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!
Как убедиться в том, что Земля круглая, не отправляясь в космос (поможет доказать кому угодно)
Несколько доказательств того, что наша планета имеет форму шара
Мы в 1Gai.ru собрали несколько методов, которые могут доказать, что наша планета имеет круглую форму.
Один из лучших задокументированных методов определения округлости Земли был впервые применен (насколько это известно) древними греками. Они сравнили тени от палок, которые разместили в разных местах. Когда Солнце в одном месте стояло прямо над головой, палка не отбрасывала тень. Но в то же время в городе, расположенном примерно в 800 км севернее первого места эксперимента, тень была!
Если бы Земля была плоской, то обе палки отбрасывали бы одинаковые тени (либо греки заметили бы их отсутствие), ведь обе палки были бы расположены под одинаковым углом к Солнцу. Таким образом, грекам удалось понять, что на самом деле Земля имеет, по крайней мере, изогнутую форму. Позднее они использовали разницу полученных углов тени, чтобы вычислить радиус и диаметр Земли. И что самое удивительное – им удалось это сделать с погрешностью в 10% от их истинного значения. Довольно неплохо для 250 г. до н. э.
фото: DE AGOSTINI / GETTY IMAGES
Есть и еще один экспериментальный способ, который вы можете использовать самостоятельно. Вам понадобятся:
Учтите, придется много идти пешком. Итак, начнем. Отметьте место вашего старта и начните идти в одном направлении. Как только вы пройдете 16 км, поставьте метку, развернитесь на 90 градусов и пройдите еще 16 км. Снова развернитесь на 90 градусов в том же направлении и пройдите еще 16 км. Затем сделайте еще один поворот и пройдите последний отрезок в 16 км. Если Земля плоская, вы должны прийти именно туда, откуда вы начали. Но сделать этого вы не сможете!
А Бен Хайдевальд, бакалавр астрономических наук, предлагает обойтись без дополнительных экспериментов.
«Посмотрите на эту старую фотографию, сделанную с южной башни Всемирного торгового центра (ВТЦ). На ней вдалеке виднеется Эмпайр-стейт-билдинг, а слева – часть северной башни ВТЦ, – говорит Бен. – Из двух точек на северной башне выходят две пунктирные линии (они соответствуют линиям этажей на здании). Обе линии на здании точно перпендикулярны вертикальному направлению, то есть, по сути, они представляют собой горизонтальные линии, расположенные на разной высоте. Если бы Земля была плоской, то в теории эти линии пересекались бы на горизонте. Но на фотографии видно, что это не так. Это доказывает, что на расстоянии горизонта Земля уже «искривилась», а значит, она не может быть плоской».
Ну, а если вы станете свидетелями лунного затмения, то сами увидите, что Земля отбрасывает на спутник круглую тень.
Ну и раз мы уже воспользовались телескопами, то почему бы не посмотреть на фотографии нашей планеты, полученные космическими спутниками? При взгляде на них все становится очевидным.
Специально для плоскоземельников: как без полёта в космос убедиться, что Земля круглая
Чувство юмора, конечно, не позволяет поверить в существование искренних адептов веры в планету-лепёшку, и всё-таки о наблюдениях Аристотеля и Эратосфена знают не все.
Итак, дорогие жители необъятной «плоской» Земли, от всей души поздравляем вас с наступающим праздником! И позвольте по такому случаю преподнести скромный, но очень полезный подарок: вот этот прибор.
Самое главное в нём — это, конечно, то, что посередине, а именно — гномон. Ударение на первый слог. ГнОмон. Но, в принципе, им может послужить любая достаточно ровная палка. Надо взять две такие палки, одного друга и таким составом отправиться в Египет. А именно: один человек едет в Александрию, а второй — в город Асуан на юге страны. Давным-давно, несколько тысяч лет назад, он назывался Сиеной.
Так вот, надо попасть в оба места одновременно — 21 июня, в день летнего солнцестояния, найти подходящую (то есть освещаемую солнцем и ровную) поверхность и немедленно воткнуть туда импровизированный гнОмон. Только обязательно строго вертикально. А теперь садимся где-нибудь и ждём полудня. И вот в Сиене (простите, в Асуане) ровно в 12 часов дня человек видит, что палка не отбрасывает тени. Это потому, что там в этот момент Солнце находится аккурат над нашими макушками — в зените. Это заприметили ещё в глубокой древности в разных местах, которые находятся на одной линии. Её назвали тропиком Рака. Дело в том, что астрономы подсчитали, что Солнце в полдень 21–22 июня находилось в созвездии Рака. Сейчас оно в этот же самый момент находится в Близнецах.
