Какова форма и размеры Земли: современные исследования

В древности люди считали, что Земля представляет собой большой плоский круг. Однако постепенно представления о форме планеты менялись. Древнегреческие ученые также занимались вопросами естествознания и пришли к выводу, что Земля имеет форму шара. Об этом говорили Аристотель, Пифагор, Эратосфен. Но вскоре и это предположение подверглось сомнению. В 1687 году Ньютон открыл закон всемирного тяготения, после чего провел расчеты и понял, что форма Земли не идеальный шар. Вещество, из которого состоит планета, распределяется по ней неравномерно. Поэтому форма и размеры Земли отклоняются от шара, так как на планету влияет гравитационное поле Галактики.

...

Оглавление:

Сейчас многие факты, которые ранее были недоступны, известны в мельчайших подробностях. Освоив космическое пространство, человечество знает, как выглядит Земля в целом.

Самым спорным до некоторого времени вопросом, была форма и размеры Земли. Во времена Античности и Средневековья за предположения о шарообразной форме ученые изгонялись и даже подвергались казни. Сейчас этим фактом не удивить даже маленького ребенка.

Современные исследования

Форма планеты досконально была изучена в середине 20 века, когда спутники из космоса смогли прислать снимки с красотами планеты. Кроме того, что она имеет голубой вид сверху, стало понятно, что она не сферической формы. После этого произошли изменения в определении понятий форма и размеры Земли.

Планета с полюсов немного сплюснута. Ее форму и размеры определяют с точностью астрофизики и математики, геодезисты и космонавты. Эти данные нужны для точности расчетов, но обычным обывателям достаточно знать, что наша планета — это шар.

Физические фигуры

Физики выделяют две фигуры похожие на форму планеты, это геоид и эллипсоид. Геоид, так называется форма Земли в общепринятом варианте, а вот эллипсоид служит идеальным показателем в математических формулах для описания планеты. Вращение, описанное с помощью эллипсоида, получается правильным, что с геодиом составляет огромные сложности.

Форма Земли
Геоид и эллипсоид

Чтобы разобраться, почему же не получается идеальной формы шара, нужно знать физические законы. Один из них показывает, что при вращении планеты вокруг себя, возникает центробежная сила в районе экватора. Полюса такой силы не имеют, поэтому и образуется разница.

В Индии люди предполагали, что они живут на плоскости, обладающей огромными размерами. Ее держат четыре слона, а под ними черепаха, плавающая в море. Уже тогда было представление о четырех концах света, которые и символизировали слоны.

Площадь планеты

Кроме формы, ученые сумели определить размеры и подсчитать общую площадь поверхности Земли. По официальным данным она составляет 510,072 млн. квадратных километров. Кажется, что это большая цифра, но на большую часть (почти 70%) приходится на покрытые водой поверхности, этот объем составляют океаны, моря и реки. На сушу остается немногим больше 30%. В Квадратных километрах это 148,940 млн. Если разделить площадь поверхности, то есть ее материки и острова, на примерное количество человек, живущее на планете, то каждый из них получит по 0,02 км суши. Это уже совсем небольшие размеры. А еще стоит отметить, что в эти части суши входят и горные массивы и пустыни.

Планета Земля
Площадь Земли составляет 510,072 млн. кв. км.

В древности люди имели смутное представление, какую форму и размеры имеет Земля, но у них была богатая фантазия. Так, в Вавилоне жители были уверены, что они живут на части горы, а сверху – твердый купол – небо.

Первооткрыватель известных фактов

Первым определил размеры и форму Земли математик из Древней Греции по имени Эратосфен из города Сиена. Ученый долго наблюдал за Солнцем, и обратил внимание на тот факт, что если в одной части планеты (в Сиене) солнце в зените, то в другой ее части (в Александрии) оно отклоняется на определенный угол. Астрономическими инструментами, которыми располагал Эратосфен в 3 веке нашей эры, помогли ему зафиксировать угол в день летнего солнцестояния. Свои замеры ученый проводил на протяжении нескольких лет.

Эратосфен Киренский
Эратосфен

Эратосфен произвел необходимые вычисления, основываясь на предположении, что эти два города лежат на одном меридиане, получил окружность земного шара, в переводе на километры современной величины равна 6278. Эта цифра близка к истинным размерам, с ее помощью можно узнать расстояние до центра Земли, учитывая, что ученый не мог точно измерить расстояние между городами, в его времени это осуществлялось по скорости каравана верблюдов. Его расчеты оказались чуть менее точными, потому что в реальности радиус окружности Земли составляет 6371 километр или, отвечая на вопрос, какой диаметр, он равен 12 743 км.

