С маршак сейчас заведем мы игрушки. Сергей Михалков. Цирк. Конспект урока литературного чтения С.Я. Маршак "Цирк Шапито" (1 класс)
Сегодня хорошо известно, что планета Земля – шар или очень близко к этому (на экваторе выпуклость из-за вращения Земли).
Когда Христофор Колумб предложил достичь Индии, плывя запад от Испании, он предполагал, что Земля круглая. Индия была источником драгоценных специй и других редких товаров, но доплыть до неё, плывя на Восток было трудно, потому что Африка преграждала путешествие. Догадываясь, что Земля круглая, Колумб хотел достичь Индии.
Даже в древние времена матросы знали, что Земля круглая и древние не только подозревали про сферу, но даже оценивали её размер.
Если вы стоите на берегу и смотрите на корабль, он будет постепенно исчезать из видимости. Но причина не в расстоянии: если есть холм или башня неподалеку, и подняться на вершину после того, как корабль полностью исчезнет, он снова становится видимым. Кроме того если на берегу смотреть внимательно как корабль исчезает из видимости, то замечено, что корпус исчезает первым, в то время как мачты и паруса (дымовая труба) исчезнут последними.
Древние философы о форме и размерах Земли
Греческий философ Аристотель (384-322 до н.э.) утверждал в своих трудах, что земля была сферической. Это он предположил благодаря круговой тени на Луне, во время лунного затмения. Другой причиной было то, что некоторые звезды видны из Египта и не видны севернее.
Александрийский философ Эратосфен пошел один шаг дальше и на самом деле определил размеры земли. В день летнего солнцестояния (21 июня) в городе Сиене в южном Египте (ныне Асуан, возле огромной плотины на реке Нил) в полдень солнце проходило в глубокий колодец. Эратосфен, сам жил в Александрии, возле устья реки, к северу от Сиене, около 5000 стадионов к северу от Сиене (стадион (стадий), размер спортивной арены, была единица расстояния, используемая греками – порядка 180 м). В Александрии солнце на соответствующую дату совсем не достигало зенита, и вертикальные объекты по-прежнему бросали короткие тени. Эратосфен установил, что направление зенита солнца отличается от Зенита на угол, который был равен 1/50 круга, 7,2 градуса, и он оценил окружность Земли, размером 250 000 стадионов (стадий).
Эратосфен также возглавлял Королевскую библиотеку в Александрии, величайшая и наиболее известная библиотека в классической античности. Официально она называлась «храм муз» или «museion», производная от которого является наш современный «музей».
Греческий Посидоний получил аналогичные значение, немного меньше. Араб халиф-Эль-Мамун, правивший в Багдаде с 813 до 833, разослал две команды геодезистов для измерения и от них также получил радиус Земли. По сравнению со значением известным сегодня, эти оценки были очень близки.
Все эти результаты были известны команде Колумба, которых король Фердинанд послал для изучения с Колумбом.
Мы никогда не узнаем Колумб сознательно оправдывал экспедицию для изучения неизвестного или на самом деле считлось, что Индия была не слишком далеко к западу от Испании.
Одно из определений метра
Что касается размера земли, то оно было точно измерено много раз с тех пор и много .
Наиболее заметно: французская академия наук в конце XVIII века. Их целью было разработать новую единицу расстояния, равную одной части в 10 000 000 расстояния от полюса до экватора (Парижский меридиан). В настоящее время это расстояние известно даже более точно, но единица, представленная французской академией по-прежнему используется в качестве стандарта во всех измерениях расстояния. Эта единица измерения называется метр
.
Мы живём в удивительное время. Большинство небесных тел Солнечной системы исследовано зондами NASA, над Землёй кружат спутники GPS, экипажи МКС стабильно летают на орбиту, а возвращаемые ракеты приземляются на баржи в Атлантическом океане.
Тем не менее до сих пор существует целое сообщество людей, уверенных, что Земля плоская. Читая их утверждения и комментарии, искренне надеешься, что все они просто тролли.
Вот несколько простых доказательств того, что наша планета круглая.
