إذن هل الأرض مستديرة أم مسطحة؟ تكوين الأرض

يوجد تقريبًا كل ما تحتاجه للعمل اليومي. ابدأ بالتخلي تدريجياً عن الإصدارات المقرصنة لصالح نظائرها المجانية الأكثر ملاءمة وعملية. إذا كنت لا تزال لا تستخدم الدردشة الخاصة بنا، فإننا نوصي بشدة بالتعرف عليها. هناك ستجد العديد من الأصدقاء الجدد. بالإضافة إلى ذلك، فهو الأسرع و على نحو فعالاتصل بمسؤولي المشروع. يستمر قسم تحديثات برامج مكافحة الفيروسات في العمل - يتم دائمًا تحديث التحديثات المجانية لبرنامجي Dr Web وNOD. لم يكن لديك الوقت لقراءة شيء ما؟ يمكن العثور على المحتويات الكاملة للمؤشر على هذا الرابط.

مثل العملة المسطحة البالية

استراح الكوكب على ثلاثة حيتان.

وأحرقوا العلماء الأذكياء في النيران - أولئك الذين أصروا: "الأمر لا يتعلق بالحيتان".

من خلال الخروج والنظر حولنا، يمكن لأي شخص أن يقتنع: الأرض مسطحة. هناك بالطبع التلال والمنخفضات والجبال والوديان. لكن بشكل عام، فهي مرئية بوضوح: مسطحة ومنحدرة عند الحواف. لقد اكتشف القدماء هذا الأمر منذ زمن طويل. لقد رأوا القافلة تختفي في الأفق. أثناء تسلق الجبل، لاحظ المراقبون أن الأفق يتوسع. أدى هذا إلى النتيجة الحتمية: سطح الأرض هو نصف الكرة الأرضية. في طاليس، تطفو الأرض مثل قطعة من الخشب في محيط لا نهاية له.

متى تغيرت هذه الأفكار؟ وفي القرن التاسع عشر، ظهرت فرضية كاذبة، لا تزال تتكرر، مفادها أن الناس كانوا يعتبرون الأرض مسطحة قبل الاكتشافات الجغرافية العظيمة.

وهكذا يقول دليل المعلمين لعام 2007 “دروس حول العالم من حولنا”: “لفترة طويلة، اعتبر القدماء الأرض مسطحة، ترقد على ثلاثة حيتان أو ثلاثة أفيال وتغطيها قبة السماء… لقد سخروا من العلماء الذين طرحوا فرضية حول الشكل الكروي للأرض واضطهدوا الكنيسة. وكان الملاح كريستوفر كولومبوس أول من آمن بهذه الفرضية... ويمكن للمعلم أن يخبر الأطفال أن أول شخص رأى بأم عينيه أن الأرض ليست مسطحة هو رائد الفضاء يوري جاجارين.

في الواقع، بالفعل في القرن الثالث قبل الميلاد. لم يكن العالم اليوناني القديم إراتوستينس القيرواني (حوالي 276-194 قبل الميلاد) يعلم يقينًا أن الأرض كروية فحسب، بل تمكن أيضًا من قياس نصف قطر الأرض، وحصل على قيمة 6311 كيلومترًا - مع خطأ لا يزيد عن من 1 بالمئة!

في حوالي عام 250 قبل الميلاد، قام العالم اليوناني إراتوستينس بقياس الكرة الأرضية لأول مرة بدقة تامة. عاش إراتوستينس في مصر في مدينة الإسكندرية. لقد خمن أن يقارن ارتفاع الشمس (أو بعدها الزاوي من نقطة فوق رأسه، وهي السمت، والتي تسمى مسافة السمت) في نفس اللحظة الزمنية في مدينتين - الإسكندرية (في شمال مصر) و سيينا (أسوان حاليًا، في جنوب مصر). عرف إراتوستينس ذلك في ذلك اليوم الانقلاب الصيفي(22 يونيو) تضيء الشمس قاع الآبار العميقة عند الظهر. لذلك، في هذا الوقت تكون الشمس في ذروتها. أما في الإسكندرية في هذه اللحظة فالشمس ليست في ذروتها، بل تبتعد عنها بمقدار 7.2 درجة.

حصل إراتوستينس على هذه النتيجة عن طريق تغيير مسافة سمت الشمس باستخدام أداة قياس الزوايا البسيطة الخاصة به - السكافيس. هذا مجرد عمود رأسي - عقرب مثبت في قاع الوعاء (نصف الكرة الأرضية). يتم تركيب الزورق بحيث يتخذ العقرب وضعية عمودية صارمة (موجهة إلى السمت)، ويلقي العمود المضاء بالشمس بظلاله على السطح الداخلي للزورق، مقسمًا إلى درجات.

لذلك عند ظهر يوم 22 يونيو في سيينا، لا يلقي عقرب الظل ظلًا (الشمس في أوجها، ومسافة أوجها هي 0 درجة)، وفي الإسكندرية ظل العقرب، كما يمكن رؤيته على مقياس السكافيس، محددًا تقسيم 7.2 درجة. وفي زمن إراتوستينس كانت المسافة من الإسكندرية إلى أسوان تقدر بـ 5000 ملعب يوناني (حوالي 800 كيلومتر). بمعرفة كل هذا، قارن إراتوستينس قوسًا قدره 7.2 درجة مع الدائرة الكاملة التي تبلغ 360 درجة، ومسافة 5000 ملعب مع محيط الكرة الأرضية بأكمله (دعنا نشير إليه بالحرف X) بالكيلومترات. ثم من النسبة اتضح أن X = 250.000 ملعب، أي حوالي 40.000 كيلومتر (تخيل أن هذا صحيح!).

