Как доказать кому угодно, что земля круглая

Как Земля стала круглой?

Все космические тела, будь то звезды, планеты или астероиды сформировались в течение миллиардов лет из пылевых облаков и газа, которые, в свою очередь, возникли в результате взрывов звезд. Существует множество гипотез формирования Земли, однако все они в той или иной степени сходятся на том, что формирование планеты происходило в процессе концентрации вещества вокруг более крупного объекта. Здесь решающую роль как раз сыграла собственная гравитация этого объекта.


В течение миллиардов лет вещество притягивалось этим объектом, масса которого становилась все больше, соответственно, и гравитация становилась все сильнее. По мере накопления массы, увеличивалось давление в центре планеты, а с ним и росла температура. В результате образовалась расплавленная масса вещества, которая под влиянием гравитации приняло шарообразную форму. В результате этих процессов, по истечении четырех с половиной миллиардов лет, сформировалась планета Земля.

Историческая справка

Конечно же, люди далеко не сразу выяснили, что наша планета имеет круглую форму. В глубокой древности наши далекие предки считали, что она представляет собой диск, покоящийся на черепахах и слонах. Объяснялось это, прежде всего тем, что из-за огромных размеров планеты, ее «кривизна» зрительно не заметна человеческому глазу, и поэтому Земля производит впечатление плоской, относительно ровной поверхности. А небольшой сдвиг линии горизонта можно увидеть лишь с огромной высоты.

Соответственно, в древности многие люди даже и мысли не допускали о том, что Земля может иметь форму шара и искренне верили, что есть та точка, где она заканчивается. Самые отчаянные путешественники на протяжении долгих столетий предпринимали попытки достичь края Земли и посмотреть что же находится за гранью… Но как вы сами понимаете, никому из них это не удалось.

В качестве основных аргументов он использовал не только свидетельства различных путешественников, но и то, что пейзаж звездного неба над головами людей постоянно менялся, а во время затмений на луну ложилась круглая, а не плоская тень от Земли. Более того со временем в правоту данной теории стало верить все больше и больше путешественников, которым удавалось уйдя из одной точки планеты вернутся туда, и при этом ни разу не увидеть так называемый мифический край Земли.

Как Эратосфен вычислил диаметр Земного шара

Например, древние греки – известные мореходы древности, к 250 г. до н. э. уже точно знали – есть земли и западнее Гибралтарского пролива, а на востоке, суша простирается вплоть до самой Индии — а это, уже само про себе давало протяженность в 10 000 км. Но и на таком немалом расстоянии, поверхность Земли не замыкалась в шар, то есть окружность Земли явно была не меньше тех самых 10 000 км, но вот насколько она была больше — никто сказать ещё не мог.

Первым, кто предложил точный ответ и методику измерения диаметра Земли, основанный целиком на наблюдениях и вычислениях ответ, был греческий ученый Эратосфен из Кирены (276—196 гг. до н. э.).

Эратосфен знал, что во время летнего солнцестояния (21 июня), когда полуденное Солнце выше всего поднимается над горизонтом, оно стоит прямо в зените над египетским городом Сиеной (нынешний Асуан). Это доказывалось тем, что палка, вертикально воткнутая в землю, в этот день не давала там тени.

Но палка, вертикально воткнутая в землю в Александрии, на 800 км севернее Сиены, в тот же день отбрасывала коротенькую тень, которая показывала, что полуденное Солнце находится на семь с лишним градусов южнее зенита.

Карта Египта и положение городов Александрия и Сиена (Асуан) – измерив длину тени в этих городах и зная расстояние между ними, Эратосфен вычислил размер Земли

Если бы Земля была плоской, Солнце и в Александрии, и в Сиене одновременно стояло бы в зените. Одно то, что это было не так, уже доказывало, что поверхность Земли между этими двумя городами не плоская, а немного искривленная. То есть палка, вертикально воткнутая в землю в одном из них, оказывалась направленной под углом к палке, воткнутой вертикально в другом. Проще говоря – одна палка точно указывала прямо на Солнце, а вот другая — нет.

