Czasy, kiedy Ziemię uważano za płaską i położoną na grzbietach słoni, już dawno minęły. Wielu naukowców i astronomów już w starożytności twierdziło, że Ziemia ma kształt kuli i obraca się wokół własnej osi.
I nawet dzisiaj fakt ten jest znany każdemu niemal od dzieciństwa. A jeśli odpowiesz na pytanie, dlaczego nasza Ziemia jest okrągła, konieczne będzie rozważenie kilku istotnych faktów i czynników, które wpływają na kształt planety.
Wpływ składu planety Ziemia na jej kształt
Ziemia ma kształt kuli, podobnie jak wszystkie inne ciała kosmiczne, które mają dużą masę. Zjawisko to jest bezpośrednio związane z siłą grawitacji, która rządzi ruchem prawie wszystkich obiektów kosmicznych. W tym przypadku większa masa ciała kosmicznego odpowiada większej sile przyciągania.
Wszystkie duże planety przestrzeni bliskiej Ziemi (Księżyc, Słońce itp.) mają ogromną masę, co oznacza również zwiększoną siłę grawitacji. Powierzchnia naszej planety poddana jest działaniu siły grawitacyjnej, dzięki czemu Ziemia nabiera obserwowanego przez nas kulistego kształtu. Co więcej, ta sama siła grawitacji sprawia, że każdy punkt na powierzchni Ziemi jest jednakowo oddalony od jej środka.
Nie mniej istotna jest obecność jednego ze składników tworzących planetę Ziemię, a mianowicie gorącej magmy znajdującej się pod skorupą i okresowo pojawiającej się na powierzchni Ziemi w formie. Bez tego siła grawitacji nie miałaby takiego wpływu na tworzenie kształtu naszej planety - w tym celu ciało kosmiczne musi być optymalnie plastyczne, na przykład gazowe lub ciekłe.
Ale tutaj możesz wprowadzić małą poprawkę, wyjaśniając, że w rzeczywistości nazywanie Ziemi okrągłą również nie byłoby całkowicie poprawne. I jest na to kilka znaczących dowodów.
Uzasadnienie dlaczego Ziemia jest okrągła
Promień biegunowy Ziemi wynosi 6357 kilometrów, promień równikowy wynosi 6378 kilometrów, co stanowi różnicę aż 19 kilometrów. Dlatego nazwanie planety kulą absolutną byłoby trochę błędne, gdyż ma ona raczej kształt kuli, lekko spłaszczonej na biegunach i rozciągniętej wzdłuż linii równika. Rolę odgrywa tu ruch Ziemi wokół własnej osi i wynikająca z tego obecność siły odśrodkowej.
Wzrost siły odśrodkowej, która pewnie przeciwstawia się sile rozciągania Ziemi, zależy od odległości poszczególnych punktów od biegunów. A dzięki znacznej prędkości naturalnego obrotu planety wokół własnej osi prędkość dowolnego punktu na równiku ziemskim można porównać z prędkością naddźwiękowego samolotu.
Ponadto Ziemia nie może być idealnie okrągła ze względu na fakt, że gorąca magma, jako rodzaj cieczy, występuje tylko pod skorupą powierzchni Ziemi, a sama skorupa jest substancją stałą. Gdyby powierzchnia Ziemi składała się w całości z cieczy, mogłaby mieć dokładnie kształt kuli.
Warto jednak zauważyć, że na ciecz znajdującą się na powierzchni Ziemi wpływają również pewne zjawiska - a dokładniej siła grawitacji innych ciał niebieskich. Na przykład siła grawitacji, która może powodować przypływy i odpływy, lekko zakrzywiając kształt płynnej powłoki globu.
Słońce, gwiazdy, Ziemia, Księżyc, wszystkie planety i ich duże satelity są „okrągłe” (sferyczne), ponieważ mają bardzo dużą masę. Ich własna siła ciężkości (grawitacja) nadaje im kształt kuli.
Jeśli jakaś siła nada Ziemi kształt walizki, to pod koniec swojego działania siła grawitacji ponownie zacznie ją zbierać w kulę, „wciągając” wystające części, aż cała jej powierzchnia zostanie ustabilizowana (tj. ustabilizowana). w równej odległości od środka.
Dlaczego walizka nie ma kształtu kuli?
Aby ciało stało się kuliste pod wpływem własnej siły grawitacji, siła ta musi być odpowiednio duża, a ciało musi być wystarczająco plastyczne. Najlepiej ciekły lub gazowy, ponieważ gazy i ciecze najłatwiej przybierają kształt kuli, gdy gromadzą dużą masę, a co za tym idzie, grawitację. Nawiasem mówiąc, planety są w środku płynne: pod cienką warstwą stałej skorupy mają płynną magmę, która czasami nawet wylewa się na ich powierzchnię - podczas erupcji wulkanów.
Wszystkie gwiazdy i planety od urodzenia (powstawania) i przez całe swoje istnienie mają kształt kulisty - są dość masywne i plastyczne. W przypadku mniejszych ciał – na przykład asteroid – tak nie jest. Po pierwsze, ich masa jest znacznie mniejsza. Po drugie, są całkowicie solidne. Gdyby na przykład asteroida Eros miała masę Ziemi, również byłaby okrągła.
Ziemia nie jest całkiem kulą
Po pierwsze, Ziemia obraca się wokół własnej osi i to z dość dużą prędkością. Dowolny punkt na równiku Ziemi porusza się z prędkością samolotu naddźwiękowego (patrz odpowiedź na pytanie „Czy można dogonić słońce?”). Im dalej od biegunów, tym większa jest siła odśrodkowa przeciwstawiająca się sile grawitacji. Dlatego Ziemia jest spłaszczona na biegunach (lub, jeśli wolisz, rozciągnięta na równiku). Jest jednak dość spłaszczony, o około jedną trzysetną: promień równikowy Ziemi wynosi 6378 km, a promień biegunowy wynosi 6357 km, czyli tylko 19 kilometrów mniej.
Po drugie, powierzchnia ziemi jest nierówna, są na niej góry i zagłębienia. Mimo to skorupa ziemska jest solidna i zachowuje swój kształt (a raczej zmienia go bardzo powoli). To prawda, że wysokość nawet najwyższych gór (8-9 km) jest niewielka w porównaniu z promieniem Ziemi - nieco ponad jedną tysięczną.
Więcej informacji na temat kształtu i wielkości Ziemi znajdziesz w artykule (dowiesz się co geoida, elipsoida obrotu I Elipsoida Krasowskiego).
Po trzecie, Ziemia podlega siłom grawitacyjnym innych ciał niebieskich - na przykład Słońca i Księżyca. To prawda, że ich wpływ jest bardzo mały. A jednak siła grawitacji Księżyca jest w stanie nieznacznie (kilka metrów) zakrzywić kształt płynnej powłoki Ziemi – Oceanu Światowego – tworząc przypływy i odpływy.
Czy kiedykolwiek pomyślałeś dlaczego ziemia jest okrągła? Dlaczego Ziemia nie jest płaska, jak wcześniej sądzono, lub, powiedzmy, nie jest kwadratowa...? Dlaczego piłka? I wreszcie, co nadało naszej planecie kulisty kształt?
Zacznijmy od tego, że kula wcale nie jest rzadkim kształtem, wręcz przeciwnie, kula jest praktycznie najczęstszym kształtem obiektów w Wszechświat. Wszystkie gwiazdy, planety, satelity planet, duże asteroidy są okrągłe, a raczej kuliste. Dzieje się tak za sprawą jednej z podstawowych sił działających we Wszechświecie – powaga.
Siła ciężkości.
Grawitacja jest bardzo interesującą siłą. Dominuje w makrokosmosie, kontrolując ruchy planet, gwiazd, a nawet całych galaktyk, ale w mikrokosmosie jest prawie całkowicie nieobecny i nie ma żadnego wpływu na mikroobiekty, na przykład atomy. Wyjaśnia to fakt, że siła przyciągania (grawitacja) zależy bezpośrednio od masy obiektu; im większa masa, tym większa siła i odwrotnie.
To dzięki sile grawitacji posiadają wszystkie duże obiekty we Wszechświecie kształt kuli, ponieważ ich siła przyciągania jest tak duża, że wydaje się wciągać i/lub wypychać poszczególne części ciała, aż cała powierzchnia znajdzie się w tej samej odległości od środka. Co więcej, siła ta jest stała i działa przez cały czas istnienia obiektu, innymi słowy, jeśli z jakiegoś niewiarygodnego powodu Ziemia przybierze inny kształt niż kula, na przykład sześcian, siła grawitacji w końcu nada Ziemi znowu kulisty kształt.
Dlaczego nie wszystkie przedmioty są okrągłe?
Jeśli uważnie przeczytasz dwa poprzednie akapity, powinieneś zrozumieć, że tylko te obiekty, które mają bardzo dużą masę i odpowiednio siłę grawitacji, stają się okrągłe (kuliste). Ale jest tu jeszcze jeden niuans. Astronomowie znają dużą liczbę ogromnych asteroid i planet karłowatych, które mają wystarczającą masę, ale z jakiegoś powodu mają kulisty kształt. Można to wytłumaczyć bardzo prosto, asteroidy, w przeciwieństwie do gwiazd i planet, składają się wyłącznie z kamienia i/lub metalu (gwiazdy i planety składają się prawie wyłącznie z materii ciekłej: stopionych metali, gazów... i tylko w rzadkich przypadkach planety są pokryte cienka substancja stała). To znacznie utrudnia grawitacji zmianę kształtu stałego obiektu, ale nawet wtedy grawitacja będzie miała tendencję do zaokrąglania ciała, ale zajmie to znacznie więcej czasu.
Ziemia nie jest całkowicie okrągła.
Cóż, to już nie jest tajemnica: Ziemia nie jest idealną kulą! Kształt Ziemi bardziej przypomina elipsę lekko spłaszczoną na biegunach; w świecie naukowym ta „figura” nazywa się geocyd. Dodatkowo poszczególne części powierzchni Ziemi unoszą się lub obniżają na tle poziomu ogólnego. Powodem tego jest także grawitacja, ale nie Ziemi, a jej najbliższego sąsiada - Księżyc. Księżyc stale obraca się wokół naszej planety, a także stale przyciąga do siebie powierzchnię ziemi, powodując przypływy i odpływy w morzu oraz nierówny teren na lądzie.
Żyjemy w niesamowitych czasach. Większość ciał niebieskich Układu Słonecznego została zbadana przez sondy NASA, satelity GPS krążą nad Ziemią, załogi ISS stale wlatują na orbitę, a powracające rakiety lądują na barkach na Oceanie Atlantyckim.
Niemniej jednak wciąż istnieje cała społeczność ludzi przekonanych, że Ziemia jest płaska. Czytając ich wypowiedzi i komentarze, masz szczerą nadzieję, że to tylko trolle.
Oto kilka prostych dowodów na to, że nasza planeta jest okrągła.
Statki i horyzont
Jeśli odwiedzisz jakikolwiek port, spójrz na horyzont i obserwuj statki. W miarę oddalania się statek nie tylko staje się coraz mniejszy. Stopniowo znika za horyzontem: najpierw znika kadłub, potem maszt. I odwrotnie, zbliżające się statki nie pojawiają się na horyzoncie (tak jak gdyby świat był płaski), ale raczej wynurzają się z morza.
Ale statki nie wynurzają się z fal (z wyjątkiem „Latającego Holendra” z „”). Powodem, dla którego zbliżające się statki wyglądają, jakby powoli unosiły się nad horyzontem, jest to, że Ziemia nie jest płaska, ale okrągła.
Różne konstelacje
Obserwatorium Paranal w ChileRóżne konstelacje są widoczne z różnych szerokości geograficznych. Zauważył to grecki filozof Arystoteles już w 350 rpne. mi. Wracając z podróży do Egiptu, Arystoteles napisał, że „w Egipcie i<…>na Cyprze są gwiazdy, których nie widać na północy”.
Najbardziej uderzającymi przykładami są konstelacje Wielkiej Niedźwiedzicy i Krzyża Południa. Wielka Niedźwiedzica, konstelacja siedmiu gwiazd w kształcie wiadra, jest zawsze widoczna na szerokościach geograficznych powyżej 41° szerokości geograficznej północnej. Poniżej 25° szerokości geograficznej południowej nie będzie go widać.
W międzyczasie odkryjesz Krzyż Południa, małą konstelację pięciu gwiazd, dopiero gdy osiągniesz 20° szerokości geograficznej północnej. Im dalej na południe się przesuniesz, tym wyżej nad horyzontem będzie Krzyż Południa.
Gdyby świat był płaski, moglibyśmy zobaczyć te same konstelacje z dowolnego miejsca na planecie. Ale to nieprawda.
Eksperyment Arystotelesa możesz powtórzyć wybierając się w podróż. Te na Androida i iOS pomogą Ci odkryć konstelacje na niebie.
Zaćmienia Księżyca
Etapy zaćmienia Księżyca / wikimedia.org Kolejnym dowodem na kulistość Ziemi, znalezionym przez Arystotelesa, jest kształt cienia Ziemi na Księżycu podczas zaćmienia. Podczas zaćmienia Ziemia znajduje się pomiędzy Księżycem a Słońcem, blokując Księżyc przed światłem słonecznym.
Kształt cienia Ziemi padającego na Księżyc podczas zaćmień jest całkowicie okrągły. Dlatego Księżyc staje się półksiężycem.
Długość cienia
Pierwszą osobą, która obliczyła obwód ziemi, był grecki matematyk Eratostenes, urodzony w 276 roku p.n.e. mi. Porównał długość cieni w dniu przesilenia letniego w Sienie (to egipskie miasto nazywa się dziś Asuan) i położonej na północy Aleksandrii.
W południe, kiedy słońce znajdowało się bezpośrednio nad Sieną, nie było już cieni. W Aleksandrii kij położony na ziemi rzucał cień. Eratostenes zdał sobie sprawę, że znając kąt cienia i odległość między miastami, mógłby obliczyć obwód globu.
Na płaskiej Ziemi nie byłoby różnicy w długościach cieni. Pozycja Słońca byłaby wszędzie taka sama. Dopiero kulistość planety wyjaśnia, dlaczego położenie Słońca jest różne w dwóch miastach oddalonych od siebie o kilkaset kilometrów.
Obserwacje z góry
Kolejny oczywisty dowód na kulisty kształt Ziemi: im wyżej się wspinasz, tym dalej widzisz. Gdyby Ziemia była płaska, widok byłby taki sam niezależnie od wysokości. Krzywizna Ziemi ogranicza nasz zasięg widzenia do około pięciu kilometrów.
Podróżowanie dookoła świata
Widok z kokpitu Concorde / manchestereveningnews.co.uk Pierwszą podróż dookoła świata odbył Hiszpan Ferdynand Magellan. Podróż trwała trzy lata, od 1519 do 1522 roku. Aby opłynąć glob, Magellan potrzebował pięciu statków (z których wróciły dwa) i 260 członków załogi (z których wróciło 18). Na szczęście w dzisiejszych czasach, aby mieć pewność, że Ziemia jest okrągła, wystarczy kupić bilet lotniczy.
Jeśli kiedykolwiek podróżowałeś samolotem, być może zauważyłeś krzywiznę horyzontu Ziemi. Najlepiej widać to podczas lotu nad oceanami.
Według artykułu Wizualne rozpoznanie krzywizny Ziemi, opublikowanego w czasopiśmie Applied Optics, krzywizna Ziemi staje się widoczna na wysokości około 10 kilometrów, pod warunkiem, że obserwator ma pole widzenia co najmniej 60°. Z okna samolotu pasażerskiego widok jest jeszcze mniejszy.
Krzywizna horyzontu jest wyraźniej widoczna, jeśli lecisz powyżej 15 kilometrów. Najlepiej widać to na zdjęciach z Concorde, ale niestety ten naddźwiękowy samolot już dawno nie latał. Lotnictwo wysokogórskie odradza się jednak w pasażerskim samolocie rakietowym firmy Virgin Galactic – Space Ship Two. Zatem w niedalekiej przyszłości zobaczymy nowe zdjęcia Ziemi wykonane w locie suborbitalnym.
Samolot może z łatwością okrążyć kulę ziemską bez zatrzymywania się. Podróże samolotem po całym świecie odbywały się już niejeden raz. Jednocześnie samoloty nie wykryła żadnych „krawędzi” Ziemi.
Obserwacje balonem pogodowym
Zdjęcie z balonu pogodowego / le.ac.uk Regularne samoloty pasażerskie nie latają tak wysoko: na wysokości 8–10 kilometrów. Balony pogodowe wznoszą się znacznie wyżej.
W styczniu 2017 r. studenci Uniwersytetu w Leicester przyczepili kilka kamer do balonu na ogrzane powietrze i wystrzelili go w niebo. Wzniósł się na wysokość 23,6 km nad powierzchnią, czyli znacznie wyżej niż latają samoloty pasażerskie. Na zdjęciach wykonanych przez kamery wyraźnie widać krzywiznę horyzontu.
Kształt innych planet
Zdjęcie Marsa / nasa.gov Nasza planeta jest całkiem zwyczajna. Oczywiście jest na niej życie, ale poza tym nie różni się od wielu innych planet.
Wszystkie nasze obserwacje pokazują, że planety są kuliste. Ponieważ nie mamy przekonujących powodów, aby sądzić inaczej, nasza planeta również jest kulista.
Płaska planeta (nasza lub inna) byłaby niesamowitym odkryciem, które zaprzeczałoby wszystkiemu, co wiemy o powstawaniu planet i mechanice orbit.
Strefy czasowe
Kiedy w Moskwie jest siódma wieczorem, w Nowym Jorku jest południe, a w Pekinie północ. W Australii o tej samej porze jest 1:30. Możesz sprawdzić, która jest godzina w dowolnym miejscu na świecie i upewnić się, że pora dnia jest wszędzie inna.
Jest na to tylko jedno wytłumaczenie: Ziemia jest okrągła i obraca się wokół własnej osi. Po tej stronie planety, po której świeci Słońce, obecnie jest dzień. Przeciwna strona Ziemi jest tam ciemna i nocna. Zmusza nas to do korzystania ze stref czasowych.
Nawet jeśli wyobrazimy sobie, że Słońce jest kierunkowym reflektorem oświetlającym płaską Ziemię, nie mielibyśmy jasnego dnia i nocy. Nadal obserwowalibyśmy Słońce, nawet gdybyśmy byli w cieniu, tak jak widzimy reflektory świecące na scenie w teatrze, będąc w ciemnej sali. Jedynym wyjaśnieniem zmiany pory dnia jest kulistość Ziemi.
Środek ciężkości
Wiadomo, że grawitacja zawsze przyciąga wszystko do środka masy.
Nasza Ziemia ma kształt kulisty. Logicznie rzecz biorąc, środek kuli znajduje się w jej środku. Grawitacja przyciąga wszystkie obiekty na powierzchni w kierunku jądra Ziemi (czyli prosto w dół), niezależnie od ich położenia, co zawsze widzimy.
Jeśli wyobrazimy sobie, że Ziemia jest płaska, to grawitacja powinna przyciągać wszystko na powierzchni do środka płaszczyzny. Oznacza to, że jeśli znajdziesz się na krawędzi płaskiej Ziemi, grawitacja nie będzie cię ciągnąć w dół, ale w stronę środka dysku. Trudno znaleźć miejsce na planecie, w którym wszystko nie spada, ale na boki.
Obrazy z kosmosu
Zdjęcie z ISS/nasa.gov Pierwsze zdjęcie Ziemi z kosmosu wykonano w 1946 roku. Od tego czasu wystrzeliliśmy tam wiele satelitów, sond i astronautów (lub astronautów lub taikonautów – w zależności od kraju). Część satelitów i sond powróciła, część pozostaje na orbicie Ziemi lub przelatuje przez Układ Słoneczny. A na wszystkich zdjęciach i filmach przesyłanych przez statek kosmiczny Ziemia jest okrągła.
