پس زمین گرد است یا مسطح؟ تشکیل زمین

تقریباً همه چیزهایی که برای کارهای روزمره نیاز دارید وجود دارد. شروع به کنار گذاشتن تدریجی نسخه‌های غیرقانونی به نفع آنالوگ‌های رایگان راحت‌تر و کاربردی‌تر کنید. اگر هنوز از چت ما استفاده نمی کنید، به شدت توصیه می کنیم با آن آشنا شوید. در آنجا دوستان جدید زیادی پیدا خواهید کرد. علاوه بر این، سریعترین و راه موثربا مدیران پروژه تماس بگیرید بخش به روز رسانی آنتی ویروس به کار خود ادامه می دهد - همیشه به روز رسانی رایگان برای Dr Web و NOD. وقت نکردی چیزی بخوانی؟ محتوای کامل تیکر را می توانید در این لینک مشاهده کنید.

مثل یک سکه صاف و فرسوده

این سیاره روی سه نهنگ قرار داشت.

و دانشمندان باهوش را در آتش سوزاندند - کسانی که اصرار داشتند: "این در مورد نهنگ ها نیست."

با بیرون رفتن و نگاه کردن به اطراف، هر کسی می تواند متقاعد شود: زمین صاف است. البته تپه ها و فرورفتگی ها، کوه ها و دره ها نیز وجود دارد. اما به طور کلی به وضوح قابل مشاهده است: صاف، شیب دار در لبه ها. قدیم ها خیلی وقت پیش به این موضوع پی برده بودند. کاروان را دیدند که در افق ناپدید شد. با بالا رفتن از کوه، ناظران متوجه شدند که افق در حال گسترش است. این منجر به نتیجه اجتناب ناپذیر شد: سطح زمین یک نیمکره است. در تالس، زمین مانند یک تکه چوب در اقیانوسی بی پایان شناور است.

چه زمانی این ایده ها تغییر کرد؟ در قرن نوزدهم، یک تز نادرست ایجاد شد، که هنوز هم تکرار می شود، مبنی بر اینکه مردم قبل از اکتشافات بزرگ جغرافیایی، زمین را صاف می دانستند.

بنابراین، کتابچه راهنمای معلمان در سال 2007 "درس هایی در مورد جهان اطراف ما" می گوید: "برای مدت طولانی، مردم باستان زمین را مسطح می دانستند، روی سه نهنگ یا سه فیل دراز کشیده و توسط گنبد آسمان پوشیده شده بود ... دانشمندانی که فرضیه ای در مورد شکل کروی زمین مطرح کردند مورد خنده قرار گرفتند، آنها کلیسا را ​​مورد آزار و اذیت قرار دادند. دریانورد کریستف کلمب اولین کسی بود که به این فرضیه اعتقاد داشت... معلم می تواند به بچه ها بگوید که اولین کسی که با چشمان خود دید که زمین صاف نیست یوری گاگارین بود.

در واقع، در حال حاضر در قرن 3 قبل از میلاد. دانشمند یونانی باستان اراتوستنس سیرنه (حدود 276-194 قبل از میلاد) نه تنها به طور قاطع می دانست که زمین یک کره است، بلکه توانست شعاع زمین را اندازه گیری کند و مقدار 6311 کیلومتر را به دست آورد - بدون خطای بیشتر. بیش از 1 درصد!

در حدود 250 سال قبل از میلاد، دانشمند یونانی اراتوستن برای اولین بار کره زمین را کاملاً دقیق اندازه گیری کرد. اراتوستن در مصر در شهر اسکندریه زندگی می کرد. او حدس زد که ارتفاع خورشید (یا فاصله زاویه‌ای آن از نقطه‌ای بالای سرش، نقطه اوج، که فاصله اوج نامیده می‌شود) را در یک لحظه از زمان در دو شهر - اسکندریه (در شمال مصر) و سینا (اسوان کنونی، در جنوب مصر). اراتوستن آن روز این را می دانست انقلاب تابستانی(۲۲ ژوئن) خورشید در ظهر کف چاه های عمیق را روشن می کند. بنابراین، در این زمان خورشید در اوج خود قرار دارد. اما در اسکندریه در این لحظه خورشید در اوج خود نیست، بلکه 7.2 درجه از آن فاصله دارد.

اراتوستن این نتیجه را با تغییر فاصله اوج خورشید با استفاده از ابزار گونیومتری ساده خود - اسکافیس - به دست آورد. این به سادگی یک قطب عمودی است - یک گنمون که در انتهای یک کاسه (نیمکره) ثابت شده است. اسکافیس به گونه ای نصب شده است که گنومون یک موقعیت کاملاً عمودی (به سمت اوج) می گیرد.

بنابراین در ظهر روز 22 ژوئن در سیه‌نا، گنومون سایه نمی‌اندازد (خورشید در اوج خود است، فاصله اوج آن 0 درجه است)، و در اسکندریه، سایه گنومون، همانطور که در مقیاس اسکافیس مشاهده می‌شود، مشخص شده است. تقسیم 7.2 درجه. در زمان اراتوستنس، فاصله اسکندریه تا سینه 5000 استادیوم یونانی (تقریباً 800 کیلومتر) در نظر گرفته می شد. اراتوستن با دانستن همه اینها، یک کمان 7.2 درجه را با کل دایره 360 درجه، و فاصله 5000 استادیوم را با کل محیط کره (بیایید آن را با حرف X نشان دهیم) بر حسب کیلومتر مقایسه کرد. سپس از نسبت مشخص شد که X = 250000 استادیا یا تقریباً 40000 کیلومتر (تصور کنید، این درست است!).