Логично было предположить, что чем больше будет кривизна поверхности Земли, тем больше должны быть и угол между палками и разница в длине отбрасываемой ими тени. Эратосфен тщательно подкрепил свои расчеты геометрическими построениями, но мы можем просто сказать, что поскольку разница примерно в 7° соответствует 800 км, то разница в 360° (или полный оборот по окружности) будет соответствовать пропорционально 40 000 км.

Если окружность шара известна, то известен и его диаметр, так как диаметр любой окружности равен ее длине, деленной на число π, равное примерно 3,14.

Таким образом, Эратосфен пришел к выводу, что окружность Земли составляет примерно 40 000 км, а диаметр Земли равен приблизительно 12 800 км. Площадь поверхности такого шара равна примерно 500 000 000 кв. км, т.е. в шесть раз больше того мира, который был известен древним.

Однако, земной Шар Эратосфена, по-видимому, оказался для древних греков уж чрезмерно большим, и когда позднее другие астрономы повторили его наблюдения и получили меньшие цифры (окружность 29 000 км, диаметр 9 200 км, площадь 250 000 000 кв. км), то именно эти цифры и были охотно приняты, а об открытии Эратосфена поспешили забыть.

Как планеты стали круглыми

Все планеты, их спутники и звезды приобретают шаровидную форму из-за тяготения (гравитации). Так называется сила, заставляющая один кусок материи притягиваться к другому. Это можно показать на примере мяча, который при выскальзывании из рук ребенка падает на землю. Та же самая сила притяжения заставляет планеты удерживаться на своих орбитах и не летать хаотично по галактике, а также благодаря ей мы не падаем в космос.

Влияние гравитации на форму планет

Когда они приобрели огромную массу, их гравитация значительно усилилась. Сила притяжения заставляла частички пыли равномерно распределяться вокруг ядра, потом вокруг первого слоя планеты, третьего и т. д. У Земли их три:

  • Внешнее ядро;
  • Мантия;
  • Кора.

В результате этого длительного процесса сформировывается большой шар.

Формирование ландшафта планет

Например, земная кора способна выдержать определенную нагрузку. Если гора была бы огромная, то она продавила поверхность Земли и под ней образовалась трещина.

Но всегда есть исключения. На Марсе верхний слой планеты довольно плотный и толстый, поэтому горные вершины на нем достигают невероятной высоты. Некоторые из них в 2, а то и 3 раза выше, чем Эверест. Самая известная марсианская возвышенность названа Олимпом. Ее высота – 24 тысячи метров.

Почему астероиды не круглые

Причина, по которой эти тела не круглые, проста – у них слишком слабая личная сила притяжения, поэтому она не может сгладить все неровности на поверхности. Кроме того, планеты по своей структуре эластичные, так как представляют собой ядро, облепленное космической материей. Астероид – это цельный кусок твердой породы и деформироваться от силы притяжения других объектов во Вселенной он не способен.

https://youtube.com/watch?v=bWFNK_EE49g%3F

Теория «чемодана»

А вот вода способна принять сферическую форму, но только за пределами земной атмосферы. Если вылить жидкость в космосе, то она не разлетится на капельки, а сольется в шар. Но в этом случае большую роль в формировании водной сферы играет не гравитация, а сила поверхностного натяжения.

Почему земля круглая, а не плоская?

Сразу стоит напомнить, что Земля не имеет идеальную форму шара. Она сплюснута по полюсам. Первым об этом заговорил Исаак Ньютон. Его эксперименты показывали, что не может расстояния от центра земли до верхней и противоположной быть равными.

Первой причиной шарообразности Земли является состав планеты. Он во многом и определил ее форму. Еще Циолковский исследовал вещественный состав Земли. Он выглядит примерно так: 40% железа,  28% кремния, 15% кислорода, 8% магния и остальное никель, кальций, алюминий и прочие элементы.

Так как Земля имеет огромную массу: внутри планета, в основном твердая, то на нее распространяется сила гравитации. Это сила определяется движением объектов во Вселенной. Все космические тела, на которые воздействует гравитационная сила, приобретают форму шара, как и другие планеты известные ученым.

Но мы знаем, что внутри Земля не полностью твердая. В центре находится расплавленная магма. Как же она сказалась на форме планеты? Чтобы менять форму под воздействием гравитации тело все же должно обладать некой пластичностью.

