В повседневной жизни, когда речь заходит о форме Земли, часто можно услышать, что она сферическая. Однако, если мы поговорим более подробно и точно о форме Земли, то сможем сделать несколько очень и очень интересных наблюдений.
Итак, вот три интересных факта о форме Земли.:
Честно говоря, если не слишком придираться, то по большому счету, до определенного приближения, утверждение о сферической форме Земли на самом деле верно, и его вполне достаточно для простых рассуждений и решения задач, где точность вычислений не превышает 0,5%. Однако:
Во-первых, конечно, мы понимаем, что поверхность Земли не является абсолютно гладкой, а это значит, что она не может быть точно сферической. На нем много гор и впадин, которые нарушают строгое определение такой формы, как шар, где каждая точка на поверхности должна быть равноудалена от центра.
Во-вторых, даже если не обращать внимания на неровности земной поверхности, тем не менее, также хорошо известно, что Земля слегка сплющена от полюса к полюсу (речь идет о географических полюсах). Это связано с суточным вращением Земли вокруг своей оси. Таким образом, поперечное сечение Земли, точнее, представляет собой не круг, а скорее эллипс (или овал). Трехмерная фигура, представляющая собой сплюснутый шар, называется эллипсоидом вращения. Таким образом, Земля имеет форму эллипсоида, который, тем не менее, настолько слабо выражен, что визуально отличить его от шара невозможно.
Также иногда говорят, что Земля имеет форму геоида. По определению, геоид - это поверхность, которая везде находится под действием силы тяжести. И хотя даже само название этой фигуры происходит от греческого словосочетания, которое буквально означает "нечто похожее на Землю" (т.е. здесь не Земля имеет форму геоида, а геоид – форму Земли), тем не менее, если говорить очень строго и придирчиво, Земля до сих пор даже не имеет формы геоида. Дело в том, что из-за влияния других крупных небесных тел, в первую очередь Луны, которые постоянно воздействуют на поверхность Земли, вызывая приливы, форма Земли, как правило, очень незначительно постоянна, но все же меняется в зависимости от относительного положения по отношению к Луне и другим планетам.
Иногда можно встретить мнение, что чуть ли не в 15 веке люди считали Землю плоской, и только открытие Америки и первые кругосветные путешествия, которые состоялись на рубеже 15 и 16 веков, доказали обратное. Однако это не так. Эти поездки были предприняты для достижения совершенно разных целей. А тот факт, что Земля не плоская, а имеет форму шара, не был секретом уже в VI веке до нашей эры.
Древнегреческие философы и мыслители, наблюдая за тем, как корабли уходят за горизонт, как происходят лунные затмения (когда круглая тень Земли падает на Луну), как небесные тела перемещаются по небосводу и как меняется картина звездного неба, если наблюдатель движется вдоль Земли на север или юг, получили давно поняли, что Земля имеет сферическую форму.
По-видимому, древнегреческий ученый Парменид был первым, кто высказал идею о шарообразности Земли. Пифагор и его учитель Анаксимандр из Милета (который также претендует на звание первопроходца в этом вопросе) также не сомневались в этом. Все эти философы жили, как уже упоминалось, в далеком шестом веке до нашей эры. И с тех пор никто всерьез не пытался опровергнуть тот факт, что Земля имеет сферическую форму, об этом даже не было никаких дискуссий, просто все цивилизованные и образованные люди знали, что Земля имеет форму шара.
Более того, в III веке до н.э. Эратосфен, зная расстояние от Александрии до Сиены и используя измеренную им длину тени Александрийской библиотеки (высота которой также была ему известна) во время нахождения Солнца над Сиеной в зените, смог измерить длину найдите земной меридиан и вычислите радиус Земли. По-видимому, тогда он насчитал 6287 километров в современных единицах измерения. Современные исследования показывают, что радиус Земли в среднем составляет 6371 километр. Таким образом, точность расчетов Эратосфена просто поражает. Что ж, первым человеком, который показал, что Земля на самом деле имеет форму эллипсоида, был Исаак Ньютон.
И, наконец, еще одно интересное замечание о форме Земли. Дело в том, что нет объективных оснований ожидать, что форма Земли в точности соответствует тому, что мы, ее жители, видим и ощущаем. Например, частицы солнечного излучения, являющиеся вполне материальными объектами и иногда движущиеся со скоростью, очень близкой к скорости света, также вполне справедливо могут рассматриваться в качестве объективных наблюдателей. Таким образом, в системе отсчета, связанной с этими частицами, Земля, согласно теории относительности, будет сжиматься в направлении движения этих частиц. И если какая-то частица движется со скоростью, равной, например, 99,9999999991% от скорости света, то для нее Земля действительно будет диском толщиной всего в пару десятков метров. Наглядная демонстрация формы Земли в зависимости от скорости движения наблюдателя также показана на рисунке ниже. Однако все это не означает, что для нас Земля перестает быть сферической, или, точнее, иметь форму эллипсоида или геоида.
Интересные факты о форме Земли
Заметим попутно, что круг - это плоская форма. Круглыми, например, являются блины, тарелки, музыкальные диски и так далее. Часто можно услышать: "Земля круглая". Это было бы действительно ошибкой (конечно, если это не солнечная целительная частица, движущаяся почти со скоростью света), потому что это то же самое, что сказать, что Земля плоская. Только участок Земли с определенной плоскостью может быть круглым. Правильно сказать, что Земля имеет форму шара. Шар – это трехмерная форма. Сферическими являются, например, шары, апельсины, планеты и так далее.