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:

▪ Часы из консервной банки

▪ Пульс Земли

▪ Геронов фонтан

Смотрите другие статьи раздела Детская научная лаборатория.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива SD-M1912 - новый драйвер DVD-ROM 29.04.2004 Корпорация TOSHIBA ELECTRONIC COMPONENTS представила новый драйвер DVD-ROM типа SD-M1912. Драйвер обеспечивает скорости считывания 16Х для DVD-ROM (21600 Кб/с), 2Х для DVD-RAM (2700 Кб/с) и 48Х для CD-ROM (7200 Кб/с). Поддерживаются все существующие форматы для DVD и CD. Размеры драйвера 148x42x184 мм, вес 0,74 кг.

Другие интересные новости:

▪ Разработан прозрачный и бесшумный роботизированный угорь

▪ Древние люди могли видеть динозавров

▪ Два семейства недорогих высокоскоростных контроллеров USB 18.03.2005

▪ Переносная портативная радиолокационная станция

▪ Сетевое хранилище QNAP TVS-882ST2

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Интересные факты. Подборка статей

▪ статья Мария Склодовская-Кюри. Знаменитые афоризмы

▪ статья В чем состоит значение нейтрино с точки зрения астрофизики? Подробный ответ

▪ статья Работа на учебно-опытном участке. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Солнечные коллекторы. Воздушные коллекторы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья 5-ти полосный стерео эквалайзер с регулировкой громкости и баланса на микросхеме CXA1352AS. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026