Сейчас известно, что планета не идеальный шар, а сфера, приплюснутая с полюсов. А вот если бы Земля полностью состояла из магмы, то она бы могла бы иметь идеальную форму. Также если бы она была газообразной. Но к счастью для нас, наша планета не идеальна.

Из вышеописанного могут возникнуть вопросы, почему же такие тела как огромные астероиды или маленькие планеты не круглые, хотя они твердые и подвержены гравитации. Астероиды имеют самую разную, иногда довольно причудливую форму, и почти все они не круглые.

Тут также играет роль их твердость. Все же планеты часто внутри жидкообразные или вообще газообразные. А вот на придание астероидам круглой формы необходимо куда больше времени.

Сейчас не вызывает сомнений в форме нашей Земли. Следующим шагом к исследованию форм небесных тел. Станет возможность изучения многих других планет вдали от Солнечной Системы.

Анализируя вышесказанное, можно сделать выводы, что человечество так много смогла узнать об истории нашей планеты. Но когда-то все безоговорочно верили, что мы ходим по плоской планете. Так что еще неизвестно, какие открытия совершат ученые в ближайшие столетия. Главное, это не переставать задавать вопросы и искать на них ответы.

И в заключении, можно добавить о таком забавном явлении как люди, считающие, что Земля плоская. Эта группа людей убеждена в мировом заговоре. Они верят, что мировому правительству от чего-то выгодно убедить все население земли в том, что планета есть шар. Они даже пытаются приводить аргументы, опровергать имеющиеся доказательства, ставившие аксиомой. Например, что если бы река была шаром, то реки текли бы все исключительно сверху вниз. Но будем надеяться, что это исключительно юмор. Но все следует объяснить каждому ребенку, как выглядит наш мир.

Почему Земля круглая для детей.

Задумывались ли вы когда-нибудь почему Земля круглая ? Почему Земля не плоская, как считалось ранее, или, скажем, не квадратная…? Почему именно шар? И, наконец, что придало нашей планете шарообразную форму?

Начать нужно с того, что шар это совсем не редкая форма, даже наоборот, шар — практически самая распространенная форма объектов во Вселенной . Все звезды, планеты, планетарные спутники, крупные астероиды являются круглыми, вернее шарообразными. Повинна в этом одна из фундаментальных сил, действующих во Вселенной — гравитация .

Сила гравитации.


Гравитация очень интересная сила. Она господствует в макромире, управляя движениям планет, звезд и даже целых галактик, но практически полностью отсутствует в микромире, и не оказывает никакого влияния на микрообъекты, к примеру атомы. Объясняется это тем, что сила притяжения (гравитации) напрямую зависит от массы объекта, чем больше масса, тем больше сила, и наоборот.

Именно благодаря силе гравитации все крупные объекты во Вселенной имеют форму шара , поскольку их сила притяжения настолько велика, что как бы втягивает и/или выталкивает отдельные части тела до тех пор пока вся поверхность не установится на одинаковом расстоянии от центра. Причем сила эта постоянна и действует на протяжении всего существования объекта, иными словами, если Земля по каким-то невероятным причинам приобретет любую другую форму отличную от шара, к примеру куба, сила гравитации со временем снова придаст Земле шарообразную форму.

Почему не все объекты круглые?

Если вы внимательно прочитали два предыдущих абзаца, то должны усвоить, что круглыми (шарообразными) становятся только те объекты, которые обладают очень большой массой и соответственно силой тяготения. Но тут есть еще один нюанс. Астрономам известно большое количество огромных астероидов и карликовых планет, которые обладают достаточной массой, но почему-то обладают шарообразной формой. Объяснить это можно довольно просто, астероиды в отличии от звезд и планет состоят полностью из камня и/или металла (звезды и планеты практически полностью состоят из жидкого вещества: расплавленные металлы, газы… , и лишь в редких случаях планеты покрыты тонким твердым веществом). По этой причине силе тяготения гораздо сложнее изменить форму твердого объекта, но даже в этом случае гравитация будет стремиться придать телу круглую форму, только на это уйдет намного больше времени.

Земля не совсем круглая.