Корабли и горизонт
Если вы побываете в каком-нибудь порту, взгляните на горизонт и понаблюдайте за кораблями. Когда корабль отдаляется, он не просто становится всё меньше и меньше. Он постепенно скрывается за горизонтом: сначала исчезает корпус, затем мачта. И наоборот, приближающиеся корабли не появляются на горизонте (как они должны были бы, если бы мир был плоским), а скорее выходят из-под моря.
Но корабли не выныривают из волн (за исключением «Летучего голландца» из « »). Причина, по которой приближающиеся корабли выглядят так, будто они медленно поднимаются из-за горизонта, состоит в том, что Земля не плоская, а круглая.
Варьирующиеся созвездия
Паранальская обсерватория в ЧилиИз различных широт видно различные созвездия. Это заметил греческий философ Аристотель ещё в 350 году до н. э. Вернувшись из поездки в Египет, Аристотель написал, что «в Египте и <…> на Кипре есть звёзды, которые не видны в северных регионах».
Наиболее яркими примерами являются созвездия Большая Медведица и Южный Крест. Большая Медведица, созвездие из семи звёзд, похожее на ковш, всегда видна в широтах выше 41° северной широты. Ниже 25° южной широты вы не увидите её.
Между тем Южный Крест, небольшое созвездие из пяти звёзд, вы обнаружите, только добравшись до 20° северной широты. И чем южнее вы будете двигаться, тем выше над горизонтом будет Южный Крест.
Если бы мир был плоским, мы могли бы наблюдать одни и те же созвездия из любой точки планеты. Но это не так.
Можете повторить эксперимент Аристотеля, когда отправитесь в путешествие. Обнаружить созвездия на небе вам помогут эти для Android и iOS.
Лунные затмения
Стадии лунного затмения / wikimedia.org
Ещё одно доказательство шарообразности Земли, найденное Аристотелем, - форма земной тени на Луне во время затмения. При затмении Земля оказывается между Луной и Солнцем, закрывая Луну от солнечного света.
Форма тени от Земли, которая падает на Луну во время затмений, совершенно круглая. Именно поэтому Луна становится полумесяцем.
Длина теней
Первым, кто вычислил окружность земли, был греческий математик по имени Эратосфен, который родился в 276 году до н. э. Он сравнил длину теней в день летнего солнцестояния в Сиене (этот египетский город сегодня называется Асуан) и расположенной севернее Александрии.
В полдень, когда солнце было прямо над Сиеной, теней не было. В Александрии палка, установленная на земле, бросала тень. Эратосфен понял, что, если он знает угол тени и расстояние между городами, он может вычислить окружность земного шара.
На плоской Земле не было бы никакой разницы между длиной теней. Положение Солнца везде было бы одинаковым. Только шарообразность планеты объясняет, почему положение Солнца разное в двух городах на расстоянии нескольких сотен километров друг от друга.
Наблюдения с высоты
Ещё одно очевидное доказательство шарообразности Земли: чем выше вы подниметесь, тем дальше вы можете видеть. Если бы Земля была плоской, вы бы имели одинаковый обзор независимо от вашего возвышения. Кривизна Земли ограничивает дальность нашего обзора примерно до пяти километров.
Кругосветные путешествия
Вид из кабины «Конкорда» / manchestereveningnews.co.uk
Первое кругосветное путешествие совершил испанец Фернан Магеллан. Плаванье продлилось три года, с 1519-го по 1522-й. Чтобы обогнуть земной шар, Магеллану потребовалось пять судов (из которых вернулись два) и 260 человек экипажа (из которых вернулись 18). К счастью, в наше время для того, чтобы убедиться, что Земля круглая, достаточно просто купить билет на самолёт.
Если вы когда-нибудь путешествовали самолётом, вы могли заметить кривизну горизонта Земли. Лучше всего её видно в полёте над океанами.
Согласно статьеVisually discerning the curvature of the Earth , опубликованной в журнале Applied Optics, кривая Земли становится видна на высоте около 10 километров при условии, что у наблюдателя есть обзор не менее 60°. Из окна пассажирского авиалайнера обзор всё-таки меньше.
