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Come una moneta piatta e consumata
Il pianeta poggiava su tre balene.
E hanno bruciato nel fuoco gli scienziati intelligenti - Quelli che hanno insistito: "Non si tratta delle balene".
Uscendo e guardandosi intorno, chiunque può convincersi: la Terra è piatta. Ci sono, naturalmente, colline e depressioni, montagne e burroni. Ma nel complesso è ben visibile: piatto, inclinato ai bordi. Gli antichi lo capirono molto tempo fa. Videro la carovana scomparire all'orizzonte. Salendo sulla montagna, gli osservatori notarono che l'orizzonte si stava espandendo. Ciò ha portato all'inevitabile conclusione: la superficie della Terra è un emisfero. In Talete la Terra galleggia come un pezzo di legno in un oceano infinito.
Quando sono cambiate queste idee? Nel 19° secolo si affermò la falsa tesi, tuttora replicata, secondo cui prima delle grandi scoperte geografiche gli uomini consideravano la Terra piatta.
Così, nel manuale per insegnanti del 2007 “Lezioni sul mondo che ci circonda” si legge: “Per molto tempo gli antichi consideravano la Terra piatta, adagiata su tre balene o tre elefanti e coperta dalla cupola del cielo... Gli scienziati che avanzarono un'ipotesi sulla forma sferica della Terra furono derisi e perseguitarono la chiesa. Il navigatore Cristoforo Colombo fu il primo a credere a questa ipotesi… L’insegnante può raccontare ai bambini che la prima persona che vide con i propri occhi che la Terra non è piatta fu il cosmonauta Yuri Gagarin.”
Infatti già nel III secolo a.C. L'antico scienziato greco Eratostene di Cirene (276-194 a.C. circa) non solo sapeva fermamente che la Terra è una sfera, ma riuscì anche a misurare il raggio della Terra, ottenendo un valore di 6311 km - con un errore non superiore a dell'1%!
Intorno al 250 a.C. lo scienziato greco Eratostene misurò per la prima volta il globo in modo abbastanza accurato. Eratostene viveva in Egitto nella città di Alessandria. Immaginò di confrontare l'altezza del Sole (o la sua distanza angolare da un punto sopra la sua testa, lo zenit, che è chiamato distanza zenitale) nello stesso momento in due città: Alessandria (nel nord dell'Egitto) e Siena (oggi Aswan, nel sud dell'Egitto). Eratostene lo sapeva quel giorno solstizio d'estate(22 giugno) A mezzogiorno il sole illumina il fondo dei pozzi profondi. Pertanto, in questo momento il Sole è allo zenit. Ma ad Alessandria in questo momento il Sole non è allo zenit, ma è a 7,2° di distanza da esso.
Eratostene ottenne questo risultato modificando la distanza zenitale del Sole utilizzando il suo semplice strumento goniometrico: lo scaphis. Questo è semplicemente un palo verticale - uno gnomone, fissato sul fondo di una ciotola (emisfero). Lo scaphis è installato in modo che lo gnomone assuma una posizione rigorosamente verticale (rivolto allo zenit): il palo illuminato dal sole proietta un'ombra sulla superficie interna dello scaphis, divisa in gradi.
Così a mezzogiorno del 22 giugno a Siena lo gnomone non proietta ombra (il Sole è allo zenit, la sua distanza zenitale è 0°), e ad Alessandria l'ombra dello gnomone, come si vede sulla scala scaphis, segnata una divisione di 7,2°. Al tempo di Eratostene, la distanza da Alessandria a Siene era considerata pari a 5.000 stadi greci (circa 800 km). Sapendo tutto ciò, Eratostene paragonò un arco di 7,2° con l'intero cerchio di 360° gradi, e una distanza di 5000 stadi con l'intera circonferenza del globo (denotiamola con la lettera X) in chilometri. Quindi dalla proporzione risultò che X = 250.000 stadi, ovvero circa 40.000 km (immaginate, è vero!).
Se sai che la circonferenza di un cerchio è 2R, dove R è il raggio del cerchio (a ~ 3,14), conoscendo la circonferenza del globo, è facile trovare il suo raggio (R):
È notevole che Eratostene fosse in grado di misurare la Terra in modo molto accurato (dopotutto, oggi si ritiene che il raggio medio della Terra sia di 6371 km!).