Ну это уже ни для не секрет: Земля — это не идеальный шар! Форма Земли больше похожа на немного сплюснутый у полюсов эллипс, в научном мире эту «фигуру» называют геоцид . К тому же отдельные части Земной поверхности возвышаются или вдавлены на фоне общего уровня. Причиной тому так же гравитация, однако уже не Земли, а ее ближайшего соседа — Луны . Луна постоянно вращается вокруг нашей планеты и так же постоянно притягивает к себе земную поверхность, вызывая приливы и отливы на море, и не ровности рельефа на суше.

Почему Земля вращается вокруг своей оси. Вращение Земли вокруг своей оси

Наше планета пребывает в постоянном движении, она вращается вокруг Солнца и собственной оси. Земная ось — воображаемая линия, проведенная от Северного к Южному полюсу(они при вращении остаются без движения) под углом в 66033ꞌпо отношению к плоскости Земли. Люди не могут заметить момент вращения, потому что все предметы движутся параллельно, их скорость такая же. Это выглядело бы точно также, как если бы мы плыли на корабле и не замечали движение предметов и объектов на нем находящихся.

Полный оборот вокруг оси завершается в течении одних звездных суток, состоящих из 23 часов 56 минут и 4 секунд. За этот промежуток то одна, то другая сторона планеты поворачивается к Солнцу, получая от него различное количество тепла и света. Помимо этого вращение Земли вокруг оси влияет на её форму (приплюснутые полюса – результат вращения планеты вокруг оси) и на отклонение при движении тел в горизонтальной плоскости (реки, течения и ветра Южного полушария отклоняются влево, Северного – вправо).

Линейная и угловая скорость вращения

( Вращение Земли )

Линейная скорость вращения Земли вокруг оси — 465 м/с или 1674 км/час в зоне экватора, по мере отдаления от него скорость постепенно замедляется, на Северном и Южном полюсах она равна нулю. Например, для граждан экваториального города Кито (столица Эквадора в Южной Америке) скорость вращения как раз 465 м/с, а для москвичей, живущих на 55-ой параллели к северу от экватора, — 260 м/с (почти в два раза меньше).

Ежегодно скорость вращения вокруг оси снижается на 4 миллисекунды, что связано с влиянием Луны на силу морских и океанических отливов и приливов. Притяжение Луны «тянет» воду в направлении, противоположном к осевому вращению Земли, образуя незначительную силу трения, замедляющую скорость вращения на 4 миллисекунды. Скорость углового вращения остается везде одинаковой, её значение — 15 градусов в час.

Почему день сменяется ночью

(Смена дня и ночи )

Время полного оборота Земли вокруг оси — одни звездные сутки (23 часа 56 минут 4 секунды), за этот временной промежуток освещенная Солнцем сторона сначала находится «во власти» дня, теневая — ночи, а затем наоборот.

Если Земля вращалась бы по другому и одна её сторона была постоянно повернута к Солнцу, то там бы была высокая температура (до 100 градусов Цельсия) и вся вода бы испарилась, на другой бы стороне – наоборот свирепствовали морозы и вода находилась под толстым слоем льда. И первые, и вторые условия были бы неприемлемы для развития жизни и существования человеческого вида.

Почему сменяются времена года

( Смена времен года на Земле )

Вследствие того что ось наклонена по отношению к земной поверхности под определенным углом, её участки получают в разное время различное количество тепла и света, что обуславливает смену времен года. По астрономическим параметрам, необходимым для определения времени года, за точки отсчета берут некоторые моменты времени: для лета и зимы это Дни солнцестояния (21 июня и 22 декабря), для весны и осени — Равноденствия (20 марта и 23 сентября). С сентября по март Северное полушарие повернуто к Солнцу меньшее количество времени и соответственно получает меньше тепла и света, здравствуй зимушка-зима, Южное полушарие в это время получает много тепла и света, да здравствует лето! Проходит 6 месяцев и Земля переходит на противоположную точку своей орбиты и уже Северное полушарие получает больше тепла и света, дни становятся длиннее, Солнце поднимается выше – наступает лето.

Если бы Земля располагалась по отношению к Солнцу исключительно в вертикальном положении, то времен года вообще бы не существовало, ведь все точки на освещенной Солнцем половине получали бы одинаковое и равномерное количество тепла и света.

