История измерений размеров Земли

Текст 1

История измерений размеров Земли

Не все знают, что о форме и размерах Земли люди имели достаточно реальные представления ещё до начала нашей эры. Так, древнегреческий философ Аристотель (384 – 322 гг. до н. э.) полагал, что Земля имеет шарообразную форму, а в качестве доказательства приводил округлость формы земной тени во время лунных затмений, поскольку только шар при освещении с любой стороны всегда дает круглую тень.

Эратосфен, живший в Александрии, для определения размеров Земли выбрал дугу александрийского меридиана, на который приблизительно попадает город Асуан (в те времена Сиена). Эратосфен узнал, что в Асуане во время летнего солнцестояния в полдень можно видеть изображение Солнца в глубоких колодцах, т. е. Солнце находится в зените (по вертикали над головой). В то же самое время в Александрии Солнце оказывалось удалённым от зенита на одну пятидесятую часть окружности (рисунок 1). Отклонение светила от вертикали определялось по измерениям тени гномона – древнейшего астрономического инструмента, состоящего из вертикального стержня на горизонтальной площадке (рисунок 2).

Расстояние между Асуаном и Александрией равно 5000 стадиям(800 км). Если длина 1/50 части окружности соответствует 5000 стадиям(800 км),то длина всей окружности получается равной 250 000 стадий(40 000 км), а радиус Земли - примерно 6 370 км.

Рисунок 1 Рисунок 2

В 1672 г. один французский астроном установил, что если точные ма-ятниковые часы перевезти из Парижа в Кайенну (в Южной Америке, вблизи экватора), то они начинают отставать на 2,5 минуты в сутки. Ньютон объяс-нил это тем, что на экваторе поверхность Земли находится дальше от её центра, чем в Париже.

Французская академия наук решила проверить правильность рассуж-дений Ньютона. Если Земля, согласно Ньютону, имеет форму «мандарина», то дуга меридиана размером в 1° должна удлиняться при приближении к полюсам. Измерить дугу на севере и на юге Франции поручили директору Парижской обсерватории Джованни Кассини. Однако южная дуга у него получилась длиннее северной. Казалось, что Ньютон не прав: Земля не сплюснута, как «мандарин», а вытянута по оси вращения подобно «лимо-ну». Но Ньютон не отказался от своих выводов и уверял, что Кассини ошибся при измерениях. Между сторонниками теории «мандарина» и «ли-мона» разгорелся учёный спор, который длился 50 лет.

Для разрешения спора в 1735 г. Французская академия наук снарядила одну экспедицию к экватору, другую – к северному полярному кругу. Южная экспедиция проводила измерения в Перу. Северная экспедиция работала в Лапландии (так до начала XX в. называлась северная часть Скандинавского и западная часть Кольского полуостровов). Для измерения была выбрана дуга меридиана длиной около 3° . После сравнения результатов работы экспедиций выяснилось, что полярный градус длиннее экваториального.

В наше время существует особая наука, которая занимается определением величины Земли при помощи точнейших измерений её поверхности.

Геодезические работы по измерению Земли проводились и проводятся и в нашей стране. Еще в XIX веке русскими геодезистами была проделана очень точная работа по измерению «русско-скандинавской дуги меридиана» протяжением более 25°, т. е. длиной почти в 3 тыс. км. Её назвали «дугой Струве» в честь основателя Пулковской обсерватории (под Петербургом) Василия Яковлевича Струве, который задумал эту огромную работу и руко-водил ею.

Искусственные спутники Земли позволяют определить величину силы тяжести в разных местах над поверхностью земного шара с такой точно-стью, которой нельзя было достигнуть никаким другим способом. Это в свою очередь позволит внести дальнейшее уточнение в наши знания о раз-мерах и форме Земли.

Согласно современным данным из-за вращения вокруг своей оси Зем-ля немного сжата вдоль оси вращения. Полярный радиус Земли короче эк-ваториального почти на 21 км, то есть короче всего на 1/300 экваториально-го радиуса. Форма Земли, таким образом, очень мало отличается от шара.

12 3 4 Следующая ⇒