Говорят, что вот такая …
Впрочем, гипотеза о том, что наша планета имеет форму шара, существовала очень давно. Первым эту мысль высказал ещё в VI веке до нашей эры древнегреческий философ и математик Пифагор. Другой философ, Аристотель, живший в Древней Греции двумя веками позже, привёл наглядные доказательства шарообразности: ведь во время лунных затмений Земля отбрасывает на Луну тень именно круглой формы!
Постепенно идея о том, что Земля - шар, висящий в пространстве и ни на что не опирающийся, распространялась всё шире. Прошли века, людям давно известно, что Земля не плоская и не покоится на китах или слонах… Мы обошли вокруг света, пересекли наш шарик буквально во всех направлениях, облетели его на самолёте, сфотографировали из космоса. Мы даже знаем, почему не только наша, но и все другие планеты, и Солнце, и звёзды, и Луна, и другие большие спутники именно «круглые», а не какой-нибудь другой формы. Ведь они большие, обладают огромной массой. Их собственная сила тяготения - гравитация - стремится придать небесным телам форму шара.
Если бы даже объявилась некая сила, большая, чем гравитация, которая придала бы Земле форму, скажем, чемодана, кончилось бы всё равно тем же: как только бы действие этой силы прекратилось, сила тяготения начала бы снова собирать Землю в шар, «втягивая» выступающие части, пока все точки поверхности не оказались бы на равном расстоянии от центра.
Давайте продолжим размышления на эту тему …
Не шар!
Ещё в XVII веке знаменитый физик и математик Ньютон, сделал смелое предположение, что Земля - никакой не шар, вернее, не совсем шар. Предположил - и математически это доказал.
Ньютон «пробурил» (разумеется, мысленно!) до центра планеты два сообщающихся канала: один от Северного полюса, другой - от экватора, и «заполнил» их водой. Расчёты показали, что вода установилась на разных уровнях. Ведь в полярном колодце на воду действует только сила тяготения, а в экваториальном - ей ещё противостоит центробежная сила. Учёный утверждал: для того чтобы оба столба воды оказывали на центр Земли одинаковое давление, то есть чтобы они имели равный вес, уровень воды в экваториальном колодце должен бы быть выше - по подсчётам Ньютона на 1/230 от среднего радиуса планеты. Иными словами, расстояние от центра до экватора больше, чем до полюса.
Чтобы проверить расчёты Ньютона, Парижская академия наук отправила в 1735 - 1737 годах две экспедиции: в Перу и в Лапландию. Участники экспедиции должны были измерить дуги меридиана - по 1 градусу каждая: одну - в экваториальных широтах, в Перу, другую - в полярных, в Лап ланд ни. После обработки данных экспедиций, руководитель северной, геодезист Пьер-Луи Мопертюи, объявил, что Ньютон прав: Земля сжата у полюсов! Это открытие Мопертюи увековечил Вольтер в… эпиграмме:
Посланец физики, отважный мореход,
Преодолев и горы, и моря.
Влача квадрант средь снега и болот,
Почти что превратившись в лопаря.
Узнал ты после множества потерь.
Что знал Ньютон, не выходя за дверь.
Напрасно Вольтер был столь язвителен: разве наука может существовать без экспериментальных подтверждений её теорий?!
Как бы то ни было, теперь мы точно знаем, что Земля сплюснута у полюсов (если угодно - растянута у экватора). Растянута, впрочем, совсем немного: полярный радиус составляет 6357 км, а экваториальный - 6378 км, всего на 21 км больше.
Похожа на грушу?
Однако можно ли назвать Землю пусть не шаром, но «сплюснутым» шаром, а именно эллипсоидом вращения? Ведь, как мы знаем, рельеф у неё неровный: есть горы, есть и впадины. Кроме того, на неё действуют силы притяжения других небесных тел, в первую очередь Солнца и Луны. Пусть их влияние невелико, но всё-таки Луна способна на несколько метров искривлять форму жидкой оболочки Земли - Мирового океана, - создавая приливы и отливы. Значит - в разных точках радиусы «вращения» разные!
К тому же на севере находится «жидкий» океан, а на юге - «твёрдый» материк, покрытый льдом - Антарктида. Получается, что Земля имеет не совсем правильную форму, напоминает грушу, вытянутую к Северному полюсу. А по большому счёту поверхность её настолько сложна, что вообще не поддаётся строгому математическому описанию. Поэтому для формы Земли учёные предложили особое название - геоид. Геоид является неправильной стереометрической фигурой. Его поверхность приблизительно совпадает с гладью Мирового океана и продолжается на материковой части. Та самая «высота над уровнем моря», которую указывают в атласах и словарях, отсчитывается именно от этой поверхности геоида.
Ну и по научному:
Гео́ид (от др.-греч. γῆ - Земля и др.-греч. εἶδος - вид, буквально - «нечто подобное Земле») - выпуклая замкнутая поверхность, совпадающая с поверхностью воды в морях и океанах в спокойном состоянии и перпендикулярная к направлению силы тяжести в любой ее точке. Геометрическое тело, отклоняющееся от фигуры вращения Эллипсоид вращения и отражающее свойства потенциала силы тяжести на Земле (вблизи земной поверхности), важное понятие в геодезии.
1. Мировой океан
2. Земной эллипсоид
3. Отвесные линии
4. Тело Земли
Геоид определяется как эквипотенциальная поверхность земного поля тяжести (уровенная поверхность), приблизительно совпадающая со средним уровнем вод Мирового океана в невозмущённом состоянии и условно продолженная под материками. Отличие реального среднего уровня моря от геоида может достигать 1 м.
По определению эквипотенциальной поверхности, поверхность геоида везде перпендикулярна отвесной линии.