На что похож геоид


Так как же выглядит геоид? На его форму и на направление отвеса влияют центробежные и гравитационные силы. Именно из-за вращения Земли она похожа не просто на шар, а на сплюснутый шар, радиус планеты под экватором на 21 км больше, чем под полюсом. В планетарных масштабах это куда существенней, чем высочайшие горы и глубочайшие впадины.

Таким образом, геоид оказывается очень плавной поверхностью и при этом учитывает малейшие неоднородности рельефа. Если под землей есть обширные пустоты, то уровень геоида в этом месте будет чуть ниже, если залежи тяжелых пород — выше. Над глубокими океаническими впадинами геоид также будет сплюснут, ведь плотность воды меньше, чем у твердых пород.

Разумеется, на практике работать с такой сложной поверхностью неудобно, поэтому люди используют различные приближения:

Шар радиусом около 6371 км.

Эллипсоид — тело вращения, сплюснутый шар. На полюсах радиус около 6357 км, на экваторе — 6378 км.

Исследования планеты

Переход от попыток мифического объяснения существования мира к его рациональному изучению начался еще в античные времена и ускорился с появлением письменности. Первые описания Земли отличались наивностью и были развенчаны учеными по мере развития научных знаний.

Представления о планете как о плоском диске были опровергнуты еще в VI в. до н. э., а в III в. до н. э. древнегреческий ученый Эратосфен Киренский смог вычислить длину окружности Земли. Другой грек, философ Аристотель, примерно в то же время рассуждал о медленном движении земной коры и впервые попытался определить возраст планеты. Такие же попытки предпринимали и другие ученые. Плиний и Шень Го независимо друг от друга с этой целью изучали окаменелости и горные породы.

В XVI в. багаж научных знаний пополнился теорией Коперника о гелиоцентрической модели мира. В этот же период изобретение телескопа Галилео Галилеем позволило расширить представления о месте планеты в Солнечной системе и вывело астрономию на новый научный уровень.

В 1959 г. был получен первый снимок Земли с космического аппарата Эксплорер-6, а 1961 г. Юрий Гагарин стал первым человеком, который посмотрел на нашу планету из космоса своими глазами.

В дальнейшем наблюдения, развитие геологии, космические исследования позволили человечеству составить подробную систему знаний о Земле как планете.

Что такое «форма Земли»

В вузе у меня были очень хорошие преподаватели, которые старались добиться понимания, а не знания отдельных фактов. Один из них в свое время объяснил мне, что на любой вопрос есть множество ответов, от очень точных, но бесполезных, до практически применимых, но неточных.

К примеру, самый точный ответ на вопрос о форме Земли содержится в картах высот ее поверхности — наша планета неровная, покрыта горами и впадинами, и это и есть ее настоящая форма. Современные спутники могут измерить расстояние от любой точки поверхности до центра Земли с погрешностью в 2 см.

А простейший ответ, полезный в ряде ситуаций, — плоская Земля! Чтобы найти путь в городе или не заблудиться в лесу большего и не надо, а в древности людям хватало такого представления для всех случаев жизни. Для очень далеких путешествий удобно считать нашу планету шаром.

Часто задающий вопрос хочет услышать в ответ что-то другое. Обычно речь идет об удобном уровне, от которого можно отсчитывать высоту и глубину. Это поверхность, двигаясь по которой мы бы не поднимались вверх и не опускались вниз, не совершали бы дополнительной работы против силы тяжести. Жидкости естественным образом принимают такую форму. Эту поверхность ученые называют геоидом, и в каждой точке она перпендикулярна направлению отвеса.

Почему не все объекты круглые в космосе?

Космические тела с меньшей массой, такие как астероиды, имеют неправильную форму, далекую от формы шара. Причина все та же — гравитация, а вернее не достаточно сильная гравитация. Астероиды, хоть и имеют зачастую огромные размеры, все же недостаточно массивны для возникновения собственной силы притяжения.

Они неспособны притягивать вещества из космоса, а значит и неспособны накапливать массу с течением времени и переходить в разряд карликовых планет. Исключением могут быть только астероиды-супергиганты диаметром от 300 километров, масса которых достаточна для возникновения сил гравитации, способных с течением времени придать астероиду шарообразную форму.


С этим читают