اگر می دانید که محیط یک دایره 2R است، که در آن R شعاع دایره است (a ~ 3.14)، با دانستن دور کره زمین، به راحتی می توان شعاع آن (R) را پیدا کرد:

قابل توجه است که اراتوستن توانست زمین را بسیار دقیق اندازه گیری کند (به هر حال، امروزه اعتقاد بر این است که شعاع متوسط ​​زمین 6371 کیلومتر است!).

و صد سال قبل از او، ارسطو (384-322 قبل از میلاد) سه دلیل کلاسیک کروی بودن زمین را ارائه کرد.

اولاً، در هنگام ماه گرفتگی، لبه سایه ای که زمین بر روی ماه می اندازد همیشه یک کمان دایره ای است و تنها جسمی که قادر به ایجاد چنین سایه ای در هر موقعیت و جهت منبع نور است یک توپ است.

ثانیاً ، کشتی هایی که از ناظر به داخل دریا دور می شوند ، به دلیل مسافت طولانی به تدریج از دید گم نمی شوند ، اما تقریباً فوراً "غرق می شوند" و فراتر از افق ناپدید می شوند.

و ثالثاً برخی از ستاره ها را فقط می توان از آنها دید بخش های خاصزمین، اما آنها هرگز برای ناظران دیگر قابل مشاهده نیستند.

اما ارسطو کاشف کروی بودن زمین نبود، بلکه تنها شواهد انکارناپذیری از واقعیتی ارائه کرد که فیثاغورث ساموسی (حدود 560-480 قبل از میلاد) می دانست. خود فیثاغورث ممکن است به شواهد نه دانشمند، بلکه دریانورد ساده اسکیلاکوس از کاریاند، که در سال 515 ق.م. سفرهای خود را در مدیترانه شرح داد.

در مورد کلیسا چطور؟

تصمیمی برای محکوم کردن سیستم هلیوسنتریک وجود داشت که در سال 1616 توسط پاپ پل پنجم تصویب شد. اما آزار و اذیت حامیان کروی بودن زمین در کلیساهای مسیحینداشت. این واقعیت که "قبل از" کلیسا تصور می کرد که زمین روی نهنگ ها یا فیل ها ایستاده است، در قرن نوزدهم اختراع شد.

امروزه به خوبی شناخته شده است که سیاره زمین یک کره یا بسیار نزدیک به آن است (در خط استوا به دلیل چرخش زمین برآمدگی وجود دارد).

زمانی که کریستف کلمب پیشنهاد کرد با کشتیرانی از اسپانیا به غرب به هند برسد، زمین را گرد فرض کرد. هند منبع ادویه های گرانبها و غیره بود کالاهای کمیاب، اما دسترسی به آن با کشتی به شرق دشوار بود، زیرا آفریقا مانع سفر شد. کلمب با حدس زدن زمین گرد، می خواست به هند برسد.

حتی در دوران باستان، ملوانان می دانستند که زمین گرد است و قدیمی ها نه تنها به یک کره مشکوک بودند، بلکه حتی اندازه آن را تخمین زدند.

اگر در ساحل بایستید و به کشتی نگاه کنید، به تدریج از دید ناپدید می شود. اما دلیل این فاصله نیست: اگر تپه یا برجی در این نزدیکی وجود داشته باشد و پس از ناپدید شدن کامل کشتی به بالای آن بروید، دوباره قابل مشاهده است. علاوه بر این، اگر با دقت در ساحل تماشا کنید که کشتی از دید ناپدید می شود، متوجه خواهید شد که ابتدا بدنه ناپدید می شود، در حالی که دکل ها و بادبان ها (دودکش) آخرین ناپدید می شوند.

فیلسوفان باستان در مورد شکل و اندازه زمین

ارسطو فیلسوف یونانی(384-322 قبل از میلاد) در نوشته های خود استدلال می کرد که زمین کروی است. او این را به لطف سایه دایره ای روی ماه در طول ماه گرفتگی پیشنهاد کرد. دلیل دیگر این بود که برخی از ستارگان از مصر قابل مشاهده هستند و در شمال قابل مشاهده نیستند.

اراتوستن فیلسوف اسکندریهیک قدم جلوتر رفت و در واقع ابعاد زمین را مشخص کرد. در انقلاب تابستانی (21 ژوئن) در شهر سینا در جنوب مصر (اسوان کنونی، در نزدیکی سدی عظیم بر روی رود نیل)، خورشید در ظهر به چاه عمیقی رفت. خود اراتوستن در اسکندریه، در نزدیکی دهانه رودخانه، در شمال سینه، حدود 5000 استادیوم در شمال سینه زندگی می کرد (یک استادیوم (استادیوم)، به اندازه یک میدان ورزشی، واحد فاصله ای بود که یونانیان از آن استفاده می کردند - حدود 180 متر. ). در اسکندریه، خورشید در تاریخ مربوطه به هیچ وجه به اوج خود نرسید و اجسام عمودی همچنان سایه های کوتاهی ایجاد می کنند. اراتوستن دریافت که جهت اوج خورشید با زاویه ای برابر با 1/50 دایره، 7.2 درجه با اوج تفاوت دارد و او اندازه دور زمین را 250000 استادیا تخمین زد.