Геоид не геоид!
Если быть совсем честными, стоит признаться, что из-за различия температуры в разных точках планеты и солёности океанов и морей, атмосферного давления и прочих факторов поверхность водной глади не совпадает по форме даже с геоидом, а имеет отклонения. Например, на широте Панамского канала разница уровней Тихого и Атлантического океанов составляет 62 см.
На форме Земного шара сказываются и сильные землетрясения. Одно из таких 9-балльных землетрясений произошло 26 декабря 2004 года в Юго-Восточной Азии, на Суматре. Профессора Миланского университета Роберто Сабадини и Джорджио Далла Виа считают, что оно оставило «шрам» на гравитационном поле планеты, в результате чего геоид существенно прогнулся. Чтобы проверить это предположение, европейцы намерены отправить на орбиту новый спутник GOCE, оснащённый современной высокочувствительной аппаратурой. Надеемся, что вскоре он пришлёт нам точную информацию о том, какую форму имеет Земля сегодня.
и еще немного интересного про Землю: например вот Когда узнали, что Земля круглая? или Когда впервые сфотографировали Землю из космоса . А вот вы знаете например Почему материки и части света так называются? и еще вот недавно сообщали, что
+
Оригинал взят у masterok
в
Давно потерянный континент обнаружен на дне Индийского океана
В начале 2013 года геологами были найдены доказательства того, что под океаном, между Мадагаскаром и Индией, разбросаны затопленные остатки древнего микроконтинента.
Доказательством стала находка на Маврикии - вулканическом острове, лежащем примерно в 900 км к востоку от Мадагаскара. Тамошним старейшим базальтам около 8,9 млн лет, утверждает геолог Бьёрн Ямтвейт из Университета Осло (Норвегия). Но тщательный анализ песка с двух местных пляжей позволил выявить где-то двадцать цирконов - кристалликов силиката циркония, которые обладают высокой стойкостью к эрозии и химическим изменениям. Они намного древнее.
Эти цирконы образовались в гранитах и других вулканических породах по крайней мере 660 млн лет назад. Одному из кристаллов не меньше 1,97 млрд лет.
Г-н Ямтвейт и его коллеги предполагают, что породы, содержащие эти цирконы, возникли во фрагментах древней континентальной коры, находящейся под Маврикием. По-видимому, сравнительно недавние извержения вулканов доставили осколки коры на поверхность, где цирконы оказались среди песка в результате эрозии.
Исследователи подозревают также, что под дном Индийского океана лежит множество фрагментов той континентальной коры. Анализ гравитационного поля Земли выявил несколько областей, где океаническая кора намного толще обычного - 25–30 км вместо привычных 5–10 км.
Эта аномалия может оказаться остатками суши, которую учёные предлагают назвать Мавриция (Mauritia). Вероятно, она разделилась с Мадагаскаром, когда тектонический рифтогенез и растяжение морского дна заставили Индийский субконтинент начать движение из южной части Индийского океана в северо-восточном направлении. Последующее растяжение и истончение коры в этой области привело к опусканию фрагментов Мавриции, которые на тот момент состояли из острова или архипелага общей площадью примерно в три Крита.
Учёные выбрали для анализа песок, а не местные породы, дабы убедиться, что цирконы, нечаянно застрявшие в дробильном оборудовании после предыдущих исследований, не загрязнили свежие образцы.
«В песке мы нашли циркон, — говорит профессор университета Осло Тронд Торсвик, возглавлявший исследование, — который обычно содержится в континентальной коре. Причем, найденные нами цирконы очень и очень древние».
Ближайшее обнажение континентальной коры, где ещё можно найти цирконы Мавриции, находится глубоко под водой. Кроме того, цирконы добыты в таких местах Маврикия, куда люди практически не заходят и едва ли могли принести их с собой. В то же время кристаллы слишком велики, чтобы их мог доставить туда ветер.
Примерно, 85 миллионов лет назад, приводит Би-би-си слова профессора Торсвика, когда Индия начала отделяться от Мадагаскара, микроконтинент сломался и ушел под воду. Сохранились лишь незначительные его остатки, например, Сейшелы.
«Нам нужны данные сейсмологического характера, чтобы получить сведения о геологической структуре находящейся на дне океана породы», — пояснил профессор Торсвик.
«Или же можно начать раскопки на дне океана, но это будет стоить колоссальных денег», — подчеркнул он.
Родиния — суперконтинент, который, как считается, образовался около миллиарда лет назад. В то время Земля состояла из одной гигантской части суши и одного гигантского океана. Родиния считается древнейшим из известных суперконтинентов, однако его позиция и очертания до сих пор остаются предметом споров ученых и экспертов.
Вот самая распространенная версия:
Когда-то мы могли бы (если бы жили в то время, конечно) пешком дойти от Австралии до Северной Америки. Многие жившие в то время существа не раз совершали такие переходы. В то время как тяжелые железосодержащие породы погружались глубже, за несколько сотен миллионов лет формируя ядро, легкие каменистые породы, поднимаясь на поверхность, образовывали кору. Гравитационное сжатие и радиоактивный распад еще сильнее нагревали внутренние области Земли. В связи с возрастанием температуры от поверхности к центру нашей планеты возникали фокусы напряженности на границе с корой (там, где конвективные кольца мантийного вещества сходятся в восходящий поток.)
