Некруглый мир: какая форма у Земли и почему


Гипотезы ученых о форме Земли

Так Пифагор в VI веке до нашей эры уже считал, что наша планета имеет форму шара. Его утверждение разделил Парменид, Анаксимандр Милетский, Эратосфен и другие. Аристотель проводил различные эксперименты и смог доказать, что у Земли круглая форма, так как во время затмений Луны тень всегда в форме круга. Учитывая, что в то время велись дискуссии между сторонниками абсолютно двух противоположных точек зрения, одни из которых утверждали, что земля плоская, другие – что круглая, то теория шарообразности хоть и была принята многими мыслителями, но нуждалась в существенной доработке.

О том, что фигура нашей планеты отличается от шара, заявил Ньютон. Он склонялся к тому, что это скорее эллипсоид, и чтобы это доказать, проводил различные эксперименты. Далее форме земли посвящали работы Пуанкаре и Клеро, Гюйгенс и д’Аламбер.

Почему Земля не может быть плоской?

  • Всего0
  • 0
  • 0
  • 0
  • 0

Земля имеет форму шара. Это простой факт, который люди знали тысячи лет; это было неопровержимо подтверждено, как только в Советском Союзе был запущен на околоземную орбиту первый искусственный спутник Земли «Спутник-1» в 1957 году, и он подтвердил этот факт.

Тем не менее, небольшая, но активная группа людей, которые настаивают на том, что мир плоский, появилась в последние годы, и они, похоже, сеют сомнения в этом самом основном аспекте реальности.

Они приложили немало усилий, чтобы придумать альтернативные объяснения того, почему мир ведет себя так, как будто он сферический, когда он на самом деле плоский – даже если сферическая Земля явно соответствует наблюдениям, которые люди делали о планете за последние несколько тысячелетий.

Однако, если бы Земля каким-то образом была действительно плоской, она бы не вела себя так, как планета, которую мы знаем сегодня. На самом деле человечество (да и все остальное) не существовало бы.

«Чтобы сформировать космическое тело в диск (а не в сферу), нужно вращать его очень быстро», – говорит Дэвид Стивенсон, ученый-планетолог из Калифорнийского технологического института в Калифорнии. Это, к сожалению, разрушило бы планету, разорвав ее на крошечные частицы.

В 1850-х годах астроном Джеймс Клерк Максвелл математически показал, что твердая дискообразная форма не является устойчивой конфигурацией в космосе, в работе, которую он вел в отношении колец Сатурна. Исследования Максвелла предсказали, что кольца Сатурна будут состоять из множества мелких, не связанных частиц, и он оказался прав. Его математика также объясняет, почему в галактике нет дисков размером с планету.

Чтобы сделать Землю плоской, не вращая ее очень быстро, вам понадобится магия или, возможно, галактический пресс. В любом случае, плоская Земля не будет существовать долго – если ее не поместить принудительно в два измерения.

В течение нескольких часов сила тяжести подтолкнет планету обратно в сфероид. Гравитация действует одинаково со всех сторон, что объясняет, почему планеты являются сферами (или почти так – в зависимости от скорости вращения планеты, эти силы могут работать против силы тяжести, создавая немного выпуклости на экваторе). Как показала математика Максвелла, стабильная, твердая дискообразная Земля просто невозможна в реальных условиях гравитации.

Смотрите также

Геология

Как Земля поддерживает свое магнитное поле?

7.07.2020

Земля

Разрушение озонового слоя привело к массовому вымиранию в Девонский период

28.05.2020

Но как только вы избавитесь от гравитации, все на нашей планете быстро перестает иметь смысл. Атмосфера? Исчезнет, потому что она удерживается на планете под действием силы тяжести. Приливы? Исчезнут, так как они вызваны гравитационным притяжением Луны, которое тянет океаны и заставляет их слегка выпячиваться, когда она проходит мимо.

Сама Луна? Ее также не будет, поскольку каждое объяснение существования Луны связано с гравитацией. В наиболее широко принятом сценарии Луна была создана, когда гигантское тело размером с планету врезалось в раннюю Землю; обломки от катастрофы были захвачены гравитацией Земли. Другой сценарий предполагает, что Луна образовалась одновременно с Землей (опять же, благодаря гравитации).

Гравитация также ответственна за слоистую структуру Земли, с плотными материалами, опускающимися к ядру, более легкими материалами, составляющими мантию, и самыми легкими материалами, формирующими кору.

