Как древним грекам удалось доказать, что Земля круглая
В последнее время появляется все больше приверженцев теории плоской Земли, которые ставят под сомнение общеизвестный факт, что наша планета круглая. А ведь еще в Древней Греции сумели доказать, что Земля имеет сферическую форму.
В 500 году до н.э древнегреческий философ Пифагор предположил, что Земля круглая. Возможно, информацию о шарообразности земли он получил от египетских жрецов и захотел ее обосновать. Он пытался опровергнуть теорию плоской земли и заявлял, что она не имеет опоры.
Пифагор заметил, что звёзды, Солнце и Луна ежедневно заходят за Землю и появляются с другой стороны, обходя ее вокруг. Свободное движение небесных тел вокруг Земли Пифагор объяснил тем, что планета имеет сферическую форму. Однако его предположение было осмеяно.
Первым, кто привел доказательство того, что Земля круглая, был мыслитель Аристотель. В трактате «О небесах», написанном в 350 году до н.э, он рассказал, что наблюдения за звездами наводят его на мысли о том, что Земля круглая и имеет большие размеры. Аристотель заметил, что многие звезды не видны в северных широтах, тогда как в южных их можно увидеть. На основании этого и был сделан вывод о том, что Земля имеет форму шара. Ведь если бы она была плоской, то одно и те же звезды можно было бы видеть из любой точки Земли.
Также Аристотель часто наблюдал за лунными затмениями и заметил, что тень на Луне, отбрасываемая Землей, круглая. Это также прямо указывало на форму планеты.
Теорию плоской земли Аристотель отвергал. Ее сторонники были уверены, что Солнце на закате отсекается прямой, а не дугообразной линией, а мыслитель считал это ни чем иным, как оптической иллюзией.
«Отец географии» и астроном Эратосфен понял, что Земля круглая, наблюдая за тенями во время летнего солнцестояния. Это произошло примерно в 250 году до н.э. Эратосфен заметил, что в одном населенном пункте в полдень предметы не отбрасывают тени, а в другом тени от предметов длинные и вытянутые.
Он задумался, почему так происходит. Эратосфен рассуждал, если лучи от Солнца, попадающие на Землю, относительно параллельны, значит, и тени должны быть везде одинаковые. Однако это было не так и, опираясь на свои наблюдения, он пришел к выводу, что планета не может быть плоской.
Ему даже удалось вычислить угол лучей в 7 градусов и на основании этого высчитать приблизительный размер Земли, которая, по убеждению Эратосфена, была круглой. Также именно он ввел понятие широты и долготы, которые хорошо известно и сегодня и изобрел первые географические карты, опираясь на теорию сферической планеты.
При жизни Колумба люди считали, что Земля плоская. Они верили, что в Атлантическом океане живут чудовища огромного размера, способные поглотить их корабли, и существуют страшные водопады, на которых сгинут их суда. Колумбу пришлось бороться с этими странными представлениями, чтобы убедить людей отправиться в плавание с ним. Он был уверен, что Земля круглая. — Эмма Милер Болениус, автор американских учебников, 1919
Один из самых долгоживущих мифов, с верой в который растут дети [автор — американец — прим.перев.], состоит в том, что Колумб был единственным из людей его времени, верившим, что Земля – круглая. Остальные верили, что она плоская. «Какими же смелыми должны были быть мореплаватели 1492 года,- думаете вы,- чтобы отправиться на край мира и не бояться свалиться с него!».
И в самом деле, существует много древних упоминаний о Земле в форме диска. И если бы из всех небесных тел вам были бы известны только Солнце и Луна, вы могли бы самостоятельно прийти к такому же выводу.
Если выйти на улицу на закате, через день-два после новолуния, можно увидеть примерно следующее.
Тонкий серп Луны, освещённая часть которого совпадает с частью сферы, которая могла бы быть освещена Солнцем.
Если бы вы обладали научным мышлением и любопытством, вы могли бы выходить на улицу в последующие дни и наблюдать за тем, что происходит дальше.
Луна не только меняет положение примерно на 12 градусов каждую ночь, двигаясь дальше от Солнца, но и освещается всё больше! Вы могли бы (справедливо) заключить, что Луна вращается вокруг Земли, и что изменение фаз связано со светом Солнца, освещающим разные части круглой Луны.
Древние и современные взгляды на фазы Луны в этом совпадают.
Но примерно два раза в год во время полнолуния случается кое-что, что позволяет нам определить форму Земли: лунное затмение! Во время полной Луны Земля проходит между Солнцем и Луной, и тень Земли становится видна на поверхности Луны.