Под воздействием течений мантии литосферные плиты находятся в постоянном движении, отсюда возникают вулканы, землетрясения и дрейф материков. Континенты смещаются относительно друг друга непрерывно, но, так как скорость их смещения равна примерно 1 сантиметр в год, мы не замечаем этого движения. Тем не менее, если сравнить положения материков через миллиарды лет, сдвиги становятся ощутимыми. Теория дрейфа материков впервые была выдвинута в 1912 г. немецким географом Альфредом Вегенером, когда он заметил, что границы Африки и Южной Америки похожи, будто кусочки одной мозаики. Позже, после исследования дна океана, его теория подтвердилась. Кроме того, был сделан вывод о том, что Северный и Южный магнитные полюса за последние 10 миллионов лет менялись местами 16 раз! Наша планета формировалась постепенно: исчезло многое, что было раньше, а сейчас есть то, что отсутствовало в прошлом. Не сразу на планете появился и свободный кислород. До протерозоя, несмотря на то, что жизнь на планете уже была, атмосфера состояла лишь из углекислого газа, сероводорода, метана и аммиака. Учеными были найдены древнейшие отложения, явно не подвергавшиеся окислению.
Например, речная галька из пирита, который отлично реагирует с кислородом. Если этого не произошло, значит, кислорода к тому времени еще не было. Кроме того, 2 миллиарда лет назад вообще отсутствовали потенциальные источники, способные вырабатывать кислород. И по сей день исключительным источником кислорода в атмосфере являются фотосинтезирующие организмы. В начале истории Земли вырабатываемый архейскими анаэробными микроорганизмами кислород почти сразу тратился на окисление растворенных соединений, горных пород и газов в атмосфере. Молекулярного кислорода почти не существовало; он, кстати, был ядовит для большинства существовавших в то время организмов. К началу палеопротерозойской эры все поверхностные породы и газы в атмосфере уже были окислены, и кислород оставался в атмосфере в свободном виде, что привело к кислородной катастрофе. Ее значение в том, что она глобально изменила положение сообществ на планете.
Если раньше большую часть Земли населяли анаэробные организмы, то есть те, которым не нужен кислород и для которых он является ядовитым, то теперь эти организмы отошли на второй план. Первое же место заняли те, кто раньше был в меньшинстве: аэробные организмы, раньше существовавшие лишь на ничтожно малом пространстве скопления свободного кислорода, теперь смогли «расселиться» по всей планете, за исключением тех небольших участков, где кислорода было недостаточно. Над азотно-кислородной атмосферой образовался озоновый экран, и космические лучи почти прекратили пробиваться к поверхности Земли. Следствием этого является уменьшение парникового эффекта и глобальное изменение климата. 1,1 миллиардов лет назад на нашей планете был один гигантский континент – Роди́ния (от русск. Родина) и один океан – Миро́вия (от русск. мировой). Этот период называют «ледяным миром», так как на нашей планете в то время было очень холодно. Родиния считается древнейшим материком на планете, однако существуют предположения, что до нее существовали еще континенты.
Родиния распалась 750 миллионов лет назад, по-видимому, из-за восходящих тепловых потоков в земной мантии, которые вздували отдельные области суперконтинента, растягивая кору и заставляя ее ломаться в этих местах. Хотя живые организмы существовали до разлома Родинии, но только в кембрийском периоде начали появляться животные с минеральным скелетом, пришедшим взамен мягких тел. Это время иногда называют «кембрийским взрывом», в этот же момент сформировался следующий суперконтинент – Пангея (греч. Πανγαία – всеземля). Совсем недавно, 150-220 миллионов лет назад (а для Земли это совсем ничтожный возраст) Пангея распалась на Гондвану, «собранную» из современных Южной Америки, Африки, Антарктиды, Австралии и острова Индостан, и Лавразию – второй суперконтинет, состоящий из Евразии и Северной Америки. Спустя десятки миллионов лет, Лавразия раскололась на Евразию и Северную Америку, которые, как известно, существуют и по сей день. А еще через 30 миллионов лет Гондвана разделилась на Антарктиду, Африку, Южную Америку, Австралию и Индию, которая является субконтинентом, то есть имеет собственную континентальную плиту. Движение материков продолжается и сейчас.
Предположительно, наши континенты вновь столкнутся и образуют новый суперконтинент, которому уже дали имя – Пангея Ультима. Термин Pangaea Ultima и саму теорию о появлении материка придумал американский геолог Кристофер Скотезе, который, используя различные методы расчета движения литосферных плит, установил, что слияние может произойти где-то через 200 миллионов лет. Последняя Пангея, как иногда называют этот континент в России, будет почти вся покрыта пустынями, а на северо-западе и юго-востоке будут находиться огромные горные хребты. .
January 31st, 2014
Как плоская истёртая монета,
На трёх китах покоилась планета.
И жгли учёных-умников в кострах -
Тех, что твердили: «Дело не в китах».
Н.Олев
Выйдя на улицу и оглядевшись вокруг, любой может убедиться: Земля плоская. Есть, конечно, возвышенности и впадины, горы и овраги. Но в целом ясно видно: плоская, по краям покатая. Древние с этим давно разобрались. Они видели, как караван скрывается за горизонтом. Поднимаясь на гору, наблюдатели замечали, что горизонт расширяется. Отсюда следовал неизбежный вывод: поверхность Земли представляет собой полусферу. У Фалеса Земля плавает, как кусок дерева, в бескрайнем океане.
Когда же эти представления изменились? В XIX веке утвердился ложный тезис, тиражирующийся до сих пор, что люди считали Землю плоской до великих географических открытий.
Так, в пособии для учителей «Уроки по окружающему миру» 2007 года говорится: «Долгое время древние люди считали Землю плоской, лежащей на трёх китах или трёх слонах и прикрытой куполом неба… Над учёными, выдвинувшими гипотезу о шарообразной форме Земли, смеялись, их преследовала церковь. Первым в эту гипотезу поверил мореплаватель Христофор Колумб… Учитель может рассказать детям о том, что первым, кто своими глазами увидел, что Земля не плоская, был космонавт Юрий Гагарин».