А теперь берём смартфон и срочно звоним другу в Александрию. И друг всенепременно объявит, что у его гномона тень имеется.
Внимание, вопрос. Чем, скажите на милость, это можно объяснить, кроме как изогнутостью поверхности?
Поздравляем: мы только что повторили эксперимент великого греческого математика, астронома, географа Эратосфена Киренского, который жил на этой Земле в III–II столетиях до нашей эры. Он замерил длину тени в Александрии и по этому параметру вычислил, под каким углом падают там солнечные лучи, а значит, насколько изогнута поверхность Земли между двумя городами. Оставалось только мысленно дочертить полный круг.
Более того, Эратосфен подсчитал длину этой окружности. Математические измерения показали, что отрезок между Сиеной и Александрией составляет 1/50 часть всей длины окружности. Расстояние между двумя городами оценивалось в пять тысяч «стадиев». Насчёт этой древней меры длины в наши дни имеются разные данные. Одни, к примеру, говорят, у греков она равнялась 178 метрам, другие — 157. В первом случае мы получаем длину окружности Земли 44 500 километров, во втором — 39 250 километров. И надо сказать, что и то и другое не так уж далеко от истины, то есть от данных современных измерений: 40 075 километров. Позже близкий к этому результат дали вычисления выдающегося древнегреческого учёного Посидония (II–I век до нашей эры), а в VI столетии нашей эры у индийского учёного Ариабхаты вышло 39 968 километров.
Теперь ещё один вопрос, на этот раз от имени античного историка и географа Страбона (I век до нашей эры): как многоуважаемые плоскоземельники XXI века изволят трактовать вот это? Куда же, по их мнению, проваливается низ корабля?
В последнее время, когда теоретики плоской Земли стали более громкими, кажется, что люди все чаще задают вопросы именно этого характера, и это движение набирает силу. Эти вопросы идут вразрез со всеми логическими объяснениями того, что мы знаем о нашей планете: в основном, что она имеет форму шара и вращается вокруг Солнца.
Рост популярности теорий о плоской Земле может быть результатом того, что в нашем обществе быстро становится известным как «эра постфактов/постправды», когда ложь, повторяемая достаточно много раз, становится истиной группового мышления.
К счастью, на каждую идею о том, почему Земля может быть плоской, есть вещественные доказательства, которые доказывают, что Земля определенно является шаровидной. Вот несколько доказательств, и вам даже не нужно тратить 1 миллион долларов, чтобы запустить себя в космос.
1. Луна
Аристотель (который сделал довольно много наблюдений о сферической природе Земли) заметил, что во время лунных затмений (когда орбита Земли размещает ее непосредственно между Солнцем и Луной, создавая при этом тень) тень на поверхности Луны имеет круглую форму. Эта тень принадлежит планете, и это отличная подсказка о сферической форме Земли.
Последовательный снимок лунного затмения, произошедшего 15 апреля 2014 года. Вы можете увидеть тень Земли, пересекающую поверхность Луны, и форма тени изогнута, потому что Земля сферическая.
2. Корабли и горизонт
Если в последнее время вы были рядом с портом или просто гуляли по пляжу и смотрели вдаль на горизонт, вы могли заметить очень интересный феномен: Приближающиеся корабли не просто «появляются» за горизонтом (как это должно было бы случиться, если бы мир был плоским), а, наоборот, кажутся выходящими из-под моря.
Но, как вы говорите, корабли не могут погружаться под воду и не поднимаются из-под воды по мере приближения к нам (за исключением Пиратов Карибского моря, но мы предполагаем, что это был вымышленный сериал фильмов). Причина, по которой корабли выглядят так, как будто они «выходят из волн», заключается в том, что мир не плоский: он круглый.
Что вы бы увидели, если бы наблюдали, как муравей ползет к вам по изогнутой поверхности.
Представьте себе муравья, идущего по поверхности апельсина в поле вашего зрения. Если вы посмотрите на апельсин, вы увидите тело муравья, медленно поднимающееся из-за «горизонта» из-за кривизны апельсина. Если вы проделаете этот эксперимент с муравьем, приближающимся по длинной дороге, а не по круглому объекту, эффект изменится: муравей будет медленно «материализоваться» в поле зрения (в зависимости от того, насколько остро ваше зрение).
3. Различные звездные созвездия
Изначально это наблюдение было сделано Аристотелем (384-322 гг. до н.э.), который объявил Землю круглой, судя по разным созвездиям, которые можно увидеть, удаляясь от экватора.
Созерцание звезд на круглой Земле.