إذا كنت تعلم أن محيط الدائرة هو 2R، حيث R هو نصف قطر الدائرة (a ~ 3.14)، ومعرفة محيط الكرة الأرضية، فمن السهل العثور على نصف قطرها (R):

من اللافت للنظر أن إراتوستينس كان قادرًا على قياس الأرض بدقة شديدة (بعد كل شيء، يُعتقد اليوم أن متوسط ​​نصف قطر الأرض يبلغ 6371 كم!).

وقبله بمائة عام، قدم أرسطو (384-322 قبل الميلاد) ثلاثة أدلة كلاسيكية على كروية الأرض.

أولاً، أثناء الخسوف القمري، تكون حافة الظل الذي تلقيه الأرض على القمر دائمًا قوسًا من الدائرة، والجسم الوحيد القادر على إنتاج مثل هذا الظل في أي موضع واتجاه لمصدر الضوء هو الكرة.

ثانيًا، السفن التي تبتعد عن المراقب إلى البحر، لا تختفي تدريجيًا عن الأنظار بسبب المسافة الطويلة، ولكنها "تغرق" على الفور تقريبًا، وتختفي وراء الأفق.

وثالثاً، بعض النجوم لا يمكن رؤيتها إلا من خلالها أجزاء معينةالأرض، لكنها غير مرئية أبدًا للمراقبين الآخرين.

لكن أرسطو لم يكن مكتشف كروية الأرض، بل قدم فقط أدلة دامغة على حقيقة كانت معروفة لفيثاغورس الساموسي (حوالي 560-480 قبل الميلاد). ربما اعتمد فيثاغورس نفسه على أدلة ليس من عالم، بل من بحار بسيط سكيلاكوس كارياندي، الذي في عام 515 قبل الميلاد. وقدم وصفا لرحلاته في البحر الأبيض المتوسط.

ماذا عن الكنيسة؟

كان هناك قرار بإدانة نظام مركزية الشمس، الذي تمت الموافقة عليه عام 1616 من قبل البابا بولس الخامس. لكن اضطهاد أنصار كروية الأرض في الكنائس المسيحيةلم يكن لدي. حقيقة أن الكنيسة "قبل" تخيلت الأرض واقفة على الحيتان أو الأفيال تم اختراعها في القرن التاسع عشر.

من المعروف اليوم أن كوكب الأرض كروي أو قريب جداً منه (يوجد انتفاخ عند خط الاستواء بسبب دوران الأرض).

عندما اقترح كريستوفر كولومبوس الوصول إلى الهند عن طريق الإبحار غربًا من إسبانيا، افترض أن الأرض كانت مستديرة. وكانت الهند مصدراً للتوابل الثمينة وغيرها البضائع النادرةولكن كان من الصعب الوصول إليها عن طريق الإبحار إلى الشرق، لأن أفريقيا كانت تعوق الرحلة. معتقدًا أن الأرض كانت مستديرة، أراد كولومبوس الوصول إلى الهند.

حتى في العصور القديمة، كان البحارة يعرفون أن الأرض مستديرة، ولم يشك القدماء في أنها كروية فحسب، بل قدروا حجمها أيضًا.

إذا وقفت على الشاطئ ونظرت إلى السفينة، فسوف تختفي تدريجيا من الرؤية. لكن السبب ليس المسافة: إذا كان هناك تلة أو برج قريب، وتسلق إلى الأعلى بعد اختفاء السفينة تماما، فإنها تصبح مرئية مرة أخرى. بالإضافة إلى ذلك، إذا راقبت بعناية على الشاطئ اختفاء السفينة عن الأنظار، ستلاحظ أن الهيكل يختفي أولاً، بينما تختفي الصواري والأشرعة (المدخنة) أخيرًا.

الفلاسفة القدماء تحدثوا عن شكل وحجم الأرض

الفيلسوف اليوناني أرسطو(384-322 قبل الميلاد) ذهب في كتاباته إلى أن الأرض كروية. واقترح ذلك بفضل الظل الدائري الذي يظهر على القمر أثناء خسوف القمر. والسبب الآخر هو أن بعض النجوم يمكن رؤيتها من مصر ولا يمكن رؤيتها في الشمال.

الفيلسوف الإسكندري إراتوستينسذهب خطوة أخرى إلى الأمام وحدد في الواقع أبعاد الأرض. في الانقلاب الصيفي (21 يونيو) في مدينة سيينا بجنوب مصر (أسوان حاليا، بالقرب من سد ضخم على نهر النيل)، مرت الشمس عند الظهر في بئر عميق. إراتوستينس نفسه عاش في الإسكندرية، بالقرب من مصب النهر، شمال أسين، على بعد حوالي 5000 ملعب شمال أسين (ملعب (Stadia)، بحجم ساحة رياضية، كانت وحدة قياس يستخدمها اليونانيون - حوالي 180 م). ). وفي الإسكندرية، لم تصل الشمس في التاريخ المقابل إلى ذروتها على الإطلاق، ولا تزال الأجسام العمودية تلقي بظلالها القصيرة. وقد وجد إراتوستينس أن اتجاه سمت الشمس يختلف عن سمت الشمس بزاوية تساوي 1/50 من الدائرة، أي 7.2 درجة، وقدر محيط الأرض بـ 250.000 ملعب.