اراتوستن همچنین ریاست کتابخانه سلطنتی اسکندریه را بر عهده داشت، بزرگترین و مشهورترین کتابخانه در دوران باستان. رسماً آن را "معبد موزه ها" یا "موزه" می نامیدند که "موزه" مدرن ما مشتق از آن است.

پوزیدونیوس یونانیمقدار مشابهی دریافت کرد، کمی کمتر. خلیفه عرب المامون که از 813 تا 833 در بغداد حکومت می کرد، دو گروه نقشه بردار را برای اندازه گیری فرستاد و از آنها نیز شعاع زمین را دریافت کرد. در مقایسه با ارزش امروزی، این برآوردها بسیار نزدیک بودند.

تمام این نتایج برای تیم کلمب شناخته شده بود که توسط شاه فردیناند برای مطالعه با کلمب فرستاده شد.

ما هرگز نخواهیم فهمید که آیا کلمب عمداً این اکتشاف را برای کشف ناشناخته ها توجیه کرد یا اینکه واقعاً اعتقاد بر این بود که هند خیلی دور از غرب اسپانیا نیست.

یکی از تعاریف متر

در مورد اندازه زمین، از آن زمان تاکنون بارها و بارها با دقت اندازه گیری شده است.

برجسته ترین: آکادمی علوم فرانسه در پایان قرن 18. هدف آنها ایجاد یک واحد فاصله جدید برابر با یک قسمت در 10000000 فاصله از قطب تا خط استوا (نصف النهار پاریس) بود. امروزه این فاصله با دقت بیشتری شناخته شده است، اما واحد معرفی شده توسط آکادمی فرانسه هنوز به عنوان استاندارد در تمام اندازه گیری های فاصله استفاده می شود. این واحد اندازه گیری متر نامیده می شود.

اگر گاگارین برای فرزند شما مرجعی نیست و به نظر او همه تصاویر از ایستگاه فضایی بین المللی جعلی هستند، باید صبور باشید و کروی بودن زمین را با استفاده از حداقل ابزار فنی ثابت کنید - درست مانند تصاویر باستانی. یونانی ها انجام دادند. این روند طولانی، اما بسیار آموزنده خواهد بود.

1. ثابت می کنیم که زمین یک دیسک یا یک توپ است

بیایید با تصمیم گیری در مورد خطوط کلی سیاره خود شروع کنیم. آیا شکل آن شبیه چمدان است یا یک لاک پشت و فیل در آن پایین وجود دارد؟ یک راه بسیار ساده برای درک اینکه زمین یک دیسک یا یک کره است وجود دارد. برای انجام این کار، فقط منتظر یک ماه گرفتگی کامل باشید (در اروپا، نزدیک ترین ماه گرفتگی را می توان در 27 ژوئیه 2018 مشاهده کرد؛ آنها هر سال رخ می دهند. با فرزند خود به جایی بروید که آسمان در آن روز قطعا صاف است و تماشا کنید. چگونه سایه گرد زمین به آرامی ماه را می پوشاند. سپس بدنی که آن را ریخته می شود گرد است.

پس از این، تنها چیزی که باقی می ماند این است که بفهمیم آیا زمین به شکل قرص است یا شکل یک توپ.

2. بین دیسک و کره یکی را انتخاب کنید

برای پاسخ به این سوال که آیا زمین مسطح است یا کروی، ما نیاز داریم: برای خارج شدن از شهر، یک توپ و یک مورچه (سوسک، کفشدوزک یا سوسک - انتخاب شما).

ابتدا باید یک سازه بلند و مستقل در زمین های هموار (مثلاً یک دکل خط برق) پیدا کنیم و از آنجا برویم. درست مانند یک کشتی در دریا، تکیه گاه بلافاصله از دید ناپدید نمی شود، بلکه به تدریج - ابتدا "پاها"، سپس قسمت میانی و در نهایت، بالای آن با سیم ها.

حالا بیایید نتایج مشاهدات را تفسیر کنیم. اگر با یک برج بلند در هواپیما سر و کار داشتیم، با دور شدن، کوچکتر و کوچکتر می شد، اما، حتی اگر به سختی قابل توجه باشد، کاملاً قابل مشاهده است. در سطح کره، اجسام به تدریج از دید ناپدید می شوند.

یک توپ می گیریم و یک حشره روی آن می گذاریم. ما توپ را بسیار بسیار نزدیک به چشم می آوریم به طوری که حشره نیمه پشت "افق" - لبه قابل مشاهده دور توپ است. تنها بخشی از بدن حیوان قابل مشاهده خواهد بود، همانطور که تنها بخشی از برج از دور قابل مشاهده است. حالا با اطمینان می توانیم نتیجه بگیریم که روی سطح زمین زندگی می کنیم (شوخی ها را کنار بگذاریم).

