Яка форма Землі насправді? Креслення, опис

ДИТЯЧА НАУКОВА ЛАБОРАТОРІЯ
Безкоштовна бібліотека / Довідник / Дитяча наукова лабораторія

Яка форма Землі насправді? Дитяча наукова лабораторія

Дитяча наукова лабораторія

Члени французької експедиції, які прибули в Гвіану в 1672 році, виявили дивну розбіжність у показаннях часу між маятниковим і пружинним годинником. Поблизу екватора стрілки маятникового годинника відстали на 2,5 хв. Лише через п'ятнадцять років, коли І. Ньютон теоретично довів, що форма Землі відрізняється від кулі, можна пояснити цей факт.

Його міркування зводилися до наступного. Якщо уявити два канали, що виходять із центру Землі до Північного полюса і до екватора, і припустити, що вода не переливається ні з екватора до полюса, ні назад, то, значить, обидва стовпи рідини врівноважені. Оскільки відцентрові сили, викликані обертанням Землі, трохи зменшують силу тяжкості в екваторіальному каналі, то, зробивши відповідний розрахунок, Ньютон дійшов висновку, що екваторіальний радіус на 22 км більший за полярний. Звідси випливав висновок: земна куля зовсім не куля, а еліпсоїд.

Більше ста років дані Ньютона залишалися найточнішими. Потім за допомогою астрономічних приладів вчені виміряли довжину паралелі в один кутовий градус на екваторі та поблизу полюса. Вимірювання тривали до середини ХХ століття, як у 1948 року англійський геодезист Р. Джефрі визначив, що розбіжність земних радіусів становить 32,7 км. Але і це значення виявилося не найточнішим.

Яка форма Землі насправді?
Рис.1. Якщо усереднити по меридіанах коливання геоїди, отримана фігура нагадуватиме зріз груші

Після запуску першого супутника вчені виявили несподіване відхилення його від розрахункової орбіти. Коли він пролітав над екваторіальними областями, якісь сили змінювали площину орбіти, і вона зі швидкістю вісім градусів на добу поступово зміщувалась на захід. Виміряти цю величину вдалося з високою точністю. І ось що з'ясували вчені. Різниця радіусів впливає на зміну орбіти супутника так само, як на маятниковий годинник. Завдяки приладам, винесеним за межі Землі, вдалося внести поправку до вимірів Г. Джефрі - різниця в радіусах збільшилася ще на 200 м. Останній результат швидше не втішив, а засмутив учених. Адже він не підтвердив результати геодезистів, які на цей час ретельно обміряли всі континенти з точністю до 9 м. Виходило, що модель Землі – глобус – неправильна. А може, навпаки, неправильні результати, отримані із супутників. Все це наводило вчених на думку, що вважати Землю навіть еліпсоїдом означало надто спрощувати картину.

При вивченні акустичних властивостей струни вчені розкладають складні формою коливання на основний тон і синусоїдальні гармоніки вищих частот. Цей принцип використовували і визначення форми Землі, тільки замість струни взяли ідеальну кульову поверхню. Послідовно одну за одною на неї накладали всі гармоніки, які визначалися залежно від їхнього впливу на орбіту супутника. Ось перша гармоніка – нульова. Вона показує кулю, у якої центр мас знаходиться в екваторіальній площині. Друга гармоніка – двопелюсткова, еліпсоїдна. Третя - трипелюсткова, що нагадує зріз груші, і так далі.

Яка форма Землі насправді?
Рис.2 Вивчення парних та непарних гармонік допомогло вченим побудувати точну форму нашої планети

Найбільший вплив зміну орбіти у західному напрямі надають парні гармоніки - друга, четверта, шоста, восьма тощо. буд. Щоб визначити, супутники запускалися під різними кутами до екватору.

Непарні гармоніки - третя, п'ята, сьома і т. д. - Змінюють перигей - відстань найменшого видалення супутника від поверхні Землі. Це відбувається головним чином тоді, коли супутник переходить із північної півкулі в південну і, подібно до електрона, "перескакує" на далеку орбіту. Вимірюванням кількох орбіт з різними нахилами до екватора також вдалося визначити значення всіх непарних гармонік.

Коли вчені склали всі гармоніки, модель Землі виявилася дуже складною: подумки розрізана через полюси, вона була схожа на зріз груші з черешком на Північному полюсі. Але й боки плода не виглядали б ідеально рівними. У багатьох частинах можна виявити піднесення та западини. На малюнку ви бачите, як уявляє нашу планету американський учений М. Каула. На контурній карті ізолиній показані перепади висот - геоїди - умовна поверхня Землі без її природного рельєфу, по якій розлиті води Світового океану. Точніше, під геоїдом розуміють поверхню, де величина земного прискорення завжди однакова.

Щоб краще зрозуміти цю складну картину, почнемо уявну подорож водною поверхнею геоїду навколо екватора. Вирушимо з точки 20 ° східної довготи в Африці на схід. Спочатку ми перебуватимемо на нульовому рівні, отже, на справжній відстані від центру Земля – 6378 км. Щоб залишитися на рівні моря під час форсування річки Конго, нам доведеться зробити тунель. В Індійському океані ми поступово наблизимося до центру планети, досягнувши найбільшого провалу на 70 ° східної довготи. Тут центр Землі ближче на 79 м. На півночі Нової Гвінеї нам доведеться піднятися на висоту 67 м. Подальший шлях пройде без особливих спусків та підйомів, адже в середині Тихого океану ми пливемо поверхнею з нульовим рівнем. Потім опустимося на 20 м нижче за рівень біля берегів Південної Америки. І нарешті, повернемося у вихідну точку, звідки розпочали свою подорож.

