Кто первый открыл, что земля круглая. От мифов до научных гипотез
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
.
Форма Земли - нашего дома - волновала человечество довольно давно. Сегодня каждый школьник не сомневается в том, что планета шарообразная. А ведь к этому знанию шли долго, шли сквозь церковные анафемы и суды инквизиции. Сегодня людям интересно, кто доказал, что Земля круглая. Ведь уроки истории и географии нравились не каждому. Попробуем найти ответ на этот занимательный вопрос.
Экскурс в историю
Многие научные работы утверждают нас в мыслях, что до знаменитого Христофором Колумбом человечество считало, что живет на плоской Земле. Однако данная гипотеза не выдерживает критики по двум причинам.
- открыл новый континент, а не приплыл в Азию. Если бы он бросил якорь у берегов настоящей Индии, то его можно было бы назвать человеком, который доказал шарообразность планеты. Открытие Нового Света не является подтверждением круглой формы Земли.
- Задолго до эпохального путешествия Колумба существовали люди, которые сомневались в том, что планета плоская, и приводили свои аргументы как доказательство. Вполне вероятно, что мореплаватель был знаком с трудами некоторых античных авторов, и знание древних мудрецов не было утрачено.
Круглая ли Земля?
Разные народы имели свои представления о строении мира и космоса. Перед тем как ответить на вопрос, кто доказал, что Земля круглая, следует ознакомиться с другими версиями. Наиболее ранние теории миростроения утверждали, что земля плоская (так она виделась людям). Движение небесных светил (солнца, луны, звезд) они объясняли тем, что именно их планета был центром Космоса и Вселенной.
В Древнем Египте Землю представляли диском, лежащим на четырех слонах. Они, в свою очередь, стояли на гигантской черепахе, плавающей в море. Пока еще не родился тот, кто открыл, что Земля круглая, но теория мудрецов фараона могла объяснить причины землетрясений и наводнений, восход и закат солнца.
Греки также имели свои представления о мире. Земной диск в их понимании был накрыт небесными сферами, к которым были привязаны невидимыми нитями звезды. Луну и солнце они считали богами - Селеной и Гелиосом. Все же в книгах Паннекука и Дрейера собраны труды древнегреческих мудрецов, которые противоречили общепринятым тогда взглядам. Эратосфен и Аристотель были теми, кто открыл, что Земля круглая.
Арабские учения также славились точными познаниями астрономии. Созданные ими таблицы движения звезд настолько точные, что даже вызывали сомнения в подлинности. Арабы своими наблюдениями подтолкнули общество изменить представления о строении мира и Вселенной.
Доказательства шаровидности небесных тел
Интересно, чем руководствовались ученые, отрицая наблюдения окружающих их людей? Тот, кто доказал, что Земля круглая, обратил внимание на то, что если бы она была плоской, то светила были бы видны на небосклоне одновременно для всех. А на практике все знали, что многие звезды, которые видны в долине Нила, над Афинами разглядеть невозможно. Солнечный день в греческой столице длиннее, чем, к примеру, в Александрии (связанно это с кривизной в направлениях север-юг и восток-запад).
Ученый, доказавший, что Земля круглая, заметил, что предмет, удаляясь при движении, оставляет видимой только верхнюю свою часть (например, на берегу заметны мачты корабля, а не его корпус). Это логично только в том случае, если планета имеет форму шара, а не плоского объекта. А еще Платон считал веским аргументом в пользу сферичности тот факт, что шар - это идеальная форма.
Современные доказательства шаровидности
Сегодня мы имеем технические приспособления, которые позволяют не только наблюдать за небесными телами, но и подняться в небо и увидеть нашу планету со стороны. Вот еще несколько доказательств того, что она не плоская. Как известно, во время голубая планета закрывает ночное светило собой. А тень - круглая. А еще различные массы, из которых состоит Земля, стремятся вниз, придавая ей сферическую форму.
Наука и церковь
Ватикан признал, что Земля круглая, довольно поздно. Тогда, когда нельзя было отрицать очевидное. Ранние европейские авторы сначала отвергали данную теорию как такую, которая противоречила Священному Писанию. Во времена распространения христианства гонению поддались не только другие религии и языческие культы. Все ученые, которые проводили разные опыты, делали наблюдения, но не верили в единого Бога, считались еретиками. В то время уничтожались рукописи и целые библиотеки, разрушались храмы и статуи, предметы искусства. Святые отцы считали, что людям не нужна наука, лишь Иисус Христос - исток величайшей мудрости, и в святых книгах достаточно информации для жизни. Геоцентрическая теория строения мира также считалась церковью неверной и опасной.
Козьма Индикоплевст описывал Землю как некий ящик, на дне которого покоилась твердыня, населенная людьми. Небо служило «крышкой», но оно было неподвижным. Луна, звезды и солнце двигались ангелами по небу и прятались за высокой горой. Над этим сложным сооружением покоилось Царство Небесное.
Некий неизвестный географ из Равенны описывал нашу планету как плоский объект, окруженный океаном, бесконечной пустыней и горами, за которыми прячутся солнце, луна и звезды. Исидор (епископ Севильи) в 600 году нашей эры в своих работах не исключал сферической формы Земли. Беда Достопочтенный основывался на работах Плиния, поэтому заявлял, что Солнце больше Земли, что они имеют форму сферы, и что космос не является геоцентрическим.
Подведем итоги
Итак, возвращаясь к Колумбу, можно утверждать, что его путь не был основан исключительно на интуиции. Не желая уменьшить заслуги можно сказать, что в Индию его должны были привести знания его эпохи. А общество уже не отвергало шарообразную форму нашего дома.