3. یک بار دیگر در مورد توپ

یک راه عالی دیگر برای اطمینان از گرد بودن زمین این است که هنگام سحر به مزرعه بروید. ساعت خود را با خود ببرید و به روشن ترین لبه آسمان نگاه کنید. به محض اینکه لبه خورشید (یا ماه - مهم نیست) در زیر افق ظاهر شد، روی زمین دراز بکشید و زمان را یادداشت کنید. در همین راستا نگاه کنید. برای چند ثانیه ستاره دوباره در پشت افق ناپدید می شود. چرا؟ چون زاویه دید خود را تغییر دادید و به مدت کوتاهیخورشید (یا ماه) توسط سطح محدب زمین از شما پنهان شده بود.

همین کار را می توان هنگام غروب خورشید یا تماشای غروب ماه انجام داد، اما فقط به ترتیب معکوس: ابتدا در حالت دراز کشیدن و سپس در حالت ایستاده تماشا کنید.

4. اندازه توپ را تعیین کنید

برای اولین بار، محیط خط استوا توسط کتابدار کتابخانه اسکندریه، اراتوستن سیرنه محاسبه شد. حکیم باستانی انحراف خورشید را از اوج در همان روز سال در دو شهر واقع در فاصله 800 کیلومتری از یکدیگر - اسکندریه و سینا مقایسه کرد.

گرفتن خورشید در اوج آن آسان است: در این لحظه پرتوهای آن حتی در کف چاله های عمیق می افتند (اراتوستن توسط چاه ها هدایت می شد) و اشیاء سایه نمی اندازند. در همان روز، خورشید پرتوهای محض به اسکندریه پرتاب کرد، اما نه به سینا. 7.2 درجه از اوج منحرف شد. هفت درجه از 360 دو درصد است. ما 800 را در 50 ضرب می کنیم و 40 هزار (کیلومتر) بدست می آوریم: این طول استوا است، این با اندازه گیری های مدرن با دقت بالا تأیید می شود.

تکرار آزمایش اراتوستن بسیار ساده است، اما باید از دوستان در شهر دیگری کمک بگیرید. منتظر لحظه ای باشید که خورشید در اوج خود است (شما می توانید سست شوید و به اینترنت نگاه کنید، می توانید با یک ساعت آفتابی حرکت کنید - چوبی که در زمین گیر کرده است. وقتی سایه کوتاه ترین است، خورشید به نزدیک ترین نقطه می رسد. اوج). در بالای ناحیه میانی، خورشید هرگز در اوج خود قرار ندارد، اما این مهم نیست. مهم است در لحظه ای که سایه چوب شما به حداقل خود می رسد، با دوستان خود در شهری که بسیار دور از شما قرار دارد - مثلاً از مسکو تا سن پترزبورگ تماس بگیرید و از آنها بخواهید طول سایه خود را اندازه گیری کنند ( و ارتفاع چوب). مقدار زاویه حاد بین چوب و یک خط مستقیم فرضی از انتهای چوب تا انتهای سایه را در محل خود و در یک شهر دور محاسبه کنید. بعد - محاسبات محض: باید حدود 40 هزار کیلومتر باشد.

5. یک بار دیگر اندازه توپ را اندازه بگیرید

بیایید به آزمایشات مربوط به ساعت و طلوع خورشید (غروب خورشید) برگردیم. ما زمان را به یک دلیل اندازه گیری کردیم: با دانستن آن و قد خود، می توانید مشکل شعاع کره زمین را حل کنید.

ابتدا، بیایید زاویه چرخش زمین را در فاصله زمانی بین زمانی که لبه طلوع خورشید یا ماه را در سپیده دم در حالی که ایستاده اید و دراز کشیده اید، ببینید. برای این کار یک نسبت ساده را حل کنید. اگر زمین در مدت 24 ساعت 360 درجه بچرخد، در مدت زمانی که شما ثبت کرده اید چه زاویه ای می چرخد؟ محاسبه کنید و آن را زاویه α بنامید.

تصور کنید که این شما نبودید که افتادید و بلند شدید. در عوض، طلوع خورشید توسط دو نفر مشاهده شد: ایوان 1 و ایوان 2، در چنان فاصله ای از یکدیگر که اولی خورشید را دقیقاً در همان زمان T دیرتر از دیگری دید. دو شعاع R به ایوان 1 و ایوان 2 تشکیل می شود. مثلث متساوی الساقین با زاویه α.

شعاع Ivan 2 را با پاره ای برابر با ارتفاع h خود تکمیل کنید و انتهای آن را به نقطه ای که ایوان 1 ایستاده است وصل کنید راست گوشهبا هیپوتانوز R+h و زاویه حاد شناخته شده. کمی مثلثات و شعاع زمین را محاسبه می کنیم.

مردم مدت‌هاست که می‌دانند زمین گرد است و هر روز راه‌های جدیدی پیدا می‌کنند تا نشان دهند که جهان ما صاف نیست. و با این حال، حتی در سال 2016، افراد زیادی در این سیاره وجود دارند که قاطعانه معتقدند زمین گرد نیست. این مردم ترسناک، آنها به تئوری های توطئه اعتقاد دارند و بحث کردن با آنها دشوار است. اما آنها وجود دارند. مثل "جامعه" زمین مسطح" فقط فکر کردن به بحث های احتمالی آنها خنده دار می شود. اما تاریخ گونه ما جالب و عجیب بود، حتی حقایق کاملاً ثابت شده رد شد. برای از بین بردن تئوری توطئه زمین مسطح، لازم نیست به فرمول های پیچیده متوسل شوید.

فقط به اطراف نگاه کنید و ده بار بررسی کنید: زمین قطعاً، ناگزیر، کاملاً و مطلقاً 100٪ صاف نیست.

امروزه مردم می دانند که ماه یک تکه پنیر یا یک خدای بازیگوش نیست و پدیده های ماهواره ما به خوبی توضیح داده شده است. علم مدرن. اما یونانیان باستان نمی‌دانستند این چیست، و در جستجوی پاسخ، مشاهدات دقیقی انجام دادند که به مردم اجازه داد شکل سیاره ما را تعیین کنند.

ارسطو (که مشاهدات زیادی در مورد ماهیت کروی زمین انجام داد) متوجه شد که در ماه گرفتگی(زمانی که مدار زمین، سیاره را دقیقاً بین خورشید و ماه قرار می دهد و یک سایه ایجاد می کند) سایه روی سطح ماه دایره ای است. این سایه زمین است و سایه ای که توسط آن ایجاد می شود مستقیماً شکل کروی سیاره را نشان می دهد.

از آنجایی که زمین می چرخد ​​(اگر شک دارید به آزمایش آونگ فوکو نگاه کنید)، سایه بیضی شکلی که در طول هر ماه گرفتگی ظاهر می شود، نه تنها نشان می دهد که زمین گرد است، بلکه صاف نیست.

کشتی ها و افق

اگر اخیراً در بندر بوده‌اید یا فقط در امتداد ساحل قدم زده‌اید و به افق نگاه کرده‌اید، ممکن است متوجه یک پدیده بسیار جالب شده باشید: کشتی‌های نزدیک فقط از افق بیرون نمی‌آیند (همانطور که اگر دنیا بود مسطح)، بلکه از دریا بیرون می آیند. دلیل اینکه کشتی ها به معنای واقعی کلمه از امواج خارج می شوند این است که جهان ما مسطح نیست، بلکه گرد است.

تصور کنید مورچه ای در امتداد سطح یک پرتقال راه می رود. اگر از فاصله نزدیک به پرتقال نگاه کنید، بینی خود را به میوه نگاه کنید، خواهید دید که چگونه بدن مورچه به دلیل انحنای سطح پرتقال به آرامی از افق بالا می رود. اگر این آزمایش را با یک جاده طولانی انجام دهید، تأثیر متفاوت خواهد بود: مورچه به آرامی در میدان دید شما "ماده می شود"، بسته به اینکه دید شما چقدر واضح است.

تغییر صورت های فلکی

این مشاهده اولین بار توسط ارسطو انجام شد که با مشاهده تغییر صورت های فلکی هنگام عبور از خط استوا، زمین را گرد اعلام کرد.

ارسطو در بازگشت از سفر مصر خاطرنشان کرد که "ستارگانی در مصر و قبرس مشاهده می شوند که در مناطق شمالی دیده نمی شدند." این پدیده تنها با این واقعیت قابل توضیح است که مردم از یک سطح گرد به ستاره ها نگاه می کنند. ارسطو ادامه داد و اظهار داشت که کره زمین " اندازه های کوچکزیرا در غیر این صورت تأثیر چنین تغییر جزئی زمین به این سرعت خود را نشان نمی داد.»

سایه ها و چوب ها

اگر چوب را به زمین بچسبانید، سایه ایجاد می کند. سایه با گذشت زمان حرکت می کند (بر اساس این اصل، مردم باستان ساعت های آفتابی را اختراع کردند). اگر دنیا مسطح بود، دو تا می چسبیدند جاهای مختلفهمان سایه را ایجاد می کند.

اما این اتفاق نمی افتد. زیرا زمین گرد است نه مسطح.

اراتوستن (276-194 قبل از میلاد) از این اصل برای محاسبه محیط زمین با دقت خوبی استفاده کرد.

هر چه بالاتر بروید، دورتر را می توانید ببینید

با ایستادن بر روی یک فلات صاف، به سمت افق دور از خود نگاه می کنید. به چشمان خود فشار می آورید، سپس دوربین دوچشمی مورد علاقه خود را بیرون می آورید و تا جایی که چشمان شما می توانند ببینند از آنها نگاه کنید (با استفاده از لنزهای دوچشمی).

سپس از نزدیکترین درخت بالا می روید - هر چه بالاتر بهتر است، نکته اصلی این است که دوربین دوچشمی خود را رها نکنید. و دوباره با دوچشمی به افق نگاه کنید، چشمانتان را خسته کنید.

هر چه بالاتر بروید، جلوتر را خواهید دید. معمولاً ما تمایل داریم که این را با موانع روی زمین مرتبط کنیم، زمانی که جنگل برای درختان قابل مشاهده نیست، و آزادی برای جنگل بتنی قابل مشاهده نیست. اما اگر در یک فلات کاملاً صاف بایستید، بدون هیچ مانعی بین شما و افق، از بالا بسیار بیشتر از زمین خواهید دید.

البته همه چیز در مورد انحنای زمین است و اگر زمین صاف بود این اتفاق نمی افتاد.

پرواز با هواپیما

اگر تا به حال به خارج از کشور پرواز کرده باشید، به خصوص در جایی دور، ممکن است متوجه دو واقعیت جالب در مورد هواپیما و زمین شده باشید:

هواپیماها می توانند برای مدت بسیار طولانی در یک خط نسبتا مستقیم بدون سقوط از لبه جهان پرواز کنند. آنها همچنین می توانند بدون توقف در اطراف زمین پرواز کنند.

اگر در یک پرواز ماوراء اقیانوس اطلس از پنجره به بیرون نگاه کنید، بیشتر اوقات انحنای زمین را در افق خواهید دید. بهترین نماییک انحنا در کنکورد وجود داشت، اما آن هواپیما مدت هاست که از بین رفته است. از هواپیمای جدید Virgin Galactic، افق باید کاملاً منحنی باشد.

به سیارات دیگر نگاه کنید!

زمین با دیگران متفاوت است و این غیرقابل انکار است. بالاخره ما حیات داریم و هنوز سیاره هایی با حیات پیدا نکرده ایم. با این حال، همه سیارات ویژگی‌های مشابهی دارند، و منطقی است که فرض کنیم اگر همه سیارات به شیوه‌ای خاص رفتار کنند یا ویژگی‌های خاصی از خود نشان دهند - به ویژه اگر سیارات بر اساس فاصله از هم جدا شده باشند یا در شرایط مختلف تشکیل شده باشند - پس سیاره ما مشابه است.

به عبارت دیگر، اگر سیاره های زیادی وجود داشته باشد که در مکان های مختلف و در شرایط مختلف، اما دارای خواص مشابهی هستند، به احتمال زیاد، سیاره ما یکسان خواهد بود. از مشاهدات ما، مشخص شد که سیارات گرد هستند (و از آنجایی که می‌دانستیم چگونه شکل گرفته‌اند، می‌دانیم که چرا آنها به این شکل شکل گرفته‌اند). دلیلی وجود ندارد که فکر کنیم سیاره ما مثل قبل نخواهد بود.

در سال 1610، گالیله گالیله چرخش قمرهای مشتری را مشاهده کرد. او آنها را سیارات کوچکی توصیف کرد که به دور یک سیاره بزرگ می چرخند - توصیفی (و مشاهده) که کلیسا آن را دوست نداشت زیرا مدل زمین مرکزی را به چالش می کشید که در آن همه چیز به دور زمین می چرخید. این مشاهده همچنین نشان داد که سیارات (مشتری، نپتون و بعداً ناهید) کروی هستند و به دور خورشید می چرخند.

مشاهده یک سیاره مسطح (سیاره ما یا هر سیاره دیگری) آنقدر باورنکردنی است که تقریباً هر چیزی را که در مورد شکل گیری و رفتار سیارات می دانیم واژگون می کند. این نه تنها همه چیزهایی را که در مورد شکل گیری سیارات می دانیم، بلکه در مورد شکل گیری ستارگان نیز تغییر می دهد (از آنجایی که خورشید ما باید رفتار متفاوتی برای تطبیق با نظریه زمین تخت داشته باشد)، سرعت و حرکت اجرام کیهانی. به طور خلاصه، ما فقط شک نمی کنیم که زمین ما گرد است - ما آن را می دانیم.

وجود مناطق زمانی

در پکن اکنون ساعت 12 نیمه شب است، بدون آفتاب. ساعت 12 ظهر در نیویورک است. خورشید در اوج خود قرار دارد، اگرچه دیدن آن در زیر ابرها دشوار است. در آدلاید استرالیا ساعت یک و سی دقیقه بامداد است. خورشید خیلی زود طلوع نمی کند.

این را فقط می توان با این واقعیت توضیح داد که زمین گرد است و حول محور خود می چرخد. در یک نقطه خاص، زمانی که خورشید به یک قسمت از زمین می تابد، انتهای دیگر آن تاریک است و بالعکس. اینجاست که مناطق زمانی وارد عمل می شوند.

نکته دیگر. اگر خورشید یک «نور کانونی» بود (نور آن که مستقیماً به یک منطقه خاص می تابد) و جهان صاف بود، حتی اگر بالای سر ما نمی تابد، خورشید را می دیدیم. به همین ترتیب، شما می توانید نور یک نورافکن را روی صحنه تئاتر در حالی که در سایه باقی می ماند، ببینید. تنها راه برای ایجاد دو منطقه زمانی کاملا مجزا که یکی از آنها همیشه در تاریکی و دیگری در روشنایی خواهد بود، داشتن یک دنیای کروی است.

مرکز گرانش

بخور حقیقت جالبدر مورد جرم ما: چیزها را جذب می کند. نیروی جاذبه (گرانش) بین دو جسم به جرم آنها و فاصله بین آنها بستگی دارد. به بیان ساده، گرانش به سمت مرکز جرم اجسام می کشد. برای یافتن مرکز جرم، باید جسم را مطالعه کنید.

یک کره را تصور کنید. به دلیل شکل کره، مهم نیست کجا بایستید، همان مقدار کره زیر شما وجود خواهد داشت. (مورچه ای را تصور کنید که روی یک توپ شیشه ای راه می رود. از دید مورچه، تنها نشانه حرکت، حرکت پاهای مورچه خواهد بود. شکل سطح به هیچ وجه تغییر نمی کند). مرکز جرم یک کره در مرکز کره است، به این معنی که گرانش همه چیز را در سطح به سمت مرکز کره (مستقیم به پایین) می کشد، بدون توجه به موقعیت جسم.

