Wie was de eerste die de grootte van de aarde correct bepaalde. Welke van de wetenschappers uit de oudheid heeft de grootte van de wereldbol berekend?

Ik zal proberen niet alleen de vraag te beantwoorden, maar ook de meetmethode te beschrijven, die naar mijn mening erg origineel is. Over het algemeen hoop ik dat het interessant en vooral informatief zal zijn.

Hoe Eratosthenes de omtrek van de aarde heeft gemeten

Tegenwoordig kan elke student dit misschien aan, maar toen, meer dan 2000 jaar geleden, was het bijna onmogelijk om dit te doen. Bovendien geloofde de meerderheid in die tijd dat de wereld een platte schijf is, waarvan je vanaf de rand in de afgrond kunt vallen. De wetenschapper, die in Alexandrië woonde, ging echter voor altijd de geschiedenis in als de eerste die erin slaagde de grootte van onze planeet te berekenen. Maar hoe deed hij het, want in zijn arsenaal waren er praktisch geen speciale apparaten? Hij gebruikte de gegevens die de Egyptenaren hadden, namelijk het feit dat op de dag zomerzonnewende de stralen van het licht bereiken de bodem van de diepste bronnen van de stad Siena. Tegelijkertijd wordt dit fenomeen niet waargenomen in Alexandrië. Dus in 240 voor Christus gebruikte een wetenschapper een gewone kom met een naald om te begrijpen wat de hoek van de zon aan de hemel was. Vervolgens zijn de volgende berekeningen gemaakt:

• in Siena, 12.00 uur - de schaduw is absoluut afwezig, dat wil zeggen, de hoek is 0 °;
• in Alexandrië, dat zich bijna 5000 stadia (ongeveer 800 km) bevindt, was de hoek 7 ° 12 ′ - daarom 1/50 van de cirkel;
• na berekeningen bleek dat de omtrek niet minder is dan 250 duizend etappes of bijna 40 duizend km.

Zoals u kunt zien, is het resultaat, rekening houdend met een kleine fout, waar. Over het algemeen is het duidelijk dat Eratosthenes een uitstekende wetenschapper voor zijn tijd bleek te zijn.

Hoe de aarde tegenwoordig wordt gemeten

Tegenwoordig is er een speciale wetenschap - geodesie, die zich bezighoudt met het oplossen van dergelijke problemen. Specialisten gebruiken verschillende instrumenten om hoekafstanden te berekenen. Om bijvoorbeeld de exacte vorm van de planeet te bepalen, worden zwaartekrachtfluctuaties in verschillende gebieden vergeleken en worden satellieten gebruikt om de hoeken te bepalen.

Het apparaat is als het ware de bovenkant van een driehoek, natuurlijk, denkbeeldig, en de andere hoeken zijn gebaseerd op verschillende delen van het aardoppervlak.

Voor het eerst werden in de 3e eeuw voor Christus metingen van de grootte van de aarde uitgevoerd door de Alexandrijnse wetenschapper Eratosthenes, en hij slaagde erin om verrassend nauwkeurige resultaten te krijgen. Hoe is het gedaan?

Eratosthenes wist dat op de dag van de zomerzonnewende in de stad Siena, de zon 's middags precies op zijn hoogste punt staat en de bodem van diepe bronnen verlicht. In gevolg, wordt deze stad op de lijn van de noordelijke keerkring geplaatst. Op deze dag mat Eratosthenes de hoogte van de zon in Alexandrië en ontdekte dat deze 1/50 van de omtrek vanaf het zenit was. De afstand tussen deze steden was bekend en bedroeg 5000 stadions. Dus de hele cirkel de wereldbol heeft een lengte van 50 keer groter - 250.000 stadions of 39.600 kilometer. Misschien was de werkelijke meetnauwkeurigheid wat lager en bleek het resultaat slechts per ongeluk zo dicht bij de werkelijkheid te liggen, maar feit blijft dat een nauwkeurigere waarde pas in de 18e eeuw kon worden verkregen ...

(Deze waarde is 40.000 km. En men moet niet verbaasd zijn over zo'n rond getal - feit is dat juist op basis van de resultaten van deze metingen de definitie van een kilometer werd aangenomen, aangezien 1/40.000 van de lengte van de meridiaan. Later is de waarde van de meridiaanlengte meer dan eens verfijnd, maar de lengte van de standaardmeters is niet veranderd, dus nu zijn de cijfers niet zo "mooi")

We kunnen deze ervaring van de grote wetenschapper herhalen. Over het algemeen hebben we de zon niet nodig om in het zenit te staan ​​op een van de observatiepunten, we hoeven niet eens op dezelfde dag te meten - we hoeven alleen het verschil in breedtegraden te berekenen dat is bepaald op basis van de hoogte van de zon . Een andere vraag is dat als we de declinatie van de zon bij benadering bepalen, zoals eerder beschreven, dit extra fouten zal introduceren. Daarom, als men, uit een verlangen naar de zuiverheid van het experiment, geen moderne astronomische tabellen gebruikt en computer technologie, is het echt beter om metingen te doen in de buurt van de dag van de zonnewende - op dit moment verandert de declinatie heel weinig over meerdere dagen. Dus als we van 20 tot 25 juni reizen, kunnen we wegkomen door de hoogten van de zon te vergelijken.