Последователи ученого

Кроме Эратосфена, и другие ученые в разные времена пытались сделать свое открытие и определить форму и размеры планеты, тем самым высчитать расстояние до центра Земли. Одним из таких деятелей был голландец Сибелиус. В его руках был более современный для того времени прибор – теодолит. Произошло это в 17 веке. Еще до Сибелиуса, в 9 веке ученые пытались определить размер Земли по градусам. Но такие измерения были трудоемкими и почти невыполнимыми, так как сталкивались с проблемами горных вершин, рек, озер и селений. То есть, по пересеченной местности выполнить линейные измерения в точности и просчитать размер планеты не представлялось возможным. Лишь в 17 веке, с изобретением метода триангуляции эта проблема была решена.

Способ строится на построении треугольников и измерении базиса каждого из них.

В 19 веке и русские ученые приняли участие в определении формы и размера земного шара. Исследования проходили в Пулковской лаборатории под чутким руководством В. Я. Струве.

Радиус планеты

В 17 веке ученые вели дискуссии на тему разницы земного притяжения в разных точках планеты. Вскоре проявилось достаточно фактов, что притяжение ближе к северному полюсу снижается. Причиной этому могло стать сжатие полюсов. Сейчас известно, что расстояние до центра Земли короче всего у полюсов. Подтвердить эту гипотезу отправились две экспедиции. Одна должна была подсчитать полярный радиус, другая – экваториальный. Происходили эти события в 1735-36 годах. Тогда же было доказано, что радиус полюсов длиннее, чем экваториальный. Позже исследования в этой области продолжались и известна точная цифра расхождения между двумя радиусами, эта длина равна 21,4 км.

Какой радиус у Земли
Радиус Земли

Точные размеры окружности и радиусы земного шара:

  • По экватору окружность земного шара – 40 075,7 км;
  • По меридиану – 40 008,55 км;
  • Радиус большой полуоси – 6 378,2 км;
  • Радиус малой полуоси – 6 356,8 км;
  • Средний диаметр – 12 743,2 км;
  • Расстояние до центра Земли- 6371,3 км.

О том, что форма и размеры планеты не позволяет ей на чем-то стоять, люди задумались уже к 7 веку до нашей эры. Тогда они заметили, что солнце постоянно исчезает и появляется, а к этому светилу относились с большим почтением, если не боялись его.

Предел точности

Форма и размеры планеты не зафиксированы окончательно. С каждым годом ученые проводят все новые методы и способы исследования окружности, площади и прочих параметров. Используя передовые технологии можно получать разные данные. Например, диаметр окружности у Земли, посчитанный в 2000-м году отличается на 5 мм от тех данных, что получили в 2007 году. Это не говорит о непрофессионализме ученых или о сжатии Земли, скорее всего, наука идет по пути прогресса, и вводятся более точные приборы для измерения, так что ширина, как и другие параметры, может варьироваться со временем.

Современные лаборатории используют следующие методы для определения размеров Земли:

  1. Радиоволны. Их значение измеряют несколько десятков радиотелескопов по всему миру.
  2. Измерение расстояние лазером от спутника в космосе до поверхности планеты.
  3. GPS – программы.

Центр планеты

Еще один не менее любопытный момент, так это расстояние до центра планеты. Эта цифра также известна – 6371,3 км. В основе планеты есть ядро. Расстояние до него еще меньше, примерно 2900 км. Преодолеть расстояние до центра Земли не под силу ни одному человеку. Температура ядра высока — эта цифра доходит до 5000 градусов.

Внутри планеты огромное давление, поэтому, даже предположив, что кто-то из живущих преодолеет расстояние до центра, его там разорвет на частицы.

Про форму, размеры и движения Земли смотрите в подборке видео:

Вам помогла статья?
Голосовать ПРОТИВГолосовать ЗА (+1 баллов, 3 оценок)
Загрузка...

Отзывы и комментарии

Вставить формулу как
Блок
Строка
Дополнительные настройки
Цвет формулы
Цвет текста
#333333
Используйте LaTeX для набора формулы
Предпросмотр
\({}\)
Формула не набрана
Вставить
Adblock
detector