Бесплатная техническая библиотека

Какая форма Земли на самом деле?. Детская научная лаборатория

Справочник / Детская научная лаборатория

 Комментарии к статье

Члены французской экспедиции, прибывшие в Гвиану в 1672 году, обнаружили странное расхождение в показаниях времени между маятниковыми и пружинными часами. Вблизи экватора стрелки маятниковых часов отстали на 2,5 мин. Лишь спустя пятнадцать лет, когда И. Ньютон теоретически доказал, что форма Земли отличается от шара, стало возможным объяснить этот факт.

Его рассуждения сводились к следующему. Если представить себе два канала, выходящих из центра Земли к Северному полюсу и к экватору, и предположить, что вода не переливается ни с экватора к полюсу, ни обратно, то, значит, оба столба жидкости уравновешены. Так как центробежные силы, вызванные вращением Земли, немного уменьшают силу тяжести в экваториальном канале, то, сделав соответствующий расчет, Ньютон пришел к заключению, что экваториальный радиус на 22 км больше полярного. Отсюда следовал вывод: земной шар вовсе не шар, а эллипсоид.

Больше ста лет данные Ньютона оставались наиболее точными. Затем с помощью астрономических приборов ученые измерили длину параллели в один угловой градус на экваторе и вблизи полюса. Измерения продолжались до середины нашего века, когда в 1948 году английский геодезист Г. Джефри определил, что расхождение земных радиусов составляет 32,7 км. Но и это значение оказалось не самым точным.

Рис.1. Если усреднить по меридианам колебания геоиды, полученная фигура будет напоминать срез груши

После запуска первого спутника ученые обнаружили неожиданное отклонение его орбиты от расчетной. Когда он пролетал над экваториальными областями, какие-то силы изменяли плоскость орбиты, и она со скоростью восемь градусов в сутки постепенно смещалась на запад. Измерить эту величину удалось с высокой точностью. И вот что выяснили ученые. Различие радиусов влияет на изменение орбиты спутника так же, как на маятниковые часы. Благодаря приборам, вынесенным за пределы Земли, удалось внести поправку в измерения Г. Джефри - разница в радиусах увеличилась еще на 200 м. Последний результат скорей не обрадовал, а огорчил ученых. Ведь он не подтвердил результаты геодезистов, которые к этому времени тщательно обмерили все континенты с точностью до 9 м. Выходило, что модель Земли - глобус - неверна. А может, наоборот, неверны результаты, полученные со спутников. Все это наводило ученых на мысль, что считать Землю даже эллипсоидом значило слишком упрощать картину.

При изучении акустических свойств струны ученые разлагают сложные по форме колебания на основной тон и синусоидальные гармоники более высоких частот. Этот же принцип использовали и для определения формы Земли, только вместо струны взяли идеальную шаровую поверхность. Последовательно одну за другой на нее накладывали все гармоники, которые определялись в зависимости от их влияния на орбиту спутника. Вот первая гармоника - нулевая. Она показывает шар, у которого центр масс находится в экваториальной плоскости. Вторая гармоника - двухлепестковая, эллипсоидная. Третья - трехлепестковая, напоминающая срез груши, и так далее.

Рис.2 Изучение четных и нечетных гармоник помогло ученым построить точную форму нашей планеты

Наибольшее влияние на изменение орбиты в западном направлении оказывают четные гармоники - вторая, четвертая, шестая, восьмая и т. д. Чтобы их определить, спутники запускались под различными углами к экватору.

Нечетные гармоники - третья, пятая, седьмая и т. д. - изменяют перигей - расстояние наименьшего удаления спутника от поверхности Земли. Это происходит главным образом тогда, когда спутник переходит из северного полушария в южное и, подобно электрону, "перескакивает" на дальнюю орбиту. Измерением нескольких орбит с различными наклонами к экватору также удалось определить значения всех нечетных гармоник.

