О том, что форма у нашей планеты шарообразная, люди узнали не сразу. Давайте плавно перенесёмся в древние-древние времена, когда люди считали, что Земля плоская, и попробуем вместе с древними мыслителями, философами и путешественниками прийти к идее шарообразности Земли...

(Данный пост навеян размышлениями автора и гостей блога к сообщению "Как я повышала квалификацию на курсах. Часть 2: Чем мультфильмы могут навредить нашим детям ")

Представления наших далёких предков о Земле в основном опирались на мифы, предания и легенды.

Древние греки считали, что планета - это выпуклый диск, похожий на щит воина, омываемый со всех сторон рекой Океан.

В Древнем Китае существовало представление, согласно которому Земля имеет форму плоского прямоугольника, над которым на столбах поддерживается круглое выпуклое небо. Разъяренный дракон будто бы согнул центральный столб, вследствие чего Земля наклонилась к востоку. Поэтому все реки в Китае текут на восток. Небо же наклонилось на запад, поэтому все небесные светила движутся с востока на запад.

Греческий философ Фалес (VI в. до н. э.) представлял Вселенную в виде жидкой массы, внутри которой находится большой пузырь, имеющий форму полушария. Вогнутая поверхность этого пузыря — небесный свод, а на нижней, плоской поверхности, наподобие пробки, плавает плоская Земля. Нетрудно догадаться, что представление о Земле как о плавающем острове Фалес основывал на том факте, что Греция расположена на островах.

Современник Фалеса - Анаксимандр представлял Землю отрезком колонны или цилиндра, на одном из оснований которого мы живем. Середину Земли занимает суша в виде большого круглого острова Ойкумены («населенной Земли»), окруженного океаном. Внутри Ойкумены находится морской бассейн, который делит ее на две приблизительно равные части: Европу и Азию:

Внизу - Земля, над ней - богиня неба;
слева и справа корабль бога Солнца, показывающий путь Солнца по небу от восхода до заката.

Древние индийцы представляли Землю в виде полусферы, опирающейся на слонов.

Слоны стоят на панцире огромной черепахи, стоящей на змее и плывущей в бескрайнем Океане из молока. Змея, свернувшись кольцом, замыкает околоземное пространство.
Обратите внимание, до истины ещё далеко, но первый шаг к ней уже сделан!

Жители Вавилона представляли Землю в виде горы, на западном склоне которой находится Вавилония.

Они знали, что к югу от Вавилона раскинулось море, а на востоке расположены горы, через которые не решались переходить. Поэтому им и казалось, что Вавилония расположена на западном склоне «мировой» горы. Гора эта окружена морем, а на море, как опрокинутая чаша, опирается твердое небо - небесный мир, где, как и на Земле, есть суша, вода и воздух.

А на Руси считали, что Земля плоская и держится на трех китах, которые плавают и безбрежном всемирном океане.

Впервые предположение о шарообразности Земли высказал древнегреческий философ Парменид в 5 веке до н.э.

Но первые доказательства этого были приведены тремя древнегреческими учёными: Пифагором, Аристотелем и Эратосфеном.

Пифагор говорил, что Земля не может иметь никакой другой формы, кроме шара. Не может - и всё тут! Потому, что, по мнению Пифагора, в природе всё устроено правильно и красиво. А самой правильной и поэтому красивой фигурой он считал именно шар. Вот такое своеобразное доказательство))))

Но такое доказательство не удовлетворяло многих.

В одном источнике я нашла такой интересный фрагмент со словами самого Аристотеля:

Три доказательства шарообразности Земли мы находим в книге Аристотеля "О небе".

1. Все тяжелые тела падают на землю под равными углами. Это первое по счету аристотелевское доказательство шарообразности Земли нуждается в пояснении. Дело в том, что Аристотель считал, что тяжелые элементы, к числу которых он относил землю и воду, естественные образом стремятся к центру мира, который поэтому совпадает с центре Земли. Если бы Земля была плоской, то тела падали бы не перпендикулярно, ибо они устремлялись бы к центру плоской Земли, но поскольку все тела не могут находиться непосредственно над этим центром, то большинство тел падало бы на землю по наклонной линии.

