кто доказал что земля имеет форму эллипса
Кем, когда и как было сделано открытие, что Земля имеет форму эллипса?
Возможно Вы имели в виду это:
И.Кеплеру принадлежит открытие, что орбиты планет имеют форму эллипса.
В V веке до н.э. наша планета приобретает современную форму: она становится сферической благодаря Пармениду и другим мыслителям пифагорейской школы. Эта концепция тем более соблазнительна, что она прекрасно «вписывает» Землю в центр симметричной Вселенной. Теория круглой Земли была подхвачена Сократом и Платоном. Около 230 года до н.э. полемика прекращается. Эратосфену удается вычислить размеры Земли! Он устанавливает точный час, в который солнечные лучи достигают дна колодца в Сиене (нынешний Асуан), и измеряет угол тени от вертикально стоящей палки в Александрии. Точно зная расстояние между двумя городами, он приходит к выводу, что длина окружности Земли равна 250 тыс. стадий, т.е. примерно 40 тыс. км. Вопреки расхожему мнению, идея шарообразности Земли была жива и в Средние века: ее отвергали лишь отдельные монахи, цеплявшиеся за буквальное прочтение Библии. Кристофор Колумб не был святотатцем, полагая, что Земля круглая. Просто он был одним из тех, кто верил, что путешествие в Индию может быть таким коротким. Коперник и Галилей вступили в конфликт с Церковью не потому, что представляли Землю круглой, а потому, что перестали считать ее центром Вселенной.
В 1687 году великий Исаак Ньютон лишает Землю ее абсолютной шарообразности. По его расчетам, вращение планеты увлекает районы, близкие к экватору, вовне, что влечет за собой уплощение полюсов примерно на 4 градуса. Измерение длины земных меридианов двумя французскими экспедициями в 1735 и 1743 годах подтверждает гениальную интуицию Ньютона. Шар уступает место революционному эллипсоиду. Такую форму имела бы планета, если бы была покрыта сплошным океаном и не имела континентального рельефа.
В 1735 году в Парижской академии наук велись жаркие споры о форме Земли. Сторонники теории Исаака Ньютона полагали, что Земля — это сфера, слегка приплюснутая у полюсов.
А последователи школы Кассини утверждали, что Земля приплюснута у экватора.
В ходе экспедиции выяснилось, что правы были последователи Ньютона.
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.
9. Какую форму имеет Земля?
Из книги «Восприятие и познание мира» З.С. Беловой:
(стр. 35) «Безусловно, целостная картина мира в сознании человека – это продукт эволюции, она меняется в разных культурах, в разные исторические эпохи. В этой связи особый познавательный интерес вызывает история становления представления людей о форме Земли.
Земля представлена была как плоский круг, обращённый лицом к зрителю. …Пытаясь убеждать и других, астрономы усовершенствовали эту модель. Теперь Земля представляла как выкуплый диск, лежащий на спине слона, который стоит на спине черепахи, а последняя плавает, в свою очередь, в безбрежном океане».
Думаю, данное видение было взято из мифологии и не правильно истолковано. Безбрежный океан – это космическое пространство, то есть не пустота. Выпуклый диск – это сфера. Слон – это основа, а именно ось вращения Земли. Черепаха имеет выпуклый панцирь, то есть положение слона (оси Земли) на ней устойчивое только в определённой точке. Так я мыслю скрытый смысл мифа. Конечно, он основан на тех знаниях, что я имею.
«На протяжении тысячелетий считалось очевидной истинной, что Земля плоская. Думать иначе казалось абсурдом. Но древнегреческий мыслитель Пифагор пришёл к выводу, что Земля имеет форму шара. Вероятно, этот вывод имел под собой эмпирическую базу, но аргументация, приведённая самим Пифагором, вытекала из идеи совершенства и гармонии мира, столь важной для мировоззрения. Воплощением гармонии формы является сфера, потому, по убеждению, Пифагора, Земля должна иметь сферическую форму.