Δφ/360 = L/2πR 0

R 0 \u003d L * 360 / 2πΔφ, waarbij

R 0 - straal van de aarde

Δφ \u003d (z 1 -z 2) - het verschil in geografische breedtegraden van observatiepunten of het verschil in de hoogten van de zon

L - afstand tussen observatiepunten

(Trouwens, dezelfde Eratosthenes bepaalde ook de declinatie van de zon op de dag van de zonnewende als 11/166 van de cirkel, of 23.855 ° - ook een zeer behoorlijke nauwkeurigheid!)

De tweede voorwaarde voor het verkrijgen van een min of meer nauwkeurig resultaat is een voldoende grote en nauwkeurig bekende afstand tussen waarnemingspunten die ongeveer op dezelfde lengtegraad liggen. Het heeft natuurlijk geen zin om deze afstand op de kaart te meten - in dit geval gebruiken we al impliciet de waarde die we net gaan bepalen, maar het meten van de kilometerteller van de auto zal een volledig eerlijke manier zijn.

Ik heb ooit geprobeerd dit experiment uit te voeren, waarbij ik de hoogte van de zon in Minsk en 100 km ten zuiden van Slutsk heb bepaald, maar zo'n afstand tussen steden is te klein om op zijn minst een acceptabel resultaat te krijgen - de hoogten van de zon verschilden immers met minder dan 1 graad, wat vergelijkbaar is met de nauwkeurigheid van metingen met de gnomon. Het zou veel beter zijn om de paren Kiev-Odessa of zelfs Vitebsk-Odessa, Moskou-Yelets of Moskou-Rostov-on-Don te gebruiken.

Ik vraag me af of iemand anders de gnomon een frivool instrument vindt?

ERATOSFENEN
Kirensky
(ca.276-94 v.Chr.)

oud-Griekse geleerde. Geboren in Cyrene (Noord-Afrika). Opgeleid in Alexandrië en Athene. Diende als leermeester van de kroonprins aan het hof van Ptolemaeus III Euergetes, circa 225 voor Christus. e. begon de bibliotheek van Alexandrië te beheren. Hij legde de basis voor wiskundige geografie, voor het eerst mat hij de boog van de meridiaan. Hij bepaalde met grote nauwkeurigheid de helling van de ecliptica en stelde een catalogus samen van 675 vaste sterren. Hij legde de basis voor de wetenschappelijke chronologie en stelde voor om elke 4 jaar een extra dag in de kalender in te voeren. Werkt op wiskunde (getaltheorie), astronomie, filologie, filosofie, muziek. Alleen fragmenten zijn bewaard gebleven.

Jean Effel, schepping van de wereld
-En hoe slank! Als je in miljoenen centimeters telt, is haar taille 40!

Testtaken

1. Volgens de ideeën van de oude Indianen werd de aarde beschouwd

een platte

b) convex

c) bolvormig

d) geoïde

2. Bepaal eerst de grootte van de wereldbol

a) Pythagoras

b) Aristoteles

c) Eratosthenes

d) Ptolemaeus

3. De lengte van de evenaarlijn van de wereld is ongeveer

c) 40.000 km

4. Welk instrument denk je dat Eratosthenes gebruikte om de grootte van de wereldbol te bepalen?

a) een heerser

b) kompas

c) een telescoop

d) metronoom

5. Een van de eerste bewijzen van de bolvorm van de aarde werd verkregen door observatie van

a) schepen die de zee opvaren;

b) zonsopgang

c) noorderlicht

d) de vlucht van een ruimteschip

6. Vul de gaten in de tekst in.

De oude Griekse wetenschapper Aristoteles verzamelde veel bewijs voor de bolvorm van de aarde. De meest ernstige ervan was gebaseerd op observaties die werden gedaan tijdens maansverduisteringen. Later berekende een andere wetenschapper de grootte van de wereldbol. Zijn naam was Erastofen.

Thematische workshop.

Lees de tekst en beantwoord de vraag.