كما ترأس إراتوستينس المكتبة الملكية بالإسكندرية، وهي أعظم وأشهر مكتبة في العصور الكلاسيكية القديمة. رسميًا كان يُطلق عليه اسم "معبد الإلهام" أو "museion"، والذي اشتُق منه "متحفنا" الحديث.

اليوناني بوسيدونيوستلقى قيمة مماثلة، أقل قليلا. أرسل الخليفة العربي المأمون، الذي حكم بغداد من 813 إلى 833، فريقين من المساحين للقياس واستلم منهم أيضًا نصف قطر الأرض. وبالمقارنة بالقيمة المعروفة اليوم، كانت هذه التقديرات قريبة جدًا.

كل هذه النتائج كانت معروفة لفريق كولومبوس، الذي أرسله الملك فرديناند للدراسة مع كولومبوس.

لن نعرف أبدًا ما إذا كان كولومبوس قد برر عمدًا الحملة الاستكشافية لاستكشاف المجهول أو ما إذا كان يُعتقد بالفعل أن الهند لم تكن بعيدة جدًا غرب إسبانيا.

أحد تعريفات المتر

أما بالنسبة لحجم الأرض فقد تم قياسه بدقة مرات عديدة منذ ذلك الحين ومرات عديدة.

أبرزها: الأكاديمية الفرنسية للعلوم في نهاية القرن الثامن عشر. كان هدفهم هو تطوير وحدة جديدة للمسافة تساوي جزءًا واحدًا من 10.000.000 من المسافة من القطب إلى خط الاستواء (خط الطول في باريس). في الوقت الحاضر، تُعرف هذه المسافة بشكل أكثر دقة، لكن الوحدة التي قدمتها الأكاديمية الفرنسية لا تزال تستخدم كمعيار في جميع قياسات المسافة. وحدة القياس هذه تسمى المتر.

إذا لم يكن غاغارين مرجعًا لطفلك، وكانت جميع الصور من محطة الفضاء الدولية، في رأيه، مزيفة، فسيتعين عليك التحلي بالصبر وإثبات كروية الأرض باستخدام الحد الأدنى من الوسائل التقنية - تمامًا مثل الوسائل القديمة فعل اليونانيون. ستكون هذه العملية طويلة، ولكنها مفيدة للغاية.

1. نثبت أن الأرض قرص أو كرة

لنبدأ بتحديد الخطوط العريضة لكوكبنا الأصلي. هل هي على شكل حقيبة أم أن هناك سلحفاة وفيلة بالأسفل؟ هناك طريقة بسيطة جدًا لفهم أن الأرض عبارة عن قرص أو كرة. للقيام بذلك، ما عليك سوى انتظار الخسوف الكلي للقمر (في أوروبا، يمكن ملاحظة أقرب خسوف للقمر في 27 يوليو 2018؛ فهو يحدث كل عام. اذهب مع طفلك إلى حيث ستكون السماء صافية بالتأكيد في ذلك اليوم، وشاهده كيف يغطي الظل المستدير للأرض القمر ببطء. قبل ذلك، وضح كيف يعتمد شكل الظل على ظل جسم ما - أظهر ذئبًا أو ظبيًا مع ظلال اليدين على الحائط. إذا كان الظل مستديرًا، فالجسم الذي يلقيها يكون مستديرًا.

بعد ذلك، كل ما تبقى هو أن نفهم ما إذا كانت الأرض لها شكل قرص أم شكل كرة.

2. اختر بين القرص والكرة

للإجابة على سؤال ما إذا كانت الأرض مسطحة أو كروية، سنحتاج إلى: للخروج من المدينة، كرة ونملة (خنفساء، خنفساء أو صرصور - اختيارك).

أولاً، نحتاج إلى العثور على هيكل طويل قائم بذاته على أرض مستوية (على سبيل المثال، عمود خط كهرباء) والبدء من هناك. تمامًا مثل السفينة في البحر، لن يختفي الدعم عن الأنظار على الفور، ولكن تدريجيًا - أولاً "الأرجل"، ثم الجزء الأوسط، وأخيراً الجزء العلوي بالأسلاك.

الآن دعونا نفسر نتائج الملاحظة. إذا كنا نتعامل مع برج مرتفع على متن طائرة، فعند الابتعاد، سيصبح أصغر فأصغر، ولكن حتى لو ظل بالكاد ملحوظًا، فسيكون مرئيًا تمامًا. على سطح الكرة، تختفي الأشياء تدريجيًا عن الأنظار.

نأخذ كرة ونضع عليها حشرة. نقرب الكرة جدًا جدًا من العينين بحيث تكون الحشرة نصف خلف "الأفق" - الحافة البعيدة للكرة. ولن يكون مرئيًا سوى جزء من جسم الحيوان، تمامًا كما لا يمكن رؤية سوى جزء من البرج من بعيد. الآن يمكننا أن نستنتج بثقة أننا نعيش على سطح الأرض (بغض النظر عن النكات).