2. Но также (шарообразность Земли) следует из того, что явлено нашим чувствам. Ибо, конечно, затмения Луны не имели бы такой формы (если бы Земля была плоская). Определяющая же линия во время (лунных) затмений всегда дугообразна. Итак, вследствие того, что Луна затмевается по причине нахождения Земли между нею и Солнцем, форма Земли обязана быть шарообразной. Здесь Аристотель опирается на учение Анаксагора о причине солнечных и лунных затмений.
3. Некоторые из звезд видны в Египте и на Кипре, а в местах, расположенных севернее, не видны. Из этого не только явствует, что форма Земли сферическая, но и что Земля - сфера небольших размеров. Это третье доказательство шарообразности Земли основывается на наблюдениях, которые проводил в Египте древнегреческий математик и астроном Евдокс, принадлежавший к пифагорейскому союзу.

Древнегреческий математик, астроном и географ Эрастофен Киренский (около 276-194 гг. до н.э.) с удивительной точностью определил размеры земного шара. Сейчас мы знаем, что в день летнего солнцестояния (21-22 июня), в полдень Солнце на Тропике Рака (или Северном тропике) находится в зените, т.е. его лучи отвесно падают на поверхность Земли. Эрастофену же было известно, что в этот день Солнце освещает дно даже самых глубоких колодцев в окрестностях Сиены (Сиена- древнее название Асуана).

В полдень он по тени от вертикального столба, установленного в Александрии, в 800 км от Сиены, измерил угол между столбом и лучами солнца (для измерения Эрастофен сделал прибор - скафис , полусферу со стержнем, отбрасывающим тень) и нашел его равным 7,2 о, что составляет 7,2/360 долю полной окружности, т.е. 800 км или 5 000 греческих стадий (1 стадия примерно равнялась 160 м, что примерно равно современному 1 градусу и соответственно 111 км). Отсюда Эрастофен вывел, что длина экватора = 40 000 км (согласно современным данным длина экватора 40 075 км).

Посмотрим, что предлагает учебник для детей-пятиклассников:

Почувствуйте себя древними географами!

Характерными для этого времени являются представления византийского географа VIв. Коcьмы Индикоплова . Купец и торговец, Косьма Индикоплов совершал длительные торговые путешествия по Аравии и восточной Африке. Сделавшись монахом, Косьма Индикоплов составил ряд описаний своих путешествий, в том числе единственно дошедшую до нас Христианскую топографию. Он выступил со своей фантастической картиной строения Земли. Земля представлялась ему в виде прямоугольника, вытянутого с запада на восток.
Ссылаясь на священное писание, он установил отношение ее длины к ширине - 2: 1. Со всех сторон земной прямоугольник окружен океаном, а по краям его расположены высокие горы, на которые опирается небесный свод. По своду движутся звезды, которые перемещают приставленные к ним ангелы. Солнце восходит на востоке и скрывается в конце дня за горами на западе, а в течение ночи проходит за горой, расположенной на севере Земли. Внутреннее строение Земли Косьму Индикоплова вообще не интересовало. Не допускались им и какие-либо изменения рельефа Земли. Несмотря на явную фантастичность, космографические представления Индикоплова - имели большое распространение в Западной Европе, а позднее и на Руси.

Николай Коперник также внёс свой вклад в доказательство шарообразности Земли.
Он установил, что продвигаясь на юг, путешественники видят, что в южной стороне неба звезды поднимаются над горизонтом пропорционально пройденному пути, и над Землей появляются новые звезды, которые раньше не были видны. А в северной стороне неба, наоборот, звезды спускаются вниз к горизонту и потом совсем исчезают за ним.

В Средневековье европейская география, как и многие другие науки, входит в период застоя и в своем развитии откатывается назад , в т.ч. отвергаются факт шарообразности Земли и предположения о геолицентрической модели Солнечной системы. Главные европейские мореплаватели той поры - скандинавские викинги - не слишком интересовались проблемами картографии, полагаясь скорее на свое искусство плавания по водам Атлантики. Византийские ученые считали землю плоской, арабские географы и путешественники не имели однозначных взглядов насчет формы Земли, занимаясь в первую очередь исследованиями народов и культур, нежели непосредственно физической географией.
Невежды и религиозные фанатики жестоко преследовали людей, сомневающихся в том, что Земля плоская и у неё есть "край света" (а с мультиком про Смешариков мы словно возвращаемся в те времена).

Новый период познания мира начинается с конца XV в., это время часто называют эпохой Великих географических открытий. В 1519-1522 г. португальский путешественник Фернан Магеллан (1480-1521) и его команда совершают первое кругосветное путешествие, что на практике подтверждает теорию о шарообразности Земли .

10 августа 1519 года пять кораблей - «Тринидад», «Сан Антонио», «Концепсьон», «Виктория» и «Сантьяго» отплывают из Севильи, чтобы обогнуть земной шар. Фернандо Магеллан был абсолютно не уверен в счастливом завершении плавания, потому что мысль о шарообразной форме Земли была лишь предположением.
Путешествие окончилось удачно - было доказано, что Земля - круглая. Сам Магеллан не дожил до возвращения на родину - он умер в пути. Но перед смертью знал, что его цель достигнута.