И если посмотреть на эту тень, становится видно, что она загнута и имеет форму диска!
Правда, из этого нельзя вывести, является ли Земля плоским диском или круглой сферой. Можно лишь видеть, что тень Земли круглая.
Но, несмотря на популярный миф, вопрос о форме Земли решился не в XV или XVI веках (когда Магеллан совершил кругосветное путешествие), но примерно 2000 лет назад, в древнем мире. И что самое удивительное, для этого потребовалось лишь Солнце.
Если отслеживать путь Солнца по дневному небу, живя в северном полушарии, можно заметить, что оно восходит в восточной части неба, поднимается до максимума на юге, и затем клонится к закату и заходит на западе. И так в любой день года.
Но пути в течение года немного отличаются. Солнце встаёт гораздо выше и светит в течение большего количества часов летом, а зимой встаёт ниже и светит меньше. Для иллюстрации обратите внимание на фото солнечного пути, изготовленное во время зимнего солнцестояния на Аляске.
Если построить путь Солнца по дневному небу, вы обнаружите, что самый нижний из путей, и самый короткий по времени, приходится на зимнее солнцестояние – обычно это 21 декабря – а самый высокий путь (и самый длинный) бывает во время летнего солнцестояния, обычно 21 июня.
Если сделать камеру, способную фотографировать путь Солнца по небу в течение года, у вас получится набор дуг, из которых самая высокая и длинная сделана в день летнего солнцестояния, а самая низкая и короткая – в день зимнего солнцестояния.
В древнем мире величайшие учёные Египта, Греции и всего Средиземноморья работали в Александрийской библиотеке. Одним из них был древнегреческий астроном Эратосфен.
Живя в Александрии, Эратосфен получал удивительные письма из города Сиена в Египте. Там, в частности, говорилось, что в день летнего солнцестояния:
Тень человека, смотрящего в глубокий колодец, закроет отражение Солнца в полдень.
Иными словами, Солнце будет находиться прямо над головой, не отклоняясь ни на градус на юг, север, восток или запад. И если у вас был бы полностью вертикальный объект, он не отбрасывал бы тени.
Но Эратосфен знал, что в Александрии это не так. Солнце подходит к верхней точке в полдень во время летнего солнцестояния в Александрии ближе, чем в другие дни, но и вертикальные объекты там отбрасывают тень.
И как и любой хороший учёный, Эратосфен поставил эксперимент. Измеряя длину тени, отбрасываемой вертикальной палочкой в день летнего солнцестояния, он смог измерить угол между Солнцем и вертикальным направлением в Александрии.
Он получил одну пятидесятую круга, или 7,2 градусов. Но в то же время в Сиене угол между Солнцем и вертикальной палочкой составлял ноль градусов! Почему так могло происходить? Возможно, благодаря гениальному озарению, Эратосфен понял, что Солнечные лучи могут быть параллельны, а Земля – изогнутой!
Если потом он мог бы узнать расстояние от Александрии до Сиены, зная разницу углов, он смог подсчитать бы окружность Земли! Если бы Эратосфен был научным руководителем аспиранта, он бы послал его в путь для измерения расстояния!
Но вместо этого ему пришлось полагаться на известное тогда расстояние между этими двумя городами. А самым точным методом измерения тогда было…
Путешествие на верблюде. Можно понять критику такой точности. И всё же, он полагал расстояние между Сиеной и Александрией равным 5000 стадиев. Вопрос только в длине стадия. Ответ зависит от того, использовал ли Эратосфен, грек, живший в Египте, аттические или египетские стадии, о чём историки спорят до сих пор. Аттический стадий использовался чаще, и длина его составляет 185 метров. С использованием этого значения можно получить окружность Земли равной 46 620 км, что на 16% больше реального значения.
Но египетский стадий составляет всего 157,5 метра, и возможно, именно его имел в виду Эратосфен. В этом случае получится 39 375, что отличается от современного значения в 40 041 км всего на 2%!
Вне зависимости от цифр, Эратосфен стал первым в мире географом, изобрёл понятия широты и долготы, используемые по сей день, и построил первые модели и карты на основе сферической Земли.
И хотя много чего было утеряно за прошедшие с тех пор тысячелетия, идеи о сферической Земле и знание о её примерной окружности не пропадали. Сегодня кто угодно может повторить тот же эксперимент с двумя местами, находящимися на одной долготе, и, измерив длины теней, получить окружность Земли! Неплохо, учитывая, что первое прямое фотографическое доказательство искривлённости Земли будет получено лишь а 1946 году!
