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
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.
и еще немного интересного про Землю: например вот Когда узнали, что Земля круглая? или Когда впервые сфотографировали Землю из космоса . А вот вы знаете например Почему материки и части света так называются? и еще вот недавно сообщали, что
+
Оригинал взят у masterok
в
Давно потерянный континент обнаружен на дне Индийского океана
В начале 2013 года геологами были найдены доказательства того, что под океаном, между Мадагаскаром и Индией, разбросаны затопленные остатки древнего микроконтинента.
Доказательством стала находка на Маврикии - вулканическом острове, лежащем примерно в 900 км к востоку от Мадагаскара. Тамошним старейшим базальтам около 8,9 млн лет, утверждает геолог Бьёрн Ямтвейт из Университета Осло (Норвегия). Но тщательный анализ песка с двух местных пляжей позволил выявить где-то двадцать цирконов - кристалликов силиката циркония, которые обладают высокой стойкостью к эрозии и химическим изменениям. Они намного древнее.
Эти цирконы образовались в гранитах и других вулканических породах по крайней мере 660 млн лет назад. Одному из кристаллов не меньше 1,97 млрд лет.
Г-н Ямтвейт и его коллеги предполагают, что породы, содержащие эти цирконы, возникли во фрагментах древней континентальной коры, находящейся под Маврикием. По-видимому, сравнительно недавние извержения вулканов доставили осколки коры на поверхность, где цирконы оказались среди песка в результате эрозии.
Исследователи подозревают также, что под дном Индийского океана лежит множество фрагментов той континентальной коры. Анализ гравитационного поля Земли выявил несколько областей, где океаническая кора намного толще обычного - 25–30 км вместо привычных 5–10 км.
Эта аномалия может оказаться остатками суши, которую учёные предлагают назвать Мавриция (Mauritia). Вероятно, она разделилась с Мадагаскаром, когда тектонический рифтогенез и растяжение морского дна заставили Индийский субконтинент начать движение из южной части Индийского океана в северо-восточном направлении. Последующее растяжение и истончение коры в этой области привело к опусканию фрагментов Мавриции, которые на тот момент состояли из острова или архипелага общей площадью примерно в три Крита.
Учёные выбрали для анализа песок, а не местные породы, дабы убедиться, что цирконы, нечаянно застрявшие в дробильном оборудовании после предыдущих исследований, не загрязнили свежие образцы.
«В песке мы нашли циркон, — говорит профессор университета Осло Тронд Торсвик, возглавлявший исследование, — который обычно содержится в континентальной коре. Причем, найденные нами цирконы очень и очень древние».
Ближайшее обнажение континентальной коры, где ещё можно найти цирконы Мавриции, находится глубоко под водой. Кроме того, цирконы добыты в таких местах Маврикия, куда люди практически не заходят и едва ли могли принести их с собой. В то же время кристаллы слишком велики, чтобы их мог доставить туда ветер.
Примерно, 85 миллионов лет назад, приводит Би-би-си слова профессора Торсвика, когда Индия начала отделяться от Мадагаскара, микроконтинент сломался и ушел под воду. Сохранились лишь незначительные его остатки, например, Сейшелы.
«Нам нужны данные сейсмологического характера, чтобы получить сведения о геологической структуре находящейся на дне океана породы», — пояснил профессор Торсвик.
«Или же можно начать раскопки на дне океана, но это будет стоить колоссальных денег», — подчеркнул он.
Родиния — суперконтинент, который, как считается, образовался около миллиарда лет назад. В то время Земля состояла из одной гигантской части суши и одного гигантского океана. Родиния считается древнейшим из известных суперконтинентов, однако его позиция и очертания до сих пор остаются предметом споров ученых и экспертов.
Вот самая распространенная версия:
Когда-то мы могли бы (если бы жили в то время, конечно) пешком дойти от Австралии до Северной Америки. Многие жившие в то время существа не раз совершали такие переходы. В то время как тяжелые железосодержащие породы погружались глубже, за несколько сотен миллионов лет формируя ядро, легкие каменистые породы, поднимаясь на поверхность, образовывали кору. Гравитационное сжатие и радиоактивный распад еще сильнее нагревали внутренние области Земли. В связи с возрастанием температуры от поверхности к центру нашей планеты возникали фокусы напряженности на границе с корой (там, где конвективные кольца мантийного вещества сходятся в восходящий поток.)