Ещё одним доказательством шарообразности может служить наблюдение, что при восходе Солнца его лучи освящают сначала облака и другие высокие предметы, тот же процесс наблюдается и во время заката.

Также является доказательством то, что при подъеме вверх увеличивается кругозор. На ровной поверхности человек видит вокруг себя на 4 км, на высоте 20 м уже 16 км, с высоты 100 м кругозор расширяется на 36 км. На высоте 327 км можно наблюдать пространство диаметром 4000 км.

Ещё одно доказательство шарообразности базируется на утверждении, что все небесные тела нашей солнечной системы имеют шарообразную форму и Земля в этом случае не исключение.

А фотодоказательства шарообразности стали возможны после запуска первых спутников, сделавших фотографии Земли со всех сторон. И, конечно же, первый человек, увидевший всю Землю целиком - Юрий Алексеевич Гагарин 12.04.1961 года.

Я думаю, что шарообразность Земли доказана!!!

Согласны?

Ни один из использованных источников

НЕ ВКЛЮЧАЕТ ОДНОВРЕМЕННО ВСЕХ ОПИСАННЫХ ДОКАЗАТЕЛЬСТВ!

Если спросить любого человека какую форму имеет наша планета, то он не задумываясь ответит – шар. Действительно, школьные учебники начального курса географии разных авторов, например, Максимова Н. А. , Крыловой О. В. и других позиционируют нашу планету, как шар или сферу. Ведь даже земные оболочки носят названия сфер: литосфера, гидросфера, атмосфера, биосфера, геосфера. ”Сфера – замкнутая поверхность, все точки которой одинаково удалены от центра,“ - такое определение дает толковый словарь. Греческое слово ”sphaira“ означает шар. Так ли это на самом деле? Современные геодезические исследования показывают, что форма Земли сложная: поверхность дна океанов как бы вдавлена, приближена к центру Земли, а поверхность материков – наоборот. Следовательно, наша планета не обладает правильными пропорциями.

Таким образом, возникает проблема несоответствия данных школьного учебника и научной литературы на предмет описания формы Земли. На самой первой странице географического атласа приведены два изображения Земли. Одно – вид из космоса, где мы ясно видим, что по форме Земля напоминает шар; другое – представление древних о месте их жительства, когда люди считали, что Земля неподвижна и у неё должна быть какая-то опора. Поэтому древний народ – вавилоняне – думал, что Земля сама плавает на поверхности океана, а древние индусы, например, считали, что Земля покоится на четырёх слонах, стоящих на спине плавающей черепахи.

Наши предки воображали, что Земля покоится на спинах трёх больших китов, которые плавают на поверхности огромного океана. Даже в сказке Ершова «Конёк Горбунок» Иванушка пролетает на коньке над китом, на спине которого стоят деревни, едут на телегах мужики, на полях выращивают рожь, а кит в это время плавает в море-океане.

Проблема усугубляется: так какую же форму имеет Земля – плоскую, круглую, или какую-нибудь другую?

Тем более, некоторые народы полагали, что она похожа на невысокий пень спиленного дерева, на плоской поверхности которого живут люди. Только в сказках могут существовать такие громадные киты или слоны, которые держат на себе нашу планету. Известно же, что все животные должны питаться и размножаться. Кроме того, ни одно животное не живет больше нескольких сот лет, оно стареет и умирает, не говоря уже о том, что никакие животные не в состоянии выдержать на себе не только тяжести всей Земли, но и даже небольшой горы. А мысль вавилонян о том, что Земля плавает на поверхности океана, подобно куску дерева, также ошибочна. Ведь Земля очень тяжела для того, чтобы плавать на воде. Даже если бы она могла плавать в каком-нибудь океане, то вода этого океана тоже должна была бы на чем-то держаться.

Целью данной работы является исследование закономерностей образования фигуры Земли с помощью практического физического эксперимента и теоретических научных данных.

В ходе работы были решены следующие задачи:

1. Систематизирован теоретический материал по развитию взглядов на истинную форму Земли.

2. Опытным путем с помощью физических приборов исследована форма нашей планеты.

Поставленные задачи решались методами эмпирическим и сравнительного анализа различных данных.

Актуальность данной работы заключается в том, что в ней проведена обширная систематизация знаний по, казалось бы, самой простой теме; широко показаны межпредметные связи – интеграция нескольких предметов друг в друга: физика и география, история и география.