E cento anni prima di lui Aristotele (384-322 aC) diede tre prove classiche della sfericità della Terra.
Innanzitutto, durante le eclissi lunari, il bordo dell'ombra proiettata dalla Terra sulla Luna è sempre un arco di cerchio, e l'unico corpo in grado di produrre tale ombra in qualsiasi posizione e direzione della sorgente luminosa è una palla.
In secondo luogo, le navi, allontanandosi dall'osservatore nel mare, non si perdono gradualmente alla vista a causa della lunga distanza, ma quasi istantaneamente “affondano”, scomparendo oltre l'orizzonte.
E in terzo luogo, alcune stelle possono essere viste solo dall'alto alcune parti Terra, ma non sono mai visibili ad altri osservatori.
Ma Aristotele non fu lo scopritore della sfericità della Terra, ma fornì solo la prova inconfutabile di un fatto noto a Pitagora di Samo (560-480 aC circa). Lo stesso Pitagora potrebbe aver fatto affidamento sulle prove non di uno scienziato, ma di un semplice marinaio Skilacus di Cariande, che nel 515 a.C. fece una descrizione dei suoi viaggi nel Mediterraneo.
E la chiesa?
Ci fu la decisione di condannare il sistema eliocentrico, approvata nel 1616 da Papa Paolo V. Ma la persecuzione dei sostenitori della sfericità della Terra in Chiese cristiane non aveva. Il fatto che “prima” la Chiesa immaginasse la Terra appoggiata su balene o elefanti fu inventato nel XIX secolo.
Oggi è risaputo che il pianeta Terra è una sfera o molto vicino ad essa (c'è un rigonfiamento all'equatore dovuto alla rotazione della Terra).
Quando Cristoforo Colombo propose di raggiungere l'India navigando verso ovest dalla Spagna, pensava che la Terra fosse rotonda. L'India era una fonte di spezie preziose e altro beni rari, ma era difficile raggiungerlo navigando verso Oriente, perché l'Africa bloccava il viaggio. Immaginando che la Terra fosse rotonda, Colombo voleva raggiungere l'India.
Già nell'antichità i marinai sapevano che la Terra era rotonda e gli antichi non solo sospettavano la presenza di una sfera, ma ne stimavano addirittura le dimensioni.
Se stai sulla riva e guardi la nave, scomparirà gradualmente dalla visibilità. Ma il motivo non è la distanza: se c'è una collina o una torre nelle vicinanze, e salite in cima dopo che la nave è completamente scomparsa, diventa nuovamente visibile. Inoltre, se osservi attentamente dalla riva mentre la nave scompare dalla visibilità, noterai che lo scafo scompare per primo, mentre gli alberi e le vele (camino) scompaiono per ultimi.
Antichi filosofi sulla forma e le dimensioni della Terra
Filosofo greco Aristotele(384-322 a.C.) sostenne nei suoi scritti che la terra era sferica. Lo ha suggerito grazie all'ombra circolare sulla Luna durante un'eclissi lunare. Un altro motivo era che alcune stelle sono visibili dall'Egitto e non sono visibili più a nord.
Eratostene, filosofo alessandrino fece un ulteriore passo avanti e determinò effettivamente le dimensioni della terra. Nel solstizio d'estate (21 giugno) nella città di Siena, nel sud dell'Egitto (l'attuale Assuan, vicino a un'enorme diga sul fiume Nilo), a mezzogiorno il sole passava in un pozzo profondo. Lo stesso Eratostene viveva ad Alessandria, vicino alla foce del fiume, a nord di Siene, a circa 5.000 stadi a nord di Siene (uno stadio (stadi), grande quanto un'arena sportiva, era un'unità di distanza usata dai Greci - circa 180 m ). Ad Alessandria, il sole nella data corrispondente non raggiungeva affatto lo zenit e gli oggetti verticali proiettavano ancora brevi ombre. Eratostene scoprì che la direzione dello zenit del sole differiva dallo zenit di un angolo pari a 1/50 di cerchio, 7,2 gradi, e stimò che la circonferenza della Terra fosse di 250.000 stadi.
Eratostene era anche a capo della Biblioteca reale di Alessandria, la più grande e famosa biblioteca dell'antichità classica. Ufficialmente era chiamato “tempio delle muse” o “museion”, da cui deriva il nostro moderno “museo”.