بیایید یک هواپیما را در نظر بگیریم. مرکز جرم هواپیما در مرکز است، بنابراین نیروی گرانش همه چیز را در سطح به سمت مرکز هواپیما می کشد. این بدان معنی است که اگر در لبه هواپیما باشید، جاذبه شما را به سمت مرکز می کشد، و نه به پایین، همانطور که ما عادت کرده ایم.

و حتی در استرالیا، سیب ها از بالا به پایین می ریزند، نه از این طرف به آن طرف.

عکس هایی از فضا

در طول 60 سال گذشته اکتشافات فضایی، ما ماهواره‌ها، کاوشگرها و افراد زیادی را به فضا پرتاب کرده‌ایم. برخی از آنها بازگشتند، برخی همچنان در مدار باقی می مانند و تصاویر زیبایی را به زمین مخابره می کنند. و در تمام عکس ها زمین (توجه) گرد است.

اگر فرزندتان از شما می پرسد که چگونه می دانیم زمین گرد است، برای توضیح دادن زحمت بکشید.

کی گفته زمین گرده؟ 17 دسامبر 2014

آنها می گویند که این ...

با این حال، این فرضیه کروی بودن سیاره ما برای مدت بسیار طولانی وجود داشته است. او اولین کسی بود که این ایده را در قرن ششم قبل از میلاد بیان کرد. فیلسوف یونان باستانو فیثاغورث ریاضیدان. فیلسوف دیگری به نام ارسطو که در یونان باستاندو قرن بعد، او شواهد بصری کروی بودن را ارائه کرد: بالاخره، در هنگام ماه گرفتگی، زمین دقیقاً سایه ای گرد روی ماه می اندازد!

به تدریج، این ایده که زمین توپی است که در فضا آویزان است و توسط هیچ چیزی پشتیبانی نمی شود، به طور گسترده ای گسترش یافت. قرن ها گذشت، مردم از مدت ها قبل می دانستند که زمین صاف نیست و روی نهنگ ها یا فیل ها قرار نمی گیرد... ما در سراسر جهان قدم زدیم، توپ خود را به معنای واقعی کلمه در همه جهات عبور دادیم، با هواپیما دور آن پرواز کردیم، از فضا از آن عکس گرفتیم. . ما حتی می دانیم که چرا نه تنها سیاره ما، بلکه تمام سیارات دیگر، خورشید، ستارگان، ماه و سایر ماهواره های بزرگ "گرد" هستند و شکل دیگری ندارند. از این گذشته ، آنها بزرگ هستند و جرم زیادی دارند. نیروی گرانشی خود آنها - گرانش - تمایل دارد به اجرام آسمانی شکل کروی بدهد.

حتی اگر نیرویی بزرگتر از گرانش ظاهر شود که به زمین مثلاً شکل چمدان بدهد، پایان باز هم همان خواهد بود: به محض اینکه عمل این نیرو متوقف شود، نیروی گرانش شروع به زمین را دوباره به شکل یک توپ جمع کنید و قسمت های بیرون زده را به داخل بکشید تا زمانی که تمام نقاط سطح در فاصله مساوی از مرکز قرار گیرند.

بیایید به این موضوع فکر کنیم...

توپ نیست!

در قرن هفدهم، نیوتن، فیزیکدان و ریاضیدان معروف، فرض جسورانه ای را مطرح کرد که زمین یک توپ نیست، یا بهتر است بگوییم، کاملاً یک توپ نیست. او فرض کرد - و از نظر ریاضی آن را ثابت کرد.

نیوتن دو کانال ارتباطی را به مرکز سیاره "حفاری" کرد (البته از نظر ذهنی!): یکی از قطب شمال، دیگری از خط استوا، و آنها را با آب "پر" کرد. محاسبات نشان داد که آب در سطوح مختلف ته نشین شده است. از این گذشته، در چاه قطبی، تنها نیروی گرانش بر روی آب تأثیر می گذارد، اما در چاه استوایی، نیروی گریز از مرکز نیز با آن مقابله می کند. این دانشمند استدلال کرد: برای اینکه هر دو ستون آب فشار یکسانی به مرکز زمین وارد کنند، یعنی به طوری که آنها وزن برابر، سطح آب در چاه استوایی باید بالاتر باشد - طبق محاسبات نیوتن، 1/230 شعاع متوسط ​​سیاره. به عبارت دیگر فاصله مرکز تا استوا بیشتر از قطب است.

برای بررسی محاسبات نیوتن، آکادمی علوم پاریس در سال های 1735 - 1737 دو اکسپدیشن فرستاد: به پرو و ​​لاپلند. اعضای اکسپدیشن باید قوس های نصف النهار را اندازه گیری می کردند - هر کدام 1 درجه: یکی - در عرض های جغرافیایی استوایی، در پرو، دیگری - در عرض های جغرافیایی قطبی، در لاپلند. پس از پردازش داده های اکسپدیشن، رئیس اکسپدیشن شمالی، زمین شناس، پیر لوئیس ماپرتویس، اعلام کرد که حق با نیوتن است: زمین در قطب ها فشرده شده است! این کشف Maupertuis توسط ولتر جاودانه شد در یک تصویر:

فرستاده فیزیک، ملوان شجاع،
غلبه بر کوه ها و دریاها.
کشیدن ربع در میان برف و باتلاق،
تقریباً تبدیل به یک لپ.
شما بعد از ضررهای زیاد متوجه شدید.
آنچه نیوتن بدون بیرون رفتن از در می دانست.