ГЛАВА 1. ДОКАЗАТЕЛЬСТВА ШАРООБРАЗНОСТИ ЗЕМЛИ.

Людей издавна интересовал вопрос о форме Земли. Истоки идеи о шарообразной форме Земли неразрывно связаны с учением Пифагора и его последователей – пифагорейцев: впервые в истории человеческой мысли логически последовательно проводилась идея шарообразности Земли и симметрично устроенных сфер, из которых состоит космос.

Аристотелем и его последователями была доказана шарообразность Земли, что сыграло значительную роль в становлении географии как определенной системы знаний.

Эратосфен рассматривал шарообразность Земли, понимая, что только научное доказательство истинной формы планеты может стать необходимым фундаментом географии. Кстати, Эратосфен впервые ввел термин «география» вместо ранее употребляемых.

Убедиться в выпуклости Земли можно, наблюдая, как скрываются или появляются высокие предметы на той линии, где небо будто сходится с земной поверхностью, то есть на линии горизонта. Холмы, леса, горы скрывают её от нас. Но на море линия горизонта отчётливо видна. Вот почему моряки первыми заметили, что земная поверхность выпуклая.

Приближаясь к берегу, моряки видели, что сначала показывались только верхушки гор, а по мере приближения к ним горы как бы вырастали на глазах, пока не становилось видным их подножие.

Удаляясь от берега, наблюдалось обратное – горы как бы погружались в море: сначала исчезали из виду их подножие и строение на берегу, а затем скрывались из глаз и вершины.

Если бы Земля была плоской, горы не исчезали бы из виду, а лишь становились бы по мере удаления от них всё меньше. Их можно было бы видеть за сотни километров с такой же легкостью, как мы видим за сотни метров обычные дома. В действительности же, когда гора скроется за горизонтом, её нельзя увидеть даже в самую сильную зрительную трубу. Но, если подняться на высокое место, то скрывшийся за горизонтом корабль можно снова увидеть. Взбираясь на высокие места (ими могут быть даже крыши домов), можно заметить, что горизонт как бы расширяется.

Расширение горизонта – одно из доказательств выпуклости земной поверхности: если бы Земля была плоской, этого явления не наблюдалось бы.

Вторым доказательством выпуклости земной поверхности служит появление над горизонтом новых звёзд при перемещении вдоль меридиана. Если ехать из Москвы в Санкт-Петербург, то в Твери Полярная звезда будет стоять выше над горизонтом, чем в Москве, а в Санкт-Петербурге ещё выше. Это происходит потому, что Тверь севернее Москвы почти на 20, а Санкт-Петербург на 40.

Такие наблюдения показывают, что земная поверхность везде – на суше и на море – выпуклая, а не плоская.

Третьим доказательством шарообразности Земли является вид тени Земли, которую можно увидеть в полнолуние, когда Земля находится между Солнцем и Луной. Освещаемая Солнцем, она отбрасывает в пространство тень, которая может упасть на Луну Тогда происходит полное или частичное лунное затмение: земная тень надвигается на светлый диск полной Луны, а край земной тени всегда круглый, такой же как у тени, падающей от апельсина на стену.

Четвертое доказательство появилось в эпоху Великих географических открытий, во время путешествия испанского мореплавателя Фернана Магеллана в 1519-1522 годах. Плывя всё время на запад, он пересек Атлантический океан, обогнул Южную Америку через пролив, названный его именем, и вышел в Тихий океан. Плывя в одном направлении, эскадра пересекла Индийский океан и через мыс Доброй Надежды вышла в Атлантический, то есть совершилось плавание вокруг земного шара.

Правда, кругосветное путешествие еще не доказывает шарообразности Земли. Если бы она имела форму, подобную кабачку или огурцу, её тоже можно было бы объехать вокруг.

Пятым доказательством служит круговая линия горизонтаЕсли бы Земля не была по своей форме близка к шару, то горизонт не был бы в форме правильного круга.

Это доказательство позволило немецкому ученому Мартину Бехайму в ХV веке построить модель земного шара – глобус.

Шестым доказательством – современным – являются фотоснимки Земли из космоса.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ: ИСТИННАЯ ФОРМА ЗЕМЛИ

Однако взгляд с межпланетных станций и орбитальных спутников позволил подтвердить то, что Земле нашей до идеального шара далеко.