Когда ученые сложили все гармоники, модель Земли оказалась очень сложной: мысленно разрезанная через полюсы, она была бы похожа на срез груши с черенком на Северном полюсе. Но и бока плода не выглядели бы идеально ровными. Во многих частях можно обнаружить возвышения и впадины. На рисунке вы видите, как представляет нашу планету американский ученый М. Каула. На контурной карте изолиниями показаны перепады высот - геоиды - условная поверхность Земли без ее естественного рельефа, по которой разлиты воды Мирового океана. Точнее, под геоидом понимают поверхность, где величина земного ускорения всегда одинакова.

Чтобы лучше понять эту сложную картину, предпримем воображаемое путешествие по водной поверхности геоида вокруг экватора. Отправимся из точки 20° восточной долготы в Африке на восток. Вначале мы будем находиться на нулевом уровне, следовательно, на истинном расстоянии от центра Земля - 6378 км. Чтобы остаться на уровне моря при форсировании реки Конго, нам придется проделать туннель. В Индийском океане мы постепенно приблизимся к центру планеты, достигнув наибольшего провала на 70° восточной долготы. Здесь центр Земли ближе на 79 м. На севере Новой Гвинеи нам придется подняться на высоту 67 м. Дальнейший путь пройдет без особых спусков и подъемов, ведь в середине Тихого океана мы плывем по поверхности с нулевым уровнем. Затем опустимся на 20 м ниже уровня у берегов Южной Америки. И наконец, возвратимся в исходную точку, откуда начали свое путешествие.

Построенная картина земной поверхности, казалось бы, завершила работу, начатую еще Ньютоном. Но ученые продолжают искать ответ на вопрос: как и чем объяснить наличие гигантских возвышений и впадин на поверхности нашей планеты? Недавно новую модель строения Земли разработал венгерский ученый академик Д. Барта. Точными расчетами и наблюдениями за изменением магнитного поля он показал, что земное ядро располагается не в центре нашей планеты, а смещено на 450 км в направлении Австралии.

А теперь еще раз взгляните на карту М. Каула. Удивительное совпадение - в этой части земной поверхности также располагается самое большое возвышение. Но на карте есть еще два возвышения, одно в районе Западной Европы, другое между Африкой и Антарктидой. Возникают новые предположения. Возможно, что центральное ядро, как и поверхность нашей планеты, не представляет собой сферу. Скорей всего эта гигантская капля расплавленных веществ, сжатых чудовищным давлением, напоминает картофелину с наростами, которые не остаются на месте. Медленно, с почти неуловимой скоростью они перетекают с одного края на другой. И в такт с ними перемещаются возвышения и впадины на поверхности, изменяется форма земной коры, образуются горы.

 Рекомендуем интересные статьи раздела Детская научная лаборатория:

▪ Волшебная лампа

▪ Почему показания стрелки компаса могут быть ненадежными

▪ Как обойтись без фреона

Смотрите другие статьи раздела Детская научная лаборатория.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Токсичность интернета преувеличена 07.01.2026

Социальные сети нередко воспринимаются как арена постоянной агрессии, оскорблений и распространения фейковой информации. Новое исследование Стэнфордского университета показывает, что реальность значительно отличается от популярного представления: интернет гораздо менее токсичен, чем многие пользователи считают. Ученые опросили более тысячи американцев, попросив их оценить долю пользователей соцсетей, которые ведут себя агрессивно или распространяют ненависть. Оказалось, что впечатления людей сильно преувеличивают масштабы проблемы. Например, респонденты считали, что почти половина пользователей Reddit хотя бы раз оставляла оскорбительные комментарии, тогда как фактические данные платформы показывают, что таких людей не более 3%. Аналогичная ситуация наблюдается с дезинформацией. Опрос показал, что большинство участников считали почти половину аудитории Facebook распространителями фейковых новостей, однако статистика говорит об обратном: фактическая доля таких пользователей состав ...>>