Под воздействием течений мантии литосферные плиты находятся в постоянном движении, отсюда возникают вулканы, землетрясения и дрейф материков. Континенты смещаются относительно друг друга непрерывно, но, так как скорость их смещения равна примерно 1 сантиметр в год, мы не замечаем этого движения. Тем не менее, если сравнить положения материков через миллиарды лет, сдвиги становятся ощутимыми. Теория дрейфа материков впервые была выдвинута в 1912 г. немецким географом Альфредом Вегенером, когда он заметил, что границы Африки и Южной Америки похожи, будто кусочки одной мозаики. Позже, после исследования дна океана, его теория подтвердилась. Кроме того, был сделан вывод о том, что Северный и Южный магнитные полюса за последние 10 миллионов лет менялись местами 16 раз! Наша планета формировалась постепенно: исчезло многое, что было раньше, а сейчас есть то, что отсутствовало в прошлом. Не сразу на планете появился и свободный кислород. До протерозоя, несмотря на то, что жизнь на планете уже была, атмосфера состояла лишь из углекислого газа, сероводорода, метана и аммиака. Учеными были найдены древнейшие отложения, явно не подвергавшиеся окислению.
Например, речная галька из пирита, который отлично реагирует с кислородом. Если этого не произошло, значит, кислорода к тому времени еще не было. Кроме того, 2 миллиарда лет назад вообще отсутствовали потенциальные источники, способные вырабатывать кислород. И по сей день исключительным источником кислорода в атмосфере являются фотосинтезирующие организмы. В начале истории Земли вырабатываемый архейскими анаэробными микроорганизмами кислород почти сразу тратился на окисление растворенных соединений, горных пород и газов в атмосфере. Молекулярного кислорода почти не существовало; он, кстати, был ядовит для большинства существовавших в то время организмов. К началу палеопротерозойской эры все поверхностные породы и газы в атмосфере уже были окислены, и кислород оставался в атмосфере в свободном виде, что привело к кислородной катастрофе. Ее значение в том, что она глобально изменила положение сообществ на планете.
Если раньше большую часть Земли населяли анаэробные организмы, то есть те, которым не нужен кислород и для которых он является ядовитым, то теперь эти организмы отошли на второй план. Первое же место заняли те, кто раньше был в меньшинстве: аэробные организмы, раньше существовавшие лишь на ничтожно малом пространстве скопления свободного кислорода, теперь смогли «расселиться» по всей планете, за исключением тех небольших участков, где кислорода было недостаточно. Над азотно-кислородной атмосферой образовался озоновый экран, и космические лучи почти прекратили пробиваться к поверхности Земли. Следствием этого является уменьшение парникового эффекта и глобальное изменение климата. 1,1 миллиардов лет назад на нашей планете был один гигантский континент – Роди́ния (от русск. Родина) и один океан – Миро́вия (от русск. мировой). Этот период называют «ледяным миром», так как на нашей планете в то время было очень холодно. Родиния считается древнейшим материком на планете, однако существуют предположения, что до нее существовали еще континенты.
Родиния распалась 750 миллионов лет назад, по-видимому, из-за восходящих тепловых потоков в земной мантии, которые вздували отдельные области суперконтинента, растягивая кору и заставляя ее ломаться в этих местах. Хотя живые организмы существовали до разлома Родинии, но только в кембрийском периоде начали появляться животные с минеральным скелетом, пришедшим взамен мягких тел. Это время иногда называют «кембрийским взрывом», в этот же момент сформировался следующий суперконтинент – Пангея (греч. Πανγαία – всеземля). Совсем недавно, 150-220 миллионов лет назад (а для Земли это совсем ничтожный возраст) Пангея распалась на Гондвану, «собранную» из современных Южной Америки, Африки, Антарктиды, Австралии и острова Индостан, и Лавразию – второй суперконтинет, состоящий из Евразии и Северной Америки. Спустя десятки миллионов лет, Лавразия раскололась на Евразию и Северную Америку, которые, как известно, существуют и по сей день. А еще через 30 миллионов лет Гондвана разделилась на Антарктиду, Африку, Южную Америку, Австралию и Индию, которая является субконтинентом, то есть имеет собственную континентальную плиту. Движение материков продолжается и сейчас.