Зная форму и размер Земли, уже с 240 года до н.э., мы смогли выяснить множество замечательных вещей, включая и размер и расстояние до Луны! Поэтому отдадим должное Эратосфену за открытие того, что Земля круглая и за первый точный подсчёт её размера!
Если Колумба и нужно за что-то запомнить в связи с размером и формой Земли, так это за то, что он использовал слишком малые значения для её окружности! Его оценки расстояний, с помощью которых он убедил, что судно может пройти из Европы напрямую в Индию (если бы Америк не было), были невероятно малы! И если бы Америк не было, они с командой умерли бы от голода, не дойдя до Азии!
Почему Земля круглая и откуда возникли теории о плоской Земле
Почему Земля круглая и откуда возникли теории о плоской Земле: Pexels
«Если Земля не плоская, мы бы с нее свалились. Фотографии из космоса — подделка, а гравитация — это лишь миф системы образования». Почему тысячи людей по всему миру становятся последователями теории плоской Земли? Давайте разбираться.
Почему Земля круглая?
Наша Земля, как и другие планеты Солнечной системы, имеет шарообразную форму из-за своей большой массы. Чем больше масса тела, тем больше его собственная сила гравитации. Например, мы с вами еще не улетели в открытый космос потому, что Земля притягивает нас к себе. Изначально именно благодаря силе гравитации из газопылевого облака образовалась Земля.
На этом этапе она была значительно меньше в размерах. Но со временем начала увеличиваться, притягивая к себе газ и пыль. Она росла, пока ее поверхность не стабилизировалась на равном расстоянии от центра. Чем больше становилась наша планета, тем больше увеличивалась ее масса и тем сильнее происходило ее сжатие.
Следуя законам физики, любое сжимающееся тело нагревается. Молодые планеты нагреваются настолько сильно, что начинают плавиться и переходить в жидкое состояние. А жидкость, в свою очередь, легко принимает форму шара, о чем интересно рассказывает испанский профессор математики Рауль Ибаньес.
Любое тело может стать «круглым» под действием собственной силы тяготения, если эта сила достаточно большая, а само тело — достаточно пластичное. В идеале, жидкое или газообразное, поскольку жидкости и газы легче всего обретают форму шара при накоплении большой массы и, как следствие, гравитации.
Планеты идеально подходят для этого, потому что внутри они жидкие: под тонким слоем твердой коры у них жидкая магма. На нашей планете мы можем наблюдать магму при извержении вулканов.
Получается, что сама сила тяготения «стремится» придать Земле форму шара. Чем массивнее планета, тем ближе ее форма к идеальному шару.
Наша планета не совсем идеальный шар. Она немного сплюснута с полюсов. Расстояние между полюсами приблизительно на 40 км меньше диаметра экватора, поскольку Земля вращается, а центробежная сила (та самая, которая пытается отбросить в сторону, когда мы сильно раскачиваемся на карусели) растягивает ее по экватору.
Однако что такое 40 км в масштабах Земли? Если сплющить нашу планету до размеров баскетбольного мяча, то он будет всего лишь на миллиметр не соответствовать форме идеального шара.
Для космических тел поменьше (астероиды и небольшие спутники), описанные выше законы не работают, ведь их масса значительно меньше, ее недостаточно. А вот если бы, например, астероид Эрос имел массу Земли, то он тоже был бы круглым.
Почему Земля круглая: Pexels
Теории о плоской Земле
И все-таки она круглая! Или нет? Несмотря на все, что мы с вами сегодня знаем, у некоторых людей в мире остаются сомнения насчет формы Земли. Многие до сих пор верят, что Земля плоская.
Как возникла теория о плоской Земле?
Концепция плоской Земли берет свое начало в космогонической мифологии многих древних народ (Древний Египет и Вавилон, ранний индуизм и буддизм). Например, древние египтяне верили, что плоская Земля лежит под куполом неба, по которому круглый шар солнца проходит свой путь — от восхода до заката.
Такое видение устройства мира отображалось в древней живописи, где Земля, Солнце и небо представлены в виде человекоподобных богинь. Греки же считали, что Земля плывет по бескрайнему океану, из которого ночью появляются звезды, а утром они снова уходят под воду.
Культура Древнего Египта: Pexels
Люди древности каждый день видели вокруг себя «плоский» мир. Они не могли представить, что на первый взгляд плоская Земля на самом деле круглая.