Krzywizna Ziemi jest wyraźnie widoczna na zdjęciach z ISS. Ponadto można zobaczyć zdjęcia Ziemi robione co 10 minut przez satelitę Himawari-8 Japońskiej Agencji Meteorologicznej. Jest stale na orbicie geostacjonarnej. Lub tutaj są zdjęcia w czasie rzeczywistym z satelity DSCOVR, NASA.
Jeśli teraz nagle znajdziesz się w towarzystwie płaskoziemców, będziesz miał kilka argumentów do polemiki z nimi.
Jeśli Gagarin nie jest autorytetem dla Twojego dziecka, a wszystkie zdjęcia z ISS jego zdaniem to podróbki, będziesz musiał uzbroić się w cierpliwość i udowodnić kulistość Ziemi przy użyciu minimum środków technicznych – zupełnie jak starożytny Grecy tak zrobili. Ten proces będzie długi, ale niezwykle pouczający.
1. Udowodnimy, że Ziemia jest dyskiem lub kulą
Zacznijmy od ustalenia zarysów naszej rodzimej planety. Czy ma kształt walizki, czy też jest tam żółw i słonie? Istnieje bardzo prosty sposób zrozumienia, że Ziemia jest dyskiem lub kulą. Aby to zrobić, wystarczy poczekać na całkowite zaćmienie Księżyca (w Europie najbliższe można zaobserwować 27 lipca 2018 r., zdarzają się one co roku. Wybierz się z dzieckiem tam, gdzie tego dnia niebo na pewno będzie bezchmurne i obserwuj jak okrągły cień Ziemi powoli zakrywa Księżyc. Wcześniej pokaż, jak kształt cienia zależy od cienia obiektu - pokaż na ścianie wilka lub łosia z cieniami dłoni. Jeśli cień jest okrągły, wówczas ciało, które je rzuca, jest okrągłe.
Następnie pozostaje tylko zrozumieć, czy ziemia ma kształt dysku, czy kształt kuli.
2. Wybierz pomiędzy dyskiem a kulą
Aby odpowiedzieć na pytanie, czy Ziemia jest płaska, czy kulista, będziemy potrzebować: do wydostania się z miasta, piłki i mrówki (chrząszcz, biedronka lub karaluch - do wyboru).
Najpierw musimy znaleźć wysoką, wolnostojącą konstrukcję na płaskim terenie (na przykład słup linii energetycznej) i stamtąd ruszyć. Podobnie jak statek na morzu, podpora nie zniknie z pola widzenia od razu, ale stopniowo - najpierw „nogi”, potem środkowa część, a na końcu góra z drutami.
Teraz zinterpretujmy wyniki obserwacji. Gdybyśmy mieli do czynienia z wysoką wieżą w samolocie, to oddalając się, stawałaby się coraz mniejsza, ale nawet pozostając ledwo zauważalną, byłaby całkowicie widoczna. Na powierzchni kuli obiekty stopniowo znikają z pola widzenia.
Bierzemy piłkę i kładziemy na niej owada. Przykładamy piłkę bardzo, bardzo blisko oczu, tak aby owad znajdował się w połowie za „horyzontem” - daleko widoczną krawędzią kuli. Widoczna będzie tylko część ciała zwierzęcia, tak jak z daleka widoczna jest tylko część wieży. Teraz możemy śmiało stwierdzić, że żyjemy na powierzchni ziemi (żarty na bok).
3. Jeszcze raz o piłce
Innym świetnym sposobem na upewnienie się, że ziemia jest okrągła, jest wyjście w pole o świcie. Zabierz ze sobą zegarek i zmierz się z najjaśniejszą krawędzią nieba. Gdy tylko krawędź Słońca (lub Księżyca – nie ma to znaczenia) pojawi się poniżej horyzontu, połóż się na Ziemi i zanotuj godzinę. Spójrz w tym samym kierunku. Na kilka sekund gwiazda ponownie zniknie za horyzontem. Dlaczego? Ponieważ zmieniłeś kąt patrzenia i na krótki czas Słońce (lub Księżyc) było przed tobą ukryte przez wypukłą powierzchnię Ziemi.