De kern van de ideeën van de oude Babyloniërs over de aarde waren observaties van natuurlijke fenomenen. De beperkte kennis stelde hen echter niet in staat om deze verschijnselen correct te verklaren.
In de oudheid bestond het Babylonische koninkrijk in het westen van Azië. De Babyloniërs stelden de aarde voor als een berg westelijke helling dat is het koninkrijk van Babylon. Ze merkten op dat ten zuiden van Babylon de zee was, en in het oosten waren er bergen waar ze niet doorheen durfden te steken. Daarom leek het hun dat het Babylonische koninkrijk zich op de westelijke helling van de "wereld" -berg bevond. Deze berg is rond en wordt omringd door de zee, en op de zee rust als een omgekeerde kom de stevige lucht - de hemelse wereld. Zowel in de lucht als op aarde is er land, water en lucht. Het hemelse land is de gordel van de sterrenbeelden van de dierenriem, als een dam die zich uitstrekt over de hemelse zee. De zon, de maan en vijf planeten bewegen langs deze landgordel.

Onder de aarde is er een afgrond - de hel, waar de zielen van de doden afdalen. 'S Nachts gaat de zon door deze kerker van de westelijke rand van de aarde naar de oostelijke, om' s ochtends opnieuw aan zijn dagtocht door de lucht te beginnen. Kijkend naar de zonsondergang boven de zeehorizon, dachten mensen dat het de zee in gaat en ook uit de zee moet oprijzen.

Hoe beïnvloedden de werkelijke kenmerken van de ligging van hun land de ideeën van de Babyloniërs over de structuur van de wereld? Geef enkele voorbeelden.

De Babyloniërs merkten op dat ten zuiden van Babylon de zee was, en in het oosten waren er bergen waar ze niet doorheen durfden te steken. Daarom leek het hun dat het Babylonische koninkrijk zich op de westelijke helling van de "wereld" -berg bevond.

De zon en de maan, evenals vijf planeten, bewegen langs de landgordel.

Cartografische werkplaats.

Zet op de contourkaart de digitale aanduidingen van de opgesomde geografische objecten.

1 - Noord-Amerika

2 - Atlantische Oceaan

3 - Eurazië

4 - het eiland Madagascar

5 - Stille Oceaan

6 - Arabische Zee

Reizend van de stad Alexandrië naar het zuiden, naar de stad Siena (nu Aswan), merkten mensen dat daar in de zomer op de dag dat de zon het hoogst aan de hemel staat (de dag van de zomerzonnewende - 21 of 22 juni ), 's middags verlicht het de bodem van diepe putten, dat wil zeggen, het gebeurt net boven je hoofd, op het zenit. Verticaal staande pilaren geven op dit moment geen schaduw. In Alexandrië, zelfs op deze dag, bereikt de zon 's middags niet zijn hoogste punt, verlicht de bodem van de putten niet, objecten geven een schaduw.

Eratosthenes mat hoe ver de middagzon in Alexandrië afweek van het zenit, en kreeg een waarde gelijk aan 7 ° 12 ", wat 1/50 van de cirkel is. Hij slaagde erin om dit te doen met behulp van een instrument dat een scaphis wordt genoemd. De scaphis was een kom in de vorm van een halve bol. In het midden was ze puur versterkt

Links - bepaling van de hoogte van de zon met een skafis. In het midden - een diagram van de richting van de zonnestralen: in Siena vallen ze verticaal, in Alexandrië - onder een hoek van 7 ° 12 ". Aan de rechterkant - de richting van de zonnestraal in Siena ten tijde van de zomer zonnewende.

Skafis - een oud apparaat om de hoogte van de zon boven de horizon te bepalen (in doorsnede).

naald. De schaduw van de naald viel op het binnenoppervlak van de scaphi. Om de afwijking van de zon vanaf het zenit (in graden) te meten: binnenoppervlak: skafis cirkels gemarkeerd met nummers werden getrokken. Als de schaduw bijvoorbeeld de cirkel met 50 bereikte, stond de zon 50° onder het zenit. Na een tekening te hebben gemaakt, concludeerde Eratosthenes terecht dat Alexandrië 1/50 van de omtrek van de aarde vanaf Syene is. Om de omtrek van de aarde te bepalen, bleef het over om de afstand tussen Alexandrië en Syene te meten en te vermenigvuldigen met 50. Deze afstand werd bepaald door het aantal dagen dat kameelkaravanen besteedden aan de overgang tussen steden. In de eenheden van die tijd was het gelijk aan 5000 fasen. Als 1/50 van de omtrek van de aarde 5.000 stadia is, dan is de hele omtrek van de aarde 5.000 x 50 = 250.000 stadia. In termen van onze maatregelen is deze afstand ongeveer gelijk aan 39.500 kilometer. Als je de omtrek kent, kun je de straal van de aarde berekenen. De straal van een cirkel is 6,283 keer kleiner dan zijn lengte. Daarom bleek de gemiddelde straal van de aarde, volgens Eratosthenes, gelijk te zijn aan een rond getal - 6290 kilometer, en de diameter is 12 580 kilometer. Dus Eratosthenes vond ongeveer de afmetingen van de aarde, dicht bij die bepaald door precieze instrumenten in onze tijd.