3. مرة أخرى عن الكرة

طريقة أخرى رائعة للتأكد من أن الأرض مستديرة هي الخروج إلى الحقل عند الفجر. خذ ساعتك معك وواجه حافة السماء المضيئة. بمجرد ظهور حافة الشمس (أو القمر - لا يهم) تحت الأفق، استلق على الأرض ولاحظ الوقت. انظر في نفس الاتجاه. لبضع ثوان سوف يختفي النجم خلف الأفق مرة أخرى. لماذا؟ لأنك غيرت زاوية المشاهدة الخاصة بك، وإلى وقت قصيركانت الشمس (أو القمر) مخفية عنك بواسطة السطح المحدب للأرض.

يمكن فعل الشيء نفسه عند غروب الشمس أو مشاهدة غروب القمر، ولكن بترتيب عكسي فقط: شاهد أولاً أثناء الاستلقاء، ثم أثناء الوقوف.

4. تحديد حجم الكرة

لأول مرة، تم حساب محيط خط الاستواء من قبل أمين مكتبة الإسكندرية إراتوستينس القيرواني. قارن الحكيم القديم انحراف الشمس عن ذروتها في نفس اليوم من العام في مدينتين تقعان على مسافة 800 كيلومتر من بعضهما البعض - الإسكندرية وسيينا.

من السهل التقاط الشمس في ذروتها: في تلك اللحظة تسقط أشعتها حتى في قاع الحفر العميقة (كان إراتوستينس يسترشد بالآبار)، والأشياء لا تلقي بظلالها. وفي نفس اليوم، ألقت الشمس أشعتها على الإسكندرية، ولكن ليس على سيينا. انحرفت عن السمت بمقدار 7.2 درجة. سبع درجات من 360 تساوي اثنين بالمائة. نضرب 800 في 50 ونحصل على 40 ألف (كيلومتر): هذا هو طول خط الاستواء، وهذا ما تؤكده القياسات الحديثة عالية الدقة.

يعد تكرار تجربة إراتوستينس أمرًا بسيطًا للغاية، ولكن سيتعين عليك الاستعانة بأصدقائك في مدينة أخرى. انتظر اللحظة التي تكون فيها الشمس في ذروتها (يمكنك التباطؤ والبحث على الإنترنت، ويمكنك التنقل باستخدام الساعة الشمسية - عصا عالقة في الأرض. عندما يكون الظل هو الأقصر، تكون الشمس أقرب إلى الشمس) ذروة). فوق المنطقة الوسطى، لا تكون الشمس في ذروتها أبدًا، لكن هذا لا يهم. من المهم في اللحظة التي يصل فيها ظل عصاك إلى الحد الأدنى، اتصل بأصدقائك في مدينة بعيدة عنك - من موسكو، على سبيل المثال، إلى سانت بطرسبرغ، واطلب منهم قياس طول ظلهم ( وارتفاع العصا). احسب قيمة الزاوية الحادة بين العصا وخط مستقيم وهمي من نهاية العصا إلى نهاية الظل في مكانك وفي مدينة بعيدة. التالي - الحساب البحت: يجب أن يكون حوالي 40 ألف كيلومتر.

5. قم بقياس حجم الكرة مرة أخرى

دعنا نعود إلى تجارب الساعات وشروق الشمس (غروب الشمس). لقد قمنا بقياس الوقت لسبب ما: بمعرفته وطولك، يمكنك حل المشكلة المتعلقة بنصف قطر الكرة الأرضية.

أولاً، دعونا نوجد الزاوية التي دارت بها الأرض في الفترة الفاصلة بين الوقت الذي رأيت فيه حافة شروق الشمس أو القمر عند الفجر أثناء الوقوف والاستلقاء. للقيام بذلك، حل نسبة بسيطة. إذا كانت الأرض تدور 360 درجة خلال 24 ساعة، فما الزاوية التي دارت بها خلال الوقت الذي سجلته؟ احسبها وأطلق عليها الزاوية α.

تخيل أنك لست أنت من سقط وقام. بدلاً من ذلك، تمت ملاحظة شروق الشمس من قبل شخصين: إيفان 1 وإيفان 2، على مسافة من بعضهما البعض لدرجة أن الأول رأى الشمس متأخرًا عن الآخر في نفس الوقت تمامًا T. شكل نصف قطر R إلى إيفان 1 وإيفان 2 مثلث متساوي الساقين بزاوية α.

أكمل نصف القطر إلى إيفان 2 بقطعة مساوية لارتفاعك h، واربط نهايته بالنقطة التي يقف فيها إيفان 1. نحصل على مثلث قائممع الوتر R+h وزاوية حادة معروفة. القليل من علم المثلثات ونحسب نصف قطر الأرض.