To samo można zrobić o zachodzie słońca lub podczas zachodu księżyca, ale tylko w odwrotnej kolejności: najpierw oglądaj na leżąco, a potem na stojąco.
4. Określ rozmiar piłki
Po raz pierwszy obwód równika obliczył bibliotekarz Biblioteki Aleksandryjskiej, Eratostenes z Cyreny. Starożytny mędrzec porównywał odchylenie Słońca od zenitu tego samego dnia w roku w dwóch miastach oddalonych od siebie o 800 kilometrów – Aleksandrii i Sienie.
Łatwo jest uchwycić słońce w zenicie: w tym momencie jego promienie padają nawet na dno głębokich dołów (Eratostenes kierował się studniami), a przedmioty nie rzucają cieni. Tego samego dnia Słońce rzuciło jasne promienie na Aleksandrię, ale nie na Siennę. Odchylił się od zenitu o 7,2°. Siedem stopni z 360 to dwa procent. Mnożymy 800 przez 50 i otrzymujemy 40 tysięcy (kilometrów): to długość równika, potwierdzają to nowoczesne, precyzyjne pomiary.
Powtórzenie eksperymentu Eratostenesa jest dość proste, jednak będziesz musiał skorzystać z pomocy przyjaciół w innym mieście. Poczekaj na moment, kiedy Słońce znajdzie się w zenicie (możesz się rozluźnić i poszukać w Internecie, możesz nawigować za pomocą zegara słonecznego - patyka wbitego w Ziemię. Gdy cień jest najkrótszy, wówczas Słońce znajduje się najbliżej zenit). Powyżej środkowej strefy Słońce nigdy nie znajduje się w zenicie, ale to nie ma znaczenia. Ważne jest, aby w momencie, gdy cień z twojego kija osiągnie minimum, zadzwoń do znajomych w mieście położonym dość daleko od ciebie - na przykład z Moskwy do Petersburga i poproś ich o zmierzenie długości swojego cienia ( i wysokość kija). Oblicz wartość kąta ostrego pomiędzy drążkiem a wyimaginowaną linią prostą biegnącą od końca drążka do końca cienia w Twoim miejscu i w odległym mieście. Dalej - czysta arytmetyka: powinno to być około 40 tysięcy kilometrów.
5. Jeszcze raz zmierz rozmiar piłki
Wróćmy do eksperymentów z zegarami i wschodami (zachodami słońca). Mierzyliśmy czas nie bez powodu: znając go i swój wzrost, możesz rozwiązać problem promienia globu.
Najpierw znajdźmy kąt, o jaki obróciła się Ziemia w przedziale pomiędzy momentem, w którym zobaczyłeś krawędź wschodzącego Słońca lub Księżyca o świcie, stojąc i leżąc. Aby to zrobić, rozwiąż prostą proporcję. Jeśli Ziemia obraca się o 360° w ciągu 24 godzin, o jaki kąt obróciła się w czasie, który zapisałeś? Oblicz i nazwij go kątem α.
Wyobraź sobie, że to nie ty upadłeś i wstałeś. Zamiast tego wschód słońca obserwowały dwie osoby: Iwan 1 i Iwan 2, w takiej odległości od siebie, że pierwsza zobaczyła Słońce później niż druga dokładnie o tę samą chwilę T. Tworzą się dwa promienie R do Iwana 1 i Iwana 2 trójkąt równoramienny o kącie α.
Uzupełnij promień do Iwana 2 odcinkiem równym Twojej wysokości h i połącz jego koniec z punktem, w którym stoi Iwan 1. Otrzymujemy trójkąt prostokątny z przeciwprostokątną R+h i znanym kątem ostrym. Trochę trygonometrii i obliczamy promień Ziemi.