Дальнейшее развитие концепции шарообразности Земли было осуществлено в IV веке до н.э. крупным учёным Древней Греции Аристотелем. Он указал на то, что при приближении к высоким объектам первоначально появляются из-за горизонта их верхние, а затем уже нижние части, а также на то, что при передвижении на север или на юг высота Полярной звезды над горизонтом изменяется. Эти явления, конечно же, свидетельствовали о кривизне земной поверхности и вполне согласовывались с предположением, что Земля – это шар, но ещё не доказывали его.
По мере углубления познания гипотеза о форме Земли уточняется, конкретизируется по схеме, близкой к логике восхождения от абстрактного к конкретному. История развития этой гипотезы показала, что первоначальная умозрительная идея является своего рода абстракцией, но такой, которая выполняет роль модельного представления реальности».
Получается, что окружающий мир, тот, который мы видим и ощущаем, существует только в нашем сознании и изменяется по мере его развития. Так ли это? А как же прошлое и будущее? Для нас существует только настоящее. Оно и влияет на наши представления о прошлом и будущем.
«На следующем этапе развития гипотезы Земля была представлена как эллипсоид вращения, то есть как тело, которое образуется от вращения эллипса вокруг его малой оси. Известно, что тело тем больше сплющено, чем быстрее совершается его вращение вокруг собственной оси. Предполагалось, что тело, переставшее вращаться снова примет форму шара».
Значит ли это, что изменчива сама форма Земли или же изменчивы наши представления об этой форме?
«В связи с этим выяснилось, что форма Земли явно отклоняется от правильного шара: во-первых, благодаря вращению вокруг своей оси приобрела форму эллипсоида, во-вторых, эллипсоид утончается в форме геоида.
Фигура Земли, построенная только по зональным характеристикам, имеет грушевидную форму, вытянутую к северу и сплюснутую с юга. Таким образом, Земля обладает ещё одной чётко выраженной формой – грушевидностью».
Неудивительно, так как один полюс Земли повёрнут к Солнцу.
«Шар, эллипсоид, геоид, грушевидность – суть различных гипотез. Они или исключают, или дополняют друг друга. Ответить на вопрос, какова же форма Земли, могли учёные не столько простыми умозаключениями, сколько измерениями, наблюдениями, экспериментом.
Карта Земли при некотором преувеличении должна выглядеть как эллипс. Считать Землю эллипсом удобно, ибо это – простая геометрическая поверхность и её легко отобразить на картах. Эллипсоид описывается простыми формулами геометрии и на его поверхности нетрудно решать различные геодезические задачи. Самые большие отклонения реальной физической поверхности Земли от хорошо подобранного эллипсоида не превышают восемь – девять километров (пики высочайших вершин), в среднем же они не больше сотен метров на континентах и десятков метров на океанах.
Эти данные требовали некоторой идеализации формы Земли. Практические данные показали, что Земля – геоид, который определяется как средняя поверхность моря.
Чтобы понять, как выглядит поверхность геоида на материках, надо вообразить себе, что через материки прорыты каналы, и вода в них стоит на уровне моря. Форма геоида зависит также от гравитационного притяжения Земли. О том, что ускорение свободного падения повсюду на Земле примерно одинаково, свидетельствует форма геоида и его почти гладкая поверхность.
В конце прошлого столетия было введено понятие геоида как геометрической фигуры, представляющей Землю. За геоид принимается уровень поверхности, которая совпадает с поверхностью воды в океанах, если отсутствуют волны, ветровой надув и прочие возмущающие явления. В районе континентов эта поверхность проходит под сушей. Вообще уровенной поверхностью называется поверхность равного потенциала силы тяжести (работы, совершаемой единичной массой при переносе её из безконечности в данную точку или на данную поверхность). Линии действия сил всегда перпендикулярны уровенной поверхности, и поэтому жидкость на ней находится в равновесии и не должна перетекать. Геоид как уровенная поверхность почти точно совпадает с поверхностью Земли на океанах и отклоняется от неё на континентах, и это отклонение тем больше, чем больше возвышается континент над уровнем моря. Учёные ввели понятие геоида как третье, более точное приближение к фигуре Земли по сравнению с шаром и эллипсоидом».