Posidonio greco ricevuto un valore simile, leggermente inferiore. Il califfo arabo El-Mamun, che regnò a Baghdad dall'813 all'833, inviò due squadre di geometri per misurare e da loro ricevette anche il raggio della Terra. Rispetto al valore conosciuto oggi, queste stime erano molto vicine.
Tutti questi risultati erano noti alla squadra di Colombo, che fu inviata dal re Ferdinando a studiare con Colombo.
Non sapremo mai se Colombo giustificò deliberatamente la spedizione per esplorare l'ignoto o se effettivamente si credesse che l'India non fosse troppo a ovest della Spagna.
Una delle definizioni di metro
Per quanto riguarda le dimensioni della terra, da allora sono state misurate con precisione molte volte e molte volte.
In particolare: l'Accademia francese delle scienze alla fine del XVIII secolo. Il loro obiettivo era sviluppare una nuova unità di distanza pari a una parte su 10.000.000 della distanza dal polo all'equatore (il meridiano di Parigi). Oggi questa distanza è conosciuta in modo ancora più preciso, ma l'unità introdotta dall'Accademia di Francia è ancora utilizzata come standard in tutte le misurazioni delle distanze. Questa unità di misura si chiama metro.
Se Gagarin non è un'autorità per tuo figlio e, a suo avviso, tutte le immagini della ISS sono false, dovrai essere paziente e dimostrare la sfericità della Terra utilizzando un minimo di mezzi tecnici, proprio come gli antichi I greci lo facevano. Questo processo sarà lungo, ma estremamente istruttivo.
1. Dimostriamo che la Terra è un disco o una palla
Cominciamo decidendo i contorni del nostro pianeta natale. Ha la forma di una valigia o laggiù ci sono una tartaruga e degli elefanti? C'è un modo molto semplice per capire che la Terra è un disco o una sfera. Per fare questo, aspetta semplicemente un'eclissi lunare totale (in Europa, la più vicina si può osservare il 27 luglio 2018; si verificano ogni anno. Vai con tuo figlio dove il cielo sarà sicuramente sereno quel giorno e guarda come l'ombra rotonda della Terra copre lentamente la Luna. Prima di ciò dimostra come la forma di un'ombra dipende dall'ombra di un oggetto - mostra un lupo o un alce con le ombre delle mani sul muro. Se l'ombra è rotonda, allora il corpo che lo proietta è rotondo.
Dopodiché non resta che capire se la terra ha la forma di un disco oppure quella di una palla.
2. Scegli tra un disco e una sfera
Per rispondere alla domanda se la Terra è piatta o sferica, avremo bisogno di: uscire dalla città, una palla e una formica (coleottero, coccinella o scarafaggio: a te la scelta).
Innanzitutto, dobbiamo trovare una struttura alta e indipendente su un terreno pianeggiante (ad esempio, un traliccio di una linea elettrica) e partire da lì. Proprio come una nave in mare, il supporto non scomparirà dalla vista immediatamente, ma gradualmente: prima le “gambe”, poi la parte centrale e, infine, la parte superiore con i fili.
Ora interpretiamo i risultati dell'osservazione. Se avessimo a che fare con un'alta torre su un aereo, allora, allontanandosi, diventerebbe sempre più piccola, ma, pur rimanendo appena percettibile, sarebbe completamente visibile. Sulla superficie della sfera gli oggetti scompaiono gradualmente alla vista.
Prendiamo una palla e ci mettiamo sopra un insetto. Portiamo la palla molto, molto vicino agli occhi in modo che l'insetto sia per metà dietro l'orizzonte, il bordo ben visibile della palla. Sarà visibile solo una parte del corpo dell’animale, così come da lontano è visibile solo una parte della torre. Ora possiamo concludere con sicurezza che viviamo sulla superficie della terra (scherzi a parte).
3. Ancora una volta sulla palla
Un altro ottimo modo per assicurarsi che la terra sia rotonda è uscire nei campi all'alba. Porta con te il tuo orologio e affronta il bordo più luminoso del cielo. Non appena il bordo del Sole (o della Luna, non importa) appare sotto l'orizzonte, sdraiati sulla Terra e osserva l'ora. Guarda nella stessa direzione. Per alcuni secondi la stella scomparirà nuovamente dietro l'orizzonte. Perché? Perché hai cambiato il tuo angolo di visione, e così via poco tempo Il Sole (o la Luna) ti era nascosto dalla superficie convessa della Terra.