На самом деле, уже в III веке до н.э. древнегреческий учёный Эратосфен Киренский (ок. 276-194 до н.э.) не только твёрдо знал, что Земля — шар, но и сумел измерить радиус Земли, получив величину 6311 км — с ошибкой не более 1 процента!
Около 250 года до нашей эры греческий ученый Эратосфен впервые довольно точно измерил земной шар. Эратосфен жил в Египте в городе Александрия. Он догадался сравнить высоту Солнца (или его угловое расстояние от точки над головой, зенита, которое так и называется - зенитное расстояние ) в один и тот же момент времени в двух городах - Александрии (на севере Египта) и Сиене (ныне Асуан, на юге Египта). Эратосфену было известно, что в день летнего солнцестояния (22 июня) Солнце в полдень освещает дно глубоких колодцев. Следовательно, в это время Солнце находится в зените. Но в Александрии в этот момент Солнце не бывает в зените, а отстоит от него на 7,2°.
Такой результат Эратосфен получил, изменяя зенитное расстояние Солнца с помощью своего несложного угломерного инструмента - скафиса. Это просто вертикальный шест - гномон, укрепленный на дне чаши (полусферы). Скафис устанавливают так, чтобы гномон принимал строго вертикальное положение (направлен в зенит) Освещенный солнцем шест отбрасывает тень на разделенную на градусы внутреннюю поверхность скафиса.
Так вот в полдень 22 июня в Сиене гномон тень не отбрасывает (Солнце в зените, его зенитное расстояние равно 0°), а в Александрии тень от гномона, как видно по шкале скафиса, отмечала деление 7,2°. Во времена Эратосфена расстояние от Александрии до Сиена считали равным 5000 греческих стадий (примерно 800 км). Зная все это, Эратосфен сопоставил дугу в 7,2° со всей окружностью в 360° градусов, а расстояние 5000 стадий - со всей окружностью земного шара (обозначим ее буквой X) в километрах. Тогда из пропорции получилось, что Х = 250 000 стадий, или примерно 40 000 км (представьте себе, это так и есть!).
Если вам известно, что длина окружности равна 2πR, где R - радиус окружности (а π ~ 3,14), зная длину окружности земного шара, легко найти его радиус (R):
Замечательно, что Эратосфену удалось очень точно измерить Землю (ведь и сегодня считают, что средний радиус Земли 6371 км! ).
А ещё за сто лет до него Аристотель (384-322 до н.э.) привёл три классических доказательства шарообразности Земли.
Во-первых, при лунных затмениях край тени, отбрасываемой Землёй на Луну, всегда является дугой окружности, а единственное тело, способно давать такую тень при любом положении и направлении источника света, есть шар.
Во-вторых, корабли, удаляясь в море от наблюдателя, не постепенно теряются из виду за счёт далёкого расстояния, а почти мгновенно как бы «тонут», исчезая за линией горизонта.
И, в-третьих, некоторые звёзды можно увидеть только из определённых частей Земли, а для других наблюдателей они не видны никогда.
Но и Аристотель не был первооткрывателем шарообразности Земли, а только лишь привёл неопровержимые доказательства факта, о котором было известно ещё Пифагору Самосскому (ок. 560-480 до н.э.). Сам же Пифагор, возможно, опирался на свидетельства не учёного, а простого моряка Скилака Кариандского, который в 515 году до н.э. сделал описание своих плаваний по Средиземноморью.
А как же церковь?
Было решение об осуждении гелиоцентрической системы, утверждённое в 1616 году папой Павлом V. А вот преследования сторонников шарообразности Земли в христианских церквях не было. О том, что «раньше» церковь представляла Землю стоящей на китах или слонах, придумали в XIX веке.
Кстати, за что действительно сожгли Джордано Бруно.
И всё-таки церковь отметилась в вопросе о форме Земли.
Из 265 человек, которые 20 сентября 1519 года отправились в кругосветное путешествие под водительством Магеллана, только 18 матросов 6 сентября 1522 года вернулись на последнем из кораблей, больные и истощённые. Вместо почестей команде досталось публичное покаяние за один потерянный день в результате движения по часовым поясам вокруг Земли в западном направлении. Так католическая церковь наказала героическую команду за ошибку в праздновании церковных дат.
Этот парадокс кругосветных путешествий долгое время не осознавался в обществе. В романе Жюля Верна «Вокруг света за 80 дней» Филеас Фогг в силу незнания едва не лишился всего состояния. В «Науке и жизни» 80-ых описываются конфликты команд, вернувшихся из «кругосветки», с бухгалтерией, не желающей оплачивать лишний день командировки.
Заблуждения и примитивные представления живучи не только в церкви.
Стоит наверное еще отметить один момент, дело в том, что фигура Земли отличается от шара.
Об этом ученые стали догадываться еще в XVIII веке, но какова в действительности Земля - сжата она у полюсов или у экватора - выяснить было трудно. Чтобы разобраться в этом, Французской академии наук пришлось снарядить две экспедиции. В 1735 году одна из них отправилась проводить астрономические и геодезические работы в Перу и занималась этим в экваториальном районе Земли около 10 лет, а другая, лапландская, трудилась в 1736–1737 годах вблизи Северного полярного круга. В результате выяснилось, что длина дуги одного градуса меридиана неодинакова у полюсов Земли и у ее экватора. Градус меридиана оказался у экватора длиннее, чем в высоких широтах (111,9 км и 110,6 км). Так может быть лишь в том случае, если Земля сжата у полюсов и представляет собой не шар, а тело, близкое по форме к сфероиду. У сфероида полярный радиус меньше экваториального (у земного сфероида полярный радиус короче экваториального почти на 21 км ).
Полезно знать, что великий Исаак Ньютон (1643–1727) предвосхитил результаты экспедиций: он сделал правильный вывод о том, что Земля сжата, потому наша планета вращается вокруг оси. Вообще, чем быстрее вращается планета, тем больше должно быть ее сжатие. Поэтому, например, сжатие Юпитера больше, чем Земли (Юпитер успевает сделать оборот вокруг оси по отношению к звездам за 9 ч 50 мин, а Земля только за 23 ч 56 мин).
И еще. Истинная фигура Земли очень сложна и отличается не только от шара, но и от сфероида вращения. Правда, в данном случае речь идет о разнице не в километры, а …метры! Подобным тщательным уточнением фигуры Земли ученые занимаются по сей день, используя для этой цели специально проводимые наблюдения с искусственных спутников Земли. Так что вполне возможно, что в решении задачи, за которую давным-давно взялся Эратосфен, когда-нибудь и вам придется принять участие. Это очень нужное людям дело.
Какой же лучше всего запомнить вам фигуру нашей планеты? Думаю, что пока достаточно, если вы будете представлять Землю в виде шара с надетым на него «дополнительным поясом», своего рода «нашлепкой» на область экватора. Такое искажение фигуры Земли, превращающее ее из шара в сфероид, имеет немалые последствия. В частности, из-за притяжения Луной «дополнительного пояса» земная ось примерно за 26 000 лет описывает в пространстве конус. Это движение земной оси называется прецессионным. В результате роль Полярной звезды, которая сейчас принадлежит α Малой Медведицы, поочередно играют некоторые другие звезды (ею в будущем станет, например, α Лиры - Вега). Кроме того, из-за такого (прецессионного ) движения земной оси знаки Зодиака все больше и больше не совпадают с соответствующими созвездиями. Другими словами, через 2000 лет после эпохи Птолемея «знак Рака», например, уже не совпадает с «созвездием Рака» и т. д. Впрочем, современные астрологи стараются не обращать на это внимания…
А откуда же взялось это дурацкое представление о плоской Земле на трёх слонах/китах?
Нприме Фалес считал, что Земля плавает в воде, как кусок дерева. Анаксимандр представлял Землю в виде цилиндра (при этом указывал, что его диаметр ровно втрое больше высоты), на верхнем торце которого живут люди. Анаксимен считал, что Солнце и Луна такие же плоские, как и Земля, но поправил Анаксимандра, указав, что Земля хотя и плоская, но в плане не круглая, а прямоугольная, и не плавает в воде, а поддерживается сжатым воздухом. Гекатей на основе представлений Анаксимандра составил географическую карту. Анаксагор и Эмпедокл на это основоположникам ничего не возражали, считая такие представления не противоречащими физическим законам. Левкипп, считая Землю плоской, а атомы — падающими перпендикулярно этой плоскости в одном направлении, не мог понять, как же тогда атомы могут соединяться друг с другом, образуя тела — и говорил, что нет, атомы в своём падении должны хоть как-то, хоть чуть-чуть отклоняться. Демокрит в защиту плоской Земли приводил следующий довод: если бы Земля была шаром, то солнце, заходя и восходя, пересекалось бы горизонтом по дуге окружности, а не по прямой линии, как на самом деле. Эпикур решил мучившую Левкиппа проблему падения атомов на плоскую Землю, приписав атомам свободу воли, в силу которой они по своему хотению отклоняются и соединяются.
Очевидно, эти древнегреческие учёные-атеисты-материалисты опирались на мифологические представления, изложенные поэтическим языком у Гомера и Гесиода в 7-8 веках до н.э. Аналогичные мифы о плоской Земле были у индусов, шумеров, египтян, скандинавов. Но лезть ещё дальше туда мне не хочется — я пишу совсем о другом. Как курьёз можно отметить книгу «Христианская топография» Косьмы Индикоплова, написанную между 535 и 547 годами, в которой автор представляет Землю в виде плоского прямоугольника, накрытого выпуклой крышей неба — этакий ларец-сундук. Эта книга была сразу же раскритикована современником Косьмы Иоанном Грамматиком (ок. 490-570), который тогда приводил в качестве обоснования шарообразности Земли те же цитаты из Библии, что и я. Официальная же Церковь в этот спор о форме Земли не вмешивалась, её намного больше волновали еретические взгляды спорящих — Косьма был несторианином, а Иоанн тритеистом и монофиситом. Василий Великий неодобрительно относился к подобным спорам, считая сам их предмет не относящимся к вопросам веры.
Если же заняться поисками слонов/китов, то в первую очередь можно обратиться к популярному в своё время произведению славянской народно-духовной литературы — «Голубиной книге», где есть стих: «На семи китах земля основана». Народное предание о Голубиной книге восходит к «книге за семью печатями» в 5-й главе Откровения Иоанна Богослова, а стих про китов заимствован из апокрифа «Беседа трёх святителей». Выдающийся собиратель славянского фольклора А.Н.Афанасьев писал: «Между нашим простонародьем существует предание, что мир стоит на спине колоссального кита, и когда чудовище это, подавляемое тяжестью земного круга, поводит хвостом, – то бывает землетрясение. Иные утверждают, что исстари подпорою земли служили четыре кита, что один из них умер, и смерть его была причиною всемирного потопа и других переворотов во вселенной; когда же умрут и остальные три, в то время наступит кончина мира. Землетрясение бывает оттого, что киты, отлежав бока, повертываются на другую сторону. Рассказывают еще, что в начале было семь китов; но когда земля отяжелела от грехов человеческих, то четыре ушли в пучину эфиопскую, а во дни Ноя и все туда уходит. И поэтому случился всеобщий потоп». Некоторые лингвисты подозревают, что на самом деле морские животные тут ни при чём, а речь идёт о закреплении Земли по её четырём краям, поскольку в древнеславянском языке корень «кит» означал «край». В таком случае мы опять возвращаемся к Косьме Индикоплову, чья курьёзная книга о прямоугольной Земле была весьма популярна на Руси у простого народа.