«Геоид – эквипотенциальная поверхность (геометрическое место точек равных потенциалов) земного поля тяжести, приблизительно совпадающая со средним уровнем вод Мирового океана в невозмущённом состоянии и условно продолженная под материками.
Геоид по форме больше похож на грушу, чем на шар. Форму геоида можно узнать только с помощью обширных гравитационных измерений и расчётов. Структура распределения тяготеющих масс Земли влияет на форму геоида. С геоидом связана система астрономических координат, с эллипсоидом вращения – система геодезических координат» (Википедия).
Получается, что геоид – это такая форма Земли, которая даст возможность понять, как Земля связана с окружающим её космическим пространством и с объектами, находящимися в нём.
В чём значение геоида для самой Земли, как её формы?
«Геоид является поверхностью, относительно которой ведётся отчёт высот над уровнем моря, в силу чего знание параметров геоида необходимо, в частности, в навигации – для определения высоты над уровнем моря на основе геодезической (эллипсоидной) высоты, измеряемой GPS – приёмниками, а также в физической океанологии – для определения высот морской поверхности.
Высота над уровнем моря – мнимая мера разности потенциалов в точке земной поверхности и в начале счёта высот. В исходном пункте высота принимается равной нулю.
Навигация – определение местоположения, скорости и ориентации движущихся объектов.
Уровень моря – положение свободной поверхности Мирового океана, измеряемое по отвесной линии относительно некоторого условного начала отсчёта.
Океанология или океанография изучает крупномасштабное взаимодействие океана и атмосферы и его длинноприродную изменчивость, химический обмен океана с материками, атмосферой и дном, биоту (исторически сложившаяся совокупность видов организмов) и её экологические взаимодействия.
Исследования с использование изменяющегося во времени геоида, рассчитанные по данным GRACE, позволили получить информацию о глобальных гидрологических циклах, балансах массы ледниковых щитов и гляциозостазии (очень медленные горизонтальные и вертикальные движения земной поверхности на территориях древнего и современного оледенения). Данные экспериментов GRACE также могут использоваться для определения вязкости мантии Земли» (Википедия).
Для чего это нужно человечеству? Для того, что понять механизм смены полюсов Земли, а, следовательно, суметь пережить очередной глобальный катаклизм. Из древних учений следует, что такие катаклизмы происходят примерно каждые 6000 лет, чередуясь огненным и водным.
«В отличие от эллипсоида, геоид ближе к реальной фигуре Земли и совпадает с ней. Теория геоида подтверждается эмпирическими следствиями. При геодезических измерениях горные породы, обладающие сравнительно большей массой, чем их окружающая среда, отклоняют отвес от центра Земли и притягивают к себе. При этом отвес отклоняется от расчётного направления на центр тяжести эллипсоида, совпадая с направлением на местный центр тяжести. Последнее перпендикулярно истинной горизонтальной плоскости, касательно к поверхности геоида, поэтому плоскость, касательная к поверхности эллипсоида, является мнимой.
Земля имеет слегка грушевидную форму, причём «черенок груши» располагается у северного полюса. Грушевидность частично объясняется существованием пары, расположенных в противоположных направлениях гравитационных «впадин» в северном и южном полушариях. Глубина этих впадин достигает семидесяти пяти метров».
Необходимо заметить, что изменения во взглядах на форму Земли происходили с усложнением самой формы, причём предыдущий взгляд становился часть последующего.