Lo stesso può essere fatto al tramonto o guardando il tramonto della luna, ma solo nell'ordine inverso: prima guardare stando sdraiati e poi stando in piedi.
4. Determina la dimensione della palla
Per la prima volta la circonferenza dell'equatore fu calcolata dal bibliotecario della Biblioteca di Alessandria, Eratostene di Cirene. L'antico saggio confrontò la deviazione del Sole dallo zenit nello stesso giorno dell'anno in due città situate a una distanza di 800 chilometri l'una dall'altra: Alessandria e Siena.
È facile cogliere il sole allo zenit: in questo momento i suoi raggi cadono anche sul fondo di pozzi profondi (Eratostene era guidato dai pozzi) e gli oggetti non proiettano ombre. Nello stesso giorno il Sole gettava raggi puri su Alessandria, ma non su Siena. Deviava dallo zenit di 7,2°. Sette gradi da 360 sono il 2%. Moltiplichiamo 800 per 50 e otteniamo 40mila (chilometri): questa è la lunghezza dell'Equatore, lo confermano le moderne misurazioni ad alta precisione.
Ripetere l'esperimento di Eratostene è abbastanza semplice, ma dovrai chiedere l'aiuto di amici in un'altra città. Aspetta il momento in cui il Sole è al suo zenit (puoi rilassarti e guardare su Internet, puoi navigare con una meridiana - un bastoncino conficcato nella Terra. Quando l'ombra è più corta, allora il Sole è più vicino al zenit). Al di sopra della zona centrale il Sole non è mai allo zenit, ma questo non ha importanza. È importante nel momento in cui l'ombra del tuo bastone raggiunge il minimo, chiama i tuoi amici in una città abbastanza lontana da te, da Mosca, ad esempio, a San Pietroburgo, e chiedi loro di misurare la lunghezza della loro ombra ( e l'altezza del bastone). Calcola il valore dell'angolo acuto tra il bastoncino e una linea retta immaginaria dall'estremità del bastoncino all'estremità dell'ombra nel tuo luogo e in una città lontana. Avanti: aritmetica pura: dovrebbero essere circa 40mila chilometri.
5. Misura ancora una volta la dimensione della palla
Torniamo agli esperimenti con orologi e albe (tramonti). Abbiamo misurato il tempo per un motivo: conoscendolo e conoscendo la tua altezza, puoi risolvere il problema del raggio del globo.
Per prima cosa, troviamo l'angolo di rotazione della Terra nell'intervallo tra il momento in cui hai visto il bordo del Sole nascente o della Luna all'alba stando in piedi e stando sdraiato. Per fare ciò, risolvi una semplice proporzione. Se la Terra ruota di 360° in 24 ore, quale angolo ha ruotato durante il tempo che hai registrato? Calcolalo e chiamalo angolo α.
Immagina che non sei stato tu a cadere e ad alzarti. Invece, l'alba è stata osservata da due persone: Ivan 1 e Ivan 2, a una distanza tale l'una dall'altra che la prima ha visto il Sole più tardi dell'altra esattamente allo stesso tempo T. Due raggi R da Ivan 1 e Ivan 2 formano un triangolo isoscele con l'angolo α.
Completa il raggio di Ivan 2 con un segmento uguale alla tua altezza h e collega la sua estremità al punto in cui si trova Ivan 1. Otteniamo triangolo rettangolo con ipotenusa R+h e angolo acuto noto. Un po' di trigonometria e calcoliamo il raggio della Terra.
Le persone sanno da tempo che la Terra è rotonda e stanno trovando sempre nuovi modi per dimostrare che il nostro mondo non è piatto. Eppure, anche nel 2016, sono parecchie le persone sul pianeta che credono fermamente che la Terra non sia rotonda. Questo persone spaventose, tendono a credere nelle teorie del complotto ed è difficile discuterne. Ma esistono. Come "Società" terra piatta" Diventa divertente solo pensare alle loro possibili argomentazioni. Ma la storia della nostra specie era interessante e bizzarra, anche le verità fermamente stabilite venivano confutate. Non è necessario ricorrere a formule complicate per sfatare la teoria del complotto della Terra piatta.
Basta guardarsi attorno e verificare dieci volte: la Terra è sicuramente, inevitabilmente, completamente e assolutamente non piatta al 100%.
