земля имеет форму шарообразную форму которая называется
Естествознание.ру
Планета Земля
Земля невероятно красива и разнообразна. Она кажется нам настолько родной и привычной, что порой мы даже не осознаем ее уникальности. Наша планета — единственное астрономическое тело в обозримой Вселенной, где зародилась и существует жизнь. Ученые до сих пор пытаются найти ответ на вопрос, когда и почему это произошло именно на Земле.
История Земли не единственное, что увлекает людей уже много лет. С развитием человечества росло и желание исследовать неизвестные части мира. Оно породило волну открытий, благодаря которым состоялся грандиозный прорыв в познаниях о планете, были описаны новые материки, острова, океаны, произошел кардинальный переворот в привычных представлениях о мире. Казалось бы, сегодня на Земле не осталось места для географических открытий, но в мире по-прежнему обнаруживаются новые виды, уникальные природные образования, новые свидетельства прошлого.
Вместе с освоением планеты вскрылась и ее уязвимость. Появившись на Земле, человек стал переделывать все вокруг под себя. Возводил города, чтобы жить с комфортом, возделывал поля, чтобы не голодать, строил заводы, чтобы производить удобные вещи. Люди беспрерывно изменяют мир, чтобы сделать его богаче и безопаснее, а он, к сожалению, становится все опаснее и беднее. В наши дни Земля по-прежнему нуждается в изучении, только теперь первостепенно не открытие чего-то неизвестного, а поиск оптимальных отношений между Землей и человеком.
Форма и размеры Земли
Традиционно принято считать, что Земля имеет форму шара. Однако это не совсем так.
Первые исследователи считали, что Земля плоская и представляет собой диск, плавающий на поверхности воды. Их взгляды кардинально изменил Аристотель, который не просто предположил, что наша планета круглая, но и доказал это. Сегодня для простоты Землю также называют шаром. Однако не секрет, что из-за вращения вокруг своей оси и возникающей при этом центробежной силы наша планета не может иметь абсолютно шарообразную форму.
Параметры Земли
Соотношение размеров Солнца, Земли и других планет Солнечной системы
Земля — эллипсоид?
Первоначально предполагалось, что Земля имеет форму эллипсоида — она несимметрична и сплюснута у полюсов. Подтверждением этому служит тот факт, что экваториальный радиус на 21,4 км больше, чем расстояние от центра Земли до полюсов (полярный радиус). Кроме того, более точные измерения показали, что расстояние от экватора до Северного полюса меньше, чем до Южного.
Наглядная разница между шаром и эллипсоидом
А может, все-таки геоид?
Эллипсоид (как и шар) — идеальная форма, которую в действительности Земля не может иметь. Данная форма удобна для проведения математических расчетов, поэтому часто используется. Реальная же форма Земли далека от эталона. Она определяется неровностями рельефа материков и океанического дна, такими как впадины и возвышенности, и называется геоидом (что в переводе с греческого языка означает «землеподобный»).
Сравнение поверхностей. Геоид — форма Земли, полученная мысленным продолжением поверхности Мирового океана под континентами
Движение Земли
Сквозь бескрайние просторы Вселенной, среди бесчисленного множества звезд мчится планета, которую мы называем своим домом, — Земля. Нам она кажется необъятным миром, но это лишь иллюзия. В суматохе дней мы редко всматриваемся в небо и не осознаем, что в необозримой пустоте космоса наша планета не более чем песчинка, на которой возникло чудо жизни.
Земля — космическое тело, а мы — космонавты, совершающие длительный полет вокруг Солнца и бороздящие, не думая о том, просторы Вселенной. На протяжении веков люди пытались выяснить, что из себя представляет этот «космический корабль», пассажирами которого они стали. Какой он формы, с какой скоростью мчится? Благодаря человеческому любопытству, упорству исследователей, а затем и научно-техническому прогрессу сегодня почти на все вопросы о Земле у нас есть точные ответы.
Земля, как и другие планеты солнечной системы, находится в постоянном движении. Движение — это жизнь. Данное утверждение справедливо не только для человека, но и для нашей планеты. Каждую секунду мы перемещаемся в космическом пространстве со скоростью около 30 км/с, совершая не одно, а несколько типов движения.
Два основных типа движения Земли и их следствия: а) осевое вращение; б) орбитальное вращение.
Осевое вращение
Первое и наиболее ощутимое для нас — движение Земли вокруг своей оси. День сменяет ночь, а ночь сменяет день, обеспечивая бесконечное течение времени. Наверное, каждый человек хотя бы раз в жизни хотел, чтобы в сутках было больше чем 24 ч, ведь их не всегда хватает на запланированные дела. Оказывается, времени и того меньше! Полный оборот вокруг своей оси Земля совершает за 23 ч 56 мин 4,1 с.
Земля вращается вокруг своей оси с запада на восток
Движение Земли вокруг своей оси во многом напоминает запущенный волчок, ось которого при постепенном замедлении начинает описывать в пространстве конусы. Перемещаясь в космическом пространстве, подобные действия совершает и земная ось, что с течением времени неизбежно приводит к изменению координат светил на звездном небе. Полный цикл земной прецессии составляет около 25 800 лет.
Орбитальное вращение
Второй тип движения — вращение вокруг Солнца. Его наша планета совершает не по строго круговой орбите, а по слегка вытянутой в форме эллипса. Самая близкая к нашему светилу точка земного пути называется перигелием, а самая дальняя — афелием. В афелии мы находимся в июле, а в перигелии — в январе. Земля парит в пространстве не строго перпендикулярно своей орбите, а под наклоном, равным 23,5°. Наклон земной оси и орбитальное вращение обеспечивают неравномерный нагрев поверхности планеты в течение года, из-за чего происходит смена времен года.
Если рассматривать движения Земли в космических масштабах, то можно заметить, что в этих периодах нет круглых чисел, к которым мы привыкли. Например, звездный год — точное время оборота Земли вокруг Солнца — составляет 365 сут. и 6 ч. Лишние шесть часов мы отбрасываем в течение трех лет. Впоследствии они накапливаются и добавляются к каждому четвертому году, который называется високосным.
Схема движения Земли вокруг Солнца
Наша планета движется не только вокруг Солнца, но и вместе с ним. Ежесекундно Солнечная система преодолевает огромные световые расстояния вокруг общего центра Млечного Пути. Как это движение влияет на Землю, до конца не изучено. Полный галактический год составляет около 280 млн лет.
Размеры и форма Земли. Урок 1
Вспомните! Как доказать, что Земля шарообразна? Как развивались знания о форме Земли в процессе её истории? Какие учёные внесли вклад в изучение формы нашей планеты? Почему Земля – планета? Что изменилось бы на Земле, если бы она была плоской, расположилась дальше или ближе от Солнца? На эти и другие вопросы нам поможет ответить тема урока: «Размеры и форма Земли».
Есть несколько типов космических тел: звёзды, планеты, астероиды, кометы. По всем признакам Земля – планета, она не раскалённое космическое тело, вращается вокруг звезды по эллиптической орбите и т.д. Как и другие планеты, она имеет шарообразную форму. Диаметр Земли приблизительно равен 12 750 км. Но так как мы, находясь на Земле, не можем видеть её полностью, а замечаем только её часть, то поверхность кажется нам плоским кругом, ограниченным горизонтом. Поэтому многим древним народам Земля виделась плоской. Размеры и форма Земли изучались многие столетия.
Представление о форме Земли Древних индийцев
Как изменялись представления о форме Земли?
В Древней Греции в IX-VIII вв. до н. э. (время Гомера) Землю стали представлять выпуклой полусферой, похожей на щит воина. Греки считали, что сушу со всех сторон омывает океан.
Представление о Земле и Вселенной во времена Гомера
Пифагор и его ученики (VI в. до н. э.) провозгласили Землю шаром. Считается, что Пифагор заимствовал эти знания у египетских жрецов, которые в отличие от философов Древней Греции скрывали свои открытия. Но он не смог доказать своей гипотезы. Первые доказательства шарообразности Земли привёл Аристотель (IV в. до н. э.). Одни из них абсолютно верны, другие ошибочны. Об этом мы поговорим позже. Аристотель доказывал, что Земля – шар следующими результатами наблюдений:
Со временем представления о шарообразности Земли стали основываться не на наблюдениях, а на точных расчетах. Впервые высчитал размер Земли древнегреческий учёный Эратосфен (III-II вв. до н. э.). Он рассчитал длину дуги 1° меридиана.
Эратосфен заметил, что в Сиене (Асуане) в день летнего солнцестояния (21 июня) Солнце освещает дно самых глубоких колодцев, следовательно стоит в зените и угол падения его лучей равен 90°. В Александрии в это время Солнце отстоит от зенита на угол 7°12′, что составляет 1/50 часть окружности. Измерив расстояние между Сиеной и Александрией и умножив на 50, Эратосфен высчитал длину меридиана Земли, а следовательно и её радиус. Полученные им размеры расходятся с результатами современных вычислений меньше чем на 25 км.
Рассчёты Эратосфена Киренского
Следовательно учёные Древней Греции имели в целом правильные представления о форме и размерах Земли. Но их географические карты были несовершенными из-за недостатка знаний и малоизученности суши и океана в тот период времени.
В Средние века, вплоть до XV в., из-за господства церкви большая часть научных знаний античных народов отрицалась. После уничтожения александрийской библиотеки почти все научные работы были прерваны. Учение о шарообразности Земли считалось ересью и категорически отвергалось. Измерения длины меридиана заново проводились арабами и китайцами, а европейцами они открывались заново, благодаря знаниям, полученным от этих народов.
Представления европейцев о форме Земли в Средневековье
В конце XV в. началась эпоха Возрождения, а вскоре и усиленное навёрстывание получения знаний во всех научных сферах того времени. Наступившая эпоха Великих географических открытий расширяла горизонты Земли.
Карты становились всё точнее и подробнее, а сомнений о форме планеты не осталось. Землю «признали» шаром и стали изображать в виде объёмной модели – глобуса. Первый глобус был диаметром в 0,5 м, он был сделан в 1492 году. Его изготовил Мартин Бехайм – немецкий мореплаватель и учёный.
«Земное яблоко» Мартина Бехайма
Из-за развития знаний о Земле представления о её форме совершенствовались. В конце XVII в., благодаря работам И. Ньютона, возникло предположение, что Земля из-за осевого вращения должна быть сжатой с полюсов. На вращение Земли действует сила притяжения и центробежная сила, величина и направление силы тяжести зависит от сложения этих сил. На полюсе центробежная сила равна нулю, поэтому сила тяжести равна силе притяжения и величина её самая большая. На экваторе возрастает центробежная сила и уменьшается сила тяжести. Равнодействующая силы притяжения и центробежной силы – сила тяжести – направлена к экватору. Под её влиянием масса планеты перемещается к экватору, и Земля приобретает форму эллипсоида.
Подтверждением этого теоретического предположения послужил такой факт. В 1672 году из Франции в Кайенну (Французская Гвиана) для изучения Марса в год Великого противостояния был отправлен астроном Ж. Рише. Он взял с собой часы, маятник которых отбивал секунды, т. е. период качания маятника был равен одной секунде. В Кайенне часы стали отставать и длину маятника пришлось укоротить. В Париже часы начали спешить. Замедление качания маятника при перемещении его из умеренных широт в экваториальные И. Ньютон объяснил уменьшением силы тяжести из-за увеличения центробежной силы.
Для измерения длины дуги 1° меридиана Французская академия наук в IXX в. отправила две экспедиции: одну к Северному полярному кругу, другую в экваториальные районы. У полюса длина меридиана оказалась равной 11,7 км, на экваторе – 110,6 км. Предположение Ньютона было доказано.
Шар, равномерно сплюснутый у полюсов, называется сфероидом, или эллипсоидом вращения. Сжатие Земли невелико, её экваториальный радиус всего на 21,4 км длиннее полярного.
Размеры и форма Земли. Эллипсоид вращения
Но истинная фигура не полностью соответствует эллипсоиду вращения. Эллипсоид вращения – фигура правильная, возникающая при вращении тела, имеющего однородное строение. Фигура Земли сложнее из-за неоднородности её состава и неравномерного распределения масс. В 1873 году И. Листинг ввёл для обозначения названия фигуры Земли слово «геоид».
Истинная геометрическая фигура Земли была названа геоидом («землеподобным»). Геоид определяется как фигура, поверхность которой всюду перпендикулярна направлению силы тяжести, т. е. отвесу. Поверхность геоида совпадает с уровенной поверхностью Мирового океана. Поднятия и опускания геоида над эллипсоидом составляет плюс-минус 50-60 м.
Геоид
Размеры и форма Земли и другие её характеристики
Истинная поверхность Земли со всеми её горами и впадинами не совпадает с поверхностью геоида и отступает от него на несколько километров. Действительная поверхность планеты с её горами и впадинами постоянно подвергается силе тяжести, которая стремится выровнять её и привести в соответствие с уровенной поверхностью.
Работы по вычислению размеров Земли, выполненные под руководством Ф.Н. Красовского (1940-1946) показали, что разница между геоидом и сфероидом невелика и для картографических и геодезических работ в СССР были приняты величины земного эллипсоида названные по имени руководителя исследований. Размеры эллипсоида Красовского следующие:
При анализе космических снимков Земли выяснилось, что северный полярный радиус больше южного на 30-100 м., что незначительно отличается от данных эллипсоида Красовского и для практического применения значения не имеет. Но благодаря уточнению размеров оказалось, что Земля имеет форму кардиоида. Однако для анализа большей части географических процессов Землю вообще можно принимать за шар.
Доказательства шарообразности Земли
В настоящее время научными доказательствами шарообразности Земли считаются следующие.
Доказательства шарообразности Земли, сформулированные в древности: постепенное сокрытие предметов за горизонт, увеличение площади обзора при подъёме, изменение видимого звёздного неба при передвижении вдоль меридиана, кругосветные путешествия, освещение высоких предметов после захода и перед восходом Солнца, говорят только о выпуклости Земли, а не о её шарообразности.
Значение шарообразной формы Земли
Размеры и форма Земли имеют важное географическое значение. Её шарообразность обуславливает уменьшение угла падения солнечных лучей от низких широт (экватора) к высоким (полюсам). Вследствие этого образуется главная географическая закономерность – зональность комплексов (тепловые пояса) географической оболочки. Тепловые пояса совместно с другими причинами (расстоянием Земли от Солнца, её массой и размерами) обуславливает закономерное изменение природных явлений и процессов от экватора к полюсам.
Угол падения солнечных лучей на Землю
Масса и размер Земли определяют силу земного притяжения, которая удерживает водную и воздушную оболочки, позволяя жизни развиваться на планете. Расстояние до Солнца – ещё одна счастливая для всего живого на Земле случайность. При более близком положении, чем теперь, наша планета могла бы превратиться в раскалённую пустыню, при более удалённом – приобрести постоянный ледяной панцирь.
Шаровая фигура при минимальном объёме концентрирует максимальную массу материи. Вещество планеты сжимается, внутри формируется центральное ядро, снаружи оболочки. Оболочечное строение Земли – одно из самых фундаментальных её свойств. Сферическая форма оболочек, в том числе и географической, обуславливает бесконечность и единство пространства.
Отклонение истинной формы Земли (геоид) от эллиптической обуславливает стремление вещества Земли растечься, чтобы приобрести фигуру равновесия. В результате на земной поверхности возникают секторы с тенденцией к опусканию и поднятию, а между ними формируются зоны разломов.
В настоящее время из-за замедления вращения Земли, фигура планеты стремится приобрести форму шара. В результате начинается переток земного вещества к полюсам и активация тектонических движений.
Вам будет интересно
Почему Солнце встаёт на востоке, а садится на западе? В древности египтяне думали, что бог…
Почему бывает лето и зима? По какой причине они не на всей Земле сменяют друг…
С древних времён люди задавались вопросом: «Из чего состоит жизнь?». Философы Древней Греции и Индии…
Подумайте! Когда нужно начинать ориентироваться – до похода или тогда, когда уже заблудился? Какие способы…
2 комментария
Почему Земля круглая и откуда возникли теории о плоской Земле
Почему Земля круглая и откуда возникли теории о плоской Земле: Pexels
«Если Земля не плоская, мы бы с нее свалились. Фотографии из космоса — подделка, а гравитация — это лишь миф системы образования». Почему тысячи людей по всему миру становятся последователями теории плоской Земли? Давайте разбираться.
Почему Земля круглая?
Наша Земля, как и другие планеты Солнечной системы, имеет шарообразную форму из-за своей большой массы. Чем больше масса тела, тем больше его собственная сила гравитации. Например, мы с вами еще не улетели в открытый космос потому, что Земля притягивает нас к себе. Изначально именно благодаря силе гравитации из газопылевого облака образовалась Земля.
На этом этапе она была значительно меньше в размерах. Но со временем начала увеличиваться, притягивая к себе газ и пыль. Она росла, пока ее поверхность не стабилизировалась на равном расстоянии от центра. Чем больше становилась наша планета, тем больше увеличивалась ее масса и тем сильнее происходило ее сжатие.
Следуя законам физики, любое сжимающееся тело нагревается. Молодые планеты нагреваются настолько сильно, что начинают плавиться и переходить в жидкое состояние. А жидкость, в свою очередь, легко принимает форму шара, о чем интересно рассказывает испанский профессор математики Рауль Ибаньес.
Любое тело может стать «круглым» под действием собственной силы тяготения, если эта сила достаточно большая, а само тело — достаточно пластичное. В идеале, жидкое или газообразное, поскольку жидкости и газы легче всего обретают форму шара при накоплении большой массы и, как следствие, гравитации.
Планеты идеально подходят для этого, потому что внутри они жидкие: под тонким слоем твердой коры у них жидкая магма. На нашей планете мы можем наблюдать магму при извержении вулканов.
Получается, что сама сила тяготения «стремится» придать Земле форму шара. Чем массивнее планета, тем ближе ее форма к идеальному шару.
Наша планета не совсем идеальный шар. Она немного сплюснута с полюсов. Расстояние между полюсами приблизительно на 40 км меньше диаметра экватора, поскольку Земля вращается, а центробежная сила (та самая, которая пытается отбросить в сторону, когда мы сильно раскачиваемся на карусели) растягивает ее по экватору.
Однако что такое 40 км в масштабах Земли? Если сплющить нашу планету до размеров баскетбольного мяча, то он будет всего лишь на миллиметр не соответствовать форме идеального шара.
Для космических тел поменьше (астероиды и небольшие спутники), описанные выше законы не работают, ведь их масса значительно меньше, ее недостаточно. А вот если бы, например, астероид Эрос имел массу Земли, то он тоже был бы круглым.
Почему Земля круглая: Pexels
Теории о плоской Земле
И все-таки она круглая! Или нет? Несмотря на все, что мы с вами сегодня знаем, у некоторых людей в мире остаются сомнения насчет формы Земли. Многие до сих пор верят, что Земля плоская.
Как возникла теория о плоской Земле?
Концепция плоской Земли берет свое начало в космогонической мифологии многих древних народ (Древний Египет и Вавилон, ранний индуизм и буддизм). Например, древние египтяне верили, что плоская Земля лежит под куполом неба, по которому круглый шар солнца проходит свой путь — от восхода до заката.
Такое видение устройства мира отображалось в древней живописи, где Земля, Солнце и небо представлены в виде человекоподобных богинь. Греки же считали, что Земля плывет по бескрайнему океану, из которого ночью появляются звезды, а утром они снова уходят под воду.
Культура Древнего Египта: Pexels
Люди древности каждый день видели вокруг себя «плоский» мир. Они не могли представить, что на первый взгляд плоская Земля на самом деле круглая.
В раннем Средневековье концепция о плоской Земле снова «вошла в моду» среди представителей богословской традиции. Подробнее о некоторых космологических концепциях того времени можно почитать в книге «Космологические произведения в книжности Древней Руси».
Однако распространение древнегреческих знаний в позднем Средневековье привело к тому, что представление о шарообразности Земли укрепилось среди образованных людей и перестало встречать резкое сопротивление со стороны религиозных представителей.
Возрождение концепции плоской Земли
Следующее «возрождение» теории плоской Земли происходит во время развития космонавтики, в 1956 году. Появляются те, кто ставит под сомнение научные доказательства шарообразности Земли, называя их «догматическими». А снимки из космоса они считают подделкой.
Кто выдвинул теорию о плоской Земле? Основоположником считается Сэмюэл Шелтон. Он организовал целое сообщество последователей этой концепции. После его смерти руководство взял на себя Чарльз Джонсон. К 2001 году число сторонников плоской Земли было уже больше 3 000 человек.
Интернет делает свое дело — и последователи этой идеи начинают объединяться по всему миру. Одной из известных на сегодняшний день организацией является Общество плоской Земли или Flat Earth Society.
Она основана в Англии и позднее возрождена в США. Ее сторонники верят, что:
Главный принцип сторонников теории — доверять можно только тому, что видишь. А все остальное, в том числе данные о научных опытах и снимки из космоса, может быть подделано. Горизонт выглядит плоским, значит так оно и есть.
«Плоскоземельцы» стали своеобразной субкультурой, объединившейся против заговоров внешнего мира. В друг друге они нашли поддержку и понимание. У них даже есть свое приветствие — Stay flat («Оставайся в плоскости») и рука, согнутая горизонтально параллельно груди.
В результате развития географии и астрономии представление о плоской Земле утрачивало свою актуальность. Теория о шарообразности Земли, в основу которой легло научное обоснование, выходит на первый план.
Итак, ученые давно пришли к выводу: Земля имеет шарообразную форму. Это доказано. Однако последователи плоской теории проводят свои эксперименты. Такой навязчивый поиск собственных истин объясняется высоким уровнем недоверия к фактам, что вполне закономерно в мире избытка информации.
Узнавайте обо всем первыми
Подпишитесь и узнавайте о свежих новостях Казахстана, фото, видео и других эксклюзивах.