Предположительно, наши континенты вновь столкнутся и образуют новый суперконтинент, которому уже дали имя – Пангея Ультима. Термин Pangaea Ultima и саму теорию о появлении материка придумал американский геолог Кристофер Скотезе, который, используя различные методы расчета движения литосферных плит, установил, что слияние может произойти где-то через 200 миллионов лет. Последняя Пангея, как иногда называют этот континент в России, будет почти вся покрыта пустынями, а на северо-западе и юго-востоке будут находиться огромные горные хребты. .
Для меня тот факт, что наша планета круглая, очевиден чуть ли не с детсадовского возраста. И потому, стоит мне прочитать про то, что очередной «мудрец» убеждает нас в том, что Земля плоская, хочется биться головой об стенку. Аристотель столько лет назад смог найти доказательства шарообразности планеты , а некоторые в 21 веке не могут удосужиться даже их прочитать!
До Аристотеля
Древние люди во что только не верили! Кто считал, что планета стоит на китах , кто думал, что в устройстве мира замешаны черепахи со слонами . С фантазией у них явно было лучше, чем с научными знаниями.
Но общая идея была такова, что на чем бы Земля не стояла, она плоская. Но понемногу эти представления стали меняться.
Началось все еще до Аристотеля. Предположил, что планета имеет форму шарика, Пифагор .
Строил он свою идею на таких рассуждениях:
- Все в мире стремится к гармонии в своем устройстве.
- Земля – тоже не исключение. Значит, и она должна быть наиболее правильной формы.
- А самая правильная форма , по мнению Пифагора, - шар . Значит, Земля тоже шар, все логично.
Само собой, такая аргументация никого не убедила. И тогда за дело взялся Аристотель, предложивший гораздо более весомые доводы.
Аристотель и его доказательства
Первое доказательство связано с приплывающими с моря кораблями . Если за ними наблюдать, заметен странный оптический эффект: сначала заметно приближение мачт , а только потом – всего остального.
А ведь если бы кораблик плыл на плоскости, такого явления бы не возникало. Вся его передняя часть должна бы была появиться в поле зрения в один момент.
Второе доказательство – наблюдаемые лунные затмения. На нашем спутнике в определенные дни можно заметить тень, которая делает Луну менее яркой . Если приглядеться, заметно, что эта тень круглая . И раз оставляет ее наша планета, то и сама Земля тоже просто обязана иметь такую форму.
Но тут можно было бы сказать, что Земля – не шар, а просто круглый диск. Опровергает это предположение третье доказательство – звезды. На разных концах планеты будут видны разные части звездного неба , что подтверждает: Земля просто обязана иметь сферическую форму.
Люди давно знают, что Земля круглая, и находят все новые и новые способы показать, что наш мир не плоский. И все же, даже в 2016 году, на планете довольно много людей, которые твердо уверены в том, что Земля не круглая. Это страшные люди, они, как правило, верят в теории заговора, и с ними трудно спорить. Но они существуют. Как и «Общество плоской Земли». Смешно становится при одной мысли об их возможных аргументах. Но история нашего вида была интересной и изворотливой, опровергались даже твердо устоявшиеся истины. Вам не придется прибегать к сложным формулам, чтобы развеять теорию заговора плоской Земли.
Достаточно взглянуть вокруг и десять раз проверить: Земля однозначно, неизбежно, совершенно и абсолютно не плоская на 100%.
Сегодня люди уже знают, что Луна - это не кусочек сыра и не игривое божество, а явления нашего спутника хорошо объясняет современная наука. Но древние греки понятия не имели, что это такое, и в поисках ответа сделали несколько проницательных наблюдений, которые позволили людям определить форму нашей планеты.
Аристотель (который сделал довольно много наблюдений о сферической природе Земли) заметил, что во время лунных затмений (когда орбита Земли помещает планету точно между Солнцем и Луной, порождая тень) тень на лунной поверхности - круглая. Эта тень и есть Земля, а отбрасываемая ей тень прямо указывает на сферическую форму планеты.