Oggi la gente sa già che la Luna non è un pezzo di formaggio o una divinità giocosa, e i fenomeni del nostro satellite sono ben spiegati scienza moderna. Ma gli antichi greci non avevano idea di cosa fosse e, nella ricerca di una risposta, fecero alcune osservazioni penetranti che permisero alle persone di determinare la forma del nostro pianeta.
Aristotele (che fece numerose osservazioni sulla natura sferica della Terra) lo notò durante eclissi lunari(quando l'orbita terrestre pone il pianeta esattamente tra il Sole e la Luna, creando un'ombra) l'ombra sulla superficie lunare è circolare. Questa ombra è la Terra e l'ombra proiettata da essa indica direttamente la forma sferica del pianeta.
Poiché la Terra ruota (in caso di dubbi, consultare l'esperimento del pendolo di Foucault), l'ombra ovale che appare durante ogni eclissi lunare indica non solo che la Terra è rotonda, ma anche non piatta.
Navi e orizzonte
Se sei stato in porto di recente, o semplicemente hai passeggiato lungo la spiaggia, guardando l'orizzonte, potresti aver notato un fenomeno molto interessante: le navi che si avvicinano non semplicemente "emergono" dall'orizzonte (come farebbero se il mondo fosse pianeggiante), ma piuttosto emergono dal mare. Il motivo per cui le navi “escono letteralmente dalle onde” è che il nostro mondo non è piatto, ma rotondo.
Immagina una formica che cammina lungo la superficie di un'arancia. Se guardi un'arancia da vicino, con il naso rivolto al frutto, vedrai come il corpo della formica si solleva lentamente sopra l'orizzonte a causa della curvatura della superficie dell'arancia. Se esegui questo esperimento su un percorso lungo, l'effetto sarà diverso: la formica si “materializzerà” lentamente nel tuo campo visivo, a seconda di quanto è acuta la tua vista.
Cambio di costellazioni
Questa osservazione fu fatta per la prima volta da Aristotele, che dichiarò che la Terra è rotonda osservando il cambiamento delle costellazioni quando attraversano l'equatore.
Di ritorno da un viaggio in Egitto, Aristotele notò che “in Egitto e a Cipro si osservano stelle che non si vedevano nelle regioni settentrionali”. Questo fenomeno può essere spiegato solo dal fatto che le persone guardano le stelle da una superficie rotonda. Aristotele continuò e affermò che la sfera della Terra " piccole dimensioni, perché altrimenti l’effetto di un così leggero cambiamento di terreno non si sarebbe manifestato così rapidamente.”
Ombre e bastoncini
Se conficchi un bastoncino nel terreno, fornirà ombra. L'ombra si muove con il passare del tempo (sulla base di questo principio gli antichi inventarono le meridiane). Se il mondo fosse piatto, ci sarebbero due bastoncini luoghi differenti produrrebbe la stessa ombra.
Ma questo non accade. Perché la Terra è rotonda, non piatta.
Eratostene (276–194 a.C.) utilizzò questo principio per calcolare la circonferenza della Terra con buona precisione.
Più vai in alto, più lontano puoi vedere
In piedi su un altopiano pianeggiante, guardi verso l'orizzonte lontano da te. Sforzi gli occhi, poi prendi il tuo binocolo preferito e guardi attraverso di esso fin dove i tuoi occhi possono vedere (usando lenti binoculari).
Quindi sali sull'albero più vicino: più alto è, meglio è, l'importante è non far cadere il binocolo. E ancora guarda, aguzzando gli occhi, attraverso il binocolo fino all'orizzonte.
Più salirai in alto, più lontano vedrai. Di solito tendiamo ad associare questo agli ostacoli sulla Terra, quando la foresta non è visibile agli alberi e la libertà non è visibile alla giungla di cemento. Ma se ti trovi su un altopiano perfettamente sgombro, senza ostacoli tra te e l'orizzonte, vedrai molto di più dall'alto che da terra.
Ovviamente è tutta una questione di curvatura della Terra, e questo non accadrebbe se la Terra fosse piatta.
Volare un aereo
Se sei mai volato fuori dal paese, specialmente da qualche parte lontano, potresti aver notato due fatti interessanti sugli aeroplani e sulla Terra:
Gli aerei possono volare in linea relativamente retta per molto tempo senza cadere dal bordo del mondo. Possono anche volare intorno alla Terra senza fermarsi.