Процессоры Ryzen AI 400 07.01.2026

Современные вычисления все больше ориентируются на интеграцию искусственного интеллекта и высокую производительность в компактных устройствах, таких как ноутбуки и мини-ПК. Новая линейка процессоров AMD Ryzen AI 400 демонстрирует, как разработчики объединяют мощные центральные ядра, графику и нейросетевые ускорители в одном чипе, чтобы удовлетворять растущие потребности пользователей в играх, контенте и ИИ-приложениях. AMD представила процессоры серии Gorgon Point, которые включают до 12 ядер Zen 5 и до 24 потоков вычислений. Чипы поддерживают интегрированную графику RDNA 3.5, обеспечивают максимальную тактовую частоту до 5,2 ГГц и имеют энергопотребление от 15 Вт до 54 Вт. Особое внимание уделено NPU, способному обрабатывать до 60 триллионов операций в секунду (TOPS), что делает эти процессоры эффективными для задач с искусственным интеллектом. Конструкция Ryzen AI 400 сочетает ядра Zen 5 и Zen 5c, обеспечивая высокую гибкость и производительность. Несмотря на то, что архитектур ...>>

Женщины лучше распознают признаки болезни по лицу 06.01.2026

Способность распознавать, что кто-то нездоров, часто проявляется интуитивно: бледная кожа, опущенные веки, уставшее выражение лица могут сигнализировать о недомогании. Новое исследование международной группы ученых показало, что женщины в среднем точнее мужчин улавливают такие тонкие невербальные признаки болезни, что может иметь эволюционные и социальные объяснения. В отличие от предыдущих работ, где использовались отредактированные фотографии или имитация больных лиц, ученые решили проверить, насколько люди способны распознавать естественные признаки недомогания. Такой подход позволил оценить реальную чувствительность к изменениям в лицах, возникающим при болезни. В исследовании приняли участие 280 студентов, поровну мужчин и женщин. Участникам предложили оценить 24 фотографии, на которых изображены люди как в здоровом состоянии, так и во время болезни. Это дало возможность сравнить восприятие естественных признаков недомогания в реальных лицах. Для анализа состояния каждого ...>>

Случайная новость из Архива В лондонском метро слишком жарко 17.11.2006 Рекордные температуры прошедшего лета тяжело воспринимались пассажирами лондонской подземки, особенно в часы пик. В отличие от более новых метрополитенов мира лондонское метро, появившееся в 1863 году, не имеет кондиционеров. Создатели системы рассчитывали, что вентилировать ее будут поезда, носясь по туннелям. Но глобальное потепление и растущее число пассажиров сделали летнюю температуру на станциях и в вагонах непереносимой. Так, в середине июля 2006 года в вагонах была отмечена температура 47 градусов Цельсия! Дело еще и в том, что глинистый грунт Лондона плохо отводит тепло от туннелей. В 2003 году мэр британской столицы даже предложил премию в сто тысяч фунтов за решение проблемы, но деньги остались невостребованными. Инженеры одного из лондонских университетов предложили использовать для охлаждения грунтовые воды. Ежедневно 30 миллионов литров просачивающейся воды откачивают из туннелей. На одной из станций испытывается система теплообменников, установленных между платформами. Текущая по трубам вода охлаждает воздух, а поезда проталкивают его по системе туннелей. По расчетам, температура в вагонах понизится на шесть градусов Цельсия. Если проект окажется успешным, подобную систему установят еще на 30 станциях. На остальных 275, возможно, придется пробивать дополнительные вентиляционные шахты.

Другие интересные новости:

▪ Грипп сначала появляется в Интернете

▪ Гибкий 32-разрядный микроконтроллер ARM

▪ Ракеты в пять раз быстрее звука

▪ Мозги животных объединили в сеть

▪ Магнитная терапия против хронической депрессии

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники. Подборка статей

▪ статья Пергола. Советы домашнему мастеру

▪ статья Какое литературное произведение ошибочно приписывают Хемингуэю? Подробный ответ

▪ статья Отделочник изделий из древесины, занятый нанесением лакокрасочных материалов на установках для распыления в электрическом поле высокого напряжения. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Пластические массы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Транзисторы IRF710 - IRF744. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026