Более отчётливо кривизна горизонта видна, если взлететь выше 15 километров. Лучше всего её заметно на фотографиях с «Конкорда», но, к сожалению, этот сверхзвуковой самолёт уже давно не совершает рейсов. Впрочем, высотная авиация возрождается в пассажирском ракетоплане от Virgin Galactic - Space Ship Two. Так что в ближайшем будущем мы увидим новые фотографии Земли, сделанные в суборбитальном полёте.
Самолёт вполне может облететь земной шар без остановки. Кругосветные путешествия на самолётах выполнялись неоднократно . При этом самолёты не обнаруживали никаких «краёв» Земли.
Наблюдения с метеозонда
Изображение с метеозонда / le.ac.uk
Обычные пассажирские авиалайнеры летают не так уж высоко: на высоте 8–10 километров. Метеозонды поднимаются значительно выше.
В январе 2017 года студенты Университета Лестера привязали несколько камер к воздушному шару и запустили его в небо. Он поднялся на высоту 23,6 километра над поверхностью, значительно выше, чем летают пассажирские авиалайнеры. На снимках, сделанных камерами, отчётливо видно кривую горизонта.
Форма других планет
Фотография Марса / nasa.gov
Наша планета довольно заурядная. Конечно, на ней есть жизнь, но в остальном она не отличается от множества других планет.
Все наши наблюдения показывают, что планеты являются сферическими. Так как у нас нет веских оснований считать иначе, наша планета тоже шарообразная.
Плоская планета (наша или любая другая) была бы невероятным открытием, которое бы противоречило всему, что мы знаем о формировании планет и орбитальной механике.
Часовые пояса
Когда в Москве семь вечера, в Нью-Йорке полдень, а в Пекине полночь. В Австралии в это же время 1:30 ночи. Вы можете , сколько времени в любой точке мира, и убедиться, что везде время суток своё.
Этому есть только одно объяснение: Земля круглая и вращается вокруг своей оси. На той стороне планеты, куда светит Солнце, в данный момент день. Противоположная сторона Земли тёмная, и там ночь. Это вынуждает нас использовать часовые пояса.
Даже если представить, что Солнце - направленный прожектор, который курсирует над плоской Землей, мы бы тогда не имели чёткого дня и ночи. Мы всё равно наблюдали бы Солнце, даже находясь в тени, как можем видеть в театре светящие на сцену прожекторы, находясь при этом в тёмном зале. Единственное объяснение смены времени суток - шарообразность Земли.
Центр тяжести
Известно, что гравитация всегда притягивает всё в сторону центра масс.
Наша Земля сферической формы. Центр масс сферы находится, что логично, в её центре. Гравитация притягивает все объекты на поверхности в направлении ядра Земли (то есть прямо вниз) независимо от их местоположения, что мы всегда и наблюдаем.
Если представить, что Земля плоская, то гравитация должна будет притягивать всё, что на поверхности, к центру плоскости. То есть, если вы окажетесь у края плоской Земли, гравитация будет тянуть вас не вниз, а к центру диска. Вряд ли можно найти на планете место, где вещи падают не вниз, а вбок.
Изображения из космоса
Фотография с МКС / nasa.gov
Первая фотография Земли из космоса сделана в 1946 году. С тех пор мы запустили туда множество спутников, зондов и космонавтов (или астронавтов, или тайконавтов - в зависимости от страны). Некоторые спутники и зонды вернулись, некоторые остаются на орбите Земли или летят через Солнечную систему. И на всех фотографиях и видеозаписях, переданных космическими аппаратами, Земля круглая.
Кривизна Земли отчётливо видна на фотографиях с МКС. Кроме того, вы можете увидеть фотографии Земли, которые делает с периодичностью в 10 минут спутник Японского метеорологического агентства «Химавари-8». Он постоянно находится на геостационарной орбите. Или вот фотографии в реальном времени от спутника DSCOVR, NASA.
Теперь, если вы вдруг окажетесь в обществе сторонников плоской Земли, у вас будет несколько аргументов в споре с ними.
Небо и звезды издавна привлекали внимание людей. За ними наблюдали, ими любовались, а ученые строили различные гипотезы. И однажды было замечено, что каждая звезда на небе время от времени меняет свое положение, то есть движется. Этот немаловажный факт заставил ученых задуматься о том, что Земля или небо каким-то образом движутся, «вращаются».
Кто открыл, что Земля вращается вокруг Солнца?
- Античные ученые робко предполагали, что Земля и некоторые другие планеты вращаются вокруг Солнца. Примерно во втором веке нашей эры ученый Клавдий Птолемей высказал точку зрения, что Земля не вращается вокруг Солнца. Она, якобы, остается на месте, а вот светило и небо – подвижны. Мнение ученого надолго засело в умы народа. Кстати, теория ученого о так называемом геоцентризме (центральном и главенствующем положении Земли) перекликалась с идеями знаменитого Аристотеля. Но не будем совершенно осуждать Птолемея, ведь он один из немногих, кто считал, что планета Земля имеет форму шара. Также существовали предположения, что не Земля вращается вокруг Солнца, а Меркурий и Венера.
- Время шло. Аристарх, живший в третьем веке нашей эры, говорил о движении Земли относительно Солнца. В пятом веке ученый Ариабхаты придерживался гелиоцентрической теории (в противоположность геоцентрической), он даже приводил свои аргументы. Но также не было четко доказано, что именно Земля вращается вокруг Солнца.
- В Эпоху Возрождения также высказывались светлые мысли о движении Земли относительно Солнца (Николай Кузанский, Леонардо да Винчи).
Однако твердо гелиоцентризм основался лишь в шестнадцатом веке. Произошло это благодаря польскому ученому-астроному Николаю Копернику, кто доказал, что Земля вращается вокруг Солнца. В середине века он издает книгу, где отвергает геоцентрические теории. Коперник четко говорит о следующих движениях планеты Земля:
- Движение вокруг своей оси (один оборот происходит за одни сутки).
- Движение Земли вокруг Солнца (такой оборот длится ровно год).
- Движение Земли деклинационно (также за один год).
Но все же в теории Николая Коперника были промахи, и ее нельзя назвать с точной уверенностью гелиоцентрической. Ученый считал центром системы планет не Солнце, а орбиту Земли. Но все равно вклад Коперника был очень важен для развития дальнейших представлений о Солнечной системе .
Развитие теории после Коперника
Интерес и внимание к наблюдениям и умозаключениям Коперника стали проявлять лишь к концу шестнадцатого века. Одним из выдающихся сторонников теории гелиоцентризма стал Джордано Бруно. Он, кстати, был казнен (сожжен на костре инквизиции) за свои взгляды. Но там, где есть сторонники теории, есть и противники. Оппоненты теории Коперника приводили доводы и опровержения. Но эти аргументы легко были разрушены открытиями Ньютона о земном притяжения и некоторыми другими.
Яркими последователями гелиоцентризма был Иоганн Кеплер (Германия) и Галилео Галилей (Италия). Первый четко установил, что центр планетной системы – Солнце. След в истории ученый оставил в виде законов и таблиц. Галилей же подтверждал теорию Коперника и опровергал мнения его оппонентов. Известно, что итальянского ученого хотели казнить, но Галилей отрекся от своих слов. Есть легенда, что после слов отречения ученый произнес знаменитую фразу: «И все-таки она вертится!»
Несмотря на то, что Коперник доказал, что Земля вращается вокруг Солнца, некоторые ученые продолжали настаивать на своем. Появилась еще и гео-гелиоцентрическая теория. Согласно ей, вокруг Солнца вращались многие планеты, но в совокупности все небесные тела все же двигались вокруг Земли. И все же справедливость и истина восторжествовали. Это произошло в конце семнадцатого века, благодаря упорству и пытливому уму выдающихся ученых. Теперь Солнце бесспорно начали считать центром системы планет. И система теперь зовется Солнечной.
Необходимо также отметить, что Земля вращается вокруг Солнца против часовой стрелки. Это проявляется для нас как смена времен года. То есть полный оборот вокруг Солнца наша планета делает за один год.
Та теория, которую мы знаем и имеем сейчас, была доказана с большим трудом. Немало препятствий она «натерпелась» из-за религиозных взглядов. Были казнены многие ученые, твердо отстаивавшие истину. Нам же остается лишь удивляться их смелости и глубокой любви к науке.