Se guardi fuori dal finestrino durante un volo transatlantico, la maggior parte delle volte vedrai la curvatura della terra all'orizzonte. La migliore vista c'era una curvatura sul Concorde, ma quell'aereo è scomparso da tempo. Dal nuovo piano della Virgin Galactic, l'orizzonte dovrebbe essere completamente curvo.
Guarda gli altri pianeti!
La Terra è diversa dalle altre, e questo è innegabile. Dopotutto, abbiamo la vita e non abbiamo ancora trovato pianeti con vita. Tuttavia, tutti i pianeti hanno caratteristiche simili, e sarebbe logico supporre che se tutti i pianeti si comportano in un certo modo o mostrano proprietà specifiche - specialmente se i pianeti sono separati dalla distanza o formati in circostanze diverse - allora il nostro pianeta è simile.
In altre parole, se ci sono così tanti pianeti che si sono formati in luoghi diversi e in condizioni diverse, ma hanno proprietà simili, molto probabilmente, il nostro pianeta sarà lo stesso. Dalle nostre osservazioni è diventato chiaro che i pianeti sono rotondi (e poiché sappiamo come si sono formati, sappiamo anche perché hanno questa forma). Non c'è motivo di pensare che il nostro pianeta non sarà più lo stesso.
Nel 1610 Galileo Galilei osservò la rotazione delle lune di Giove. Li descrisse come piccoli pianeti in orbita attorno a un grande pianeta: una descrizione (e un'osservazione) che alla Chiesa non piacque perché sfidava il modello geocentrico in cui tutto ruotava attorno alla Terra. Questa osservazione ha anche mostrato che i pianeti (Giove, Nettuno e successivamente Venere) sono sferici e ruotano attorno al Sole.
Un pianeta piatto (il nostro o qualsiasi altro) sarebbe così incredibile da osservare che sconvolgerebbe quasi tutto ciò che sappiamo sulla formazione e sul comportamento dei pianeti. Ciò non cambierà solo tutto ciò che sappiamo sulla formazione dei pianeti, ma anche sulla formazione delle stelle (poiché il nostro Sole deve comportarsi diversamente per adattarsi alla teoria della Terra piatta), sulla velocità e sul movimento dei corpi cosmici. In breve, non solo sospettiamo che la nostra Terra sia rotonda, ma lo sappiamo.
L'esistenza dei fusi orari
A Pechino ormai è mezzanotte, è mezzanotte e non c'è il sole. È mezzogiorno a New York. Il sole è allo zenit, anche se è difficile vedere sotto le nuvole. È l'una e mezza del mattino ad Adelaide, in Australia. Il sole non sorgerà molto presto.
Ciò potrebbe essere spiegato solo dal fatto che la Terra è rotonda e ruota attorno al proprio asse. Ad un certo punto, quando il sole splende su una parte della Terra, dall'altra è buio e viceversa. È qui che entrano in gioco i fusi orari.
Un altro punto. Se il sole fosse un "faretto" (la sua luce splende direttamente su un'area specifica) e il mondo fosse piatto, vedremmo il sole anche se non splende sopra di noi. Allo stesso modo, puoi vedere la luce di un riflettore sul palcoscenico di un teatro rimanendo nell'ombra. L'unico modo per creare due fusi orari completamente separati, uno dei quali sarà sempre al buio e l'altro alla luce, è avere un mondo sferico.
Centro di gravità
Mangiare fatto interessante sulla nostra massa: attrae le cose. La forza di attrazione (gravità) tra due oggetti dipende dalla loro massa e dalla distanza tra loro. In poche parole, la gravità attirerà verso il centro di massa degli oggetti. Per trovare il centro di massa, devi studiare l'oggetto.
Immagina una sfera. A causa della forma della sfera, non importa dove ti trovi, ci sarà la stessa quantità di sfera sotto di te. (Immaginate una formica che cammina su una palla di vetro. Dal punto di vista della formica, l'unico segno di movimento sarà il movimento delle zampe della formica. La forma della superficie non cambierà affatto). Il centro di massa di una sfera è al centro della sfera, il che significa che la gravità attira tutto ciò che si trova sulla superficie verso il centro della sfera (verso il basso), indipendentemente dalla posizione dell'oggetto.