Без этой слоистой структуры планета будет вести себя по-другому. Например, жидкое внешнее ядро ​​Земли действует как гигантский динамический магнит, который создает магнитное поле планеты. Магнитное поле помогает защитить атмосферу планеты от разрушающего воздействия солнечного ветра, который уничтожил атмосферу Марса после того, как магнитное поле этой планеты ослабло 4 миллиарда лет назад.

Если бы Земля была плоской, то тектоника плит – движение литосферных плит, составляющих земную кору – тоже не сработала бы.

Сторонники Плоской Земли приводят разные объяснения того, как все эти наблюдения могут быть возможны на плоской планете. Проблема состоит в том, что эти объяснения не имеют никакого отношения к математике или физической реальности.

Когда Максвелл предсказал в 1850-х годах, что кольца Сатурна состоят из множества мелких частиц, он сделал это, применив общие знания о том, как работают силы тяжести и вращения. Его эссе на эту тему, по сути, было в основном математическими уравнениями. Теории плоской Земли не сработают таким образом.

Но если отбросить все это в сторону, если бы Земля была действительно плоской, это означало бы, что миллионы ученых, отрицающих ее плоскость — и делавших это на протяжении всей истории — объединены в огромный заговор по причинам, которые совершенно непостижимы.

Первоначально опубликовано на Live Science

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

0 0 голос

Рейтинг

Подписывайтесь на наш новый канал в и наши каналы в соц.сетях

Современное понятие формы планеты

Множество поколений ученых проводили фундаментальные исследования, чтобы установить форму Земли. Только после первого полета в космос получилось развеять все мифы. Сейчас принята точка зрения, что наша планета имеет форму эллипсоида, и она далека от идеальной формы, сплющена с полюсов.

Для различных исследований и образовательных программ создана модель земли – глобус, который имеет форму шара, но это все весьма условно. На его поверхности сложно в масштабе и соотношении изобразить абсолютно все географические объекты нашей планеты. Что касается радиуса, то для различных задач используется значение 6371,3 километра.

Для задач космонавтики и геодезии для того, чтобы описать фигуру планеты, используют понятие эллипсоида вращения или геоида. Однако и в разных точках земля отличается от геоида. Для решения различных задач в дальнейшем используются различные модели земных эллипсоидов, например, референец-эллипсоид.

Таким образом, форма планеты – это сложный вопрос даже для современной науки, который волновал людей с древних времен. Да, мы можем полететь в космос и увидеть форму Земли, но математических и других расчетов пока не хватает, чтобы точно изобразить фигуру, поскольку наша планета уникальная, и имеет не такую простую форму, как геометрические тела.

БИЛЕТЫ И ОТВЕТЫ. 9 КЛАСС. ГЕОГРАФИЯ.

Билет № 1

1. Форма, размеры, движения Земли и их географические следствия.

Форма Земли.

Земля имеет шарообразную форму, но от идеального шара форма Земли отличается тем, что полярный радиус на 22 километра меньше экваториального. Такое отклонение на глобусе изобразить невозможно. Оно будет тоньше листа бумаги. Форма Земли – геоид (землеподобный), т.е. Земля подобна сама себе. Длина экватора составляет 40 тысяч километров. Полярный радиус – 6356 км, а экваториальный – 6378 км.

Вращение Земли вокруг своей оси. Проме­жуток времени между двумя восходами или за­ходами называется сутками.

Земля совершает полный оборот вокруг своей оси с запада на вос­ток за 24 часа, т. е. за одни сутки.

Земная ось — воображаемая ось, вокруг ко­торой происходит вращение Земли. Она накло­нена к плоскости орбиты Земли под углом 66,5°; этот угол во время движения Земли не меняет­ся. Северный конец воображаемой оси направ­лен всегда в сторону Полярной звезды.

Полюса Земли. Две точки, через которые проходит воображаемая ось вращения Земли, называются полюсами.

Их два: Северный и Юж­ный. На одинаковом расстоянии от полюсов проведена окружность — экватор. К северу от экватора расположено Северное полушарие Зем­ли, к югу — Южное.

День и ночь. Земля вращается вокруг своей оси с запада на восток. Солнце постоянно осве­щает Землю. Однако, вращаясь, Земля подстав­ляет Солнцу то один бок, то другой. На освещен­ной Солнцем стороне бывает день, а на противоположной в это время — ночь. Таким образом, смена дня и ночи является следствием враще­ния Земли вокруг своей оси.

Вращение Земли вокруг Солнца. Земля совершает полный оборот вокруг Солнца за 365 суток и 6 часов. Для удобства считают, что в году ровно 365 дней, а через каждые четыре года, когда из шести часов «накопятся» 24 часа (сутки), в году бывает 366 дней. Этот год назы­вается високосным,

а один день прибавляется к февралю.

Времена года. Солнце по-разному освещает Землю в разное время года. Из-за наклона зем­ной оси Северное полушарие летом как бы по­вернуто к Солнцу, а зимой — наоборот. 23 сен­тября и 21 марта — в дни осеннего и весеннего равноденствия

— Солнце одинаково освещает оба полушария Земли. В этот день и в Северном и в Южном полушарии день равен ночи. 22 де­кабря —
день зимнего солнцестояния:
самый короткий день и самая длинная ночь в Северном полушарии. Земля обращена к Солнцу Южным полушарием, где в это время лето, а в Север­ном — зима. 22 июня —
день летнего солнце­стояния,
когда в Северном полушарии самый длинный день и самая короткая ночь. В Южном полушарии в это время зима.

Полярные круги являются границами по­лярных дней и полярных ночей. Полярная ночь может длиться в полярных областях от одних суток на широте Северного и Южного полярных кругов до 178 суток на Северном и Южном по­люсах. Во время полярной ночи Солнце не появ­ляется над горизонтом. В Северном полушарии на широте Северного полярного круга этот пери­од начинается 22 декабря. Полярный день — это период, когда Солнце не опускается за гори­зонт. Чем дальше к полюсу от полярного круга, тем длиннее полярный день. На широте поляр­ного крута он длится одни сутки, а на полюсе — 189 суток. В Северном полушарии на широте Се­верного полярного круга полярный день начи­нается 22 июня. Аналогичное явление наблю­дается в Южном полушарии, но в другое полу­годие.

Распределение света и тепла на Земле. Солнце — источник света и тепла на Земле. Оно дает энергию всем процессам, происходящим на нашей планете. Распределение солнечного тепла на Земле неодинаково. Когда Солнце стоит вы­соко над горизонтом, его свет падает отвесно на поверхность Земли и сильнее ее нагревает. При низком положении Солнца над горизонтом его лучи как бы скользят по поверхности Земли, слабо нагревая ее.

Тепловые пояса Земли (пояса освещенно­сти). Больше всего солнечного тепла получает территория, расположенная по обе стороны от экватора (рис. 1). В течение всего года Солнце здесь стоит высоко над горизонтом, сильно про­гревая сушу и океан. Эту территорию называют тропическим поясом,

так как она находится ме­жду Северным и Южным тропиками. У полюсов Земли весь год холодно. Даже летом Солнце здесь стоит низко над горизонтом. Эти террито­рии получили название
северный
и
южный по­лярные пояса
Земли. Они расположены вокруг полюсов, севернее и южнее соответственно Се­верного и Южного полярных кругов. Между тропическим поясом и полярными поясами рас­положены
северный
и
южный умеренные пояса,
ограниченные соответственно Северным и Юж­ным тропиками и полярными кругами.

2. На территории азиатской части России находятся крупнейшие уголь­ные бассейны мира. Но при этом многие регионы Дальнего Востока нашей страны ежегодно испытывают недостаток топлива в зимнее время. С чем это связано? Каковы пути решения данной проблемы?

Да, в Сибири расположены крупные угольные бассейны. Уголь Кузбасса, Канско-Ачинского, Иркутского, Южно-Якутского бассейнов используется в металлургии и топливно-энергетическом комплексе, а использование угля Ленского и Тунгусского бассейнов затрудняют следующие причины: 1) суровый климат; 2) отсутствие дорог; 3) малонаселенность территории 4) большая удаленность от потребителей. Недостаток топлива на Дальнем Востоке связан с использованием привозного топлива, в основном дорогостоящего мазута и малым вовлечением собственных ресурсов. В связи с геологическими изысканиями на шельфовых участках Охотского, Японского, Чукотского морей есть перспективы использования ресурсов природного газа и нефти, перспективно более широкое использование энергии внутреннего тепла Земли, подземных термальных вод (горячих источников) на полуострове Камчатка (уже построены две ГеоТЭС: Паужетская и Мутновская), энергии приливов и отливов.

