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.

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.

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.

[warning]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.[/warning]

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.

[warning]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.[/warning]

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 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.

[stop]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.[/stop]

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.

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.

[warning]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.[/warning]

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.

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

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