Первым мысль о Земле-сфере высказал греческий философ Эратосфен, который уже в четвертом веке до нашей эры измерил радиус планеты. Погрешность его вычислений составляла всего один процент! Проверил его догадки в шестнадцатом столетии, совершив свое знаменитое Кто доказал, что Земля круглая? Теоретически это сделал Галилео Галилей, который, к слову, был уверен, что крутится именно она вокруг солнца, а не наоборот.
О том, что форма у нашей планеты шарообразная, люди узнали не сразу. Давайте плавно перенесёмся в древние-древние времена, когда люди считали, что Земля плоская, и попробуем вместе с древними мыслителями, философами и путешественниками прийти к идее шарообразности Земли...
Древние греки считали, что планета - это выпуклый диск, похожий на щит воина, омываемый со всех сторон рекой Океан.
В Древнем Китае существовало представление, согласно которому Земля имеет форму плоского прямоугольника, над которым на столбах поддерживается круглое выпуклое небо. Разъяренный дракон будто бы согнул центральный столб, вследствие чего Земля наклонилась к востоку. Поэтому все реки в Китае текут на восток. Небо же наклонилось на запад, поэтому все небесные светила движутся с востока на запад.
Греческий философ Фалес (VI в. до н. э.) представлял Вселенную в виде жидкой массы, внутри которой находится большой пузырь, имеющий форму полушария. Вогнутая поверхность этого пузыря — небесный свод, а на нижней, плоской поверхности, наподобие пробки, плавает плоская Земля. Нетрудно догадаться, что представление о Земле как о плавающем острове Фалес основывал на том факте, что Греция расположена на островах.
Современник Фалеса - Анаксимандр
представлял Землю отрезком колонны или цилиндра, на одном из оснований которого мы живем. Середину Земли занимает суша в виде большого круглого острова Ойкумены («населенной Земли»), окруженного океаном. Внутри Ойкумены находится морской бассейн, который делит ее на две приблизительно равные части: Европу и Азию:
А вот мир в представлении древних египтян :
Внизу - Земля, над ней - богиня неба;
слева и справа корабль бога Солнца, показывающий путь Солнца по небу от восхода до заката.
Древние индийцы
представляли Землю в виде полусферы, опирающейся на слонов.
Слоны стоят на панцире огромной черепахи, стоящей на змее и плывущей в бескрайнем Океане из молока. Змея, свернувшись кольцом, замыкает околоземное пространство.
Обратите внимание, до истины ещё далеко, но первый шаг к ней уже сделан!
Жители Вавилона
представляли Землю в виде горы, на западном склоне которой находится Вавилония.
Они знали, что к югу от Вавилона раскинулось море, а на востоке расположены горы, через которые не решались переходить. Поэтому им и казалось, что Вавилония расположена на западном склоне «мировой» горы. Гора эта окружена морем, а на море, как опрокинутая чаша, опирается твердое небо - небесный мир, где, как и на Земле, есть суша, вода и воздух.
А на Руси
считали, что Земля плоская и держится на трех китах, которые плавают и безбрежном всемирном океане.
Когда люди начали совершать далекие путешествия, постепенно стали накапливаться доказательства, что Земля не плоская, а выпуклая.
Впервые предположение о шарообразности Земли высказал древнегреческий философ Парменид в 5 веке до н.э.
Но первые доказательства этого были приведены тремя древнегреческими учёными: Пифагором, Аристотелем и Эратосфеном.
Пифагор говорил, что Земля не может иметь никакой другой формы, кроме шара. Не может - и всё тут! Потому, что, по мнению Пифагора, в природе всё устроено правильно и красиво. А самой правильной и поэтому красивой фигурой он считал именно шар. Вот такое своеобразное доказательство))))
Первое: если смотреть на приближающийся со стороны моря корабль, то сначала из-за горизонта появятся мачты и только потом - корпус корабля.
Но такое доказательство не удовлетворяло многих.
Ночью на Луну "набегает" огромная тень, и Луна "гаснет", правда, не полностью: она только темнеет и меняет цвет. Древние греки говорили, что Луна становится "цвета тёмного мёда".
Вообще греки считали, что лунное затмение - очень опасное для здоровья и жизни явление, так что от Аристотеля потребовалось немалое мужество. Он не раз наблюдал лунные затмения и понял, что огромная тень, закрывающая Луну, - это тень Земли, которую отбрасывает наша планета, когда оказывается между Солнцем и Луной. Аристотель обратил внимание на одну странность: сколько бы раз и в какое время он бы ни наблюдал лунное затмение, тень Земли - всегда круглая. Но только у одной фигуры тень всегда круглая - у шара.
Кстати, ближайшее лунное затмение будет... 15 апреля 2014 года.
В одном источнике я нашла такой интересный фрагмент со словами самого Аристотеля:
Три доказательства шарообразности Земли мы находим в книге Аристотеля "О небе".
1. Все тяжелые тела падают на землю под равными углами. Это первое по счету аристотелевское доказательство шарообразности Земли нуждается в пояснении. Дело в том, что Аристотель считал, что тяжелые элементы, к числу которых он относил землю и воду, естественные образом стремятся к центру мира, который поэтому совпадает с центре Земли. Если бы Земля была плоской, то тела падали бы не перпендикулярно, ибо они устремлялись бы к центру плоской Земли, но поскольку все тела не могут находиться непосредственно над этим центром, то большинство тел падало бы на землю по наклонной линии.
2. Но также (шарообразность Земли) следует из того, что явлено нашим чувствам. Ибо, конечно, затмения Луны не имели бы такой формы (если бы Земля была плоская). Определяющая же линия во время (лунных) затмений всегда дугообразна. Итак, вследствие того, что Луна затмевается по причине нахождения Земли между нею и Солнцем, форма Земли обязана быть шарообразной. Здесь Аристотель опирается на учение Анаксагора о причине солнечных и лунных затмений.Третьим известным учёным был Эратосфен . Он первым выяснил размеры земного шара, тем самым ещё раз доказал, что Земля имеет форму шара.