В раннем Средневековье концепция о плоской Земле снова «вошла в моду» среди представителей богословской традиции. Подробнее о некоторых космологических концепциях того времени можно почитать в книге «Космологические произведения в книжности Древней Руси».
Однако распространение древнегреческих знаний в позднем Средневековье привело к тому, что представление о шарообразности Земли укрепилось среди образованных людей и перестало встречать резкое сопротивление со стороны религиозных представителей.
Возрождение концепции плоской Земли
Следующее «возрождение» теории плоской Земли происходит во время развития космонавтики, в 1956 году. Появляются те, кто ставит под сомнение научные доказательства шарообразности Земли, называя их «догматическими». А снимки из космоса они считают подделкой.
Кто выдвинул теорию о плоской Земле? Основоположником считается Сэмюэл Шелтон. Он организовал целое сообщество последователей этой концепции. После его смерти руководство взял на себя Чарльз Джонсон. К 2001 году число сторонников плоской Земли было уже больше 3 000 человек.
Интернет делает свое дело — и последователи этой идеи начинают объединяться по всему миру. Одной из известных на сегодняшний день организацией является Общество плоской Земли или Flat Earth Society.
Она основана в Англии и позднее возрождена в США. Ее сторонники верят, что:
Главный принцип сторонников теории — доверять можно только тому, что видишь. А все остальное, в том числе данные о научных опытах и снимки из космоса, может быть подделано. Горизонт выглядит плоским, значит так оно и есть.
«Плоскоземельцы» стали своеобразной субкультурой, объединившейся против заговоров внешнего мира. В друг друге они нашли поддержку и понимание. У них даже есть свое приветствие — Stay flat («Оставайся в плоскости») и рука, согнутая горизонтально параллельно груди.
В результате развития географии и астрономии представление о плоской Земле утрачивало свою актуальность. Теория о шарообразности Земли, в основу которой легло научное обоснование, выходит на первый план.
Итак, ученые давно пришли к выводу: Земля имеет шарообразную форму. Это доказано. Однако последователи плоской теории проводят свои эксперименты. Такой навязчивый поиск собственных истин объясняется высоким уровнем недоверия к фактам, что вполне закономерно в мире избытка информации.
Узнавайте обо всем первыми
Подпишитесь и узнавайте о свежих новостях Казахстана, фото, видео и других эксклюзивах.
У каждого народа формировались собственные представления о том, что представляет собой наша планета. Например, вавилоняне в VI тысячелетии до н. э. были убеждены: Земля — это одна большая гора, окруженная морем, на котором лежит небесная твердь; Солнце вечером прячется под землю и за ночь проходит путь с запада на восток, а утром поднимается на небо и катится в западном направлении по островкам суши — зодиакальным созвездиям, расположенным среди небесного моря.
Между тем китайцы, у которых искусство рисовать карты возникло еще за 1000 лет до н. э., не сомневались, что Земля прямоугольная и плоская, а небо над ней похоже на купол и держится на четырех колоннах. Пятую колонну, установленную посередине, сбил свирепый дракон, поэтому земля накренилась на восток, а небесная сфера — к западу, и все небесные тела устремились именно туда.
Индусы воображали Землю в виде громадной тарелки, покоящейся на слоновьих спинах.
В VII—VI вв. до н. э. древнегреческие мыслители Фалес Милетский, Анаксимандр и Анаксагор представляли, будто все человечество обитает то ли на гигантском пеньке, то ли на доске, то ли на обрубке дерева, которые покачиваются на морских волнах либо парят на подушке из сжатого воздуха. Собственно, на мысли о плоской планете их натолкнули знаменитые классические поэмы «Одиссея» Гомера и «Теогония» Гесиода, поэтому не удивительно, что описанная там картина мира надолго укоренилась в сознании людей.
Прошло два, три, четыре столетия, а серьезные натурфилософы, которые заложили основы учения о том, что вся материя состоит из микроскопических частиц-атомов, и слышали (в частности, от Аристотеля) гипотезы о шарообразности Земли, пытались доказать обратное. Скажем, Демокрит — автор идей бесконечности Вселенной и ее возникновения вследствие столкновений атомов — уверял: будь Земля круглой, Солнце по вечерам пряталось бы за дуговой, а не ровный горизонт. А Эпикур, который экспериментально изучал природу молний, ветров, землетрясений и пр., считал, тем не менее, что атомы падают на плоскую Землю из Космоса, словно снежинки, и так же, кружась, склеиваются между собой в разные крупные тела.