Поскольку Земля вращается (поищите информацию на тему эксперимента с «маятником Фуко», если сомневаетесь), овальная тень, которая рождается в ходе каждого лунного затмения, говорит не только о том, что Земля круглая, но и не плоская.
Корабли и горизонт
Если вы недавно были в порту или просто прогуливались по пляжу, вглядываясь в горизонт, вы могли заметить очень интересное явление: приближающиеся корабли не просто «появляются» из горизонта (как должны были бы, будь мир плоским), а скорее выходят из моря. Причина того, что корабли буквально «выходят из волн», в том, что наш мир не плоский, а круглый.
Представьте себе муравья, который идет по поверхности апельсина. Если смотреть на апельсин с близкого расстояния, нос к плоду, вы увидите, как тело муравья медленно поднимается над горизонтом ввиду кривизны поверхности апельсина. Если проделать этот эксперимент с длинной дорогой, эффект будет другой: муравей будет медленно «материализоваться» в поле зрения, в зависимости от того, насколько острое у вас зрение.
Смена созвездий
Это наблюдение первым сделал Аристотель, который объявил Землю круглой, наблюдая за сменой созвездий при пересечении экватора.
Вернувшись из поездки в Египет, Аристотель заметил, что «в Египте и на Кипре наблюдаются звезды, которых не видели в северных регионах». Это явление можно объяснить лишь тем, что люди смотрят на звезды с круглой поверхности. Аристотель продолжал и заявил, что сфера Земли «небольших размеров, ведь в противном случае эффект такой легкой перемены местности не проявился бы так скоро».
Тени и палочки
Если вы воткнете палочку в землю, она даст тень. Тень движется по мере течения времени (на основе этого принципа древние люди изобрели солнечные часы). Если бы мир был плоским, две палочки в разных местах производили бы одну и ту же тень.
Но этого не происходит. Потому что Земля круглая, а не плоская.
Эратосфен (276–194 гг. до н. э.) использовал этот принцип, чтобы рассчитать окружность Земли с хорошей точностью.
Чем выше, тем дальше видно
Стоя на плоском плато, вы смотрите в сторону горизонта от вас. Вы напрягаете свои глаза, затем достаете любимый бинокль и смотрите через него, насколько могут видеть глаза (с помощью бинокулярных линз).
Затем вы взбираетесь на ближайшее дерево - чем выше, тем лучше, главное - не уронить бинокль. И снова смотрите, напрягая глаза, через бинокль за горизонт.
Чем выше вы заберетесь, тем дальше будет видно. Обычно мы склонны связывать это с препятствиями на Земле, когда за деревьями не видно леса, а за каменными джунглями - свободы. Но если вы будете стоять на идеально чистом плато, без каких-либо препятствий между вами и горизонтом, вы увидите намного больше свысока, чем с земли.
Все дело в кривизне Земли, конечно, и этого не было бы, будь Земля плоской.
Полет на самолете
Если вы когда-либо вылетали из страны, особенно куда подальше, вы должны были заметить два интересных факта о самолетах и Земле:
Самолеты могут лететь по относительно прямой линии очень долго и не падают за край мира. Они также могут летать вокруг Земли без остановки.
Если вы посмотрите в окно во время трансатлантического перелета, вы в большинстве случаев увидите кривизну земли на горизонте. Лучший вид кривизны был на «Конкорде», но этого самолета давно уж нет. С нового самолета Virgin Galactic горизонт должен быть абсолютно изогнутым.
Взгляните на другие планеты!
Земля отличается от других, и это бесспорно. В конце концов, у нас есть жизнь, и мы не находили пока планет с жизнью. Однако все планеты обладают схожими характеристиками, и было бы логично предположить, что если все планеты ведут себя определенным образом или демонстрируют конкретные свойства - особенно если планеты разделены расстоянием или сложились при различных обстоятельствах - то и наша планета аналогична.
Другими словами, если существует так много планет, которые образовались в разных местах и в разных условиях, но обладают схожими свойствами, вероятнее всего, и наша планета будет таковой. Из наших наблюдений стало ясно, что планеты круглые (а поскольку мы знали, как они образовались, мы знаем и почему у них такая форма). Нет никакой причины думать, что наша планета не будет такой же.