لقد عرف الناس منذ زمن طويل أن الأرض كروية، ويجدون المزيد والمزيد من الطرق الجديدة لإظهار أن عالمنا ليس مسطحًا. ومع ذلك، حتى في عام 2016، هناك عدد غير قليل من الأشخاص على هذا الكوكب الذين يعتقدون اعتقادا راسخا أن الأرض ليست مستديرة. هذا الناس مخيفإنهم يميلون إلى الإيمان بنظريات المؤامرة ويصعب الجدال معهم. لكنهم موجودون. مثل "المجتمع" أرض مسطحة" يصبح من المضحك مجرد التفكير في حججهم المحتملة. لكن تاريخ جنسنا البشري كان مثيرا للاهتمام وغريبا، حتى أن الحقائق الراسخة تم دحضها. ليس عليك اللجوء إلى صيغ معقدة لتبديد نظرية مؤامرة الأرض المسطحة.

فقط انظر حولك وتحقق عشر مرات: الأرض بالتأكيد، وبشكل حتمي، تمامًا وليس على الإطلاق مسطحة بنسبة 100٪.

يعرف الناس اليوم بالفعل أن القمر ليس قطعة جبن أو إلهًا مرحًا، وقد تم شرح ظاهرة قمرنا الصناعي جيدًا العلم الحديث. لكن لم يكن لدى اليونانيين القدماء أي فكرة عما هو عليه، وفي بحثهم عن إجابة، قدموا بعض الملاحظات الثاقبة التي سمحت للناس بتحديد شكل كوكبنا.

لاحظ أرسطو (الذي قدم بعض الملاحظات حول الطبيعة الكروية للأرض) ذلك خلال خسوف القمر(عندما يضع مدار الأرض الكوكب تمامًا بين الشمس والقمر، مما يخلق ظلًا) يكون الظل على سطح القمر دائريًا. هذا الظل هو الأرض، والظل الذي تلقيه يشير مباشرة إلى الشكل الكروي للكوكب.

بما أن الأرض تدور (ابحث عن تجربة بندول فوكو إذا كنت في شك)، فإن الظل البيضاوي الذي يظهر خلال كل خسوف قمري لا يشير فقط إلى أن الأرض مستديرة، بل ليست مسطحة أيضًا.

السفن والأفق

إذا كنت في الميناء مؤخرًا، أو كنت تتجول على طول الشاطئ وتنظر إلى الأفق، فربما لاحظت ظاهرة مثيرة للاهتمام للغاية: السفن المقتربة لا "تنبثق" من الأفق فحسب (كما لو كان العالم كذلك). مسطحة) بل تخرج من البحر. السبب وراء "خروج السفن من الأمواج" هو أن عالمنا ليس مسطحًا، بل مستديرًا.

تخيل نملة تمشي على سطح برتقالة. إذا نظرت إلى برتقالة من مسافة قريبة، وأنفك مواجه للثمرة، فسوف ترى كيف يرتفع جسم النملة ببطء فوق الأفق بسبب انحناء سطح البرتقالة. إذا قمت بهذه التجربة على طريق طويل، فسيكون التأثير مختلفًا: سوف "تتجسد" النملة ببطء في مجال رؤيتك، اعتمادًا على مدى حدة رؤيتك.

تغيير الأبراج

هذه الملاحظة كانت لأول مرة من قبل أرسطو، الذي أعلن أن الأرض كروية من خلال ملاحظة تغير الأبراج عند عبور خط الاستواء.

وقد أشار أرسطو، وهو عائد من رحلة إلى مصر، إلى أنه "تُشاهد في مصر وقبرص نجوم لم تُشاهد في المناطق الشمالية". ولا يمكن تفسير هذه الظاهرة إلا من خلال حقيقة أن الناس ينظرون إلى النجوم من سطح مستدير. وتابع أرسطو وذكر أن كرة الأرض " أحجام صغيرةوإلا فإن تأثير مثل هذا التغيير الطفيف في التضاريس لم يكن ليظهر بهذه السرعة.

الظلال والعصي

إذا غرست عصا في الأرض، فإنها ستوفر لك الظل. يتحرك الظل مع مرور الوقت (وبناء على هذا المبدأ، اخترع القدماء الساعات الشمسية). لو كان العالم مسطحاً، هناك عودان فيه أماكن مختلفةسوف تنتج نفس الظل.

لكن هذا لا يحدث. لأن الأرض مستديرة وليست مسطحة.

استخدم إراتوستينس (276-194 قبل الميلاد) هذا المبدأ لحساب محيط الأرض بدقة جيدة.

كلما ذهبت إلى أعلى، كلما أمكنك أن ترى أبعد

تقف على هضبة مسطحة وتنظر نحو الأفق بعيدًا عنك. قم بإجهاد عينيك، ثم أخرج منظارك المفضل وانظر من خلالهما بقدر ما تستطيع عيناك رؤيته (باستخدام عدسات مجهر).

ثم تتسلق أقرب شجرة - كلما ارتفع كلما كان ذلك أفضل، والشيء الرئيسي هو عدم إسقاط منظارك. وانظر مرة أخرى، مجهدًا عينيك، من خلال المنظار إلى الأفق.

كلما صعدت إلى أعلى، كلما رأيت أبعد. عادةً ما نميل إلى ربط ذلك بالعقبات الموجودة على الأرض، عندما لا تكون الغابة مرئية للأشجار، والحرية غير مرئية للغابة الخرسانية. ولكن إذا وقفت على هضبة واضحة تماما، مع عدم وجود عوائق بينك وبين الأفق، فسوف ترى من الأعلى أكثر بكثير مما ترى من الأرض.