3. Определите по климатической карте и объясните различие климата городов Санкт-Петербурга и Якутска.

Эти города расположены в одном климатическом поясе – умеренном, но Санкт-Петербург в области умеренно-континентального типа климата, а Якутск – в области резкоконтинентального типа климата На климат С-П. сильное влияние оказывает близость Атлантического океана, т.к. С-П стоит на берегу Балтийского моря, благодаря постоянному ветру умеренных широт – западному переносу, зимние морозы и летняя жара смягчаются, поэтому лето прохладное и влажное, зима умеренно холодная и влажная. Якутск удален от океанов, находится в глубине континента. На климат Якутска оказывает влияние постоянная область высокого давления – азиатский максимум. Небо редко покрыто облаками, осадков выпадает мало, лето жаркое, зима очень морозная.

Размеры Земли

Если сравнить Землю с другими планетами Солнечной системы, то окажется, что по своим размерам наша планета занимает пятое место из восьми планет. Каков радиус Земли? Сколько же это в километрах? Из курса математики вам известно, что такое радиус. Радиус Земли — это расстояние от её центра до поверхности. Поскольку Земля приплюснута у полюсов, принято указывать два её радиуса: экваториальный и полярный. Экваториальный радиус — это расстояние от центра планеты до экватора, а полярный — от центра планеты до её полюса (рис. 10). Обратите внимание, что значения радиусов разные. Вы видите, что Земля приплюснута совсем чуть- чуть — всего на 22 км. Глобус имеет шарообразную форму, и разность радиусов Земли при его изготовлении не учитывается. Так что в дальнейшем мы будем называть нашу планету шаром, хотя, конечно, будем помнить, что на самом деле это не совсем так. Нетрудно вычислить средний радиус Земли. Он составляет 6367 км.

Что касается окружности земного шара, то вы уже знаете, что по экватору она составляет 40 075 км.

    Давайте запомним

Земля имеет форму эллипсоида — шара, приплюснутого у полюсов. Экваториальный радиус Земли больше полярного на 22 км.

1.4. Понятие о форме и размерах Земли

В геодезии для обозначения формы земной поверхности используют термин «фигура Земли».

Знание фигуры и размеров Земли необходимо во многих областях и прежде всего для определения положения объектов на земной поверхности и правильного её изображения в виде карт, планов и цифровых моделей местности.

Физическая поверхность Земли состоит из подводной (70,8 %) и надводной (29,2 %) частей. Подводная поверхность включает в себя систему срединно-океанических хребтов, подводные вулканы, океанические желоба, подводные каньоны, океанические плато и абиссальные равнины. Надводная часть земной поверхности также характеризуется многообразием форм. С течением времени поверхность Земли из-за тектонических процессов и эрозии постоянно изменяется.

1.4. Понятие о форме и размерах Земли - портал olymp.in

Рис. 2. Фигура Земли (вид из космоса)

Представление о фигуре Земли (рис. 2) в целом можно получить, вообразив, что вся планета ограничена мысленно продолженной поверхностью океанов в спокойном состоянии.

Уровенных поверхностей, огибающих Землю, можно вообразить множество. Та из них, что совпадает со средним уровнем воды океанов в спокойном состоянии, т.е. в момент полного равновесия всей массы находящейся в ней воды под влиянием силы тяжести, называется основной уровенной поверхностью Земли.

В геодезии, как и в любой другой науке, одним из основополагающих принципов является принцип перехода от общего к частному. Исходя из него, для решения научных и инженерных задач по изучению физической поверхности Земли, а также других геодезических задач, сначала необходимо определиться с математической моделью поверхности Земли.

Что принимается за математическую поверхность Земли? Что является фигурой Земли? Какие у неё размеры?

Ответы на эти вопросы рассмотрим далее.

1.4.1. Математическая поверхность Земли

Рассмотрим любую материальную точку А на физической поверхности Земли (рис. 3).

На эту точку оказывают влияние две силы: сила притяжения Fп, направленная к центру Земли, и центробежная сила вращения Земли вокруг своей оси Fц, направленная от оси вращения по перпендикуляру. Равнодействующая этих сил называется силой тяжести Fт.