Hoe informatie over de vorm en grootte van de aarde werd gecontroleerd

Na Eratosthenes van Cyrene heeft geen van de wetenschappers eeuwenlang geprobeerd de omtrek van de aarde opnieuw te meten. In de 17e eeuw een betrouwbare methode voor het meten van grote afstanden op het aardoppervlak werd uitgevonden - de methode van triangulatie (zo genoemd naar het Latijnse woord "triangulum" - een driehoek). Deze methode is handig omdat de obstakels die u onderweg tegenkomt - bossen, rivieren, moerassen, enz. - de nauwkeurige meting van grote afstanden niet belemmeren. De meting gebeurt als volgt: direct op het aardoppervlak wordt de afstand tussen twee dicht bij elkaar liggende punten zeer nauwkeurig gemeten MAAR En IN, van waaruit verre hoge objecten zichtbaar zijn - heuvels, torens, klokkentorens, enz. Als uit MAAR En IN door een telescoop kun je een object op een punt zien VAN, dan is het gemakkelijk te meten op het punt MAAR hoek tussen richtingen AB En AU, en op het punt IN- hoek tussen VA En Zon.

Daarna aan de gemeten kant AB en twee hoeken op de hoekpunten MAAR En IN je kunt een driehoek bouwen abc en vind dus de lengtes van de zijkanten AC En zon, d.w.z. afstanden van MAAR voordat VAN en van IN voordat VAN. Zo'n constructie kan op papier worden uitgevoerd, waarbij alle dimensies meerdere keren worden verkleind of met behulp van een berekening volgens de regels van de trigonometrie. De afstand weten van IN voordat VAN en het richten van de telescoop vanaf deze punten meetapparaat(theodoliet) op een object op een nieuw punt D, meet de afstand van IN voordat D en van VAN voordat D. Voortzetting van de metingen, alsof u een deel van het aardoppervlak bedekt met een netwerk van driehoeken: ABC, BCD enz. In elk ervan kunt u consequent alle zijden en hoeken bepalen (zie afb.). Nadat de zijkant is gemeten AB de eerste driehoek (basis), het komt allemaal neer op het meten van de hoeken tussen de twee richtingen. Nadat we een netwerk van driehoeken hebben gebouwd, is het mogelijk om volgens de regels van de trigonometrie de afstand te berekenen van het hoekpunt van de ene driehoek tot het hoekpunt van een andere, ongeacht hoe ver ze van elkaar verwijderd zijn. Dit lost het probleem van het meten van grote afstanden op het aardoppervlak op. De praktische toepassing van de triangulatiemethode is verre van eenvoudig. Dit werk kan alleen worden gedaan door ervaren waarnemers, gewapend met zeer nauwkeurige goniometrische instrumenten. Meestal is het voor observaties nodig om speciale torens te bouwen. Dit soort werk wordt toevertrouwd aan speciale expedities, die enkele maanden en zelfs jaren duren.

De triangulatiemethode hielp wetenschappers hun kennis van de vorm en grootte van de aarde te verfijnen. Dit gebeurde onder de volgende omstandigheden.

De beroemde Engelse wetenschapper Newton (1643-1727) was van mening dat de aarde niet de vorm van een exacte bal kan hebben, omdat deze om zijn as draait. Alle deeltjes van de aarde staan ​​onder invloed van middelpuntvliedende kracht (traagheidskracht), die bijzonder sterk is

Als we de afstand van A naar D moeten meten (terwijl punt B niet zichtbaar is vanaf punt A), dan meten we de basis AB en in de driehoek ABC meten we de hoeken naast de basis (a en b). Aan één zijde en twee aangrenzende hoeken bepalen we de afstand AC en BC. Verder gebruiken we vanaf punt C de telescoop van het meetinstrument om punt D te vinden, zichtbaar vanaf punt C en punt B. In de driehoek CUB kennen we de zijde CB. Het blijft over om de aangrenzende hoeken te meten en vervolgens de afstand DB te bepalen. Als je de afstanden DB u AB en de hoek tussen deze lijnen kent, kun je de afstand van A tot D bepalen.

Triangulatieschema: AB - basis; BE - gemeten afstand.

op de evenaar en afwezig op de polen. De middelpuntvliedende kracht op de evenaar werkt tegen de zwaartekracht in en verzwakt deze. Het evenwicht tussen zwaartekracht en middelpuntvliedende kracht werd bereikt toen de aardbol bij de evenaar "opgeblazen" en aan de polen "afplat" en geleidelijk de vorm kreeg van een mandarijn, of, in wetenschappelijke termen, een sferoïde. Een interessante ontdekking die tegelijkertijd werd gedaan, bevestigde de veronderstelling van Newton.

In 1672 stelde een Franse astronoom vast dat als nauwkeurige klok vervoer van Parijs naar Cayenne (in Zuid-Amerika, nabij de evenaar), beginnen ze 2,5 minuut per dag achter te blijven. Deze vertraging treedt op omdat de klokslinger langzamer zwaait in de buurt van de evenaar. Het werd duidelijk dat de zwaartekracht, die de slinger doet zwaaien, in Cayenne minder is dan in Parijs. Newton verklaarde dit door het feit dat op de evenaar het aardoppervlak verder van het centrum verwijderd is dan in Parijs.

De Franse Academie van Wetenschappen besloot de juistheid van Newtons redenering te testen. Als de aarde de vorm van een mandarijn heeft, moet de meridiaanboog van 1° langer worden naarmate deze de polen nadert. Het bleef over om triangulatie te gebruiken om de booglengte van 1° on . te meten verschillende afstanden van de evenaar. De directeur van het Observatorium van Parijs, Giovanni Cassini, kreeg de opdracht om de boog in het noorden en zuiden van Frankrijk te meten. Zijn zuidelijke boog bleek echter langer te zijn dan de noordelijke. Het leek erop dat Newton ongelijk had: de aarde is niet plat als een mandarijn, maar langwerpig als een citroen.

Maar Newton liet zijn conclusies niet varen en verzekerde dat Cassini een fout had gemaakt in de metingen. Tussen aanhangers van de theorie van "mandarijn" en "citroen" brak een wetenschappelijk geschil uit, dat 50 jaar duurde. Na de dood van Giovanni Cassini schreef zijn zoon Jacques, tevens directeur van het Observatorium van Parijs, een boek om de mening van zijn vader te verdedigen, waarin hij betoogde dat de aarde volgens de wetten van de mechanica zou moeten worden uitgerekt als een citroen. Om dit geschil definitief op te lossen, rustte de Franse Academie van Wetenschappen in 1735 een expeditie uit naar de evenaar, de andere naar de poolcirkel.

De zuidelijke expeditie voerde metingen uit in Peru. Een meridiaanboog met een lengte van ongeveer 3° (330 kilometer). Het stak de evenaar over en ging door een reeks bergvalleien en de hoogste bergketens in Amerika.

Het werk van de expeditie duurde acht jaar en ging gepaard met grote moeilijkheden en gevaren. Wetenschappers hebben hun taak echter volbracht: de graad van de meridiaan op de evenaar werd met zeer hoge nauwkeurigheid gemeten.

De noordelijke expeditie werkte in Lapland (tot het begin van de 20e eeuw, het noordelijke deel van de Scandinavische en westzijde Kola-schiereiland).

Na vergelijking van de resultaten van het werk van de expedities, bleek dat de polaire graad langer is dan de equatoriale. Daarom had Cassini het inderdaad bij het verkeerde eind, en Newton had gelijk toen hij zei dat de aarde de vorm van een mandarijn had. Zo eindigde dit langdurige dispuut, en wetenschappers erkenden de juistheid van Newtons uitspraken.

In onze tijd is er een speciale wetenschap - geodesie, die zich bezighoudt met het bepalen van de grootte van de aarde met behulp van de meest nauwkeurige metingen van het oppervlak. De gegevens van deze metingen maakten het mogelijk om de werkelijke figuur van de aarde nauwkeurig te bepalen.

Geodetisch werk aan het meten van de aarde is en wordt in verschillende landen uitgevoerd. Dergelijk werk is uitgevoerd in ons land. Al in de vorige eeuw voerden Russische geodeten zeer nauwkeurig werk uit om de "Russisch-Scandinavische boog van de meridiaan" te meten met een lengte van meer dan 25°, d.w.z. een lengte van bijna 3000 meter. kilometer. Het werd de "Struve-boog" genoemd ter ere van de oprichter van het Pulkovo-observatorium (in de buurt van Leningrad) Vasily Yakovlevich Struve, die dit enorme werk bedacht en leidde.

Graadmetingen hebben een grote praktische waarde voornamelijk voor het maken van nauwkeurige kaarten. Zowel op de kaart als op de wereldbol zie je een netwerk van meridianen - cirkels die door de polen gaan, en parallellen - cirkels evenwijdig aan het vlak van de evenaar. Een kaart van de aarde zou niet kunnen worden opgesteld zonder het lange en nauwgezette werk van landmeters, die in de loop der jaren stap voor stap de positie van verschillende plaatsen op aardoppervlak en vervolgens de resultaten toepassen op een netwerk van meridianen en parallellen. Om nauwkeurige kaarten te hebben, was het noodzakelijk om de werkelijke vorm van de aarde te kennen.

De meetresultaten van Struve en zijn medewerkers bleken een zeer belangrijke bijdrage aan dit werk.

Vervolgens maten andere geodeten met grote nauwkeurigheid de lengtes van de bogen van de meridianen en parallellen op verschillende plaatsen op het aardoppervlak. Met behulp van deze bogen kon door middel van berekeningen de lengte van de diameters van de aarde in het equatoriale vlak (equatoriale diameter) en in de richting van de aardas (polaire diameter) worden bepaald. Het bleek dat de equatoriale diameter ongeveer 42,8 . langer is dan de polaire kilometer. Dit bevestigde nogmaals dat de aarde vanaf de polen wordt samengedrukt. Volgens de laatste gegevens van Sovjetwetenschappers is de poolas 1/298,3 korter dan de equatoriale as.

Stel dat we de afwijking van de vorm van de aarde ten opzichte van een bol op een bol met een diameter van 1 m. Als een bol op de evenaar een diameter heeft van precies 1 m, dan zou de poolas slechts 3,35 . moeten zijn mm korter! Dit is zo'n kleine waarde dat het niet met het oog kan worden gedetecteerd. De vorm van de aarde verschilt dus heel weinig van een bol.

Je zou kunnen denken dat de oneffenheden van het aardoppervlak, en vooral de bergtoppen, waarvan de hoogste Chomolungma (Everest) bijna 9 bereikt, kilometer, moet de vorm van de aarde sterk vervormen. Dat is het echter niet. Op de schaal van een wereldbol met een diameter van 1 m een berg van negen kilometer zal worden afgebeeld als een zandkorrel die eraan vastzit met een diameter van ongeveer 3/4 mm. Is het alleen door aanraking, en zelfs dan met moeite, dat dit uitsteeksel kan worden gedetecteerd. En vanaf de hoogte waarop onze satellietschepen vliegen, kan het alleen worden onderscheiden door het zwarte stipje van de schaduw die het werpt als de zon laag staat.

In onze tijd zijn de afmetingen en vorm van de aarde zeer nauwkeurig bepaald door de wetenschappers FN Krasovsky, AA Izotov en anderen. Hier zijn de cijfers die de grootte van de wereld weergeven volgens de metingen van deze wetenschappers: de lengte van de equatoriale diameter is 12,756.5 kilometer, lengte van polaire diameter - 12 713.7 kilometer.

Het gevolgde pad bestuderen kunstmatige satellieten Met de aarde kun je de grootte van de zwaartekracht op verschillende plaatsen boven het aardoppervlak bepalen met een nauwkeurigheid die op geen enkele andere manier zou kunnen worden bereikt. Dit zal ons op zijn beurt in staat stellen onze kennis van de grootte en vorm van de aarde verder te verfijnen.

Geleidelijke verandering in de vorm van de aarde

Omdat het echter mogelijk was om erachter te komen met behulp van dezelfde ruimtewaarnemingen en speciale berekeningen die op hun basis waren gemaakt, heeft de geoïde complexe weergave door de draaiing van de aarde en de ongelijke verdeling van massa's in aardkorst, maar heel goed (met een nauwkeurigheid van enkele honderden meters) wordt weergegeven door een omwentelingsellipsoïde met een polaire afplatting van 1: 293,3 (Krasovsky's ellipsoïde).

Desalniettemin werd tot voor kort als een vaststaand feit beschouwd dat dit kleine defect langzaam maar zeker wordt geëffend vanwege het zogenaamde proces van herstel van het zwaartekracht (isostatisch) evenwicht, dat ongeveer achttienduizend jaar geleden begon. Maar meer recentelijk begon de aarde weer af te vlakken.

Geomagnetische metingen, die sinds het einde van de jaren zeventig een integraal kenmerk zijn geworden van onderzoeksprogramma's voor satellietobservatie, hebben consequent de uitlijning van het zwaartekrachtveld van de planeet vastgelegd. In het algemeen leek de zwaartekrachtsdynamiek van de aarde, vanuit het oogpunt van de reguliere geofysische theorieën, behoorlijk voorspelbaar, hoewel er natuurlijk zowel binnen de mainstream als daarbuiten talloze hypothesen waren die de vooruitzichten op middellange en lange termijn van dit proces op verschillende manieren, evenals wat er gebeurde in vorig leven onze planeet. Heel populair tegenwoordig is bijvoorbeeld de zogenaamde pulsatiehypothese, volgens welke de aarde periodiek samentrekt en uitzet; Er zijn ook aanhangers van de "contract"-hypothese, die stelt dat op de lange termijn de omvang van de aarde zal afnemen. Er is geen eensgezindheid onder geofysici over in welke fase het proces van postglaciaal herstel van het zwaartekrachtsevenwicht zich momenteel bevindt: de meeste experts zijn van mening dat het bijna voltooid is, maar er zijn ook theorieën die stellen dat het nog ver van het einde is. of dat het al is gestopt.

Desalniettemin, ondanks de overvloed aan discrepanties, hadden wetenschappers tot het einde van de jaren 90 van de vorige eeuw nog steeds geen goede reden om te twijfelen dat het proces van postglaciale zwaartekrachtuitlijning springlevend is. Het einde van wetenschappelijke zelfgenoegzaamheid kwam nogal abrupt: na een aantal jaren de resultaten van negen verschillende satellieten te hebben gecontroleerd en opnieuw te controleren, kwamen twee Amerikaanse wetenschappers, Christopher Cox van Raytheon en Benjamin Chao, een geofysicus bij het Goddard Control Center ruimtevluchten NASA kwam tot een verrassende conclusie: sinds 1998 begon de "equatoriale dekking" van de aarde (of, zoals veel westerse media deze dimensie noemden, de "dikte") weer toe te nemen.
De sinistere rol van oceaanstromingen.

Het artikel van Cox en Chao, dat beweert "de ontdekking van een grootschalige herverdeling van de massa van de aarde", werd begin augustus 2002 gepubliceerd in het tijdschrift Science. Zoals de auteurs van de studie opmerken, "toonden langetermijnobservaties van het gedrag van het zwaartekrachtsveld van de aarde aan dat het postglaciale effect dat het de afgelopen jaren heeft afgevlakt, plotseling een krachtigere tegenstander had, ongeveer twee keer zo sterk als zijn zwaartekracht." Dankzij deze "mysterieuze tegenstander" begon de aarde opnieuw, zoals in het laatste "tijdperk van de Grote Icing", af te vlakken, dat wil zeggen dat sinds 1998 een toename van de massa van materie heeft plaatsgevonden in het evenaargebied, terwijl het uitstroomt vanuit de poolgebieden.

Aardgeofysici hebben nog geen directe meetmethoden om dit fenomeen te detecteren, dus moeten ze in hun werk gebruik maken van indirecte gegevens, voornamelijk de resultaten van ultraprecieze lasermetingen van veranderingen in baanbanen van satellieten die optreden onder invloed van fluctuaties in de zwaartekracht van de aarde veld. Dienovereenkomstig, sprekend over "waargenomen verplaatsingen van de massa's van de terrestrische materie", gaan wetenschappers ervan uit dat zij verantwoordelijk zijn voor deze lokale zwaartekrachtfluctuaties. De eerste pogingen om dit vreemde fenomeen te verklaren werden ondernomen door Cox en Chao.

De versie van elk ondergronds fenomeen, bijvoorbeeld de stroom van materie in het magma of de kern van de aarde, lijkt volgens de auteurs van het artikel nogal twijfelachtig: om dergelijke processen een significant zwaartekrachteffect te laten hebben, veel meer lange tijd dan een belachelijke vier jaar volgens wetenschappelijke maatstaven. Als mogelijke redenen voor de verdikking van de aarde langs de evenaar noemen ze drie belangrijke: oceanische invloed, smelten van pool- en hoogbergijs en bepaalde 'processen in de atmosfeer'. Ze verwerpen echter ook onmiddellijk de laatste groep factoren - regelmatige metingen van het gewicht van de atmosferische kolom geven geen reden voor verdenking van de betrokkenheid van bepaalde luchtverschijnselen bij het optreden van het ontdekte zwaartekrachtfenomeen.

Cox en Chao lijken niet zo eenduidig ​​te zijn als de hypothese van de mogelijke invloed op de equatoriale zwelling van het smeltproces van ijs in de Arctische en Antarctische zones. Dit proces is als: essentieel onderdeel van de beruchte globale opwarming van het wereldklimaat kan natuurlijk tot op een of andere graad verantwoordelijk zijn voor de overdracht van aanzienlijke massa's materie (voornamelijk water) van de polen naar de evenaar, maar theoretische berekeningen van Amerikaanse onderzoekers laten zien dat in om ervoor te zorgen dat het de bepalende factor zou zijn (in het bijzonder, "blokkeerde" de gevolgen van de duizendjarige "groei van het positieve reliëf"), zou de afmeting van het "virtuele blok ijs" dat sinds 1997 jaarlijks werd gesmolten 10x10x5 moeten zijn kilometer! Er is geen empirisch bewijs dat het proces van het smelten van ijs in de Arctische en Antarctische wateren afgelopen jaren zo'n schaal zou kunnen aannemen, hebben geofysici en meteorologen niet. Volgens de meest optimistische schattingen is het totale volume van gesmolten ijsschotsen minstens een orde van grootte kleiner dan deze "superijsberg", dus zelfs als het enig effect zou hebben op de toename van de equatoriale massa van de aarde, zou dit effect nauwelijks zo belangrijk zijn.

Als de meest waarschijnlijke reden voor de plotselinge verandering in het zwaartekrachtsveld van de aarde, beschouwen Cox en Chao tegenwoordig de oceanische impact, dat wil zeggen dezelfde overdracht van grote volumes van de watermassa van de Wereldoceaan van de polen naar de evenaar, die echter wordt niet zozeer geassocieerd met het snel smelten van ijs, maar wel met enkele niet helemaal verklaarbare scherpe fluctuaties in oceaanstromingen die zich de afgelopen jaren hebben voorgedaan. Bovendien, zoals experts geloven, is de belangrijkste kandidaat voor de rol van een verstoorder van zwaartekrachtsrust de Stille Oceaan, meer bepaald de cyclische bewegingen van enorme watermassa's van de noordelijke naar de zuidelijke.