الأمر كله يتعلق بانحناء الأرض، بالطبع، وهذا لن يحدث لو كانت الأرض مسطحة.

تحلق طائرة

إذا سبق لك أن سافرت خارج البلاد، خاصة في مكان بعيد، فربما لاحظت حقيقتين مثيرتين للاهتمام حول الطائرات والأرض:

يمكن للطائرات أن تطير في خط مستقيم لفترة طويلة جدًا دون أن تسقط عن حافة العالم. يمكنهم أيضًا الطيران حول الأرض دون توقف.

إذا نظرت من النافذة في رحلة عبر المحيط الأطلسي، فسترى في معظم الأوقات انحناء الأرض في الأفق. أفضل عرضكان هناك انحناء في طائرة الكونكورد، لكن تلك الطائرة اختفت منذ فترة طويلة. من مستوى Virgin Galactic الجديد، يجب أن يكون الأفق منحنيًا تمامًا.

انظر إلى الكواكب الأخرى!

فالأرض تختلف عن غيرها، وهذا لا يمكن إنكاره. ففي نهاية المطاف، لدينا حياة، ولم نعثر بعد على كواكب بها حياة. ومع ذلك، فإن جميع الكواكب لها خصائص متشابهة، وسيكون من المنطقي افتراض أنه إذا كانت جميع الكواكب تتصرف بطريقة معينة أو تظهر خصائص محددة - خاصة إذا كانت الكواكب مفصولة بمسافة أو تتشكل في ظروف مختلفة - فإن كوكبنا متشابه.

وبعبارة أخرى، إذا كان هناك الكثير من الكواكب التي تشكلت في أماكن مختلفة وفي ظروف مختلفةولكن لها خصائص مماثلة، على الأرجح، سيكون كوكبنا هو نفسه. ومن ملاحظاتنا، أصبح من الواضح أن الكواكب مستديرة (وبما أننا عرفنا كيف تشكلت، فإننا نعرف سبب تشكيلها بهذه الطريقة). لا يوجد سبب للاعتقاد بأن كوكبنا لن يكون هو نفسه.

في عام 1610، لاحظ جاليليو جاليلي دوران أقمار المشتري. ووصفها بأنها كواكب صغيرة تدور حول كوكب كبير - وهو وصف (وملاحظة) لم يعجب الكنيسة لأنه يتحدى نموذج مركزية الأرض الذي يدور فيه كل شيء حول الأرض. وأظهرت هذه الملاحظة أيضًا أن الكواكب (المشتري ونبتون ولاحقًا الزهرة) كروية وتدور حول الشمس.

سيكون الكوكب المسطح (كوكبنا أو أي كوكب آخر) أمرًا لا يصدق أن نلاحظ أنه سيقلب كل ما نعرفه تقريبًا عن تكوين الكواكب وسلوكها. لن يغير هذا كل ما نعرفه عن تكوين الكواكب فحسب، بل سيغير أيضًا كل ما نعرفه عن تكوين النجوم (نظرًا لأن شمسنا يجب أن تتصرف بشكل مختلف لاستيعاب نظرية الأرض المسطحة)، وسرعة وحركة الأجسام الكونية. باختصار، نحن لا نشك في أن أرضنا كروية فحسب، بل نحن نعرف ذلك.

وجود المناطق الزمنية

في بكين، الساعة الآن 12 منتصف الليل، ولا شمس. إنها الساعة 12 ظهرًا في نيويورك. الشمس في ذروتها، على الرغم من صعوبة رؤيتها تحت السحاب. إنها الساعة الواحدة والنصف صباحًا في مدينة أديلايد، أستراليا. لن تشرق الشمس قريبا جدا.

ولا يمكن تفسير ذلك إلا بحقيقة أن الأرض مستديرة وتدور حول محورها. وفي نقطة معينة، عندما تشرق الشمس على جزء من الأرض، تكون مظلمة على الطرف الآخر، والعكس صحيح. هذا هو المكان الذي تلعب فيه المناطق الزمنية.

نقطة اخرى. لو كانت الشمس "سبوت لايت" (يسطع ضوءها مباشرة على منطقة معينة) وكان العالم مسطحا، لرأينا الشمس حتى لو لم تكن مشرقة فوقنا. وبنفس الطريقة تقريبًا، يمكنك رؤية ضوء الضوء على خشبة المسرح بينما تبقى في الظل. الطريقة الوحيدة لإنشاء منطقتين زمنيتين منفصلتين تمامًا، إحداهما ستكون دائمًا في الظلام والأخرى في الضوء، هي أن يكون لديك عالم كروي.

مركز الجاذبية

يأكل حقيقة مثيرة للاهتمامعن كتلتنا: إنها تجذب الأشياء. تعتمد قوة الجذب (الجاذبية) بين جسمين على كتلتهما والمسافة بينهما. ببساطة، سوف تسحب الجاذبية نحو مركز كتلة الأجسام. للعثور على مركز الكتلة، تحتاج إلى دراسة الكائن.