В 1610 году Галилео Галилей наблюдал вращение спутников Юпитера. Он описал их как маленькие планеты, вращающиеся вокруг большой планеты - и это описание (и наблюдение) не понравилось церкви, поскольку бросало вызов геоцентрической модели, в которой все вертелось вокруг Земли. Это наблюдение показало также и то, что планеты (Юпитер, Нептун, а позже и Венера) сферические и вращаются вокруг Солнца.
Плоскую планету (нашу или любую другую) будет настолько невероятно наблюдать, что перевернет практически все, что мы знаем о формировании и поведении планет. Это не только изменит все, что мы знаем о формировании планет, но и о формировании звезд (поскольку наше Солнце должно вести себя по-другому, приноравливаясь к теории плоской Земли), о скорости и движении космических тел. Короче, мы не просто подозреваем, что наша Земля круглая - мы это знаем.
Существование часовых поясов
В Пекине сейчас 12 ночи, полночь, солнца нет. В Нью-Йорке 12 пополудни. Солнце в зените, хотя его и трудно разглядеть под облаками. В Аделаиде, Австралия, час тридцать утра. Солнце взойдет очень нескоро.
Это можно было бы объяснить лишь тем, что Земля круглая и вращается вокруг собственной оси. В определенный момент, когда солнце светит на одной части Земли, на другом конце темно, и наоборот. Отсюда появляются часовые пояса.
Другой момент. Если бы солнце было «прожектором» (его свет прямо падал на конкретную область), а мир был плоским, мы видели бы солнце, даже если бы оно не светило над нами. Примерно так же вы можете увидеть свет прожектора на сцене театра, сами оставаясь в тени. Единственный способ создать два совершенно раздельных часовых пояса, один из которых будет всегда в темноте, а другой на свету, - это обзавестись сферическим миром.
Центр тяжести
Есть интересный факт о нашей массе: она притягивает вещи. Сила притяжения (гравитация) между двумя объектами зависит от их массы и от расстояния между ними. Проще говоря, гравитация будет притягивать в сторону центра масс объектов. Чтобы найти центр массы, нужно изучить объект.
Представьте сферу. Ввиду формы сферы, где бы вы ни стояли, под вами будет все то же количество сферы. (Представьте себе муравья, идущего по стеклянному шару. С точки зрения муравья, единственным признаком передвижения будет перемещение ног муравья. Форма поверхности не будет меняться совершенно). Центр массы сферы находится в центре сферы, то есть гравитация притягивает все, что на поверхности, в направлении центра сферы (прямо вниз), независимо от местоположения объекта.
Рассмотрим плоскость. Центр массы плоскости находится в центре, поэтому сила гравитации будет притягивать все, что на поверхности, к центру плоскости. Это значит, если вы будете на краю плоскости, гравитация будет тянуть вас в сторону центра, а не вниз, как мы привыкли.
И даже в Австралии яблоки падают сверху вниз, а не сбоку набок.
Снимки из космоса
За последние 60 лет освоения космоса мы запустили много спутников, зондов и людей в космос. Некоторые из них вернулись, некоторые продолжают оставаться на орбите и передавать прекрасные снимки на Землю. И на всех фотографиях Земля (внимание) круглая.
Если ваш ребенок будет спрашивать, откуда мы знаем, что Земля круглая, потрудитесь объяснить.
Этот факт, наверное, сегодня уже ни у кого не вызывает сомнения. Даже маленьким дошколятам известно, что наша планета имеет шарообразную форму. Но не все ребята знают, почему Земля круглая. Давайте попробуем подробнее разобраться в данном вопросе.
Древние представления
Верное представление о том, почему Земля круглая (теперь уже научно доказанное и обоснованное) сложилось у людей не сразу и не одновременно. У различных народов, населявших нашу планету в давние времена, существовали разные теории её внешнего вида и строения. Вот некоторые из них.
- В Древней Индии представляли Землю как плоскость, покоящуюся на спинах трех слонов. Эти исполины находятся на а та, в свою очередь, на гигантской змее.
- Египтяне считали воплощением Солнца бога Ра, который на своей колеснице проносится по куполу неба. Земля в их представлении также была плоской.
- В Древнем Вавилоне бытовали представления о суше в виде огромной горы, на западе которой процветала Вавилония. Вокруг простиралось море, на которое опирается твердое небо (а в небесном мире также имелись вода и суша, только перевернутые).