Среди христиан подобные воззрения бытовали вплоть до XVI века. К примеру, византийский купец Козьма Индикоплов в своей «Христианской топографии» описал Вселенную как сундук, внутри которого прячется прямоугольник тверди с горой на севере и морем вокруг. А в сборнике славянских духовных стихов «Голубиная книга» изложена легенда о китах, на которых держится весь мир.
Впрочем, знаменитый греческий математик Пифагор, который жил в VI—V вв. до н. э., за два столетия до Аристотеля, уже догадывался, что наша планета далеко не плоская, а с ним этими знаниями поделился моряк Скилак Кариандский. Аристотель же последовательно доказал предположения Пифагора: уходя за горизонт, суда не уменьшаются постепенно, а словно «проваливаются»; во время лунных затмений Земля отбрасывает на спутник круглую тень; в разных частях света люди видят не одни и те же звезды, то есть светила заслоняются Землей.
Последователю Аристотеля, Эратосфену, даже удалось определить радиус земного шара с погрешностью всего 1 %. Используя скафис — примитивный прибор для измерения углов, состоящий из шеста-гномона и чаши с делениями, — ученый сравнил положение Солнца в одно и то же время в северном египетском городе Александрия и в южной Сиене. На юге ровно в полдень гномон не отбрасывал тени (солнце стояло в зените), а на севере тень от шеста упала на чашу, показав 7,2-градусное отклонение от зенита. Эратосфен знал, что расстояние между двумя городами составляет 800 км, и на этом основании составил формулу: приравнял отношение полного угла (360°) и полученного (7,2°) к отношению неизвестной длины земной окружности и участка в 800 км. Расчеты показали, что экватор Земли простирается на 40 000 км, и, чтобы найти радиус, ученый разделил это число на удвоенное число пи, получив в итоге 6371 км.
Примерно в то же время греческий астроном Аристарх Самосский создал модель Солнечной системы, в которой Земля вращалась вокруг неподвижного Солнца и вокруг собственной оси. Согласно с традиционными взглядами, Аристарх воображал Вселенную заключенной в сферу с прикрепленными к ней звездами, но эта сфера, по его мнению, была практически безграничной. В том, что Земля не только похожа на шар, но и вращается вокруг своей оси, в 1520-х на горьком опыте убедилась команда путешественника Фернана Магеллана. Плывя на запад, моряки за четыре года обогнули всю Землю, но домой вернулись на день позже, чем рассчитывали: из-за того что планета крутится с запада на восток, корабли Магеллана постоянно притормаживали.
В том же XVI в. идею Аристарха на научном уровне поддержал польский астроном Николай Коперник (1473—1543) — в первой версии его знаменитого труда «Об обращении небесных сфер» даже было признание в том, что автор просто развил теорию великого грека.
В XVIII в. человечество заподозрило, что Земля не идеально круглая, а сплюснутая, только вот где — на полюсах или на экваторе, — не знал никто. Чтобы выяснить это, французы отправили в Перу и в приполярную зону две научные экспедиции, которые должны были провести разнообразные измерения местности и видимого небосвода. В результате выяснилось, что 1° меридиана (1/360 линии пересечения Земли с плоскостью, проходящей через ось вращения) на полюсе меньше, чем на экваторе — 110,6 против 111,9 км. Это могло означать одно: планету словно сжали сверху и снизу гигантскими ладонями, превратив в сфероид (вращающийся эллипс).
Кстати, пока французские ученые проводили полевые исследования, английский физик Исаак Ньютон (1643—1727) поставил воображаемый опыт: мысленно «прокопал» тоннели к центру Земли от экватора и от полюса, залил туда воды и «увидел», что экваториальную воду как бы выталкивает центробежная сила, направленная от центра планеты наружу перпендикулярно оси. Значит, заключил ученый, экваториальный тоннель должен быть длиннее полярного, дабы уравновесить жидкости. И чем быстрее крутится какое-либо тело, тем сильнее его сожмет. Впрочем, позже астрофизики выяснили, что всяческие перепады высот грунта и океанического дна делают Землю не идеально эллиптической, а несколько неровной. Эта форма была названа геоидом.
Что интересно, представители разных религий долгое время не могли смириться с идеей неплоской Земли (хотя, вопреки расхожему мнению, и не преследовали адептов «объемной» теории). В конце XIX в. в Англии даже было основано Общество плоской Земли, которое существовало вплоть до начала нашего столетия и с середины ХХ в. включало около 3000 членов. Все они свято верили в то, что астрономические наблюдения — ложь, для чего-то необходимая властям, а фотографии из космоса — наглая подделка.