«Известно, что познающий субъект на каждом историческом отрезке развития общества ограничен в воспроизведении мира. Окружающий мир безконечен и никогда не может быть познан полностью».
То есть представление о форме Земли будет развиваться и усложнятся и дальше, по мере эволюции самого человечества.
«Но важно и другое. Познавательный образ, воспринимаемый зрительно, в некотором роде богаче, чем объективная действительность и практика, в ходе которой он возникает.
Теория, как правило, развивается, уточняется, проходит через горнило острых противоречий дискуссий, тем самым она всё более приближается к истине. И в этих условиях она не должна покидать реалистическую почву, ибо из всех видов информации только логическая информация и связанные с ней принципы рационализма, как метода познания могут достаточно аргументировано претендовать не только на описание, но и логическое объяснение происходящего вокруг нас».
masterok
masterokМастерок.жж.рф
Хочу все знать
Говорят, что вот такая …
Впрочем, гипотеза о том, что наша планета имеет форму шара, существовала очень давно. Первым эту мысль высказал ещё в VI веке до нашей эры древнегреческий философ и математик Пифагор. Другой философ, Аристотель, живший в Древней Греции двумя веками позже, привёл наглядные доказательства шарообразности: ведь во время лунных затмений Земля отбрасывает на Луну тень именно круглой формы!
Постепенно идея о том, что Земля — шар, висящий в пространстве и ни на что не опирающийся, распространялась всё шире. Прошли века, людям давно известно, что Земля не плоская и не покоится на китах или слонах… Мы обошли вокруг света, пересекли наш шарик буквально во всех направлениях, облетели его на самолёте, сфотографировали из космоса. Мы даже знаем, почему не только наша, но и все другие планеты, и Солнце, и звёзды, и Луна, и другие большие спутники именно «круглые», а не какой-нибудь другой формы. Ведь они большие, обладают огромной массой. Их собственная сила тяготения — гравитация — стремится придать небесным телам форму шара.
Если бы даже объявилась некая сила, большая, чем гравитация, которая придала бы Земле форму, скажем, чемодана, кончилось бы всё равно тем же: как только бы действие этой силы прекратилось, сила тяготения начала бы снова собирать Землю в шар, «втягивая» выступающие части, пока все точки поверхности не оказались бы на равном расстоянии от центра.
Давайте продолжим размышления на эту тему …
Не шар!
Ещё в XVII веке знаменитый физик и математик Ньютон, сделал смелое предположение, что Земля — никакой не шар, вернее, не совсем шар. Предположил — и математически это доказал.
Ньютон «пробурил» (разумеется, мысленно!) до центра планеты два сообщающихся канала: один от Северного полюса, другой — от экватора, и «заполнил» их водой. Расчёты показали, что вода установилась на разных уровнях. Ведь в полярном колодце на воду действует только сила тяготения, а в экваториальном — ей ещё противостоит центробежная сила. Учёный утверждал: для того чтобы оба столба воды оказывали на центр Земли одинаковое давление, то есть чтобы они имели равный вес, уровень воды в экваториальном колодце должен бы быть выше — по подсчётам Ньютона на 1/230 от среднего радиуса планеты. Иными словами, расстояние от центра до экватора больше, чем до полюса.
Чтобы проверить расчёты Ньютона, Парижская академия наук отправила в 1735 — 1737 годах две экспедиции: в Перу и в Лапландию. Участники экспедиции должны были измерить дуги меридиана — по 1 градусу каждая: одну — в экваториальных широтах, в Перу, другую — в полярных, в Лап ланд ни. После обработки данных экспедиций, руководитель северной, геодезист Пьер-Луи Мопертюи, объявил, что Ньютон прав: Земля сжата у полюсов! Это открытие Мопертюи увековечил Вольтер в… эпиграмме:
Посланец физики, отважный мореход,
Преодолев и горы, и моря.
Влача квадрант средь снега и болот,
Почти что превратившись в лопаря.
