında Phileas Fogg cehalet yüzünden neredeyse tüm servetini kaybediyordu. 80'li yılların “Bilim ve Yaşam”ı, “dünya turu” gezisinden dönen ekipler ile fazladan bir günlük iş seyahati için ödeme yapmak istemeyen muhasebe departmanları arasındaki çatışmaları anlatıyor.
Yanılgılar ve ilkel fikirler yalnızca kilisede devam etmiyor.
Muhtemelen bir noktaya daha dikkat çekmekte fayda var; gerçek şu ki, Dünya'nın şekli toptan farklı.
Bilim adamları bunu 18. yüzyılda tahmin etmeye başladılar, ancak Dünya'nın gerçekte nasıl olduğunu - kutuplardan mı yoksa ekvatordan mı sıkıştırıldığını bulmak zordu. Bunu anlamak için Fransız Bilimler Akademisi'nin iki seferi donatması gerekiyordu. 1735'te biri astronomi ve jeodezik çalışmalar yapmak üzere Peru'ya gitti ve bunu yaklaşık 10 yıl boyunca Dünya'nın ekvator bölgesinde yaptı, diğeri Lapland ise 1736-1737'de Kuzey Kutup Dairesi yakınında çalıştı. Sonuç olarak meridyenin bir derecelik yay uzunluğunun Dünya'nın kutuplarında ve ekvatorunda aynı olmadığı ortaya çıktı. Ekvatorda meridyen derecesinin yüksek enlemlere göre (111,9 km ve 110,6 km) daha uzun olduğu ortaya çıktı. Bu ancak Dünya sıkıştırıldığında gerçekleşebilir kutuplarda ve bir top değil, şekil olarak ona benzeyen bir cisimdir küresel. Sferoidde kutupsal yarıçap daha küçüktür ekvator(Dünyanın küresel küresinin kutup yarıçapı ekvator yarıçapından neredeyse daha kısadır) 21 kilometre).
Büyük Isaac Newton'un (1643-1727) keşif gezilerinin sonuçlarını öngördüğünü bilmek faydalıdır: Doğru bir şekilde Dünya'nın sıkıştırıldığı sonucuna vardı, bu yüzden gezegenimiz kendi ekseni etrafında dönüyor. Genel olarak, bir gezegen ne kadar hızlı dönerse, sıkışması da o kadar büyük olmalıdır. Bu nedenle, örneğin Jüpiter'in sıkışması Dünya'nınkinden daha fazladır (Jüpiter yıldızlara göre kendi ekseni etrafında 9 saat 50 dakikada, Dünya ise yalnızca 23 saat 56 dakikada dönmeyi başarır).
Ve ilerisi. Dünyanın gerçek şekli çok karmaşıktır ve yalnızca küreden değil aynı zamanda küreselden de farklıdır. rotasyon. Doğru, bu durumda kilometre cinsinden değil, metrelik bir farktan bahsediyoruz! Bilim adamları, bu amaçla yapay Dünya uydularından özel olarak yürütülen gözlemleri kullanarak, bugüne kadar hala Dünya'nın şeklini bu kadar kapsamlı bir şekilde iyileştirmeye çalışıyorlar. Yani bir gün Eratosthenes'in uzun zaman önce üstlendiği sorunun çözümünde yer almak zorunda kalmanız oldukça olası. Bu insanların gerçekten ihtiyaç duyduğu bir şey.
Gezegenimizde hatırlamanız gereken en iyi rakam nedir? Şimdilik Dünya'yı, üzerine ekvator bölgesine bir tür "tokat" takan bir "ek kuşak" takılmış bir top şeklinde hayal etmeniz yeterli sanırım. Dünya'nın şeklinin, onu bir küreden küresel bir şekle dönüştüren bu şekilde çarpıtılmasının önemli sonuçları vardır. Özellikle Ay'ın "ek kuşak"ı çekmesi nedeniyle, Dünya'nın ekseni yaklaşık 26.000 yılda uzayda bir koniyi tarif etmektedir. Dünya ekseninin bu hareketine denir devinimsel. Sonuç olarak, şu anda α Ursa Minor'a ait olan Kuzey Yıldızı'nın rolü, dönüşümlü olarak diğer bazı yıldızlar tarafından oynanır (gelecekte, örneğin α Lyrae - Vega olacaktır). Üstelik bundan dolayı ( devinimsel) dünya ekseninin hareketi Burç simgeleri gittikçe daha fazlası karşılık gelen takımyıldızlarla örtüşmüyor. Yani Ptolemaios döneminden 2000 yıl sonra örneğin “Yengeç burcu” artık “Yengeç burcu” ile örtüşmüyor vs. Ancak modern astrologlar buna dikkat etmemeye çalışıyorlar...