Впервые на это обратил внимание в 1672 году французский астроном Шарль Рише. А помогли ему в этом. часы! Обыкновенные ходики с маятником. Ученый обратил внимание, что его часы, исправно шедшие в Париже, при переезде в Южную Америку вдруг стали отставать. Вначале Рише предположил, что всему виною жара, потому что в Кайене, расположенной неподалеку от экватора, гораздо жарче, чем в Париже: “Под действием температуры металл расширился, маятник стал длиннее, вот часы и стали отставать”, –рассудил исследователь. Однако расчет показал, чтобы часы стали отставать на 4 минуты! в сутки, как это произошло на практике, необходимо, чтобы разница в температурах составляла. 2000!

Истинную причину парадокса только в 1787 году объяснил Исаак Ньютон. Он рассудил, что причиной отставания часов является вращение Земли вокруг своей оси (на экваторе линейная скорость чуть выше, чем в Париже), а также сплюснутость нашей планеты у полюсов. Вращение Земли вокруг своей оси заставляет её сплющиваться у полюсов так, что все точки на экваторе находятся на 21 км дальше от центра, чем на полюсах. Таким образом, Земля по своей форме напоминает мандарин, хотя сжата она гораздо меньше.

Расчеты Ньютона были уточнены в XVIII веке английским ученым Мак-Лореном. Он доказал, что Земля имеет форму дыни – сфероида.

В 1834 году путем довольно сложных вычислений немецкий ученый Якоби выяснил, что для формы Земли больше подходит другое название – трехосный эллипсоид.

Дальнейшие поправки усложнили картину: была отмечена некоторая «грушевидность» планеты.

Изучение формы Земли показало, что Земля сжата не только вдоль оси вращения, но и в плоскости экватора, то есть, другими словами, диаметры экватора не одинаковой длины. Это сжатие незначительно, но оно существует. Но ведь Земля не гладкая, как бильярдный шар. На ней есть возвышенности, горные хребты, долины, впадины морей и океанов. Поэтому ученые принимают за земную поверхность уровень океана. Этот же уровень океанов можно мысленно продолжить на материки, если прорезать все материки такими глубокими каналами, что все океаны и моря соединились бы между собой. Уровень в этих каналах и был принят за поверхность Земли. Он немного отличается от поверхности сжатого эллипсоида.

Эту истинную форму Земли назвали ГЕОИДОМ (гео – Земля, ид – форма).

ГЛАВА 3. ПРАКТИЧЕСКАЯ: ИСТИННАЯ ФОРМА ЗЕМЛИ

Земля вращается вокруг своей оси. На опыте можно пронаблюдать, как изменяется форма сферического тела при вращении вокруг своей оси.

Опыт 1. Возьмем машину, которая является вспомогательным прибором служащим для приведения во вращательное движение двух гибких обручей, соединенных между собой и закрепленных вертикальным стержнем. Получилась модель сферы, где пластины символизируют меридианы, а соединительный стержень – ось Земли. Верхняя точка крепления может свободно перемещаться вдоль стержня. Установим прибор в центробежной машине и начнем вращение. Мы увидим, как обручи начинают сплющиваться. И чем быстрее вращаем ручку, тем приплюснутость у «полюсов» становится больше.

Опыт 2. Итак, вращение Земли отразилось на её форме. Почему это происходит, показывает еще один опыт с каплей растительного масла, вращаемой в смеси воды со спиртом.

Нальем в стакан смесь воды со спиртом в такой пропорции, чтобы растительное масло не всплывало и не тонуло в ней. Только тогда масло примет форму шара Затем осторожно введем в масляный шарик легкую вертушку на тонком стержне. При вращении вертушки постепенно начинает вращаться и масляный шарик, и чем быстрее он вращается, тем больше сплющивается вдоль своей оси.

Таким образом, сплюснутость Земли объясняется её вращением. И Земля, совершающая полный оборот вокруг своей оси за 24 часа, как вращающееся тело имеет форму сфероида, или эллипсоида вращения, а не сферы.

Подобным образом сплюснуты и другие вращающиеся небесные тела. Юпитер, например, сплюснут очень сильно благодаря большой скорости вращения (один оборот за 10 часов). А Луна, совершающая один оборот вокруг своей оси за один месяц, практически не сплюснута и имеет форму шара.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Таким образом, изучив доказательства шарообразности Земли, я пришла к выводу, что Земля, как всё живое, имеет только ей присущую форму, на изменение которой влияют различные силы, в том числе скорость вращения вокруг своей оси и Солнца, притяжение Луны и других планет.

И не подлежит никакому сомнению, что Земля – это вращающийся шар. При этом она подчиняется тем же движениям, что и обыкновенный волчок.

Поэтому можно сказать, что Земля – это гигантский волчок, изменения в скорости которого не прошли бесследно для формирования её формы.