3. Некоторые из звезд видны в Египте и на Кипре, а в местах, расположенных севернее, не видны. Из этого не только явствует, что форма Земли сферическая, но и что Земля - сфера небольших размеров. Это третье доказательство шарообразности Земли основывается на наблюдениях, которые проводил в Египте древнегреческий математик и астроном Евдокс, принадлежавший к пифагорейскому союзу.
Древнегреческий математик, астроном и географ Эрастофен Киренский (около 276-194 гг. до н.э.) с удивительной точностью определил размеры земного шара. Сейчас мы знаем, что в день летнего солнцестояния (21-22 июня), в полдень Солнце на Тропике Рака (или Северном тропике) находится в зените, т.е. его лучи отвесно падают на поверхность Земли. Эрастофену же было известно, что в этот день Солнце освещает дно даже самых глубоких колодцев в окрестностях Сиены (Сиена- древнее название Асуана).
В полдень он по тени от вертикального столба, установленного в Александрии, в 800 км от Сиены, измерил угол между столбом и лучами солнца (для измерения Эрастофен сделал прибор - скафис
, полусферу со стержнем, отбрасывающим тень) и нашел его равным 7,2 о, что составляет 7,2/360 долю полной окружности, т.е. 800 км или 5 000 греческих стадий (1 стадия примерно равнялась 160 м, что примерно равно современному 1 градусу и соответственно 111 км). Отсюда Эрастофен вывел, что длина экватора = 40 000 км (согласно современным данным длина экватора 40 075 км).
Посмотрим, что предлагает учебник для детей-пятиклассников:
Почувствуйте себя древними географами!
Характерными для этого времени являются представления византийского географа VIв. Коcьмы Индикоплова
. Купец и торговец, Косьма Индикоплов совершал длительные торговые путешествия по Аравии и восточной Африке. Сделавшись монахом, Косьма Индикоплов составил ряд описаний своих путешествий, в том числе единственно дошедшую до нас Христианскую топографию. Он выступил со своей фантастической картиной строения Земли. Земля представлялась ему в виде прямоугольника, вытянутого с запада на восток.
Ссылаясь на священное писание, он установил отношение ее длины к ширине - 2: 1. Со всех сторон земной прямоугольник окружен океаном, а по краям его расположены высокие горы, на которые опирается небесный свод. По своду движутся звезды, которые перемещают приставленные к ним ангелы. Солнце восходит на востоке и скрывается в конце дня за горами на западе, а в течение ночи проходит за горой, расположенной на севере Земли. Внутреннее строение Земли Косьму Индикоплова вообще не интересовало. Не допускались им и какие-либо изменения рельефа Земли. Несмотря на явную фантастичность, космографические представления Индикоплова - имели большое распространение в Западной Европе, а позднее и на Руси.
Николай Коперник
также внёс свой вклад в доказательство шарообразности Земли.
Он установил, что продвигаясь на юг, путешественники видят, что в южной стороне неба звезды поднимаются над горизонтом пропорционально пройденному пути, и над Землей появляются новые звезды, которые раньше не были видны. А в северной стороне неба, наоборот, звезды спускаются вниз к горизонту
и потом совсем исчезают за ним.
В Средневековье европейская география, как и многие другие науки, входит в период застоя и в своем развитии откатывается назад
, в т.ч. отвергаются факт шарообразности Земли и предположения о геолицентрической модели Солнечной системы. Главные европейские мореплаватели той поры - скандинавские викинги - не слишком интересовались проблемами картографии, полагаясь скорее на свое искусство плавания по водам Атлантики. Византийские ученые считали землю плоской, арабские географы и путешественники не имели однозначных взглядов насчет формы Земли, занимаясь в первую очередь исследованиями народов и культур, нежели непосредственно физической географией.
Невежды и религиозные фанатики жестоко преследовали людей, сомневающихся в том, что Земля плоская и у неё есть "край света" (а с мультиком про Смешариков мы словно возвращаемся в те времена).
Новый период познания мира начинается с конца XV в., это время часто называют эпохой Великих географических открытий. В 1519-1522 г. португальский путешественник Фернан Магеллан
(1480-1521) и его команда совершают первое кругосветное путешествие, что на практике подтверждает теорию о шарообразности Земли
.
10 августа 1519 года пять кораблей - «Тринидад», «Сан Антонио», «Концепсьон», «Виктория» и «Сантьяго» отплывают из Севильи, чтобы обогнуть земной шар. Фернандо Магеллан был абсолютно не уверен в счастливом завершении плавания, потому что мысль о шарообразной форме Земли была лишь предположением.
Путешествие окончилось удачно - было доказано, что Земля - круглая. Сам Магеллан не дожил до возвращения на родину - он умер в пути. Но перед смертью знал, что его цель достигнута.
Ещё одним доказательством шарообразности может служить наблюдение, что при восходе Солнца его лучи освящают сначала облака и другие высокие предметы, тот же процесс наблюдается и во время заката.
Также является доказательством то, что при подъеме вверх увеличивается кругозор. На ровной поверхности человек видит вокруг себя на 4 км, на высоте 20 м уже 16 км, с высоты 100 м кругозор расширяется на 36 км. На высоте 327 км можно наблюдать пространство диаметром 4000 км.
Ещё одно доказательство шарообразности базируется на утверждении, что все небесные тела нашей солнечной системы имеют шарообразную форму и Земля в этом случае не исключение.
А фотодоказательства шарообразности стали возможны после запуска первых спутников, сделавших фотографии Земли со всех сторон. И, конечно же, первый человек, увидевший всю Землю целиком - Юрий Алексеевич Гагарин 12.04.1961 года.
Я думаю, что шарообразность Земли доказана!!!
Согласны?
При написании данной статьи использовались материалы учебников и атласов по географии (по новым ФГОС география с 5 класса):
География. 5-6кл. Тетрадь-практикум_Котляр О.Г_2012 -32с
География. 5-6кл. Алексеев А.И. и др_2012 -192с
География. 5кл. Атлас._Летягин А.А_2013 -32с
География. 5кл. Введение в географию. Домогацких Е.М. и др_2013 -160с
География. 5кл. Начальный курс. Летягин А.А_2013 -160с
География. 5кл. Планета Земля_Петрова, Максимова_2012 -112с,
а также материалы сети Интернет.
Ни один из использованных источников
НЕ ВКЛЮЧАЕТ ОДНОВРЕМЕННО ВСЕХ ОПИСАННЫХ ДОКАЗАТЕЛЬСТВ!
Если спросить любого человека какую форму имеет наша планета, то он не задумываясь ответит – шар. Действительно, школьные учебники начального курса географии разных авторов, например, Максимова Н. А. , Крыловой О. В. и других позиционируют нашу планету, как шар или сферу. Ведь даже земные оболочки носят названия сфер: литосфера, гидросфера, атмосфера, биосфера, геосфера. ”Сфера – замкнутая поверхность, все точки которой одинаково удалены от центра,“ - такое определение дает толковый словарь. Греческое слово ”sphaira“ означает шар. Так ли это на самом деле? Современные геодезические исследования показывают, что форма Земли сложная: поверхность дна океанов как бы вдавлена, приближена к центру Земли, а поверхность материков – наоборот. Следовательно, наша планета не обладает правильными пропорциями.
Таким образом, возникает проблема несоответствия данных школьного учебника и научной литературы на предмет описания формы Земли. На самой первой странице географического атласа приведены два изображения Земли. Одно – вид из космоса, где мы ясно видим, что по форме Земля напоминает шар; другое – представление древних о месте их жительства, когда люди считали, что Земля неподвижна и у неё должна быть какая-то опора. Поэтому древний народ – вавилоняне – думал, что Земля сама плавает на поверхности океана, а древние индусы, например, считали, что Земля покоится на четырёх слонах, стоящих на спине плавающей черепахи.
Наши предки воображали, что Земля покоится на спинах трёх больших китов, которые плавают на поверхности огромного океана. Даже в сказке Ершова «Конёк Горбунок» Иванушка пролетает на коньке над китом, на спине которого стоят деревни, едут на телегах мужики, на полях выращивают рожь, а кит в это время плавает в море-океане.
Проблема усугубляется: так какую же форму имеет Земля – плоскую, круглую, или какую-нибудь другую?
Тем более, некоторые народы полагали, что она похожа на невысокий пень спиленного дерева, на плоской поверхности которого живут люди. Только в сказках могут существовать такие громадные киты или слоны, которые держат на себе нашу планету. Известно же, что все животные должны питаться и размножаться. Кроме того, ни одно животное не живет больше нескольких сот лет, оно стареет и умирает, не говоря уже о том, что никакие животные не в состоянии выдержать на себе не только тяжести всей Земли, но и даже небольшой горы. А мысль вавилонян о том, что Земля плавает на поверхности океана, подобно куску дерева, также ошибочна. Ведь Земля очень тяжела для того, чтобы плавать на воде. Даже если бы она могла плавать в каком-нибудь океане, то вода этого океана тоже должна была бы на чем-то держаться.
Целью данной работы является исследование закономерностей образования фигуры Земли с помощью практического физического эксперимента и теоретических научных данных.
В ходе работы были решены следующие задачи:
1. Систематизирован теоретический материал по развитию взглядов на истинную форму Земли.
2. Опытным путем с помощью физических приборов исследована форма нашей планеты.
Поставленные задачи решались методами эмпирическим и сравнительного анализа различных данных.
Актуальность данной работы заключается в том, что в ней проведена обширная систематизация знаний по, казалось бы, самой простой теме; широко показаны межпредметные связи – интеграция нескольких предметов друг в друга: физика и география, история и география.
ГЛАВА 1. ДОКАЗАТЕЛЬСТВА ШАРООБРАЗНОСТИ ЗЕМЛИ.
Людей издавна интересовал вопрос о форме Земли. Истоки идеи о шарообразной форме Земли неразрывно связаны с учением Пифагора и его последователей – пифагорейцев: впервые в истории человеческой мысли логически последовательно проводилась идея шарообразности Земли и симметрично устроенных сфер, из которых состоит космос.
Аристотелем и его последователями была доказана шарообразность Земли, что сыграло значительную роль в становлении географии как определенной системы знаний.
Эратосфен рассматривал шарообразность Земли, понимая, что только научное доказательство истинной формы планеты может стать необходимым фундаментом географии. Кстати, Эратосфен впервые ввел термин «география» вместо ранее употребляемых.
Убедиться в выпуклости Земли можно, наблюдая, как скрываются или появляются высокие предметы на той линии, где небо будто сходится с земной поверхностью, то есть на линии горизонта. Холмы, леса, горы скрывают её от нас. Но на море линия горизонта отчётливо видна. Вот почему моряки первыми заметили, что земная поверхность выпуклая.
Приближаясь к берегу, моряки видели, что сначала показывались только верхушки гор, а по мере приближения к ним горы как бы вырастали на глазах, пока не становилось видным их подножие.
Удаляясь от берега, наблюдалось обратное – горы как бы погружались в море: сначала исчезали из виду их подножие и строение на берегу, а затем скрывались из глаз и вершины.