Древняя Греция
У греков также были весьма интересные представления о строении Вселенной (современные ученые знают о них из поэм «Илиада» и «Одиссея»). Земля казалась им диском, напоминающим щит воина. Сушу омывает Океан со всех сторон. Солнце проплывает по медному склону неба, что раскинулось над поверхностью. По мнению философа Фалеса, плоская Земля плавает в пузыре (который выглядит как полукруг). Планета воспринималась как центр Вселенной, а город Дельфы считался «пупом Земли». Восходы и закаты Солнца и планет обосновывались тем, что они движутся по кругу.
Аристарх Самосский
Что интересно, в Древней Греции последователи Пифагора уже считали Землю и другие планеты круглыми. А выдающийся астроном тогдашней современности, Аристарх, высказывал свое мнение по вопросу строения Мира. Он, наверное, и был первым из известных на сегодня ученых, кто доказал, что Земля круглая и вращается вокруг Солнца вместе со всеми планетами, а не наоборот. Это послужило, по мнению некоторых ученых, толчком к формированию верных представлений человека о строении планет и их движении по небесному своду.
Коперник
Земля круглая и она вертится! Так или почти так с уверенностью объявил - общенародно! - этот великий ученый, взорвав своими крамольными высказываниями весь церковный и научный мир того времени. А ведь и до этого ученые мужи, в частности, Эратосфен, утверждали, что наша планета имеет сферическую форму, и даже умудрились измерить её диаметр. Поэтому дать однозначный ответ на вопрос о том, кто доказал, что Земля круглая, сложно. Однак вернемся к Копернику. Знаменитый польский астроном жил и творил в эпоху Ренессанса. Своими наблюдениями он положил начало научной революции. Его работа, посвященная обоснованию гелиоцентрической схемы строения Вселенной, продолжалась более 40 лет, до самой его смерти в 1543 году. Интересно, что в книге Коперника «О вращении небесных сфер» (1543) дана оценка размеров планет и самого Солнца, расстояний между объектами, которые довольно близки к современным научным данным.
Почему Земля круглая?
Как бы то ни было, современная наука во многом опирается на упомянутые выше изыскания польского астронома, на много веков опередившего свое время. И все же, почему Земля круглая, а не квадратная и не плоская, например? Почему оказались округлыми и все известные планеты Солнечной системы, их спутники и само светило - Солнце? Этому факту есть вполне конкретное физическое объяснение. Все дело в том, что во Вселенной происходит постоянное вращение. Земля вертится вокруг своей оси. Луна - вокруг Земли. Наша и иные планеты путешествуют по определенным орбитам вокруг звезды (Солнца), которая, в свою очередь, также подвержена вращению. Даже огромные галактики движутся по своим траекториям, вращаясь.
А сила тяготения и вращения действует на все стороны поверхности любой планеты одновременно, в результате придавая им примерно одинаковую удаленность от воображаемого центра (в глобальном смысле). Вот почему Земля круглая. Для детей можно провести воображаемый эксперимент. Представить, что наша планета имеет какую-либо другую форму. При усиленном вращении сила воздействия гравитации будет настолько велика, что даже куб может через некоторое время превратиться в эллипс или шар.
Шар или геоид?
Конечно же, орбиты планет не идеально круглые. Скорее они напоминают вытянутые эллипсы. Кстати, и форма нашей Земли - не идеальный шар, а приплюснутый эллипсоид (называемый еще геоидом). А современные данные по исследованию космоса показывают, что на поверхности нашей голубой планеты есть громадные впадины (в районе Индии - минус сто метров) и выпуклости (в районе Исландии - до плюс ста метров над поверхностью).
Люди давно знают, что Земля круглая, и находят все новые и новые способы показать, что наш мир не плоский. И все же, даже в 2016 году, на планете довольно много людей, которые твердо уверены в том, что Земля не круглая. Это страшные люди, они, как правило, верят в теории заговора, и с ними трудно спорить. Но они существуют. Как и «Общество плоской Земли». Смешно становится при одной мысли об их возможных аргументах. Но история нашего вида была интересной и изворотливой, опровергались даже твердо устоявшиеся истины. Вам не придется прибегать к сложным формулам, чтобы развеять теорию заговора плоской Земли.