Вернувшись из поездки в Египет, Аристотель отметил: «В Египте и. на Кипре видны звезды, которых нет в северных областях«. Это явление можно объяснить только тем, что люди смотрят на звезды с круглой поверхности, продолжил Аристотель, утверждая, что сфера Земли «не имеет больших размеров, ибо в противном случае эффект столь незначительного изменения места не был бы быстро заметен«.
4. Тени и палочки
Если воткнуть палку в землю, она создаст тень. Тень движется с течением времени (таков принцип древних Солнечных часов). Если бы мир был плоским, то две палочки в разных местах породили бы одну и ту же тень:
Представьте, что солнечные лучи (представленные желтыми линиями) падают на две палки (белые линии) на некотором расстоянии друг от друга. Если бы Земля была плоской, полученные тени были бы одинаковой длины, независимо от того, как далеко вы поместите палки.
Но они этого не делают. Это потому, что Земля круглая, а не плоская:
Поскольку Земля круглая, палки, размещенные в отдаленных местах, будут отбрасывать тени разной длины.
Эратосфен (276-194 гг. до н.э.) использовал этот принцип для достаточно точного вычисления окружности Земли.
5. Вычисления по кривизне Земли
Стоя на плоском плато, вы смотрите вперед, на горизонт. Вы напрягаете глаза, затем достаете свой любимый бинокль и смотрите через него, насколько могут видеть ваши глаза (с помощью линз бинокля).
Это явление также вызвано кривизной Земли и не произошло бы, если бы Земля была плоской:
Точка зрения на плоской Земле.
Точка зрения на круглую Землю.
Как далеко вы можете видеть с высоты? На круглой Земле высота имеет большое значение.
6. Полет на самолете
Если вы когда-нибудь выезжали за пределы страны, а именно, на дальние расстояния, вы могли бы заметить два интересных факта о самолетах и Земле:
7. Посмотрите на другие планеты
Другими словами: если так много планет, которые были созданы в разных местах и при разных обстоятельствах, демонстрируют одно и то же свойство, вполне вероятно, что наша собственная планета также имеет то же свойство. Все наши наблюдения показывают, что другие планеты имеют сферическую форму (и, поскольку мы знаем, как они созданы, также очевидно, почему они принимают такую форму). Если у нас нет очень веских причин думать иначе (чего у нас нет), наша планета, скорее всего, такая же.
Плоская планета (наша или любая другая планета) была бы настолько невероятным наблюдением, что это противоречило бы всему, что мы знаем о том, как планеты формируются и ведут себя. Это изменило бы не только все, что мы знаем о формировании планет, но и о формировании звезд (нашему Солнцу пришлось бы вести себя совсем по-другому, чтобы приспособиться к теории плоской Земли) и что мы знаем о скоростях и движениях в космосе (как орбиты планет и эффекты гравитации). Короче говоря, мы не просто подозреваем, что наша планета сферическая. Мы это знаем.
8. Существование часовых поясов
У нас есть часовые пояса, потому что когда Солнце освещает одну сторону сферической Земли, другая сторона темная.
Это можно объяснить только в том случае, если мир круглый и вращается вокруг своей оси. В определенный момент, когда солнце светит на одной части Земли, противоположная сторона становится темной, и наоборот. Это позволяет учитывать разницу во времени и часовые пояса, особенно те, которые превышают 12 часов.
Видимость прожектора в затемненном кинотеатре должна опровергнуть теорию «солнца как прожектора».
9. Земное притяжение
Вот интересный факт о мессе: Она притягивает к себе вещи. Сила притяжения (гравитации) между двумя объектами зависит от их массы и расстояния между ними. Проще говоря, гравитация будет притягиваться к центру масс объектов. Чтобы найти центр масс, нужно изучить объект.
На поверхности сферы гравитация будет притягивать вас к центру масс сферы: прямо вниз
Рассмотрим плоскую плоскость. Центр массы плоской плоскости находится в ее центре, поэтому сила тяжести будет тянуть что угодно на поверхности по направлению к центру плоскости. Это означает, что если вы стоите на краю плоскости, сила тяжести будет тянуть вас в сторону к середине плоскости, а не прямо вниз, как вы обычно испытываете, когда вы стоите на Земле.
10. Изображения из космоса
За последние 60 лет освоения космоса мы запустили в космос спутники, зонды и людей. Некоторые из них вернулись, некоторые аппараты до сих пор плавают по Солнечной системе (и почти за ее пределами), и многие передают удивительные снимки на наши приемники на Земле. На всех этих снимках Земля (подождите) сферическая. Искривление Земли видно и на многих, многих, многих фотографиях, сделанных космонавтами на борту Международной космической станции.
На поверхности сферы гравитация будет притягивать вас к центру масс сферы: прямо вниз