«Общества плоской Земли»
Ну и, чтобы под конец повеселить утомлённого читателя, укажу на такой уже не курьёз, а полный маразм, как существование в наше просвещённое время «Общества плоской Земли». Впрочем, «Общество плоской Земли» существовало с 1956 года по начало XXI века и насчитывало в свои лучшие времена до 3 000 членов. Фотографии Земли из космоса они считали подделками, прочие факты – заговором властей и учёных.
У истоков Общества плоской Земли стоял английский изобретатель Сэмюэл Роуботэм (1816-1884), который в 19-м веке доказывал плоскую форму Земли. Его последователи основали Вселенское зететическое общество. В США идеи Роуботэма были восприняты Джоном Александром Доуи, основавшим в 1895 году Христианскую католическую апостольскую церковь. В 1906 году главой церкви стал заместитель Доуи Уилбур Гленн Волива, который отстаивал и пропагандировал плоскую форму Земли до своей смерти в 1942 году. В 1956 году Сэмюэл Шентон возродил Всемирное зететическое общество под названием Международное общество плоской Земли. На посту президента общества в 1971 году его сменил Чарльз Джонсон. За три десятилетия президентства Джонсона число сторонников общества значительно увеличилось: от нескольких членов до приблизительно 3000 человек из разных стран. Общество распространяло информационные бюллетени, листовки и тому подобную литературу, в которой отстаивалась модель плоской Земли. В лице своих руководителей общество утверждало, что высадка человека на Луну была мистификацией, снятой в Голливуде по сценарию Артура Кларка либо Стенли Кубрика. Чарльз Джонсон умер в 2001 году, и в настоящий момент дальнейшее существование Международного общества плоской Земли находится под вопросом. По заявлениям сторонников общества, все правительства Земли заключили мировой заговор с целью обмануть людей. Когда Сэмюэлю Шентону показали фотографии Земли с орбиты и спросили, что он о них думает, тот ответил: «Легко заметить, как фотографии такого сорта могут одурачить несведущего человека».
Даже в то время, когда ученые научились клонировать животных, отправили человека в космос и узнали, что гравитационные волны колеблются в пространстве и времени, все еще есть люди, которые опровергают тот факт, что Земля - это сфера (хотя и немного неправильной формы), и продолжают утверждать, что она плоская, несмотря на многочисленные доказательства обратного (в том числе и снимки, сделанные в космосе).
К счастью, древние греки смогли опровергнуть утверждение о плоской Земле задолго до появления спутников и ракет, и для этого им потребовался всего лишь здравый смысл, а не какие-либо технологии. 
Идея сферической Земли
Более 2300 лет назад жил великий мыслитель по имени Аристотель, который стал наиболее известным благодаря своей полемике с Платоном. Аристотель хорошо разбирался не только в политике, поэзии, театре, музыке, естественных науках и философии, но также был вундеркиндом в астрономии. Другие древнегреческие мыслители намекали на идею сферической Земли с помощью смутных поэтических высказываний (среди них Платон и Пифагор), но Аристотель стал первым, кто смог ее сформулировать.
О чем идет речь в трактате Аристотеля
В трактате «О небесах», написанном еще в 350 году до н. э., он объяснил: «И снова наши наблюдения за звездами делают очевидным не только то, что Земля круглая, но также и то, что этот круг больших размеров, ведь даже небольшое изменение положения на юг или север вызывает явное изменение горизонта».
«Действительно, в Египте и в окрестностях Кипра можно увидеть некоторые звезды, которые не видны в северных регионах; и звезды, которые невозможно увидеть на севере, в этих регионах хорошо различаются. Все это свидетельствует о том, что Земля круглая по форме, а также то, что она представляет собой сферу большого размера».
Расчеты Эратосфена
Таким образом, мы понимаем, как возникла эта идея, но нам следует поблагодарить Эратосфена за разработку этой теории. Эратосфен был библиотекарем, математиком, поэтом, историком, астрономом и «отцом географии».
Примерно в 250 году до н. э. он отметил, что колодцы и столбы в городе Сиене (ныне Асуан в Египте) не отбрасывают тени в полдень во время летнего солнцестояния, поскольку Солнце находится прямо над головой. Но в то же время и в тот же день в Александрии, расположенной примерно в 800 километрах от Сиены, эти тени были длинными и вытянутыми.
Эратосфен знал, что Солнце является массивным объектом, а его лучи, которые попадают на Землю, должны быть относительно параллельными. Так почему же тени были такими разными? Он решил, что подобное было бы невозможным, если бы Земля была плоской, следовательно, она должна иметь сферическую форму. Фактически Эратосфен смог выяснить, что угол солнечных лучей составляет приблизительно 7 градусов, благодаря чему ему удалось сделать на удивление точную оценку размеров нашей планеты.
Излишне говорить, что отказ от этой идеи не стал чем-то новым в современную эпоху знаменитостей и социальных сетей. Идею сферической Земли и раньше пытались опровергать, и делали это как блестящие средневековые исламские ученые, так и лжеученые XIX века.