تخيل المجال. بسبب شكل الكرة، بغض النظر عن المكان الذي تقف فيه، سيكون هناك نفس القدر من الكرة تحتك. (تخيل نملة تمشي على كرة زجاجية. من وجهة نظر النملة، العلامة الوحيدة للحركة ستكون حركة أرجل النملة. ولن يتغير شكل السطح على الإطلاق). يقع مركز كتلة الكرة في مركز الكرة، مما يعني أن الجاذبية تسحب كل شيء على السطح نحو مركز الكرة (لأسفل مباشرة)، بغض النظر عن موقع الجسم.

دعونا نفكر في الطائرة. يقع مركز كتلة المستوى في المركز، وبالتالي فإن قوة الجاذبية ستسحب كل شيء على السطح نحو مركز المستوى. وهذا يعني أنه إذا كنت على حافة الطائرة، فإن الجاذبية ستسحبك نحو المركز، وليس إلى الأسفل، كما اعتدنا.

وحتى في أستراليا، يسقط التفاح من أعلى إلى أسفل، وليس من جانب إلى آخر.

صور من الفضاء

على مدار الستين عامًا الماضية من استكشاف الفضاء، أطلقنا العديد من الأقمار الصناعية والمسابير والأشخاص إلى الفضاء. عاد بعضهم، ويستمر البعض الآخر في البقاء في المدار وينقلون صورًا جميلة إلى الأرض. وفي جميع الصور الأرض (الانتباه) مستديرة.

إذا سأل طفلك كيف نعرف أن الأرض كروية، فتحمل عناء التوضيح.

ومن قال أن الأرض كروية؟ 17 ديسمبر 2014

يقولون أن هذا...

ومع ذلك، فإن الفرضية القائلة بأن كوكبنا كروي موجودة منذ فترة طويلة جدًا. وكان أول من عبر عن هذه الفكرة في القرن السادس قبل الميلاد. الفيلسوف اليوناني القديموعالم الرياضيات فيثاغورس. فيلسوف آخر، أرسطو، الذي عاش في اليونان القديمةوبعد قرنين من الزمان، قدم دليلاً مرئيًا على الكروية: فبعد كل شيء، أثناء خسوف القمر، تلقي الأرض ظلًا مستديرًا بدقة على القمر!

وتدريجيًا، انتشرت فكرة أن الأرض عبارة عن كرة معلقة في الفضاء ولا يدعمها أي شيء على نطاق أوسع. مرت قرون، عرف الناس منذ زمن طويل أن الأرض ليست مسطحة ولا تستقر على الحيتان أو الفيلة... تجولنا حول العالم، عبرنا كرتنا في كل الاتجاهات حرفيًا، حلقنا حولها بالطائرة، وصورناها من الفضاء . نحن نعلم أيضًا لماذا ليس كوكبنا فحسب، بل أيضًا جميع الكواكب الأخرى، والشمس والنجوم والقمر والأقمار الصناعية الكبيرة الأخرى، "دائرية" وليست ذات شكل آخر. بعد كل شيء، فهي كبيرة ولها كتلة هائلة. تميل قوة الجاذبية الخاصة بهم - الجاذبية - إلى إعطاء الأجرام السماوية شكلًا كرويًا.

حتى لو ظهرت قوة ما، أكبر من الجاذبية، والتي من شأنها أن تعطي الأرض شكل حقيبة، على سبيل المثال، فإن النهاية ستظل هي نفسها: بمجرد توقف عمل هذه القوة، ستبدأ قوة الجاذبية في التأثير. اجمع الأرض مرة أخرى على شكل كرة، مع "سحب" الأجزاء البارزة حتى تصبح جميع النقاط الموجودة على السطح على مسافة متساوية من المركز.

فلنواصل التفكير في هذا الموضوع..

ليست كرة!

في القرن السابع عشر، قدم الفيزيائي والرياضي الشهير نيوتن افتراضًا جريئًا مفاده أن الأرض ليست كرة، أو بالأحرى ليست كرة تمامًا. لقد افترض ذلك وأثبته رياضيا.

"حفر" نيوتن (عقليًا بالطبع!) قناتين متصلتين بمركز الكوكب: واحدة من القطب الشمالي، والأخرى من خط الاستواء، و"ملأهما" بالماء. أظهرت الحسابات أن الماء استقر عند مستويات مختلفة. بعد كل شيء، في البئر القطبي، تعمل قوة الجاذبية فقط على الماء، ولكن في البئر الاستوائي تعارضها أيضًا قوة الطرد المركزي. وقال العالم: لكي يمارس عمودا الماء ضغطا متساويا على مركز الأرض، أي أن يكونا وزن متساوييجب أن يكون مستوى المياه في البئر الاستوائي أعلى - وفقًا لحسابات نيوتن بمقدار 1/230 من نصف قطر الكوكب المتوسط. بمعنى آخر، المسافة من المركز إلى خط الاستواء أكبر منها إلى القطب.

للتحقق من حسابات نيوتن، أرسلت أكاديمية باريس للعلوم بعثتين في 1735 - 1737: إلى بيرو ولابلاند. كان على أعضاء البعثة قياس أقواس الزوال - درجة واحدة لكل منها: واحدة - في خطوط العرض الاستوائية، في بيرو، والأخرى - في خطوط العرض القطبية، في لابلاند. وبعد معالجة بيانات البعثة، أعلن رئيس البعثة الشمالية، عالم الجيوديسيا بيير لويس موبرتوي، أن نيوتن كان على حق: فالأرض مضغوطة عند القطبين! وقد خلد فولتير اكتشاف موبرتوي هذا في... قصيدة قصيرة:

مبعوث الفيزياء، بحار شجاع،
بعد أن تغلبت على الجبال والبحار.
يسحب الربع بين الثلج والمستنقعات،
يكاد يتحول إلى لاب.
لقد اكتشفت ذلك بعد العديد من الخسائر.
ما عرفه نيوتن دون أن يخرج من الباب.