Узнал ты после множества потерь.
Что знал Ньютон, не выходя за дверь.
Напрасно Вольтер был столь язвителен: разве наука может существовать без экспериментальных подтверждений её теорий?!
Как бы то ни было, теперь мы точно знаем, что Земля сплюснута у полюсов (если угодно — растянута у экватора). Растянута, впрочем, совсем немного: полярный радиус составляет 6357 км, а экваториальный — 6378 км, всего на 21 км больше.
Похожа на грушу?
Однако можно ли назвать Землю пусть не шаром, но «сплюснутым» шаром, а именно эллипсоидом вращения? Ведь, как мы знаем, рельеф у неё неровный: есть горы, есть и впадины. Кроме того, на неё действуют силы притяжения других небесных тел, в первую очередь Солнца и Луны. Пусть их влияние невелико, но всё-таки Луна способна на несколько метров искривлять форму жидкой оболочки Земли — Мирового океана, — создавая приливы и отливы. Значит — в разных точках радиусы «вращения» разные!
К тому же на севере находится «жидкий» океан, а на юге — «твёрдый» материк, покрытый льдом — Антарктида. Получается, что Земля имеет не совсем правильную форму, напоминает грушу, вытянутую к Северному полюсу. А по большому счёту поверхность её настолько сложна, что вообще не поддаётся строгому математическому описанию. Поэтому для формы Земли учёные предложили особое название — геоид. Геоид является неправильной стереометрической фигурой. Его поверхность приблизительно совпадает с гладью Мирового океана и продолжается на материковой части. Та самая «высота над уровнем моря», которую указывают в атласах и словарях, отсчитывается именно от этой поверхности геоида.
Гео́ид (от др.-греч. γῆ — Земля и др.-греч. εἶδος — вид, буквально — «нечто подобное Земле») — выпуклая замкнутая поверхность, совпадающая с поверхностью воды в морях и океанах в спокойном состоянии и перпендикулярная к направлению силы тяжести в любой ее точке. Геометрическое тело, отклоняющееся от фигуры вращения Эллипсоид вращения и отражающее свойства потенциала [1] силы тяжести [2] на Земле (вблизи земной поверхности), важное понятие в геодезии.
1. Мировой океан
2. Земной эллипсоид
3. Отвесные линии
4. Тело Земли
5. Геоид
Геоид определяется как эквипотенциальная поверхность земного поля тяжести [3] (уровенная поверхность), приблизительно совпадающая со средним уровнем вод Мирового океана в невозмущённом состоянии и условно продолженная под материками. Отличие реального среднего уровня моря от геоида может достигать 1 м.
По определению эквипотенциальной поверхности, поверхность геоида везде перпендикулярна отвесной линии.
Некоторые авторы обозначают вышеописанное понятие термином не «геоид», а «основная уровенная поверхность», в то время как сам геоид определяется как 3-мерное тело, ограниченное этой поверхностью
Геоид не геоид!
Если быть совсем честными, стоит признаться, что из-за различия температуры в разных точках планеты и солёности океанов и морей, атмосферного давления и прочих факторов поверхность водной глади не совпадает по форме даже с геоидом, а имеет отклонения. Например, на широте Панамского канала разница уровней Тихого и Атлантического океанов составляет 62 см.
На форме Земного шара сказываются и сильные землетрясения. Одно из таких 9-балльных землетрясений произошло 26 декабря 2004 года в Юго-Восточной Азии, на Суматре. Профессора Миланского университета Роберто Сабадини и Джорджио Далла Виа считают, что оно оставило «шрам» на гравитационном поле планеты, в результате чего геоид существенно прогнулся. Чтобы проверить это предположение, европейцы намерены отправить на орбиту новый спутник GOCE, оснащённый современной высокочувствительной аппаратурой. Надеемся, что вскоре он пришлёт нам точную информацию о том, какую форму имеет Земля сегодня.