При жизни Колумба люди считали, что Земля плоская. Они верили, что в Атлантическом океане живут чудовища огромного размера, способные поглотить их корабли, и существуют страшные водопады, на которых сгинут их суда. Колумбу пришлось бороться с этими странными представлениями, чтобы убедить людей отправиться в плавание с ним. Он был уверен, что Земля круглая.
- Эмма Милер Болениус, автор американских учебников, 1919
Один из самых долгоживущих мифов, с верой в который растут дети [автор - американец - прим.перев. ], состоит в том, что Колумб был единственным из людей его времени, верившим, что Земля – круглая. Остальные верили, что она плоская. «Какими же смелыми должны были быть мореплаватели 1492 года,- думаете вы,- чтобы отправиться на край мира и не бояться свалиться с него!».
И в самом деле, существует много древних упоминаний о Земле в форме диска. И если бы из всех небесных тел вам были бы известны только Солнце и Луна, вы могли бы самостоятельно прийти к такому же выводу.
Если выйти на улицу на закате, через день-два после новолуния, можно увидеть примерно следующее.
Тонкий серп Луны, освещённая часть которого совпадает с частью сферы, которая могла бы быть освещена Солнцем.
Если бы вы обладали научным мышлением и любопытством, вы могли бы выходить на улицу в последующие дни и наблюдать за тем, что происходит дальше.
Луна не только меняет положение примерно на 12 градусов каждую ночь, двигаясь дальше от Солнца, но и освещается всё больше! Вы могли бы (справедливо) заключить, что Луна вращается вокруг Земли, и что изменение фаз связано со светом Солнца, освещающим разные части круглой Луны.
Древние и современные взгляды на фазы Луны в этом совпадают.
Но примерно два раза в год во время полнолуния случается кое-что, что позволяет нам определить форму Земли: лунное затмение! Во время полной Луны Земля проходит между Солнцем и Луной, и тень Земли становится видна на поверхности Луны.
И если посмотреть на эту тень, становится видно, что она загнута и имеет форму диска!
Правда, из этого нельзя вывести, является ли Земля плоским диском или круглой сферой. Можно лишь видеть, что тень Земли круглая.
Но, несмотря на популярный миф, вопрос о форме Земли решился не в XV или XVI веках (когда Магеллан совершил кругосветное путешествие), но примерно 2000 лет назад, в древнем мире. И что самое удивительное, для этого потребовалось лишь Солнце.
Если отслеживать путь Солнца по дневному небу, живя в северном полушарии, можно заметить, что оно восходит в восточной части неба, поднимается до максимума на юге, и затем клонится к закату и заходит на западе. И так в любой день года.
Но пути в течение года немного отличаются. Солнце встаёт гораздо выше и светит в течение большего количества часов летом, а зимой встаёт ниже и светит меньше. Для иллюстрации обратите внимание на фото солнечного пути, изготовленное во время зимнего солнцестояния на Аляске.
Если построить путь Солнца по дневному небу, вы обнаружите, что самый нижний из путей, и самый короткий по времени, приходится на зимнее солнцестояние – обычно это 21 декабря – а самый высокий путь (и самый длинный) бывает во время летнего солнцестояния, обычно 21 июня.
Если сделать камеру, способную фотографировать путь Солнца по небу в течение года, у вас получится набор дуг, из которых самая высокая и длинная сделана в день летнего солнцестояния, а самая низкая и короткая – в день зимнего солнцестояния.
В древнем мире величайшие учёные Египта, Греции и всего Средиземноморья работали в Александрийской библиотеке. Одним из них был древнегреческий астроном Эратосфен.
Живя в Александрии, Эратосфен получал удивительные письма из города Сиена в Египте. Там, в частности, говорилось, что в день летнего солнцестояния:
Тень человека, смотрящего в глубокий колодец, закроет отражение Солнца в полдень.
Иными словами, Солнце будет находиться прямо над головой, не отклоняясь ни на градус на юг, север, восток или запад. И если у вас был бы полностью вертикальный объект, он не отбрасывал бы тени.
Но Эратосфен знал, что в Александрии это не так. Солнце подходит к верхней точке в полдень во время летнего солнцестояния в Александрии ближе, чем в другие дни, но и вертикальные объекты там отбрасывают тень.
И как и любой хороший учёный, Эратосфен поставил эксперимент. Измеряя длину тени, отбрасываемой вертикальной палочкой в день летнего солнцестояния, он смог измерить угол между Солнцем и вертикальным направлением в Александрии.
Он получил одну пятидесятую круга, или 7,2 градусов. Но в то же время в Сиене угол между Солнцем и вертикальной палочкой составлял ноль градусов! Почему так могло происходить? Возможно, благодаря гениальному озарению, Эратосфен понял, что Солнечные лучи могут быть параллельны, а Земля – изогнутой!
Если потом он мог бы узнать расстояние от Александрии до Сиены, зная разницу углов, он смог подсчитать бы окружность Земли! Если бы Эратосфен был научным руководителем аспиранта, он бы послал его в путь для измерения расстояния!
Но вместо этого ему пришлось полагаться на известное тогда расстояние между этими двумя городами. А самым точным методом измерения тогда было…
Путешествие на верблюде. Можно понять критику такой точности. И всё же, он полагал расстояние между Сиеной и Александрией равным 5000 стадиев. Вопрос только в длине стадия. Ответ зависит от того, использовал ли Эратосфен, грек, живший в Египте, аттические или египетские стадии, о чём историки спорят до сих пор. Аттический стадий использовался чаще, и длина его составляет 185 метров. С использованием этого значения можно получить окружность Земли равной 46 620 км, что на 16% больше реального значения.
Но египетский стадий составляет всего 157,5 метра, и возможно, именно его имел в виду Эратосфен. В этом случае получится 39 375, что отличается от современного значения в 40 041 км всего на 2%!