وعبثاً كان فولتير ساخراً إلى هذا الحد: كيف يمكن للعلم أن يوجد دون إثبات تجريبي لنظرياته؟!

مهما كان الأمر، فنحن نعلم الآن على وجه اليقين أن الأرض مفلطحة عند القطبين (إذا أردت، ممتدة عند خط الاستواء). ومع ذلك، فهي ممتدة قليلاً: يبلغ نصف القطر القطبي 6357 كم، ونصف القطر الاستوائي 6378 كم، أي 21 كم فقط.

هل تبدو مثل الكمثرى؟

ومع ذلك، هل من الممكن أن نسمي الأرض، إن لم تكن كرة، بل كرة "مفلطحة"، أي شكل إهليلجي للثورة؟ بعد كل شيء، كما نعلم، فإن ارتياحها غير متساو: هناك جبال، وهناك منخفضات. بالإضافة إلى ذلك، فهي تخضع لقوى الجاذبية للآخرين. الأجرام السماوية، في المقام الأول الشمس والقمر. حتى لو كان تأثيرها صغيرا، فإن القمر لا يزال قادرا على ثني شكل القشرة السائلة للأرض - المحيط العالمي - بعدة أمتار، مما يخلق مد وجزر. لذلك - في نقاط مختلفةأنصاف أقطار "الدوران" مختلفة!

بالإضافة إلى ذلك، يوجد في الشمال محيط "سائل"، وفي الجنوب - قارة "صلبة" مغطاة بالجليد - القارة القطبية الجنوبية. اتضح أن الأرض لم تكن كذلك تماما الشكل الصحيح، يشبه الكمثرى الممتدة نحو القطب الشمالي. وعلى العموم، فإن سطحه معقد للغاية لدرجة أنه لا يصلح لوصف رياضي صارم. لذلك اقترح العلماء اسمًا خاصًا لشكل الأرض - الجيود. الجيود هو شكل مجسم غير منتظم. يتطابق سطحه تقريبًا مع سطح المحيط العالمي ويستمر في البر الرئيسي. يتم قياس نفس "الارتفاع فوق مستوى سطح البحر" المشار إليه في الأطالس والقواميس بدقة من هذا السطح الجيودي.

طيب علمياً:

جيويد(من اليونانية القديمة γῆ - الأرض واليونانية الأخرى εἶδος - منظر، حرفيًا "شيء مثل الأرض") - سطح مغلق محدب يتطابق مع سطح الماء في البحار والمحيطات في حالة الهدوءوعمودي على اتجاه الجاذبية عند أي نقطة. جسم هندسي، ينحرف عن شكل الدوران.شكل إهليلجي للدوران ويعكس خصائص الجاذبية المحتملة على الأرض (بالقرب من سطح الأرض), مفهوم مهمفي الجيوديسيا.

1. محيطات العالم
2. الشكل الإهليلجي للأرض
3. خطوط راسيا
4. جسم الأرض
5. الجيود

يتم تعريف الجيود على أنه سطح متساوي الجهد لمجال الجاذبية الأرضية (السطح المستوي)، ويتزامن تقريبًا مع متوسط ​​مستوى المياه في المحيط العالمي في حالة غير مضطربة وممتد بشكل مشروط تحت القارات. يمكن أن يصل الفرق بين متوسط ​​مستوى سطح البحر الفعلي والمجسم الأرضي إلى متر واحد.

من خلال تعريف سطح متساوي الجهد، يكون سطح الجيود متعامدًا مع الخط الشاقول في كل مكان.

الجيود ليس الجيود!

لنكون صادقين تمامًا، تجدر الإشارة إلى أنه نظرًا لاختلاف درجات الحرارة في أجزاء مختلفة من الكوكب وملوحة المحيطات والبحار، الضغط الجويوعوامل أخرى، فإن سطح الماء لا يتطابق في الشكل حتى مع الجيود، ولكن به انحرافات. على سبيل المثال، عند خط عرض قناة بنما، يكون الفرق في المستويات بين المحيط الهادئ و المحيطات الأطلسيةهو 62 سم.

على النموذج الكرة الأرضيةيؤثر الزلازل القوية. وقع أحد هذه الزلازل بقوة 9 درجات في 26 ديسمبر 2004 في جنوب شرق آسيا، في سومطرة. ويعتقد البروفيسوران روبرتو ساباديني وجورجيو دالا فيا من جامعة ميلانو أن ذلك ترك "ندبة" في مجال الجاذبية للكوكب، مما تسبب في انحناء الجيود بشكل كبير. لاختبار هذا الافتراض، ينوي الأوروبيون إرساله إلى المدار القمر الصناعي الجديد GOCE، مجهزة بمعدات حديثة شديدة الحساسية. نأمل أن يرسل لنا قريبًا معلومات دقيقة حول شكل الأرض اليوم.