بیهوده بود که ولتر اینقدر طعنه آمیز بود: چگونه علم می تواند بدون تأیید تجربی نظریه هایش وجود داشته باشد؟!

همانطور که ممکن است، اکنون ما با اطمینان می دانیم که زمین در قطب ها مسطح است (اگر دوست دارید، در استوا کشیده شده است). با این حال، کمی کشیده شده است: شعاع قطبی 6357 کیلومتر و شعاع استوایی 6378 کیلومتر است که فقط 21 کیلومتر بیشتر است.

شبیه گلابی است؟

با این حال، آیا می توان زمین را، اگر نه یک توپ، بلکه یک توپ "صافی"، یعنی یک بیضی چرخش نامید؟ از این گذشته، همانطور که می دانیم، تسکین آن ناهموار است: کوه ها وجود دارد، فرورفتگی ها نیز وجود دارد. علاوه بر این، او در معرض نیروهای گرانشی دیگران است. اجرام آسمانی، در درجه اول خورشید و ماه. حتی اگر نفوذ آنها کم باشد، ماه همچنان قادر است شکل پوسته مایع زمین - اقیانوس جهانی - را تا چندین متر خم کند و آب و جریان ایجاد کند. بنابراین - در نقاط مختلفشعاع "چرخش" متفاوت است!

علاوه بر این، در شمال یک اقیانوس "مایع" وجود دارد و در جنوب یک قاره "جامد" پوشیده از یخ وجود دارد - قطب جنوب. به نظر می رسد که زمین به طور کامل نیست فرم صحیح، شبیه گلابی است که به سمت کشیده شده است قطب شمال. و به طور کلی، سطح آن به قدری پیچیده است که خود را به یک توصیف دقیق ریاضی نمی رساند. بنابراین، دانشمندان یک نام خاص برای شکل زمین پیشنهاد کرده اند - geoid. ژئوئید یک شکل استریومتریک نامنظم است. سطح آن تقریباً با سطح اقیانوس جهانی منطبق است و در خشکی ادامه می یابد. همان "ارتفاع از سطح دریا" که در اطلس ها و لغت نامه ها نشان داده شده است دقیقاً از روی این سطح ژئوئیدی اندازه گیری می شود.

خب از نظر علمی:

ژئوید(از یونان باستان γῆ - زمین و دیگر یونانی εἶδος - نما، به معنای واقعی کلمه "چیزی شبیه زمین") - یک سطح بسته محدب که منطبق با سطح آب در دریاها و اقیانوس ها در حالت آرامو عمود بر جهت گرانش در هر نقطه. بدنه هندسیانحراف از شکل چرخش یک بیضی از چرخش و منعکس کننده خواص پتانسیل گرانش روی زمین (نزدیک سطح زمین), مفهوم مهمدر ژئودزی

1. اقیانوس های جهان
2. بیضوی زمین
3. خطوط شاقول
4. بدن زمین
5. ژئوید

ژئوئید به عنوان سطح هم پتانسیل میدان گرانش زمین (سطح تراز) تعریف می شود که تقریباً با میانگین سطح آب اقیانوس جهانی در حالت دست نخورده منطبق است و به طور مشروط در زیر قاره ها گسترش یافته است. تفاوت بین میانگین سطح واقعی دریا و ژئوئید می تواند به 1 متر برسد.

با تعریف سطح هم پتانسیل، سطح ژئوئید در همه جا عمود بر شاقول است.

ژئوئید ژئوئید نیست!

اگر بخواهیم کاملاً صادق باشیم، باید اذعان کنیم که به دلیل تفاوت دما در نقاط مختلف کره زمین و شوری اقیانوس ها و دریاها، فشار جوو عوامل دیگر، سطح سطح آب از نظر شکل حتی با ژئوئید منطبق نیست، اما دارای انحرافات است. به عنوان مثال، در عرض جغرافیایی کانال پاناما، تفاوت سطوح بین اقیانوس آرام و اقیانوس اطلس 62 سانتی متر است.

روی فرم کره زمینتاثیر می گذارد زلزله های قوی. یکی از این زمین لرزه های 9 ریشتری در 26 دسامبر 2004 در جنوب شرقی آسیا در سوماترا رخ داد. روبرتو سابادینی و جورجیو دالا ویا، استادان دانشگاه میلان معتقدند که این سیاره یک "زخم" در میدان گرانشی سیاره به جا گذاشته و باعث خمیدگی قابل توجه ژئوئید می شود. برای آزمایش این فرض، اروپایی ها قصد دارند به مدار بفرستند ماهواره جدید GOCE، مجهز به تجهیزات مدرن بسیار حساس. ما امیدواریم که او به زودی اطلاعات دقیقی درباره شکل زمین امروزی برای ما ارسال کند.