Достаточно взглянуть вокруг и десять раз проверить: Земля однозначно, неизбежно, совершенно и абсолютно не плоская на 100%.
Луна
Сегодня люди уже знают, что Луна - это не кусочек сыра и не игривое божество, а явления нашего спутника хорошо объясняет современная наука. Но древние греки понятия не имели, что это такое, и в поисках ответа сделали несколько проницательных наблюдений, которые позволили людям определить форму нашей планеты.
Аристотель (который сделал довольно много наблюдений о сферической природе Земли) заметил, что во время лунных затмений (когда орбита Земли помещает планету точно между Солнцем и Луной, порождая тень) тень на лунной поверхности - круглая. Эта тень и есть Земля, а отбрасываемая ей тень прямо указывает на сферическую форму планеты.
Поскольку Земля вращается (поищите информацию на тему эксперимента с «маятником Фуко», если сомневаетесь), овальная тень, которая рождается в ходе каждого лунного затмения, говорит не только о том, что Земля круглая, но и не плоская.
Корабли и горизонт
Если вы недавно были в порту или просто прогуливались по пляжу, вглядываясь в горизонт, вы могли заметить очень интересное явление: приближающиеся корабли не просто «появляются» из горизонта (как должны были бы, будь мир плоским), а скорее выходят из моря. Причина того, что корабли буквально «выходят из волн», в том, что наш мир не плоский, а круглый.
Представьте себе муравья, который идет по поверхности апельсина. Если смотреть на апельсин с близкого расстояния, нос к плоду, вы увидите, как тело муравья медленно поднимается над горизонтом ввиду кривизны поверхности апельсина. Если проделать этот эксперимент с длинной дорогой, эффект будет другой: муравей будет медленно «материализоваться» в поле зрения, в зависимости от того, насколько острое у вас зрение.
Смена созвездий
Это наблюдение первым сделал Аристотель, который объявил Землю круглой, наблюдая за сменой созвездий при пересечении экватора.
Вернувшись из поездки в Египет, Аристотель заметил, что «в Египте и на Кипре наблюдаются звезды, которых не видели в северных регионах». Это явление можно объяснить лишь тем, что люди смотрят на звезды с круглой поверхности. Аристотель продолжал и заявил, что сфера Земли «небольших размеров, ведь в противном случае эффект такой легкой перемены местности не проявился бы так скоро».
Тени и палочки
Если вы воткнете палочку в землю, она даст тень. Тень движется по мере течения времени (на основе этого принципа древние люди изобрели солнечные часы). Если бы мир был плоским, две палочки в разных местах производили бы одну и ту же тень.
Но этого не происходит. Потому что Земля круглая, а не плоская.
Эратосфен (276–194 гг. до н. э.) использовал этот принцип, чтобы рассчитать окружность Земли с хорошей точностью.
Чем выше, тем дальше видно
Стоя на плоском плато, вы смотрите в сторону горизонта от вас. Вы напрягаете свои глаза, затем достаете любимый бинокль и смотрите через него, насколько могут видеть глаза (с помощью бинокулярных линз).
Затем вы взбираетесь на ближайшее дерево - чем выше, тем лучше, главное - не уронить бинокль. И снова смотрите, напрягая глаза, через бинокль за горизонт.
Чем выше вы заберетесь, тем дальше будет видно. Обычно мы склонны связывать это с препятствиями на Земле, когда за деревьями не видно леса, а за каменными джунглями - свободы. Но если вы будете стоять на идеально чистом плато, без каких-либо препятствий между вами и горизонтом, вы увидите намного больше свысока, чем с земли.
Все дело в кривизне Земли, конечно, и этого не было бы, будь Земля плоской.
Полет на самолете
Если вы когда-либо вылетали из страны, особенно куда подальше, вы должны были заметить два интересных факта о самолетах и Земле:
Самолеты могут лететь по относительно прямой линии очень долго и не падают за край мира. Они также могут летать вокруг Земли без остановки.
Если вы посмотрите в окно во время трансатлантического перелета, вы в большинстве случаев увидите кривизну земли на горизонте. Лучший вид кривизны был на «Конкорде», но этого самолета давно уж нет. С нового самолета Virgin Galactic горизонт должен быть абсолютно изогнутым.