Consideriamo un aereo. Il baricentro dell'aereo è al centro, quindi la forza di gravità attirerà tutto ciò che si trova sulla superficie verso il centro dell'aereo. Ciò significa che se ti trovi sul bordo dell'aereo, la gravità ti trascinerà verso il centro e non verso il basso, come siamo abituati.
E anche in Australia le mele cadono dall’alto verso il basso, non da un lato all’altro.
Foto dallo spazio
Negli ultimi 60 anni di esplorazione spaziale, abbiamo lanciato nello spazio numerosi satelliti, sonde e persone. Alcuni di loro sono tornati, altri continuano a rimanere in orbita e trasmettono bellissime immagini alla Terra. E in tutte le fotografie la Terra (attenzione) è rotonda.
Se tuo figlio ti chiede come sappiamo che la Terra è rotonda, prenditi la briga di spiegarglielo.
Chi ha detto che la terra è rotonda? 17 dicembre 2014
Dicono che questo è...
Tuttavia, l’ipotesi che il nostro pianeta sia sferico esiste da molto tempo. Fu il primo ad esprimere questa idea nel VI secolo a.C. filosofo greco antico e il matematico Pitagora. Un altro filosofo, Aristotele, che visse a Grecia antica due secoli dopo, fornì la prova visiva della sfericità: dopo tutto, durante le eclissi lunari, la Terra proietta un'ombra esattamente rotonda sulla Luna!
A poco a poco, l'idea che la Terra sia una palla sospesa nello spazio e non supportata da nulla si è diffusa sempre più ampiamente. Sono passati secoli, le persone sanno da tempo che la Terra non è piatta e non poggia su balene o elefanti... Abbiamo camminato intorno al mondo, incrociato la nostra palla letteralmente in tutte le direzioni, volato intorno ad essa su un aereo, fotografata dallo spazio . Sappiamo anche perché non solo il nostro, ma anche tutti gli altri pianeti, il Sole, le stelle, la Luna e altri grandi satelliti sono “rotondi” e non di altra forma. Dopotutto, sono grandi e hanno una massa enorme. La loro stessa forza gravitazionale - la gravità - tende a conferire ai corpi celesti una forma sferica.
Anche se apparisse una forza maggiore della gravità, che desse alla Terra la forma, ad esempio, di una valigia, il risultato sarebbe sempre lo stesso: non appena l’azione di questa forza cesserebbe, la forza di gravità comincerebbe a diminuire. raccogliere nuovamente la Terra formando una palla, “tirando dentro” le parti sporgenti finché tutti i punti della superficie non saranno equidistanti dal centro.
Continuiamo a riflettere su questo argomento...
Non una palla!
Già nel XVII secolo, il famoso fisico e matematico Newton fece l'audace ipotesi che la Terra non fosse una palla, o meglio, non proprio una palla. Lo assunse e lo dimostrò matematicamente.
Newton “forò” (mentalmente, ovviamente!) due canali comunicanti con il centro del pianeta: uno dal Polo Nord, l'altro dall'equatore, e li “riempi” d'acqua. I calcoli hanno mostrato che l'acqua si è depositata a diversi livelli. Dopotutto, in un pozzo polare, sull'acqua agisce solo la forza di gravità, ma in un pozzo equatoriale si oppone anche alla forza centrifuga. Lo scienziato ha sostenuto: affinché entrambe le colonne d'acqua esercitino la stessa pressione sul centro della Terra, cioè in modo che abbiano uguale peso, il livello dell'acqua nel pozzo equatoriale dovrebbe essere più alto - secondo i calcoli di Newton, di 1/230 del raggio medio del pianeta. In altre parole, la distanza dal centro all’equatore è maggiore che dal polo.
Per verificare i calcoli di Newton, l'Accademia delle Scienze di Parigi inviò due spedizioni nel 1735-1737: in Perù e Lapponia. I membri della spedizione dovevano misurare gli archi meridiani - 1 grado ciascuno: uno - alle latitudini equatoriali, in Perù, l'altro - alle latitudini polari, in Lapponia. Dopo aver elaborato i dati della spedizione, il capo della spedizione settentrionale, il geodeta Pierre-Louis Maupertuis, annunciò che Newton aveva ragione: la Terra è compressa ai poli! Questa scoperta di Maupertuis fu immortalata da Voltaire in... un epigramma:
Inviato della fisica, coraggioso marinaio,
Avendo superato sia le montagne che i mari.