Üç filin/balinanın olduğu bu aptalca düz Dünya fikri nereden geldi?
Nprime Thales, Dünya'nın suda bir tahta parçası gibi yüzdüğüne inanıyordu. Anaximander, Dünya'yı üst ucunda insanların yaşadığı bir silindir şeklinde hayal etti (ve çapının yüksekliğinin tam üç katı olduğunu belirtti). Anaximenes, Güneş ve Ay'ın Dünya kadar düz olduğuna inanıyordu, ancak Anaximander'ı düzelterek, Dünya'nın düz olmasına rağmen yuvarlak değil, dikdörtgen olduğunu ve suda yüzmediğini, ancak basınçlı hava ile desteklendiğini belirtti. Hecataeus, Anaximander'ın fikirlerinden yola çıkarak coğrafi bir harita hazırladı. Anaksagoras ve Empedokles bu tür fikirlerin fizik kanunlarına aykırı olmadığını düşünerek kuruculara buna itiraz etmediler. Dünyanın düz olduğunu ve atomların bu düzleme dik olarak tek yönde düştüğünü düşünen Leucippus, atomların nasıl birbirleriyle bağlantı kurarak cisimler oluşturduğunu anlayamadı ve hayır, atomların düşerken bir şekilde sapması gerektiğini söyledi. en azından biraz. Demokritos, düz bir Dünya'yı savunurken şu argümanı ileri sürdü: Eğer Dünya bir küre olsaydı, o zaman güneş, batarken ve doğarken, ufku gerçekte olduğu gibi düz bir çizgide değil, bir daire yayı üzerinde keserdi. . Epikuros, Leucippus'a eziyet eden atomların düz bir Dünya'ya düşmesi sorununu, atomların özgür iradesine atfederek, onların kendi iradeleriyle sapıp birleşebilmelerini sağlayarak çözdü.
Bu antik Yunan ateist-materyalist bilim adamlarının, M.Ö. 7-8. yüzyıllarda Homeros ve Hesiod'un şiirsel diliyle ifade ettiği mitolojik fikirlere dayandıkları açıktır. Hindular, Sümerler, Mısırlılar ve İskandinavyalıların düz bir Dünya hakkında benzer mitleri vardı. Ama daha da ileri gitmek istemiyorum; tamamen farklı bir şey hakkında yazıyorum. Bir merak olarak, Cosmas Indicopleus'un 535 ile 547 yılları arasında yazdığı, yazarın Dünya'yı dışbükey bir gökyüzü çatısıyla kaplı düz bir dikdörtgen - bir tür göğüs-sandık olarak sunduğu "Hıristiyan Topografyası" kitabına dikkat çekilebilir. Bu kitap, Cosmas'ın çağdaşı John the Grammar (c. 490-570) tarafından hemen eleştirildi ve o daha sonra benim Dünya'nın küreselliğini gerekçelendirmek için İncil'den yaptığım alıntıların aynısını aktardı. Resmi Kilise, Dünya'nın şekli hakkındaki bu anlaşmazlığa müdahale etmedi; tartışmacıların sapkın görüşleri konusunda çok daha fazla endişeliydi - Cosmas bir Nasturiydi ve John bir triteist ve Monofizitti. Büyük Basil, konularının inanç meseleleriyle ilgili olmadığını düşünerek bu tür anlaşmazlıkları tasvip etmiyordu.