Als deze hypothese juist blijkt te zijn, kan de mensheid in de zeer nabije toekomst te maken krijgen met zeer ernstige veranderingen in het mondiale klimaat: de sinistere rol van oceaanstromingen is bekend bij iedereen die min of meer bekend is met de basisprincipes van de moderne meteorologie (die is één El Niño waard). Toegegeven, de veronderstelling dat de plotselinge zwelling van de aarde langs de evenaar een gevolg is van de klimaatrevolutie die al in volle gang is, lijkt heel logisch. Maar over het algemeen is het nog steeds nauwelijks mogelijk om deze wirwar van oorzaak-gevolgrelaties echt te begrijpen op basis van nieuwe sporen.

Het overduidelijke gebrek aan begrip van de aanhoudende "zwaartekrachtaanvallen" wordt perfect geïllustreerd door een klein fragment van het interview van Christopher Cox zelf met de correspondent van de nieuwsdienst van het tijdschrift Nature, Tom Clark: één ding: de "gewichtsproblemen" van onze planeet zijn waarschijnlijk tijdelijk en niet een direct gevolg van menselijke activiteit." Echter, voortzetting van deze verbale evenwichtsoefening, stelt de Amerikaanse wetenschapper meteen nogmaals voorzichtig vast: "Het lijkt erop dat vroeg of laat alles weer "normaal" zal worden ", maar misschien vergissen we ons in deze score."



De bijdrage van Eratosthenes aan de ontwikkeling van de geografie, de grote Griekse wiskundige, astronoom, geograaf en dichter, wordt in dit artikel beschreven.

Eratosthenes' bijdrage aan de geografie. Wat ontdekte Eratosthenes?

De wetenschapper was een tijdgenoot van Aristarchus van Samos en Archimedes, die in de 3e eeuw voor Christus leefde. e. Hij was een encyclopedisch geleerde, bibliotheekhouder in Alexandrië, filosoof, correspondent en vriend van Archimedes. Hij werd ook beroemd als landmeter en geograaf. Het is logisch dat hij zijn kennis in één werk samenvat. En welk boek schreef Eratosthenes? Ze zouden er niet van hebben geweten als Strabo's "Geografie", die het noemde, en de auteur ervan, die de omtrek van de aardbol heeft gemeten, er niet waren geweest. En dit is het boek "Geografie" in 3 delen. Daarin schetste hij de fundamenten van systematische geografie. Bovendien behoren de volgende verhandelingen tot zijn hand - "Chronography", "Platonist", "On Averages", "On Ancient Comedy" in 12 boeken, "Revenge, of Hesiod", "On Elevation". Helaas kwamen ze in kleine stukjes bij ons.

Wat ontdekte Eratosthenes in de geografie?

De Griekse wetenschapper wordt terecht beschouwd als de vader van de geografie. Dus wat deed Eratosthenes om deze eretitel te verdienen? Allereerst is het vermeldenswaard dat hij het was die de term 'geografie' in zijn moderne betekenis in de wetenschappelijke circulatie introduceerde.

Hij is eigenaar van de creatie van wiskundige en fysieke geografie. De wetenschapper suggereerde de volgende veronderstelling: als je vanuit Gibraltar naar het westen vaart, kun je India bereiken. Daarnaast probeerde hij de grootte van de zon en de maan te berekenen, bestudeerde hij verduisteringen en liet hij zien hoe de lengte van de uren daglicht afhangt van de geografische breedtegraad.

Hoe heeft Eratosthenes de straal van de aarde gemeten?

Om de straal te meten, gebruikte Eratosthenes berekeningen op twee punten - Alexandrië en Syene. Hij wist dat op 22 juni, op de dag van de zomerzonnewende, het hemellichaam precies om 12.00 uur de bodem van de bronnen verlicht. Als de zon op haar hoogste punt staat in Syene, staat ze 7,2° achter in Alexandrië. Om het resultaat te krijgen, moest hij de zenit-afstand van de zon veranderen. En welk hulpmiddel heeft Eratosthenes + gebruikt om de maat te bepalen? Het was een skafis - een verticale paal, bevestigd op de bodem van een halve bol. Het inbrengen verticale positie, kon de wetenschapper de afstand van Syene tot Alexandrië meten. Het is gelijk aan 800 km. Door het zenitverschil tussen de twee steden te vergelijken met de algemeen aanvaarde cirkel van 360 °, en de zenitafstand met de omtrek van de aarde, maakte Erastosthenes een verhouding en berekende de straal - 39.690 km. Hij vergiste zich slechts een beetje, moderne wetenschappers hebben berekend dat het 40.120 km is.