Trascinando il quadrante tra nevi e paludi,
Quasi trasformandosi in un lappone.
L'hai scoperto dopo molte perdite.
Ciò che Newton sapeva senza uscire dalla porta.
Invano Voltaire era così sarcastico: come può esistere la scienza senza la conferma sperimentale delle sue teorie?!
Comunque sia, ora sappiamo per certo che la Terra è appiattita ai poli (se preferisci, allungata all'equatore). È però abbastanza allungato: il raggio polare è di 6357 km, e il raggio equatoriale è di 6378 km, solo 21 km in più.
Sembra una pera?
Tuttavia, è possibile chiamare la Terra, se non una palla, ma una palla “oblata”, cioè un ellissoide di rivoluzione? Dopotutto, come sappiamo, il suo rilievo non è uniforme: ci sono montagne, ci sono anche depressioni. Inoltre, è soggetta alle forze gravitazionali degli altri. corpi celestiali, principalmente il Sole e la Luna. Anche se la loro influenza è piccola, la Luna è comunque in grado di piegare di diversi metri la forma del guscio liquido della Terra - l'Oceano Mondiale, creando flussi e riflussi. Quindi - dentro punti diversi I raggi di “rotazione” sono diversi!
Inoltre, nel nord c'è un oceano “liquido”, e nel sud c'è un continente “solido” coperto di ghiaccio: l'Antartide. Si scopre che la Terra non ha del tutto forma corretta, assomiglia ad una pera protesa verso Polo Nord. E nel complesso, la sua superficie è così complessa che non si presta a una rigorosa descrizione matematica. Pertanto, gli scienziati hanno proposto un nome speciale per la forma della Terra: geoide. Il geoide è una figura stereometrica irregolare. La sua superficie coincide approssimativamente con la superficie dell'Oceano Mondiale e continua sulla terraferma. La stessa “altezza sul livello del mare” indicata negli atlanti e nei dizionari viene misurata proprio da questa superficie del geoide.
Ebbene, scientificamente:
Geoide(dal greco antico γῆ - Terra e altro greco εἶδος - vista, letteralmente "qualcosa come la Terra") - una superficie convessa chiusa che coincide con la superficie dell'acqua nei mari e negli oceani in stato calmo e perpendicolare alla direzione della gravità in qualsiasi punto. Corpo geometrico, deviando dalla figura di rotazione. Un ellissoide di rotazione e che riflette le proprietà del potenziale di gravità sulla Terra (vicino superficie terrestre), concetto importante nella geodesia.
1. Gli oceani del mondo
2. Ellissoide terrestre
3. Fili a piombo
4. Corpo della Terra
5. Geoide
Il geoide è definito come la superficie equipotenziale del campo gravitazionale terrestre (superficie piana), che coincide approssimativamente con il livello medio dell'acqua dell'Oceano Mondiale in uno stato indisturbato e condizionatamente esteso sotto i continenti. La differenza tra il livello medio effettivo del mare e il geoide può raggiungere 1 m.
Per definizione di superficie equipotenziale, la superficie del geoide è ovunque perpendicolare al filo a piombo.
Un geoide non è un geoide!
Ad essere completamente onesti, vale la pena ammettere che, a causa della differenza di temperatura nelle diverse parti del pianeta e della salinità degli oceani e dei mari, pressione atmosferica e altri fattori, la superficie della superficie dell'acqua non coincide nella forma nemmeno con il geoide, ma presenta delle deviazioni. Ad esempio, alla latitudine del Canale di Panama, la differenza di livello tra il Pacifico e Oceani Atlanticiè 62 cm.
Sul modulo Globo simulare forti terremoti. Uno di questi terremoti di magnitudo 9 si è verificato il 26 dicembre 2004 nel sud-est asiatico, a Sumatra. I professori dell’Università di Milano Roberto Sabadini e Giorgio Dalla Via ritengono che abbia lasciato una “cicatrice” sul campo gravitazionale del pianeta, provocando una significativa flessione del geoide. Per verificare questa ipotesi, gli europei intendono mandare in orbita nuovo satellite GOCE, dotato di moderne apparecchiature altamente sensibili. Speriamo che presto ci invierà informazioni accurate sulla forma che ha la Terra oggi.