Filleri/balinaları aramaya başlarsanız, öncelikle Slav halk-ruhani edebiyatının bir zamanlar popüler olan eseri olan “Güvercin Kitabı”na dönebilirsiniz; burada bir ayet vardır: “Dünya yedi sütun üzerine kurulmuştur. .” Güvercinler Kitabı hakkındaki halk efsanesi, İlahiyatçı Yuhanna'nın Vahiy kitabının 5. bölümündeki "yedi mühürlü kitap"a kadar uzanır ve balinalarla ilgili ayet, "Üç Hiyerarşinin Konuşması" kıyametinden ödünç alınmıştır. Slav folklorunun seçkin koleksiyoncusu A.N. Afanasyev şöyle yazdı: “Sıradan halkımız arasında dünyanın devasa bir balinanın sırtında durduğuna ve dünya çemberinin ağırlığıyla bastırılan bu canavarın kuyruğunu hareket ettirdiğine dair bir efsane var. deprem meydana gelir. Diğerleri, çok eski zamanlardan beri dört balinanın dünyaya destek olarak hizmet ettiğini, bunlardan birinin öldüğünü ve onun ölümünün küresel sel ve evrendeki diğer ayaklanmaların nedeni olduğunu iddia ediyor; diğer üçü de öldüğünde, o zaman dünyanın sonu gelecek. Balinaların yan yatarak diğer tarafa dönmesi nedeniyle deprem meydana gelir. Ayrıca başlangıçta yedi balinanın olduğunu söylüyorlar; ama dünya insan günahlarıyla ağırlaştığında, dört kişi Habeşistan'ın uçurumuna gitti ve Nuh'un günlerinde hepsi oraya gitti. Ve böylece genel bir sel yaşandı." Bazı dilbilimciler aslında deniz hayvanlarının bununla hiçbir ilgisinin olmadığından şüpheleniyorlar, ancak eski Slav dilinde "balina" kökü "kenar" anlamına geldiğinden, Dünya'yı dört kenarına sabitlemekten bahsediyoruz. Bu durumda, dikdörtgen Dünya hakkındaki ilginç kitabı Rusya'da sıradan insanlar arasında çok popüler olan Kosma Indikoplov'a tekrar dönüyoruz.
"Düz Dünya Topluluğu"
Eh, nihayet yorgun okuyucuyu eğlendirmek için, "Düz Dünya Toplumu" nun aydınlanmış zamanlarımızda varoluşu gibi bir merak ama tam bir çılgınlığa işaret edeceğim. Ancak Düz Dünya Topluluğu 1956'dan 21. yüzyılın başına kadar varlığını sürdürdü ve en iyi zamanlarında 3.000'e kadar üyesi vardı. Dünyanın uzaydan çekilmiş fotoğraflarının sahte olduğunu ve diğer gerçeklerin yetkililerin ve bilim adamlarının bir komplosu olduğunu düşünüyorlardı.
Düz Dünya Topluluğu'nun kökenleri, 19. yüzyılda Dünya'nın düz şeklini kanıtlayan İngiliz mucit Samuel Rowbotham'a (1816-1884) dayanıyordu. Takipçileri Universal Zetetic Society'yi kurdu. Amerika Birleşik Devletleri'nde Rowbotham'ın fikirleri, 1895'te Hıristiyan Katolik Apostolik Kilisesi'ni kuran John Alexander Dowie tarafından benimsendi. 1906'da Dowie'nin yardımcısı Wilbur Glenn Voliva kilisenin başına geçti ve 1942'deki ölümüne kadar düz bir dünyanın savunuculuğunu yaptı. 1956'da Samuel Shenton, Dünya Zetetik Topluluğu'nu Uluslararası Düz Dünya Topluluğu adı altında yeniden canlandırdı. 1971'de Charles Johnson tarafından derneğin başkanlığına getirildi. Johnson'ın başkanlığının otuz yılı boyunca, derneğin destekçilerinin sayısı önemli ölçüde arttı; birkaç üyeden çeşitli ülkelerden yaklaşık 3.000 kişiye çıktı. Dernek, düz Dünya modelini savunan haber bültenleri, broşürler ve benzeri literatür dağıttı. Liderleri tarafından temsil edilen topluluk, insanın aya ayak basmasının bir aldatmaca olduğunu ve Hollywood'da Arthur C. Clarke ya da Stanley Kubrick'in senaryosundan filme alındığını savundu. Charles Johnson 2001'de öldü ve Uluslararası Düz Dünya Topluluğu'nun varlığı artık şüpheli. Toplumun destekçilerine göre, dünyadaki tüm hükümetler insanları kandırmak için küresel bir komplonun içine girmiş durumda. Samuel Shenton'a Dünya'nın yörüngeden çekilmiş fotoğrafları gösterilip bunlar hakkında ne düşündüğü sorulduğunda şu yanıtı verdi: "Bu tür fotoğrafların cahil bir insanı nasıl kandırabileceğini görmek kolaydır."