Збудована картина земної поверхні, начебто, завершила роботу, розпочату ще Ньютоном. Але вчені продовжують шукати відповідь на запитання: як і чим пояснити наявність гігантських піднесень та западин на поверхні нашої планети? Нещодавно нову модель будови Землі розробив угорський учений академік Барта. Точними розрахунками та спостереженнями за зміною магнітного поля він показав, що земне ядро розташовується не в центрі нашої планети, а зміщене на 450 км у напрямку Австралії.

А тепер ще раз погляньте на карту М. Каула. Дивовижний збіг - у цій частині земної поверхні також розташовується найбільше піднесення. Але на карті є ще два піднесення, одне в районі Західної Європи, інше між Африкою та Антарктидою. Виникають нові припущення. Можливо, що центральне ядро, як і поверхня нашої планети, не є сферою. Швидше за все, ця гігантська крапля розплавлених речовин, стиснутих жахливим тиском, нагадує картоплину з наростами, які не залишаються на місці. Повільно, з майже невловимою швидкістю, вони перетікають з одного краю на інший. І в такт з ними переміщуються піднесення та западини на поверхні, змінюється форма земної кори, утворюються гори.

Рекомендуємо цікаві статті розділу Дитяча наукова лабораторія:

▪ Сонце червоне зійде

▪ Барометр із лампочки

▪ Гравітаційний годинник

Дивіться інші статті розділу Дитяча наукова лабораторія.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Спиртуознавство теплого пива 07.05.2024

Пиво, як один із найпоширеніших алкогольних напоїв, має свій унікальний смак, який може змінюватись в залежності від температури споживання. Нове дослідження, проведене міжнародною групою вчених, виявило, що температура пива значно впливає на сприйняття алкогольного смаку. Дослідження, очолюване матеріалознавцем Лей Цзяном, показало, що з різних температурах молекули етанолу і води формують різні типи кластерів, що впливає сприйняття алкогольного смаку. При низьких температурах утворюються пірамідоподібні кластери, що знижує гостроту "етанолового" смаку і робить напій менш алкогольним на смак. Навпаки, при підвищенні температури кластери стають ланцюжнішими, що призводить до більш вираженого алкогольного смаку. Це пояснює, чому смак деяких алкогольних напоїв, таких як байцзю, може змінюватись в залежності від температури. Отримані дані відкривають нові перспективи для виробників напоїв, ...>>

Основний фактор ризику ігроманії 07.05.2024

Комп'ютерні ігри стають все більш популярним видом розваг серед підлітків, але супутній ризик ігрової залежності залишається значною проблемою. Американські вчені провели дослідження, щоб визначити основні фактори, що сприяють виникненню цієї залежності, та запропонувати рекомендації щодо її запобігання. Протягом шести років 385 підлітків були піддані спостереженню, щоб з'ясувати, які фактори можуть привертати до ігрової залежності. Результати показали, що 90% учасників дослідження не схильні до ризику залежності, у той час як 10% стали ігроманами. Виявилося, що ключовим фактором у появі ігрової залежності є низький рівень соціальної поведінки. Підлітки з низьким рівнем просоціальної поведінки не виявляють інтересу до допомоги та підтримки оточуючих, що може призвести до втрати контакту з реальним світом та поглиблення залежності від віртуальної реальності, запропонованої комп'ютерними іграми. На основі цих результатів вчені ...>>

Шум транспорту затримує зростання пташенят 06.05.2024

Звуки, що оточують нас у сучасних містах, стають дедалі пронизливішими. Однак мало хто замислюється про те, як цей шум впливає на тваринний світ, особливо на таких ніжних створінь, як пташенята, які ще не вилупилися з яєць. Недавні дослідження проливають світло на цю проблему, вказуючи на серйозні наслідки для їхнього розвитку та виживання. Вчені виявили, що вплив транспортного шуму на пташенят зебрового діамантника може призвести до серйозних порушень у розвитку. Експерименти показали, що шумова забрудненість може суттєво затримувати їх вилуплення, а ті пташенята, які все ж таки з'являються на світ, стикаються з низкою здоровотворних проблем. Дослідники також виявили, що негативні наслідки шумового забруднення сягають і дорослого віку птахів. Зменшення шансів на розмноження та зниження плодючості говорять про довгострокові наслідки, які транспортний шум чинить на тваринний світ. Результати дослідження наголошують на необхідності ...>>

Випадкова новина з Архіву

Швидкісний контролер Flash Media типу PCI7621 28.04.2004

Корпорація TEXAS INSTRUMENTS представила найшвидший і найбільш інтегрований контролер Flash Media типу PCI7621.

Контролер підтримує цілу низку технологій, пов'язаних з чіп-картами, мультимедіа та рядом застосувань аудіо-відео. Інтерфейс контролера забезпечує кілька конфігурацій для максимальної гнучкості застосування. Випускається у корпусах BGA-288.

Інші цікаві новини:

▪ Шестиканальні головні телефони 5.1

▪ Парниковий газ – у справу

▪ ТБ шкодить мозку

▪ В Альпах знайдено китайський пісок

▪ Завершено проектування великої міжпланетної станції Psyche

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Годинники, таймери, реле, комутатори навантаження. Добірка статей

▪ стаття Стетоскоп. Історія винаходу та виробництва

▪ У чому специфіка Китаю? Детальна відповідь

▪ стаття Транспортувальник із зрізанням. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Цифровий термометр на датчику LM75AD. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Напис на металі. Хімічний досвід

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт