Почему говорят что земля круглая. Определяем размеры шара
> > Почему Земля круглая
Почему Земля круглая – описание для детей: какая форма планеты с фото, как появляется эллипсоид, вращение вокруг оси, движение тектонических плит, роль Луны.
Расскажем о том, почему Земля круглая на доступном для детей языке. Данная информация будет полезна детям и их родителям. Скорее всего, вы не раз слышали, что Земля круглая, тем более, что это умудрились доказать много веков назад. Но почему Земля круглая? Кто доказал, что она круглая и какие вообще можно найти доказательства? Давайте изучим этот вопрос вместе.
Наверняка, для самых маленьких будет интересно поразмышлять над этим вопросом. Когда вы рассматриваете фотографии Земли с космоса, то она напоминает круглый синий и белый мраморный шарик. Если смотреть на нее из дальнего космоса (из конца Млечного Пути), то видно то, что известный астроном Карл Саган назвал «бледной голубой точкой». Но родители должны объяснить детям , что внешность может быть обманчивой.
На самом деле, Земля не круглая. Ее форма – эллипсоид, который к тому же приплюснутый и выпуклый. Дети могли и не замечать этого, потому что Земля продолжает постоянно менять форму.
Может в школе
вам и не говорили, но мы живем на «пухленькой» планете. Земля шире «в талии», чем на полярных концах. Чтобы дать лучшее объяснение для детей
, покажите им ширину экватора. Хотя подобное изображение будет сложно отыскать, так как все стандартные глобусы и карты делаются по общепринятому образцу. Причина такой формы состоит в том, что Земля постоянно вращается и центробежная сила заставляет все сдавливаться к центру.
Можно лучше объяснить детям этот процесс, если заглянуть в космическую историю. Земля, как и все планеты Солнечной системы, образовалась 4.6 миллиарда лет назад, когда астероиды при ударах соединялись в один вращающийся объект. Чем больше он вращался, чем плотнее становился, пока не формировался круглый шар. С увеличением объема вырастала и сила гравитация, которая заставляла объект еще сильнее сжиматься.
Дети могут удивиться, ведь думают, что ходят по твердой земле. Но если копнуть глубже, то обнаружатся тектонические плиты, которые не перестают двигаться. Конечно, делают они это медленно и на малейшее изменение уходят миллионы лет. Если происходит резкий сдвиг, то мы ощущаем землетрясение. Еще один тип движения – массивные океанские приливы. Они меняются каждый день из-за гравитации Луны. Оба вида оказывают сильное воздействие на земную форму.
Детям
будет также интересно узнать и о других процессах, которые могут изменить форму планеты. Сильными будут 
вулканические извержения под океаном и на суше. Это заставляет поверхность вздрагивать и сдвигаться, выплескивая раскаленную магму, что создает новые участки земли. В глубине планеты скрывается много давления, и оно постоянно рвется наружу. Это даже может привести к созданию новых гор.
Во многих странах есть ученые, которые делают заметки и отслеживают все изменения. Они знают, что этот процесс продолжается миллиарды лет и это естественно. Вся информация хранится в записях и ее можно использовать, чтобы рассчитать, когда будет землетрясение или извержение вулкана.
Хотя мы и не можем увидеть круглую Землю, никто не говорит, что детям нельзя ее так называть. Это все еще голубой и белый мраморный шарик, а также место, которое мы именуем домом.
Солнце, звезды, Земля, Луна, все планеты и их большие спутники «круглые» (шарообразные), потому что они обладают очень большой массой. Их собственная сила тяготения (гравитация) стремится придать им форму шара.
Если некая сила придаст Земле форму чемодана, то по окончании ее действия сила тяготения снова начнет собирать ее в шар, «втягивая» выступающие части, пока вся ее поверхность не установится (т. е. не стабилизируется) на равном расстоянии от центра.
Почему чемодан не принимает форму шара
Чтобы какое-то тело стало шарообразным под действием собственной силы тяготения, эта сила должна быть достаточно большой, а тело - достаточно пластичным. Желательно - жидким или газообразным, поскольку газы и жидкости легче всего обретают форму шара при накоплении большой массы и, как следствие, гравитации. Планеты, кстати, внутри жидкие: под тонким слоем твердой коры у них жидкая магма, которая даже иногда изливается на их поверхность - при извержении вулканов.
Все звезды и планеты имеют шарообразную форму от рождения (образования) и на всем протяжении своего существования - они достаточно массивны и пластичны. Для тел поменьше - например, астероидов - это не так. Во-первых, их масса значительно меньше. Во-вторых, они целиком твердые. Если бы, например, астероид Эрос имел массу Земли, он тоже был бы круглым.
Земля не совсем шар
Во-первых, Земля вращается вокруг своей оси, и с довольно большой скоростью. Любая точка на земном экваторе движется со скоростью сверхзвукового самолета (см. ответ на вопрос «Можно ли обогнать солнце?»). Чем дальше от полюсов, тем больше центробежная сила, противостоящая силе земного притяжения. Поэтому Земля сплюснута с полюсов (или, если угодно, растянута у экватора). Сплюснута, впрочем, совсем немного, примерно на одну трехсотую : экваториальный радиус Земли составляет 6378 км, а полярный - 6357 км, всего на 19 километров меньше.
Во-вторых, поверхность земли неровная, на ней есть горы и впадины. Все-таки земная кора твердая и сохраняет свою форму (точнее, меняет ее очень медленно). Правда, высота даже самых высоких гор (8-9 км) по сравнению с радиусом Земли невелика - немногим больше одной тысячной.
Подробнее о форме и размерах Земли см. (вы узнаете, что такое геоид , эллипсоид вращения и эллипсоид Красовского ).
В-третьих, на землю действует силы тяготения от других небесных тел - например, Солнца и Луны. Правда, их влияние очень невелико. И все-таки сила тяготения Луны способна немного (на несколько метров) искривлять форму жидкой оболочки Земли - Мирового океана, - создавая приливы и отливы.
ПРЕДМЕТЫ ПАДАЮТ РОВНО ВНИЗ БЕЗ СМЕЩЕНИЯ
Если бы
земля под нами действительно вращалась в восточном направлении, как это
предполагает гелиоцентрическая модель, то ядра из пушки, выпущенные
вертикально, должны падать заметно западнее. На самом же деле, когда бы
этот эксперимент ни проводился, пушечные ядра, выпущенные идеально
вертикально отвесной линии, освещенные огнепроводным шнуром, в
среднем за 14 секунд достигали верха и падали обратно в течение 14 секунд
не более чем на 2 фута (0,6м) от пушки, или иногда прямо обратно в дуло!
Если бы Земля на самом деле вращалась со скоростью 600-700 миль в час
(965-1120 км/ч) в средних широтах Англии и Америки, где проводились
эксперименты, пушечные ядра должны падать на целых 8400 фута (2,6 км)
или около мили с половиной позади пушки!
САМОЛЕТЫ ЛЕТАЮТ ОДИНАКОВО ВО ВСЕХ НАПРАВЛЕНИЯХ И БЕЗ КОРРЕКЦИИ НА КРИВИЗНУ И ВРАЩЕНИЕ ЗЕМЛИ
Если бы Земля под нашими ногами вращалась со скоростью несколько сотен миль в час, то пилоты вертолетов и воздушных шаров должны просто подниматься прямо вверх, парить и ждать, пока их место назначения достигнет их! Подобное никогда не происходило в истории аэронавтики.
Например, если бы Земля и ее нижняя атмосфера якобы вращались вместе в восточном направлении со скоростью 1038 миль в час (1670 км/ч) на экваторе, то пилоты самолетов должны были бы дополнительно ускориться на 1038 миль в час при полетах на Запад! А пилоты, движущиеся на север и юг по необходимости должны устанавливать диагональные курсы, чтобы компенсировать это! Но так как никаких компенсаций не требуется, за исключением фантазий астрономов, то следует, что Земля неподвижна.
ОБЛАКА И ВЕТЕР ПЕРЕМЕЩАЮТСЯ ВНЕ ЗАВИСИМОСТИ ОТ БОЛЬШОЙ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ЗЕМЛИ
Если Земля и атмосфера постоянно вращаются в восточном направлении со скоростью 1000 миль в час, то, как облака, ветер и погодные явления случайно и непредсказуемо идут в разные стороны, часто направляясь одновременно в противоположных направлениях? Почему мы можем почувствовать незначительный западный бриз, но не невероятное предполагаемое вращение Земли на восток со скоростью 1000 миль в час!? И как эта магическая липучка-гравитация достаточно сильна, чтобы тянуть в одиночку мили земной атмосферы, но в то же время так слаба, что позволяет маленьким жукам, птицам, облакам и самолетам свободно двигаться с прежним темпом в любом направлении?
ВОДА ВЕЗДЕ РОВНАЯ, НЕСМОТРЯ НА КРИВИЗНУ ЗЕМЛИ
Если бы мы жили на вращающейся
шарообразной Земле, то каждый
пруд, озеро, болото, канал и другие
места со стоячей водой имели бы
небольшую дугу или полукруг,
расширяющуюся от центра книзу.
В Кембридже, Англия, есть канал размером в 20 миль, называемый «Олд
Бедфорд», проходящий по прямой линии через Фенландс, известный как
Бедфордская равнина. Вода не прерывается затворами и шлюзами и остается
стационарной, что делает еѐ идеально подходящей для определения
действительности существования кривизны. Во второй половине 19-го века
Доктор Самуэль Роуботам, известный «плоскоземлянин» и автор
замечательной книги «Земля – это не шар! Экспериментальное исследование
истинной формы Земли: доказательство, что она является плоскостью, без
осевого или орбитального движения; и только материальный мир во
Вселенной!», отправился в Бедфордскую равнину и провел серию
экспериментов, чтобы определить, является ли поверхность стоячей воды
плоской или выпуклой.
На поверхности длиной в 6 миль (9,6км) не было замечено каких-либо снижений или изгиба
вниз от линии видимости. Но если земля – это шар, то поверхность воды
длиной в 6 миль должна была быть выше на 6 футов в центре, чем на ее
концах. Из этого эксперимента следует, что поверхность стоячей воды не
является выпуклой и, следовательно, Земля не является шаром!
ВОДА НЕ ВЫПЛЕСКИВАЕТСЯ ИЗ-ЗА ОГРОМНОГО ВРАЩЕНИЯ ЗЕМЛИ И ЦЕНТРОБЕЖНОЙ СИЛЫ
«Ели Земля была бы шаром,
вращающимся и лихо летящим в
«пространстве» со скоростью
«сто миль в 5 секунд», то воды
морей и океанов не могли бы ни по
каким законам держаться на
поверхности. Утверждение, что
они могли бы удерживаться в этих
обстоятельствах является
надругательством над
человеческим пониманием и
доверием! Но если Земля – которая является обитаемым участком суши–
была бы признана за «выступающую из воды и стоящую в воде» из
«огромной глубины», которая окружена границей льда, мы можем бросить
то заявление обратно в зубы тех, кто сделал его, и помахать перед ними
флагом разума и здравого смысла, с подписанным на нем доказательством,
что Земля не является шаром», - Уильям Карпентер
САМЫЕ ДЛИННЫЕ РЕКИ МИРА НЕ ИМЕЮТ ПЕРЕПАДОВ УРОВНЯ ВОДЫ ИЗ-ЗА КРИВИЗНЫ ЗЕМЛИ
В одной части своего длинного маршрута великая река Нил протекает тысячу миль при падении лишь на 1фут (30 см). Этот подвиг был бы совершенно невозможен, если бы Земля имела сферический изгиб. Многие другие реки, включая Конго в Западной Африке, Амазонку в Южной Америке и Миссисипи в Северной Америке, все они плывут тысячи миль в направлениях, полностью несовместимых с предполагаемой сферичностью Земли
РЕКИ ТЕКУТ ВО ВСЕХ НАПРАВЛЕНИЯХ, А НЕ СНИЗУ ВВЕРХ
«Есть реки, которые текут на восток, запад, север и юг, то есть реки текут во всех направлениях по поверхности Земли в одно и то же время. Если бы Земля была шаром, то некоторые из них будут течь в гору, а другие вниз, имея в виду то, что на самом деле означает «вверх» и «вниз» в природе, независимо, какую форму они принимают. Но так как реки не текут в гору, а теория сферичности земли требует этого, то это доказывает, что Земля не является шаром
ВСЕГДА РОВНЫЙ ГОРИЗОНТ
Будь то уровень моря, вершина горы Эверест, или полет на высоте в сотни тысяч футов в воздухе, всегда горизонтальная линия горизонта поднимается вверх, находясь на уровне глаз наблюдателя, и остается совершенно прямой. Вы можете проверить самостоятельно на пляже или вершине холма, в большом поле или пустыне, на борту воздушного шара с горячим воздухом или вертолете; вы увидите, панорамный горизонт поднимется вместе с вами и останется везде абсолютно горизонтальным. Если бы Земля на самом деле была большим шаром, горизонт должен был бы опуститься, когда вы поднимаетесь, не подняться до уровня ваших глаз, а отдалиться от каждого конца периферии вашего зрения, не остаться ровным по всей длине.
Если бы Земля на самом деле была большим шаром 25000 миль (40233 км) в окружности, то горизонт был бы заметно изогнут даже на уровне моря, и всѐ, находящееся на или стремящееся к линии горизонта, с нашего ракурса казалось бы немного наклонѐнным. Отдаленные здания вдоль линии горизонта смотрелись бы подобно Пизанской башне, падающей в сторону от наблюдателя. Воздушный шар, поднявшись и затем постепенно удаляющийся от вас, на шарообразной Земле казался бы медленно и постоянно отклоняющимся назад всѐ больше и больше, наряду с его удалением; дно корзины постепенно входит в поле зрения, тогда как верхняя часть воздушного шара исчезает из вида. В действительности, однако, здания, воздушные шары, деревья, люди, - что угодно и всѐ остается под тем же углом относительно поверхности или горизонта независимо от того, на каком расстоянии находится наблюдатель.
«Обширные области демонстрируют абсолютно ровную поверхность, от Карпат до Урала на расстоянии в 1500 (2414км) миль существует лишь легкий подъѐм. К югу от Балтики страна настолько плоская, что преобладающий северный ветер будет гнать воду из Щецинского залива в устье Одры, и даст реке обратный ход на 30 или 40 миль (48-64км). Равнины Венесуэлы и Новой Гранады в Южной Америке, расположенные на левой стороне реки Ориноко, называют Льянос или равнинными полями. Часто на расстоянии 270 квадратных миль (700 кв.км) поверхность не меняется ни на фут. Амазонка спускается на 12 футов (3,5м) только на последних 700 милях (1126км) своего курса; Ла Плата спускается только на одну тридцать третью дюйма на милю (0,08 см/1,6км)», - Рев. Т. Мильнер, «Атлас физической географии»
Высота маяка в порте Николсон, Новая Зеландия, составляет 420 футов (128м) над уровнем моря, и он виден за 35 миль (56км), но это значит, что он должен находиться на расстоянии 220 футов (67м) ниже уровня горизонта. Маяк Ёгеро в Норвегии находится на расстоянии 154 фута (47м) над уровнем моря и виден на расстоянии 28 статутных миль (46км), что значит, что он должен находиться на расстоянии 230 футов ниже горизонта. Маяк в Мадрасе, на Эспланаде, имеет высоту 132 фута (40м) и виден с 28 миль (46км), когда он должен быть 250 футов (76м) ниже линии видимости. Маяк Кордонэн высотой 207 футов (63м) на западном побережье 47 Франции виден с 31 мили (50км), что должно быть 280 футов (85м) ниже линии видимости. Маяк на мысе Бонависта, Ньюфаундленд, составляет 150 футов (46м) над уровнем моря и виден с 35 миль (56км), когда он должен быть на 491 фут (150м) ниже линии горизонта. Высота маяка - шпиля церкви Св.Ботольфа в Бостоне составляет 290 футов (88м), он виден с расстояния более чем 40 миль (64км), когда должен быт скрыт на целых 800 футов (244м) за уровнем горизонта!
КАНАЛЫ, ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ ПРОЕКТИРУЮТ БЕЗ УЧЕТА КРИВИЗНЫ ЗЕМЛИ
Геодезисты, инженеры и
архитекторы в своих проектах
никогда не учитывают
предполагаемую кривизну Земли,
что является ещѐ одним
доказательством того, что мир
представляет собой плоскость, а не
планету. Каналы и железные
дороги, например, всегда
прокладывают горизонтально,
часто на сотни миль, без учѐта
какой-либо кривизны.
Инженер В. Винклер в
"Обзоре Земли" от октября
1893 г. писал по поводу
предполагаемой кривизны
Земли: "Как инженер с 52
многолетним опытом, я видел, что это абсурдное допущение используется
только в школьных учебниках. Ни один инженер даже не помышляет
принимать во внимание вещи такого рода. Я спроектировал много миль
железных дорог и ещѐ больше каналов, и у меня даже не возникало мысли
допускать искривление поверхности, а тем более его учитывать. Учет
кривизны означает - 8 дюймов на первой миле канала, далее увеличение в
соответствии с показателем, составляющим квадрат расстояния в милях;
таким образом, небольшой судоходный канал, скажем 30 миль в длину, будет
иметь, по указанному выше правилу, отступ для кривизны в 600 футов
(183м) . Подумайте об этом, и, пожалуйста, поверьте, что инженеры не
такие уж дураки. Ничего подобного не учитывается. Мы не думаем об учете
кривизны в 600 футов, для линии железной дороги или канала 30 миль (965км)
в длину, больше, чем тратим своѐ время, пытаясь объять необъятное".
САМОЛЕТЫ ЛЕТАЮТ ТОЛЬКО ПО РОВНЫМ ОДИНАКОВЫМ ВЫСОТАМ, БЕЗ КОРРЕКЦИИ НА КРИВИЗНУ ЗЕМЛИ
Если бы Земля была сферой, то пилотам самолетов приходилось бы постоянно корректировать свою высоту, чтобы не вылететь прямиком в "космическое пространство!" Если бы Земля действительно была сферой 25000 миль (40233км) в окружности с наклоном 8 дюймов на милю в квадрате, то пилоту, желающему поддерживать одинаковую высоту при типичной скорости 500 миль в час (804км/ч), пришлось бы постоянно нырять носом вниз и снижаться на 2777 футов (846м) каждую минуту! В противном случае, при отсутствии корректировки, через час пилот окажется на 166666 футов (51км) выше, чем ожидалось! Самолет, летящий на обычной высоте в 35000 футов (10км), желая поддерживать эту высоту на верхнем краю так называемой "тропосферы", через один час оказался бы более чем на 200000 футов (61км) 57 в "мезосфере", и чем дальше он будет лететь, тем больше будет траектория. Я разговаривал с несколькими пилотами, и никакой компенсации для предполагаемой кривизны Земли не производится. Когда пилоты выходят на необходимую высоту, их искусственный показатель горизонта остается ровным, как и курс; никаких необходимых 2777 футов в минуту (846км/мин) наклона никогда не учитывается.
АНТАРКТИДА И АРТИКА РАЗНЫЕ ПО КЛИМАТУ
Если бы Земля действительно была шаром, то полярные регионы Арктики и Антарктики на соответствующих широтах на севере и юге от экватора имели бы сходные условия и особенности: похожие температуры, сезонные изменения, продолжительность светового дня, особенности растительного и животного мира. В действительности, сопоставимые широты к северу и к югу от экватора арктических и антарктических районов во многом сильно отличаются. "Если земля является шаром, согласно популярному мнению, то одинаковое количество тепла и холода, лета и зимы должно присутствовать на соответствующих широтах на севере и юге от экватора. Одинаковым было бы количество растений и животных, и одинаковыми были бы общие условия. Всѐ обстоит как раз наоборот, что опровергает предположение о шарообразности. Большие контрасты между районами в одинаковых широтах на север и юг от экватора являются сильным аргументом против принятого учения о шарообразности Земли
Каждый человек знает, что Земля круглая. Все читали это в учебниках по истории, географии, каждый узнал об этом в раннем возрасте. Однако так думали не всегда. Из учебников мы узнаем, что в давние времена люди полагали, что Земля плоская и покоится на спинах слонов, которые стоят на спине гигантской черепахи, плывущей в бескрайнем море и тому подобное.
На снимках, сделанных из космоса, мы можем видеть нашу родную круглую Землю.
Однако круглая – не совсем верная формулировка. Земля обладает формой шара, как и все другие космические объекты с огромной массой. Идеи о том, что Земля не плоская, а шарообразная, первоначально принадлежат пифагорейской школе. Фернандо Магеллан, не веривший в это, совершил кругосветное путешествие и понял, что Земля именно круглая.
Почему Земля обладает именно округлой формой?
Доказано, что это «дело рук» силы гравитации. По сути, гравитационная сила господствует в космосе, она управляет движением всех космических тел — планет, звезд, звездных скоплений и целых галактик. Чем больше масса объекта, тем больше сила его притяжения.
Все космические тела, такие как Солнце, Луна, Земля, обладают огромной массой. Каждое тело с таким объемом обладает большой силой гравитации. Гравитационная сила оказывает действие на поверхность Земли таким образом, что та приобретает сферическую форму. За счет силы гравитации каждая точка поверхности Земли должна быть равноудалена от центра.
Однако сила гравитации ничего не может сделать, если тело непластично. В идеале тело должно быть либо жидким, либо газообразным. Изначально Земля представляла собой жидкое раскаленное тело с огромной массой, сила гравитации которого и придала ей шарообразную форму. Земля и до сих пор является частично жидкой – под ее корой находится жидкая сердцевина (раскаленная магма), которая иногда выплескивается на поверхность посредством вулканических извержений.
Наша планета является круглой, потому что:
- Она имеет огромную массу, следовательно, большую силу притяжения.
- Она частично жидкая, то есть пластичная, что позволило силе притяжения создать форму шара.
Однако, если быть точными, Земля не совсем круглая, а скорее имеет эллипсоидную форму, она как бы немного приплюснута с полюсов и растянута по линии экватора. Центробежная сила, которая возникает в результате вращения планеты вокруг собственной оси, действует в направлении, перпендикулярном оси Земли.
Если Гагарин для вашего чада — не авторитет, а все снимки с МКС, по его мнению — подделка, придётся запастись терпением и доказывать шарообразность Земли, пользуясь минимумом технических стредств — совсем так, как это делали древние греки. Процесс этот будет долгим, зато чрезвычайно поучительным.
1. Доказываем, что Земля — диск или шар
Начнём с того, что определимся с очертаниями родной планеты. Имеет ли она форму чемодана или там, внизу черепаха и слоны? Есть очень простой способ понять, что Земля — это диск или сфера. Для этого достаточно дождаться полноголунного затмения (в Европе ближайшее можно будет наблюдать 27 июля 2018 года, они происходят каждый год. Поезжайте с ребёнком туда, где в этот день точно будет ясное небо, и смотрите, как круглая тень Земли медленно закрывает Луну. Перед этим продемонстрируйте, как форма тени зависит от тени предмета — покажите тенями рук на стене волка или лося. Если тень круглая, значит, и тело, которое её отбрасывает, круглое.
После этого останется только понять, имеет земля форму диска или форму шара.
2. Выбираем между диском и сферой
Чтобы ответить на вопрос о том, плоская Земля или шарообразная, нам понадобится: выбраться за город, мячик и муравей (жук, божья коровка или таракан — на выбор).
Сначала нам нужно найти высокое отдельностоящее на равнинной местности сооружение (например, опору линии электропередач) и пойти от него. Точно так же, как корабль на море, опора будет пропадать из виду не сразу, а постепенно — сначала «ноги», потом средняя часть и, наконец, верхушка с проводами.
Теперь интерпретируем результаты наблюдений. Если бы мы имели дело с высокой башней на плоскости, то она, отдаляясь, становилась бы всё меньше и меньше, но, даже оставаясь едва заметной, была бы видна полностью. На поверхности сферы же объекты пропадают из виду постепенно.
Берём мячик и сажаем на него насекомое. Подносим мячик очень-очень близко к глазам так, чтобы насекомое оказалось наполовину за «горзонтом» — дальним видимым краем мячика. Видна будет только часть тела животного — как видна издалека только часть вышки. Теперь можно с уверенностью заключить, что мы живём на поверхности земного (кроме шуток) шара.
3. Еще раз о шаре
Еще один отличный способ убедиться в том, что земля круглая — выйти на рассвете в поле. Захватите с собой часы и стойте лицом к самому светлому краю неба. Как только краешек Солнца (или Луны — это неважно) покажется за горизонтом, лягте на Землю и засеките время. Смотрите в том же направлении. На несколько секунд светило снова скроется за горизонтом. Почему? Потому что вы изменили угол наблюдения, и на короткое время Солнце (или Луна) оказались скрыты от вас выпуклой поверхностью Земли.
То же самое можно проделать на закате или наблюдая, как садится Луна, но только в обратном порядке: сначала наблюдать лёжа, а потом — стоя.
4. Определяем размеры шара
Впервые длину окружности экватора рассчитал библиотекарь Александрийской библиотеки Эратосфен Киренский. Древний мудрец сравнил отклонение Солнца от зенита в один и тот же день года в двух городах, расположенных на расстоянии 800 километров друг от друга — Александрии и Сиене.
Солнце в зените поймать легко: в этот момент его лучи падают даже на дно глубоких ям (Эратосфен ориентировался на колодцы), а предметы не отбрасывают тени. В один и тот же день Солнце роняло на Александрию отвесные лучи, а в Сиенне — нет. Оно отклонялось от зенита на 7,2°. Семь градусов от 360 — это два процента. Умножаем 800 на 50 и получаем 40 тысяч (километров): такова длина Экватора, это подтверждено и современными высокоточными измерениями.
Повторить эксперимент Эратосфена довольно просто, но придётся заручиться помощью друзей в другом городе. Дождитесь момента, когда Солнце будет в зените (можно дать слабину и посмотреть в интернете, можно ориентироваться по солнечным часам — палке, воткнутой в Землю. Когда тень самая короткая, тогда Солнце ближе всего к зениту). Над средней полосой Солнце никогда не бывает в зените, но это неважно. Важно в тот момент, когда тень от вашей палки дойдёт до своего минимума, позвонить друзьям в город, расположенный от вас довольно далеко — из Москвы, например, в Петербург, и попросить измерить длину тени у них (и высоту палки). Рассчитайте значение острого угла между палкой и воображаемой прямой от конца палки до конца тени у вас и в далёком городе. Дальше — чистая арифметика: должно получиться около 40 тысяч километров.
5. Ещё раз измеряем размеры шара
Возвращаемся к экспериментам с часами и восходами (закатами). Мы не просто так засекали время: зная его и собственный рост, можно решить задачку о радиусе земного шара.
Сначала найдём угол, на который Земля повернулась в промежутке между тем, как вы увидели краешек восходящего Солнца или Луны на рассвете стоя и лёжа. Для этого решите простую пропорцию. Если Земля поворачивается на 360° за 24 часа, то на какой угол она повернулась за время, которое вы засекли? Посчитайте и назовите его углом α.
Представьте, что это не вы падали и вставали. Вместо этого восход наблюдали два человека: Иван 1 и Иван 2, на таком расстоянии друг от друга, что первый увидел Солнце позже другого ровно на то самое время T. Два радиуса R до Ивана 1 и Ивана 2 образуют равнобедренный треугольник с углом α.
Дополните радиус до Ивана 2 отрезком, равным вашему росту h, и соедините его конец с точкой, где стоит Иван 1. Получим прямоугольный треугольник с гипотенузой R+h и известным острым углом. Немного тригонометрии — и мы вычисляем радиус Земли.