Если бы Земля была плоской, горы не исчезали бы из виду, а лишь становились бы по мере удаления от них всё меньше. Их можно было бы видеть за сотни километров с такой же легкостью, как мы видим за сотни метров обычные дома. В действительности же, когда гора скроется за горизонтом, её нельзя увидеть даже в самую сильную зрительную трубу. Но, если подняться на высокое место, то скрывшийся за горизонтом корабль можно снова увидеть. Взбираясь на высокие места (ими могут быть даже крыши домов), можно заметить, что горизонт как бы расширяется.
Расширение горизонта – одно из доказательств выпуклости земной поверхности: если бы Земля была плоской, этого явления не наблюдалось бы.
Вторым доказательством выпуклости земной поверхности служит появление над горизонтом новых звёзд при перемещении вдоль меридиана. Если ехать из Москвы в Санкт-Петербург, то в Твери Полярная звезда будет стоять выше над горизонтом, чем в Москве, а в Санкт-Петербурге ещё выше. Это происходит потому, что Тверь севернее Москвы почти на 20, а Санкт-Петербург на 40.
Такие наблюдения показывают, что земная поверхность везде – на суше и на море – выпуклая, а не плоская.
Третьим доказательством шарообразности Земли является вид тени Земли, которую можно увидеть в полнолуние, когда Земля находится между Солнцем и Луной. Освещаемая Солнцем, она отбрасывает в пространство тень, которая может упасть на Луну Тогда происходит полное или частичное лунное затмение: земная тень надвигается на светлый диск полной Луны, а край земной тени всегда круглый, такой же как у тени, падающей от апельсина на стену.
Четвертое доказательство появилось в эпоху Великих географических открытий, во время путешествия испанского мореплавателя Фернана Магеллана в 1519-1522 годах. Плывя всё время на запад, он пересек Атлантический океан, обогнул Южную Америку через пролив, названный его именем, и вышел в Тихий океан. Плывя в одном направлении, эскадра пересекла Индийский океан и через мыс Доброй Надежды вышла в Атлантический, то есть совершилось плавание вокруг земного шара.
Правда, кругосветное путешествие еще не доказывает шарообразности Земли. Если бы она имела форму, подобную кабачку или огурцу, её тоже можно было бы объехать вокруг.
Пятым доказательством служит круговая линия горизонтаЕсли бы Земля не была по своей форме близка к шару, то горизонт не был бы в форме правильного круга.
Это доказательство позволило немецкому ученому Мартину Бехайму в ХV веке построить модель земного шара – глобус.
Шестым доказательством – современным – являются фотоснимки Земли из космоса.
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ: ИСТИННАЯ ФОРМА ЗЕМЛИ
Однако взгляд с межпланетных станций и орбитальных спутников позволил подтвердить то, что Земле нашей до идеального шара далеко.
Впервые на это обратил внимание в 1672 году французский астроном Шарль Рише. А помогли ему в этом. часы! Обыкновенные ходики с маятником. Ученый обратил внимание, что его часы, исправно шедшие в Париже, при переезде в Южную Америку вдруг стали отставать. Вначале Рише предположил, что всему виною жара, потому что в Кайене, расположенной неподалеку от экватора, гораздо жарче, чем в Париже: “Под действием температуры металл расширился, маятник стал длиннее, вот часы и стали отставать”, –рассудил исследователь. Однако расчет показал, чтобы часы стали отставать на 4 минуты! в сутки, как это произошло на практике, необходимо, чтобы разница в температурах составляла. 2000!
Истинную причину парадокса только в 1787 году объяснил Исаак Ньютон. Он рассудил, что причиной отставания часов является вращение Земли вокруг своей оси (на экваторе линейная скорость чуть выше, чем в Париже), а также сплюснутость нашей планеты у полюсов. Вращение Земли вокруг своей оси заставляет её сплющиваться у полюсов так, что все точки на экваторе находятся на 21 км дальше от центра, чем на полюсах. Таким образом, Земля по своей форме напоминает мандарин, хотя сжата она гораздо меньше.
Расчеты Ньютона были уточнены в XVIII веке английским ученым Мак-Лореном. Он доказал, что Земля имеет форму дыни – сфероида.
В 1834 году путем довольно сложных вычислений немецкий ученый Якоби выяснил, что для формы Земли больше подходит другое название – трехосный эллипсоид.
Дальнейшие поправки усложнили картину: была отмечена некоторая «грушевидность» планеты.
Изучение формы Земли показало, что Земля сжата не только вдоль оси вращения, но и в плоскости экватора, то есть, другими словами, диаметры экватора не одинаковой длины. Это сжатие незначительно, но оно существует. Но ведь Земля не гладкая, как бильярдный шар. На ней есть возвышенности, горные хребты, долины, впадины морей и океанов. Поэтому ученые принимают за земную поверхность уровень океана. Этот же уровень океанов можно мысленно продолжить на материки, если прорезать все материки такими глубокими каналами, что все океаны и моря соединились бы между собой. Уровень в этих каналах и был принят за поверхность Земли. Он немного отличается от поверхности сжатого эллипсоида.
Эту истинную форму Земли назвали ГЕОИДОМ (гео – Земля, ид – форма).
ГЛАВА 3. ПРАКТИЧЕСКАЯ: ИСТИННАЯ ФОРМА ЗЕМЛИ
Земля вращается вокруг своей оси. На опыте можно пронаблюдать, как изменяется форма сферического тела при вращении вокруг своей оси.