Взгляните на другие планеты!
Земля отличается от других, и это бесспорно. В конце концов, у нас есть жизнь, и мы не находили пока планет с жизнью. Однако все планеты обладают схожими характеристиками, и было бы логично предположить, что если все планеты ведут себя определенным образом или демонстрируют конкретные свойства - особенно если планеты разделены расстоянием или сложились при различных обстоятельствах - то и наша планета аналогична.
Другими словами, если существует так много планет, которые образовались в разных местах и в разных условиях, но обладают схожими свойствами, вероятнее всего, и наша планета будет таковой. Из наших наблюдений стало ясно, что планеты круглые (а поскольку мы знали, как они образовались, мы знаем и почему у них такая форма). Нет никакой причины думать, что наша планета не будет такой же.
В 1610 году Галилео Галилей наблюдал вращение спутников Юпитера. Он описал их как маленькие планеты, вращающиеся вокруг большой планеты - и это описание (и наблюдение) не понравилось церкви, поскольку бросало вызов геоцентрической модели, в которой все вертелось вокруг Земли. Это наблюдение показало также и то, что планеты (Юпитер, Нептун, а позже и Венера) сферические и вращаются вокруг Солнца.
Плоскую планету (нашу или любую другую) будет настолько невероятно наблюдать, что перевернет практически все, что мы знаем о формировании и поведении планет. Это не только изменит все, что мы знаем о формировании планет, но и о формировании звезд (поскольку наше Солнце должно вести себя по-другому, приноравливаясь к теории плоской Земли), о скорости и движении космических тел. Короче, мы не просто подозреваем, что наша Земля круглая - мы это знаем.
Существование часовых поясов
В Пекине сейчас 12 ночи, полночь, солнца нет. В Нью-Йорке 12 пополудни. Солнце в зените, хотя его и трудно разглядеть под облаками. В Аделаиде, Австралия, час тридцать утра. Солнце взойдет очень нескоро.
Это можно было бы объяснить лишь тем, что Земля круглая и вращается вокруг собственной оси. В определенный момент, когда солнце светит на одной части Земли, на другом конце темно, и наоборот. Отсюда появляются часовые пояса.
Другой момент. Если бы солнце было «прожектором» (его свет прямо падал на конкретную область), а мир был плоским, мы видели бы солнце, даже если бы оно не светило над нами. Примерно так же вы можете увидеть свет прожектора на сцене театра, сами оставаясь в тени. Единственный способ создать два совершенно раздельных часовых пояса, один из которых будет всегда в темноте, а другой на свету, - это обзавестись сферическим миром.
Центр тяжести
Есть интересный факт о нашей массе: она притягивает вещи. Сила притяжения (гравитация) между двумя объектами зависит от их массы и от расстояния между ними. Проще говоря, гравитация будет притягивать в сторону центра масс объектов. Чтобы найти центр массы, нужно изучить объект.
Представьте сферу. Ввиду формы сферы, где бы вы ни стояли, под вами будет все то же количество сферы. (Представьте себе муравья, идущего по стеклянному шару. С точки зрения муравья, единственным признаком передвижения будет перемещение ног муравья. Форма поверхности не будет меняться совершенно). Центр массы сферы находится в центре сферы, то есть гравитация притягивает все, что на поверхности, в направлении центра сферы (прямо вниз), независимо от местоположения объекта.
Рассмотрим плоскость. Центр массы плоскости находится в центре, поэтому сила гравитации будет притягивать все, что на поверхности, к центру плоскости. Это значит, если вы будете на краю плоскости, гравитация будет тянуть вас в сторону центра, а не вниз, как мы привыкли.
И даже в Австралии яблоки падают сверху вниз, а не сбоку набок.
Снимки из космоса
За последние 60 лет освоения космоса мы запустили много спутников, зондов и людей в космос. Некоторые из них вернулись, некоторые продолжают оставаться на орбите и передавать прекрасные снимки на Землю. И на всех фотографиях Земля (внимание) круглая.
Если ваш ребенок будет спрашивать, откуда мы знаем, что Земля круглая, потрудитесь объяснить.
Загрузка...