Вне зависимости от цифр, Эратосфен стал первым в мире географом, изобрёл понятия широты и долготы, используемые по сей день, и построил первые модели и карты на основе сферической Земли.
И хотя много чего было утеряно за прошедшие с тех пор тысячелетия, идеи о сферической Земле и знание о её примерной окружности не пропадали. Сегодня кто угодно может повторить тот же эксперимент с двумя местами, находящимися на одной долготе, и, измерив длины теней, получить окружность Земли! Неплохо, учитывая, что первое прямое фотографическое доказательство искривлённости Земли будет получено лишь а 1946 году!
Зная форму и размер Земли, уже с 240 года до н.э., мы смогли выяснить множество замечательных вещей, включая и размер и расстояние до Луны! Поэтому отдадим должное Эратосфену за открытие того, что Земля круглая и за первый точный подсчёт её размера!
Если Колумба и нужно за что-то запомнить в связи с размером и формой Земли, так это за то, что он использовал слишком малые значения для её окружности! Его оценки расстояний, с помощью которых он убедил, что судно может пройти из Европы напрямую в Индию (если бы Америк не было), были невероятно малы! И если бы Америк не было, они с командой умерли бы от голода, не дойдя до Азии!
Небо и звезды издавна привлекали внимание людей. За ними наблюдали, ими любовались, а ученые строили различные гипотезы. И однажды было замечено, что каждая звезда на небе время от времени меняет свое положение, то есть движется. Этот немаловажный факт заставил ученых задуматься о том, что Земля или небо каким-то образом движутся, «вращаются».
Кто открыл, что Земля вращается вокруг Солнца?
- Античные ученые робко предполагали, что Земля и некоторые другие планеты вращаются вокруг Солнца. Примерно во втором веке нашей эры ученый Клавдий Птолемей высказал точку зрения, что Земля не вращается вокруг Солнца. Она, якобы, остается на месте, а вот светило и небо – подвижны. Мнение ученого надолго засело в умы народа. Кстати, теория ученого о так называемом геоцентризме (центральном и главенствующем положении Земли) перекликалась с идеями знаменитого Аристотеля. Но не будем совершенно осуждать Птолемея, ведь он один из немногих, кто считал, что планета Земля имеет форму шара. Также существовали предположения, что не Земля вращается вокруг Солнца, а Меркурий и Венера.
- Время шло. Аристарх, живший в третьем веке нашей эры, говорил о движении Земли относительно Солнца. В пятом веке ученый Ариабхаты придерживался гелиоцентрической теории (в противоположность геоцентрической), он даже приводил свои аргументы. Но также не было четко доказано, что именно Земля вращается вокруг Солнца.
- В Эпоху Возрождения также высказывались светлые мысли о движении Земли относительно Солнца (Николай Кузанский, Леонардо да Винчи).
Однако твердо гелиоцентризм основался лишь в шестнадцатом веке. Произошло это благодаря польскому ученому-астроному Николаю Копернику, кто доказал, что Земля вращается вокруг Солнца. В середине века он издает книгу, где отвергает геоцентрические теории. Коперник четко говорит о следующих движениях планеты Земля:
- Движение вокруг своей оси (один оборот происходит за одни сутки).
- Движение Земли вокруг Солнца (такой оборот длится ровно год).
- Движение Земли деклинационно (также за один год).
Но все же в теории Николая Коперника были промахи, и ее нельзя назвать с точной уверенностью гелиоцентрической. Ученый считал центром системы планет не Солнце, а орбиту Земли. Но все равно вклад Коперника был очень важен для развития дальнейших представлений о Солнечной системе .
Развитие теории после Коперника
Интерес и внимание к наблюдениям и умозаключениям Коперника стали проявлять лишь к концу шестнадцатого века. Одним из выдающихся сторонников теории гелиоцентризма стал Джордано Бруно. Он, кстати, был казнен (сожжен на костре инквизиции) за свои взгляды. Но там, где есть сторонники теории, есть и противники. Оппоненты теории Коперника приводили доводы и опровержения. Но эти аргументы легко были разрушены открытиями Ньютона о земном притяжения и некоторыми другими.
Яркими последователями гелиоцентризма был Иоганн Кеплер (Германия) и Галилео Галилей (Италия). Первый четко установил, что центр планетной системы – Солнце. След в истории ученый оставил в виде законов и таблиц. Галилей же подтверждал теорию Коперника и опровергал мнения его оппонентов. Известно, что итальянского ученого хотели казнить, но Галилей отрекся от своих слов. Есть легенда, что после слов отречения ученый произнес знаменитую фразу: «И все-таки она вертится!»
Несмотря на то, что Коперник доказал, что Земля вращается вокруг Солнца, некоторые ученые продолжали настаивать на своем. Появилась еще и гео-гелиоцентрическая теория. Согласно ей, вокруг Солнца вращались многие планеты, но в совокупности все небесные тела все же двигались вокруг Земли. И все же справедливость и истина восторжествовали. Это произошло в конце семнадцатого века, благодаря упорству и пытливому уму выдающихся ученых. Теперь Солнце бесспорно начали считать центром системы планет. И система теперь зовется Солнечной.
Необходимо также отметить, что Земля вращается вокруг Солнца против часовой стрелки. Это проявляется для нас как смена времен года. То есть полный оборот вокруг Солнца наша планета делает за один год.
Та теория, которую мы знаем и имеем сейчас, была доказана с большим трудом. Немало препятствий она «натерпелась» из-за религиозных взглядов. Были казнены многие ученые, твердо отстаивавшие истину. Нам же остается лишь удивляться их смелости и глубокой любви к науке.