Опыт 1. Возьмем машину, которая является вспомогательным прибором служащим для приведения во вращательное движение двух гибких обручей, соединенных между собой и закрепленных вертикальным стержнем. Получилась модель сферы, где пластины символизируют меридианы, а соединительный стержень – ось Земли. Верхняя точка крепления может свободно перемещаться вдоль стержня. Установим прибор в центробежной машине и начнем вращение. Мы увидим, как обручи начинают сплющиваться. И чем быстрее вращаем ручку, тем приплюснутость у «полюсов» становится больше.
Опыт 2. Итак, вращение Земли отразилось на её форме. Почему это происходит, показывает еще один опыт с каплей растительного масла, вращаемой в смеси воды со спиртом.
Нальем в стакан смесь воды со спиртом в такой пропорции, чтобы растительное масло не всплывало и не тонуло в ней. Только тогда масло примет форму шара Затем осторожно введем в масляный шарик легкую вертушку на тонком стержне. При вращении вертушки постепенно начинает вращаться и масляный шарик, и чем быстрее он вращается, тем больше сплющивается вдоль своей оси.
Таким образом, сплюснутость Земли объясняется её вращением. И Земля, совершающая полный оборот вокруг своей оси за 24 часа, как вращающееся тело имеет форму сфероида, или эллипсоида вращения, а не сферы.
Подобным образом сплюснуты и другие вращающиеся небесные тела. Юпитер, например, сплюснут очень сильно благодаря большой скорости вращения (один оборот за 10 часов). А Луна, совершающая один оборот вокруг своей оси за один месяц, практически не сплюснута и имеет форму шара.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Таким образом, изучив доказательства шарообразности Земли, я пришла к выводу, что Земля, как всё живое, имеет только ей присущую форму, на изменение которой влияют различные силы, в том числе скорость вращения вокруг своей оси и Солнца, притяжение Луны и других планет.
И не подлежит никакому сомнению, что Земля – это вращающийся шар. При этом она подчиняется тем же движениям, что и обыкновенный волчок.
Поэтому можно сказать, что Земля – это гигантский волчок, изменения в скорости которого не прошли бесследно для формирования её формы.
Согласно мифам народов разных стран, Земля образовалась из хаоса - «смеси всего», где нет ни верха, ни низа. Из этой смеси выделились земля, вода, небо, люди. Любопытно, что также предполагают возникновение нашей планеты из неупорядоченной материи - газово-пылевого облака.
Первичный хаос во многих мифах представляется как безбрежный океан. В алтайских и бурятских мифах утка достает со дна океана комочек глины, из которого возникает Земля. Такой же мотив характерен для индуизма. Бог Вишну - олицетворение живой природы - в образе кабана бесстрашно ныряет в хаотический океан и поднимает на своих клыках затопленную Землю. Иногда первозданный хаос предстает в образе чудовища, которое порождает Землю и Небо. В роли докосмического существа может выступать и человек. В древнеиндийской мифологии первочеловеком, от которого пошло все сущее, был Пуруша. Когда его расчленили, принеся в жертву богам, то из глаза Пуруши возникло Солнце, из ног - Земля, из дыхания - ветер, изо рта - жрецы, а из бедра - земледельцы. Часто повторяющийся мотив - Мировое яйцо, из которого образовались Земля и Небо. В индийской мифологии из яйца, плавающего среди первородных вод, появляется Брама, а уж он создает Вселенную. Все эти представления сформировались задолго до изобретения письменности. В устной форме они передавались из поколения в поколение. Изобретение письменности стало событием величайшего значения. В Старом Свете это произошло в пяти крупных центрах экономики, градостроительства и науки - на Крите, в Египте, Месопотамии, Индии и Китае - примерно между серединой IV и II тыс. до н. э. На глиняных табличках из Месопотамии сделаны древнейшие из дошедших до нас записи о небесных телах и их происхождении. В них зафиксирована довольно сложная система мироздания. Бог Мардук - покровитель Вавилона - создал плоскую Землю и Небо из тела Тиамат - чудовищного дракона, который жил среди первичного океана и олицетворял мировой хаос. Земной диск окружен морем, а посередине его возвышается Мировая гора. Все это находится под опрокинутой чашей твердого Неба, которая опирается на Землю. По Небу перемещаются Солнце, Луна и пять планет. Под Землей - бездна. Через это подземелье Солнце проходит ночью, продвигаясь с запада на восток, чтобы утром возобновить свой вечный бег по небесному своду.
Такая система представлений относится к середине III тыс. до н. э. Вероятно, к тому же периоду, а может быть, и более раннему принадлежат мифы о животных-великанах, которые поддерживают Землю. У древних египтян четыре слона, несущие Землю, стоят на черепахе. Древние индийцы обходятся без черепахи, а у североамериканских индейцев, наоборот, Великая черепаха не нуждается ни в чьей помощи. У японцев Землю держат три кита, а у монголов - одна лягушка. (Подобные мифы позволяли очень просто объяснять причину землетрясений: подземные толчки происходят тогда, когда существа, несущие Землю, шевелятся, чтобы принять более удобную позу.) Мифы каменного века о происхождении Земли из хаоса нашли продолжение в Греции архаического периода. Гесцдор (VIII - VII вв. до н. э.) говорил о такой последовательности событий: прежде всего во Вселенной зародился хаос, а затем широкогрудая Гея (Мать-Земля) родила для себя супруга Урана, который олицетворял у древних греков Небо. От брака Земли и Неба возникли Солнце, Луна, Океан. Таким образом, согласно Гесидору, Земля - древнейший элемент мироздания. Своеобразную точку зрения высказал Фалес (625 - 547 гг. до н. э.): вода есть начало всего. Вся Вселенная у него предстает в виде жидкой массы. Внутри находится пустота - «пузырь» в форме полушария. Его вогнутая поверхность - небесный свод, а на нижней плоской поверхности плавает плоская Земля.
Согласно Анаксимацдру (610 - 546 гг. до н. э.), плоская Земля помещена в центре Вселенной и «висит» в пространстве без всякой опоры.
Идея о шарообразности Земли была впервые высказана около 500 г. до н. э. Эта точка зрения вытекала не из конкретных наблюдений, а из представления, что шар - самая совершенная, идеальная фигура. Вместе с Солнцем и планетами Земля вращается вокруг Центрального огня, но это движение кажущееся. Так считали сторонники Элейской философской школы, к которой принадлежал Парменид (около 540 - 480 гг. до н. э.).
В противоположность взглядам Элейской школы Платон (427 - 347 гг. до н. э.) поместил неподвижную Землю в центре Мира. Вполне современную точку зрения высказал Аристарх Самосский (IV - III вв. до н. э.): Земля вместе с планетами вращается вокруг Солнца. Геродот (484 - 425 гг. до н. э.) был последним из крупных античных ученых, которые считали Землю плоской. Во времена античности была впервые высказана мысль о беспредельности пространства. Число миров — бесконечно. Одни из них рождаются, другие умирают.
Полного триумфа идея шарообразности Земли достигла около 195 г. до н. э., когда был изготовлен первый в мире глобус. Его создателем стал грек Кратес из Пергамы (II в. до н. э.).
Первым, кто «измерил» земной шар, был Киренский (около 276 - 194). Люди давно заметили, что в день летнего солнцестояния в Сиене (современный Асуан) не бывает тени и солнечные лучи достигают дна самых глубоких колодцев. В этот день Эратосфен измерил длину тени, отбрасываемой колонной в другом городе - Александрии, и определил там же высоту солнца над горизонтом. Угол оказался равен 1/5 части меридиана (круг делили тогда на 60 частей). Этой величине соответствовало расстояние между городами - участок старинного караванного пути. Увеличив его в 50 раз, Эратосфен получил 252 тыс. стадий, или 39 690 км, что отличается от современных измерений всего на 319 км. Заметим, впрочем, что такое различие возможно в том случае, если Эратосфен использовал при расчетах египетскую стадию - 157,7 м, но эта мера длины не была общепринятой. Ионийская стадия, например, равнялась 210 м. Эратосфен был первым, кто использовал термин « ». Он первым высказал идею о возможности достичь Индии, отправившись на запад от Пиренейского полуострова.
С I в. н. э. на долгие годы установилась геоцентрическая система (около 83 - около 162). В ее арсенале были такие классические объяснения шарообразности Земли, как постепенное погружение корабля, идущего от берега, и обратная картина при движении к берегу: корабельщики видят сначала шпиль высокой башни, затем ее верхний ярус и в последнюю очередь основание. Птолемей внес огромный вклад в мировую науку. Одно из его изобретений - астролябия - инструмент, при помощи которого можно наблюдать за движением небесных тел. Составленный Птолемеем каталог содержал 1022 звезды. Труды ученого достойно завершили эпоху античной науки, а авторитет был настолько велик, что его идеи считались неопровержимыми в течение почти полутора тысячелетий. Только в XVI в. Земля «покинула» центр Вселенной.
Раннее Средневековье характеризовалось глубоким регрессом европейской науки. Происходила реставрация ветхозаветной системы мира. Вера в антиподов (людей, которые на противоположной стороне Земли ходят вверх ногами) и в шарообразность Земли считалась ересью. Известны случаи сожжения на костре сторонников идеи шарообразности Земли. В VIII - XIV вв. центр мировой науки переместился на Восток. В халифатах переводили на арабский язык труды Птолемея, и других античных авторов. Почти никто не сомневался, что Земля - шар. В XV в. в Европе обращаются к художественному и научному античному наследию. Католическая церковь смиряется с существованием людей-антиподов. В 1492 г., в год открытия Америки, в немецкий географ Мартин Бехайм (1459 - 1507) изготовил глобус. Это самый старый из сохранившихся средневековых глобусов. Колумб, намечая маршрут своего плавания, исходил из постулата шарообразности Земли. Кстати, он до конца жизни был уверен в том, что открыл путь в Индию. За 100 лет до Николай Кузанский (1401 - 1464) высказал идею о вращении Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца. Работа же самого Николая Коперника (J 473 - 1543) «Об обращении небесных тел» была напечатана в 1543 г. Коперник посвятил свою книгу папе римскому Павлу III. Несмотря на это, в 1616 г. она была запрещена церковью. Запрет был снят только 200 с лишним лет спустя - в 1828 г.
Решительным сторонником гелиоцентрической гипотезы стал (1548 - 1600). Его книга «О бесконечности. Вселенной и мирах» была опубликована в 1584 г., в ней утверждались идеи о бесконечности Вселенной и бесконечном множестве миров. Из центра Вселенной, как учила католическая церковь, Земля превращалась в планету, каких много. Эти идеи были объявлены еретическими, и инквизиция приговорила Бруно к «казни без пролития крови» - сожжению на костре. Говорят, что, когда вспыхнуло пламя, загрохотал Везувий, содрогнулась земля и зашатались стены.
С XVI в. начали уточняться представления о шарообразности Земли. В 1672 г. французский астроном Ж. Рише установил, что на экваторе маятник часов качается медленнее, чем в высоких широтах. Нидерландский ученый X. Гюйгенс (1629 — 1695) и англичанин И. Ньютон (1643 — 1727) объяснили это различие разной удаленностью полюсов и экватора от центра Земли, а конкретнее - проявлением действия центробежной силы: Земля не шар, а эллипсоид, и длина дуги градуса меридиана возрастает от экватора к полюсам.
Для проверки этого предположения в XVII - XIX вв. в разных странах организовывались экспедиции, выполнявшие градусные измерения по меридиану на разных географических широтах. По современным данным, расстояние от центра Земли до полюсов на 22 км меньше, чем до экватора. Несколько сплюснут и экватор - разность наибольшего и наименьшего радиусов равна 213 м.
В XVIII в. после длительного перерыва появились новые гипотезы о происхождении Земли.
Французский натуралист Ж. Бюффон (1707 - 1788) в книге «Теория Земли» (1749) высказал мысль, что земной шар представляет собой «осколок», оторвавшийся от Солнца при его столкновении с кометой. После этого земной шар остывал, но его ядро все еще находилось в расплавленном состоянии.
Бюффон известен и как автор «Естественной истории» в 36 томах. После его смерти было дополнительно опубликовано еще 8 томов. В научном творчестве он проявил себя как эволюционист. Он утверждал, что горные породы постепенно образуются из морских осадков, виды организмов изменяются, вымирают, появляются новые виды и т. д. В России сторонником этих идей был М. В. Ломоносов (1711 - 1765). М. В. Ломоносов был убежденным сторонником идеи меняющегося мира. Он писал: «Твердо помнить должно, что видимые телесные на земли веши и весь мир не в таком состоянии были с начала от создания, как ныне находим, но великие происходили в них перемены, что показывает история и древняя география, с нынешнею снесенная, и случающиеся в наши веки перемены земной поверхности…» А шотландский геолог Д. Геттон (1726 - 1797) писал, что континенты медленно разрушаются под действием текучих вод и атмосферных осадков и уносятся в море.
С эволюционистами соперничала другая группа ученых, которых называли катастрофистами. Из них наиболее известен Ж. Кювье (1769 - 1832). По его мнению, при периодически наступавших катастрофах (потопы, вулканические извержения, резкие климатические колебания и т. д.) вся флора и фауна погибали. Новый органический мир появлялся внезапно, в результате «творческого акта», после чего наступал период покоя до следующей катастрофы. Последователи Кювье - Д’Орбиньи (1802 - 1857) насчитал 27 катастроф в истории Земли, а Э. де Бомон - 32 катастрофы.
Во второй половине XVII в. была сформулирована новая гипотеза происхождения Солнца, Земли и планет Солнечной системы. Ее разработали независимо друг от друга два автора - И. Кант (1724 - 1804), профессор университета в Кенигсберге (современный Калининград), и член Парижской академии наук П. Лаплас (1749 - 1827). И. Кант считал, что из-за постоянных изменений, происходящих на Земле, можно говорить об особой физической географии для каждого временного периода и историю природы следует рассматривать как совокупность физических географий разных времен. Кант высказал свои взгляды в книге «Всеобщая естественная история и теория неба» (1755), а Лаплас - в двухтомной работе «Изложение системы мира» (1796). По Канту и Лапласу, небесные тела Солнечной системы образовались из первичной туманности, состоявшей из пыли и газов. Это облако превосходило своими размерами планетную систему и обладало вращательным движением. При сближении частиц и их столкновениях температура туманности повысилась, и туманность раскалилась. По мере увеличения скорости вращения от туманности отделялись сгустки вещества, каждый из которых в результате действия сил притяжения превращался в шарообразное тело - планету. Сначала все они были раскаленными, но в результате излучения тепла в космическое пространство стали остывать.
На Земле появилась твердая кора, но ее внутренняя часть все еще находится в огненно-жидком состоянии. Из центральной части туманности образовалось Солнце. Эта гипотеза была блестящей для своего времени, но некоторые ее положения с современных позиций требуют более строгого доказательства. Так, российский академик (1863 - 1945) не разделял идеи об огненно-жидком состоянии Земли в прошлом.
В 1931 г. английский физик и астроном Дж. Джине (1877 - 1946) изложил свою гипотезу, согласно которой мимо Солнца пронеслась другая звезда на таком близком расстоянии, что часть солнечной оболочки была «оторвана» силой притяжения звезды. Эта оторванная часть представляла собой газовую струю, которая стала вращаться вокруг Солнца и со временем распалась на ряд сгустков по числу будущих планет. Постепенно охлаждаясь, сгустки перешли в жидкое, а затем и в твердое состояние. В 1947 г. опубликовал свою гипотезу известный полярный исследователь, российский академик О. Ю. (1891 - 1956). Суть ее в том, что Солнце захватило облако холодного газово-пылевого межзвездного вещества, которое начало вращаться вокруг него. В пределах облака возникли относительно небольшие «зародыши» планет, которые стали «вычерпывать» окружающее метеоритное вещество. Образовавшаяся таким образом Земля была сначала относительно холодной, а потом разогрелась за счет радиоактивного распада. В настоящее время поступление метеоритного вещества на Землю сильно уменьшилось по сравнению с ранними этапами ее существования.
Однако этот процесс нельзя считать завершенным. Теоретически вероятны столкновения нашей планеты с небесными телами, поперечники которых измеряются километрами. Конечно, такие события будут иметь катастрофические последствия, но их повторяемость чрезвычайно мала. Метеоритная бомбардировка земного шара продолжается. Малые метеориты сгорают в , а обладающие большой массой оставляют следы на поверхности Земли.
Прошли тысячелетия. Человек шагнул из каменного века в век компьютеров, вырвался в космос, а его взгляды на происхождение Земли в главном не изменились. Многие мифы повествуют об образовании нашей планеты путем сгущения из хаоса первичного беспорядочно существовавшего вещества, где нет ни верха, ни низа. Однако и новейшие гипотезы имеют дело с хаосом, говоря о газово-пылевом облаке, из которого якобы сформировалась высокоорганизованная материя, живой организм.