В любой точке земной поверхности направление силы тяжести, называемое ещё вертикальной или отвесной линией, можно легко и просто определить с помощью уровня или отвеса. Оно играет очень большую роль в геодезии. По направлению силы тяжести ориентируется одна из осей пространственной системы координат.

Если через точку А построить замкнутую поверхность, которая в каждой своей точке будет перпендикулярна отвесной линии (направлению силы тяжести), то данную поверхность можно принять в качестве математической при решении некоторых частных задач в геодезии. Такая поверхность получила название уровенной или горизонтальной. Её недостаток в том, что она содержит элемент неопределенности, т.е. через любую точку можно провести свою уровенную поверхность, и таких поверхностей будет бесчисленное множество.

Рис. 3. Моделирование фигуры Земли

Для устранения этой неопределенности при решении общих геодезических задач принимается так называемая общая математическая поверхность, т.е. уровенная поверхность, которая в каждой своей точке совпадает со средним уровнем морей и океанов в момент полного равновесия всей массы воды под влиянием силы тяжести. Такая поверхность носит название общей фигуры Земли или поверхности геоида.

Геоид – выпуклая замкнутая поверхность, совпадающая с поверхностью воды в морях и океанах в спокойном состоянии и перпендикулярная к направлению силы тяжести в любой её точке (см. рис. 3).

Фигура геоида зависит от распределения масс и плотностей в теле Земли. Из-за неравномерного распределения масс внутри Земли геоид не имеет правильной геометрической формы, и в математическом отношении его поверхность характеризуется слишком большой сложностью. Поэтому там, где это допустимо, поверхность геоида заменяется приближенными математическими моделями, в качестве которых принимается в одних случаях земной сфероид, в других –земной шар, а при топографическом изучении незначительных по размеру территорий – горизонтальная плоскость, т.е. плоскость, перпендикулярная к вертикальной линии в данной точке.

Земной сфероид – эллипсоид вращения получается вращением эллипса вокруг его малой оси b (см. рис. 3), совпадающей с осью вращения Земли, причем центр эллипсоида совмещается с центром Земли.

Размеры эллипсоида подбирают при условии наилучшего совпадения поверхности эллипсоида и геоида в целом (общеземной эллипсоид) или отдельных его частей (референц-эллипсоид).

Фигура референц-эллипсоида наилучшим образом подходит для территории отдельной страны или нескольких стран. Как правило, референц-эллипсоиды принимают для обработки геодезических измерений законодательно.

Наиболее удачная математическая модель Земли в виде референц-эллипсоида была предложена проф. Ф. Н. Красовским с большой полуосью a=6378245 м, малой – b=6356863 м и коэффициентом сжатия у полюсов a = (a-b)/a = 1/298.3 ~ 1/300. Отклонения эллипсоида Красовского от геоида на территории СНГ не превышают 150 м.

Постановлением Совета Министров СССР № 760 от 7 апреля 1946 года эллипсоид Красовского принят для территории нашей страны в качестве математической поверхности Земли.

В инженерной геодезии для практических расчетов за математическую поверхность Земли принимают шар со средним радиусом R=6371.11 км. Объем шара равен объему земного эллипсоида.

1.4.2. Физическая поверхность Земли

При топографическом изучении физической поверхности Земли надводная и подводная части рассматриваются отдельно. Надводная часть (суша) – местность (территория) является предметом изучения топографии. Подводную часть – акваторию (поверхность, покрытую водами морей и океанов) изучаетокеанография.

В свою очередь местность разделяют на ситуацию и рельеф.

Ситуацией называют совокупность постоянных предметов местности: рек, озер, растительного покрова, дорожной сети, населенных мест, сооружений и т.п. Границы между отдельными объектами ситуации называются контурами местности.

Рельефом (от лат. relevo – поднимаю) называют совокупность неровностей суши, дна океанов и морей, разнообразных по очертаниям, размерам, происхождению, возрасту и истории развития.

Рельеф как совокупность неровностей физической поверхности Земли рассматривается по отношению к её уровенной поверхности.

1.4. Понятие о форме и размерах Земли - портал olymp.in

Рис. 4. Рельеф местности

Рельеф слагается из положительных (выпуклых) и отрицательных (вогнутых) форм (рис. 4) и образуется главным образом в результате длительного одновременного воздействия на земную поверхность эндогенных (внутренних) и экзогенных (внешних) процессов.

Рельеф изучает геоморфология.

Основными формами рельефа являются гора, котловина, хребет, лощина.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: