Как объяснить ребенку что земля круглая. Почему Земля круглая? Гравитационный геоид нашей планеты. Всегда ровный горизонт

> > Почему Земля круглая

Почему Земля круглая – описание для детей: какая форма планеты с фото, как появляется эллипсоид, вращение вокруг оси, движение тектонических плит, роль Луны.

Расскажем о том, почему Земля круглая на доступном для детей языке. Данная информация будет полезна детям и их родителям. Скорее всего, вы не раз слышали, что Земля круглая, тем более, что это умудрились доказать много веков назад. Но почему Земля круглая? Кто доказал, что она круглая и какие вообще можно найти доказательства? Давайте изучим этот вопрос вместе.

Наверняка, для самых маленьких будет интересно поразмышлять над этим вопросом. Когда вы рассматриваете фотографии Земли с космоса, то она напоминает круглый синий и белый мраморный шарик. Если смотреть на нее из дальнего космоса (из конца Млечного Пути), то видно то, что известный астроном Карл Саган назвал «бледной голубой точкой». Но родители должны объяснить детям , что внешность может быть обманчивой.

На самом деле, Земля не круглая. Ее форма – эллипсоид, который к тому же приплюснутый и выпуклый. Дети могли и не замечать этого, потому что Земля продолжает постоянно менять форму.

Может в школе вам и не говорили, но мы живем на «пухленькой» планете. Земля шире «в талии», чем на полярных концах. Чтобы дать лучшее объяснение для детей , покажите им ширину экватора. Хотя подобное изображение будет сложно отыскать, так как все стандартные глобусы и карты делаются по общепринятому образцу. Причина такой формы состоит в том, что Земля постоянно вращается и центробежная сила заставляет все сдавливаться к центру.

Можно лучше объяснить детям этот процесс, если заглянуть в космическую историю. Земля, как и все планеты Солнечной системы, образовалась 4.6 миллиарда лет назад, когда астероиды при ударах соединялись в один вращающийся объект. Чем больше он вращался, чем плотнее становился, пока не формировался круглый шар. С увеличением объема вырастала и сила гравитация, которая заставляла объект еще сильнее сжиматься.

Дети могут удивиться, ведь думают, что ходят по твердой земле. Но если копнуть глубже, то обнаружатся тектонические плиты, которые не перестают двигаться. Конечно, делают они это медленно и на малейшее изменение уходят миллионы лет. Если происходит резкий сдвиг, то мы ощущаем землетрясение. Еще один тип движения – массивные океанские приливы. Они меняются каждый день из-за гравитации Луны. Оба вида оказывают сильное воздействие на земную форму.

Детям будет также интересно узнать и о других процессах, которые могут изменить форму планеты. Сильными будут вулканические извержения под океаном и на суше. Это заставляет поверхность вздрагивать и сдвигаться, выплескивая раскаленную магму, что создает новые участки земли. В глубине планеты скрывается много давления, и оно постоянно рвется наружу. Это даже может привести к созданию новых гор.

Во многих странах есть ученые, которые делают заметки и отслеживают все изменения. Они знают, что этот процесс продолжается миллиарды лет и это естественно. Вся информация хранится в записях и ее можно использовать, чтобы рассчитать, когда будет землетрясение или извержение вулкана.

Хотя мы и не можем увидеть круглую Землю, никто не говорит, что детям нельзя ее так называть. Это все еще голубой и белый мраморный шарик, а также место, которое мы именуем домом.

Почему земля круглая? Рано или поздно каждый ребенок узнает, что Земля имеет форму шара. Для детского мировосприятие это может оказаться большим испытанием, а ведь когда-то это стало серьезной проблемой для всего человечества. Многим было очень трудно принять доказательства ученых. Некоторых из них даже наказывали за смелые предположения о форме планеты.

На заре человечества люди представляли нашу землю плоской фигурой. Сейчас нам кажется это смешным и глупым, но на самом деле тогда было прекрасным и удивительным. Ведь люди стали вообще задаваться вопросами о мироздании, пытались найти ответы.

Искали ответы в легендах, мифах, сказках, так как тогда не хватало научных знаний, чтобы выдвинуть гипотезу о реальной форме планеты. Каждый знает теорию, что земля – плоский блин, который покоится на китах и черепахе. А вот на чем же стоят бедные животные, почему-то интереса у предков не вызывало.

А вот древние маца и ацтеки были уверены, что Земля это квадрат. Греки видели планету выпуклым щитом. А жители Вавилона, верили, что весь мир это огромная гора, омываемая . Все эти представления были весьма субъективны, основывались на опыте, климатических условиях, взаимоотношениях с соседними племенами и другими факторами.

Пожалуй, удивительно и то, что человечество раскрыло тайну формы Земли еще до полетов в космос. А человечество освоило космическое пространство только в XX веке. Но уже Пифагор выдвинул гипотезу о сферической форме Земли, а через двести лет другой знаменитый ученый Аристотель смог это подтвердить, наблюдая за движением звезд и положением теней.

Вот некоторые простые аргументы, опровергающие тезис, что земля плоская. Во время затмений луны тень на ее поверхности - круглая. Эта тень и есть наша планета, а отбрасываемая ей тень и указывает на форму Земли.

Смена созвездий в разных точках планеты

Почему земля круглая? Как раз это и заставило усомниться Аристотеля в том, что планета плоская. За свою жизнь он много путешествовал по Африке, Европе. И в каждом месте зарисовывал небесные изменения. И накопив ряд рисунков, он заметил, что изображения ночного неба расходятся.

Хотя, есть легенда, что этим был не Аристотель, а его слуга, работающий на корабле. Именно он по указанию Аристотеля должен был зарисовывать карту небо во время научных дежурств. Быть может это и так, но с другой стороны это не так теперь и важно. Гораздо важнее, что это открытие состоялось.

Еще одним доказательством было утверждение, что все тела, обладающие значительной массой, падают на землю под равными углами. Из всех этих простых наблюдений следует, что форма Земли сферическая. В науке, говоря о форме Земли, используют термин геоид. Но это не относится к необходимым базовым представлением о Земле простого человека. Эти понятия связаны со сложными астрономическими расчетами.

Хотя утверждение, что Земля имеет форму шара не до конца достоверно. Наша планета приплюснута с полюсов. В действительности, анализируя тезисы Аристотеля, мы понимаем, что он скорее доказал почему Земля не плоская. Лишь гораздо позднее ученые смогли найти ответ на вопрос: «Почему Земля имеет форму шара?»

Почему земля круглая, а не плоская?

Сразу стоит напомнить, что Земля не имеет идеальную форму . Она сплюснута по полюсам. Первым об этом заговорил Исаак Ньютон. Его эксперименты показывали, что не может расстояния от центра земли до верхней и противоположной быть равными.

Первой причиной шарообразности Земли является состав планеты. Он во многом и определил ее форму. Еще Циолковский исследовал вещественный состав Земли. Он выглядит примерно так: 40% железа, 28% кремния, 15% кислорода, 8% магния и остальное никель, кальций, алюминий и прочие элементы.

Так как Земля имеет огромную массу: внутри планета, в основном твердая, то на нее распространяется сила гравитации. Это сила определяется движением объектов во Вселенной. Все космические тела, на которые воздействует гравитационная сила, приобретают форму шара, как и другие планеты известные ученым.

Но мы знаем, что внутри Земля не полностью твердая. В центре находится расплавленная магма. Как же она сказалась на форме планеты? Чтобы менять форму под воздействием гравитации тело все же должно обладать некой пластичностью.

Сейчас известно, что планета не идеальный шар, а сфера, приплюснутая с полюсов. А вот если бы Земля полностью состояла из магмы, то она бы могла бы иметь идеальную форму. Также если бы она была газообразной. Но к счастью для нас, наша планета не идеальна.

Из вышеописанного могут возникнуть вопросы, почему же такие тела как огромные астероиды или маленькие планеты не круглые, хотя они твердые и подвержены гравитации. Астероиды имеют самую разную, иногда довольно причудливую форму, и почти все они не круглые.

Тут также играет роль их твердость. Все же планеты часто внутри жидкообразные или вообще газообразные. А вот на придание астероидам круглой формы необходимо куда больше времени.

Сейчас не вызывает сомнений в форме нашей Земли. Следующим шагом к исследованию форм небесных тел. Станет возможность изучения многих других планет вдали от Солнечной Системы.

Анализируя вышесказанное, можно сделать выводы, что человечество так много смогла узнать об истории нашей планеты. Но когда-то все безоговорочно верили, что мы ходим по плоской планете. Так что еще неизвестно, какие открытия совершат ученые в ближайшие столетия. Главное, это не переставать задавать вопросы и искать на них ответы.

И в заключении, можно добавить о таком забавном явлении как люди, считающие, что Земля плоская. Эта группа людей убеждена в мировом заговоре. Они верят, что мировому правительству от чего-то выгодно убедить все население земли в том, что планета есть шар. Они даже пытаются приводить аргументы, опровергать имеющиеся доказательства, ставившие аксиомой. Например, что если бы река была шаром, то реки текли бы все исключительно сверху вниз. Но будем надеяться, что это исключительно юмор. Но все следует объяснить каждому ребенку, как выглядит наш мир.

Времена, когда Землю считали плоской и расположенной на спинах слонов, давно канули в лету. Многие ученые и астрономы еще в древности утверждали, что Земля имеет форму шара и крутится вокруг своей оси.

Да и в наши дни этот факт известен каждому едва ли не с самого детства. И если отвечать на вопрос, почему же наша Земля круглая, необходимо будет рассмотреть несколько существенных фактов и факторов, влияющих на форму планеты.

Влияние состава планеты Земля на ее форму

Земля имеет форму шара, как и все остальные космические тела, обладающие большой массой. И это явление непосредственно связано с силой гравитации, которая руководит движением практически всех космических объектов. При этом большей массе космического тела соответствует большая сила притяжения.

Все крупные планеты околоземного пространства (Луна, Солнце и др.) имеют грандиозную массу, что подразумевает и увеличенную силу гравитации. Поверхность нашей планеты подвергается воздействию гравитационной силы, благодаря чему Землей приобретается наблюдаемая нами сферическая форма. Причем та же сила гравитации обеспечивает равную удаленность каждой точки поверхности Земли от ее центра.

Не менее важным является и наличие одного из компонентов, составляющих планету Земля, а именно раскаленной магмы, находящейся под корой и периодически появляющаяся на поверхности Земли в виде . Без этого сила гравитации не имела бы такого воздействия на создание формы нашей планеты – для этого космическое тело должно быть оптимально пластичным, например, газообразным или жидким.

Но тут можно сделать небольшую поправку, уточнив, что на самом деле называть Землю круглой тоже будет не совсем правильно. И этому есть несколько существенных доказательств.

Обоснование почему Земля круглая

Полярный радиус Земли составляет 6357 километров, ее экваториальный радиус – 6378 километра, что составляет разницу в целых 19 километров. Поэтому называть планету абсолютным шаром будет немного неправильно, так как скорей она имеет форму шара, немного приплюснутого у полюсов и растянутого по линии Экватора. Здесь играет роль движение Земли вокруг своей оси и наличие вследствие этого центробежной силы.

Увеличение показателей центробежной силы, уверенно противостоящей силе земного протяжения, зависит от удаленности конкретных точек от полюсов. А благодаря немалой скорости естественного вращения планеты вокруг своей оси, скорость любой точки на земном экваторе можно сравнить со скоростью сверхзвукового самолета.

Также идеально круглой Земля не может быть из-за того что раскаленная магма как разновидность жидкости присутствует лишь под корой земной поверхности, а сама кора является твердым веществом. Если бы поверхность Земли полностью состояла из жидкости, она вполне могла бы иметь точную форму шара.

Но стоит отметить, что и на жидкость, находящуюся на поверхности Земли, имеют воздействие определенные явления – точнее, сила тяготения других небесных объектов. Например, сила тяготения, которой , может создавать отливы и приливы, незначительно искривляя форму жидкой оболочки земного шара.

Каждый человек знает, что Земля круглая. Все читали это в учебниках по истории, географии, каждый узнал об этом в раннем возрасте. Однако так думали не всегда. Из учебников мы узнаем, что в давние времена люди полагали, что Земля плоская и покоится на спинах слонов, которые стоят на спине гигантской черепахи, плывущей в бескрайнем море и тому подобное.

На снимках, сделанных из космоса, мы можем видеть нашу родную круглую Землю.

Однако круглая – не совсем верная формулировка. Земля обладает формой шара, как и все другие космические объекты с огромной массой. Идеи о том, что Земля не плоская, а шарообразная, первоначально принадлежат пифагорейской школе. Фернандо Магеллан, не веривший в это, совершил кругосветное путешествие и понял, что Земля именно круглая.

Почему Земля обладает именно округлой формой?

Доказано, что это «дело рук» силы гравитации. По сути, гравитационная сила господствует в космосе, она управляет движением всех космических тел — планет, звезд, звездных скоплений и целых галактик. Чем больше масса объекта, тем больше сила его притяжения.

Все космические тела, такие как Солнце, Луна, Земля, обладают огромной массой. Каждое тело с таким объемом обладает большой силой гравитации. Гравитационная сила оказывает действие на поверхность Земли таким образом, что та приобретает сферическую форму. За счет силы гравитации каждая точка поверхности Земли должна быть равноудалена от центра.

Однако сила гравитации ничего не может сделать, если тело непластично. В идеале тело должно быть либо жидким, либо газообразным. Изначально Земля представляла собой жидкое раскаленное тело с огромной массой, сила гравитации которого и придала ей шарообразную форму. Земля и до сих пор является частично жидкой – под ее корой находится жидкая сердцевина (раскаленная магма), которая иногда выплескивается на поверхность посредством вулканических извержений.

Наша планета является круглой, потому что:

1. Она имеет огромную массу, следовательно, большую силу притяжения.
2. Она частично жидкая, то есть пластичная, что позволило силе притяжения создать форму шара.

Однако, если быть точными, Земля не совсем круглая, а скорее имеет эллипсоидную форму, она как бы немного приплюснута с полюсов и растянута по линии экватора. Центробежная сила, которая возникает в результате вращения планеты вокруг собственной оси, действует в направлении, перпендикулярном оси Земли.

Мы живём в удивительное время. Большинство небесных тел Солнечной системы исследовано зондами NASA, над Землёй кружат спутники GPS, экипажи МКС стабильно летают на орбиту, а возвращаемые ракеты приземляются на баржи в Атлантическом океане.

Тем не менее до сих пор существует целое сообщество людей, уверенных, что Земля плоская. Читая их утверждения и комментарии, искренне надеешься, что все они просто тролли.

Вот несколько простых доказательств того, что наша планета круглая.

Корабли и горизонт

Если вы побываете в каком-нибудь порту, взгляните на горизонт и понаблюдайте за кораблями. Когда корабль отдаляется, он не просто становится всё меньше и меньше. Он постепенно скрывается за горизонтом: сначала исчезает корпус, затем мачта. И наоборот, приближающиеся корабли не появляются на горизонте (как они должны были бы, если бы мир был плоским), а скорее выходят из-под моря.

Но корабли не выныривают из волн (за исключением «Летучего голландца» из « »). Причина, по которой приближающиеся корабли выглядят так, будто они медленно поднимаются из-за горизонта, состоит в том, что Земля не плоская, а круглая.

Варьирующиеся созвездия

Паранальская обсерватория в Чили

Из различных широт видно различные созвездия. Это заметил греческий философ Аристотель ещё в 350 году до н. э. Вернувшись из поездки в Египет, Аристотель написал, что «в Египте и <…> на Кипре есть звёзды, которые не видны в северных регионах».

Наиболее яркими примерами являются созвездия Большая Медведица и Южный Крест. Большая Медведица, созвездие из семи звёзд, похожее на ковш, всегда видна в широтах выше 41° северной широты. Ниже 25° южной широты вы не увидите её.

Между тем Южный Крест, небольшое созвездие из пяти звёзд, вы обнаружите, только добравшись до 20° северной широты. И чем южнее вы будете двигаться, тем выше над горизонтом будет Южный Крест.

Если бы мир был плоским, мы могли бы наблюдать одни и те же созвездия из любой точки планеты. Но это не так.

Можете повторить эксперимент Аристотеля, когда отправитесь в путешествие. Обнаружить созвездия на небе вам помогут эти для Android и iOS.

Лунные затмения

Стадии лунного затмения / wikimedia.org

Ещё одно доказательство шарообразности Земли, найденное Аристотелем, - форма земной тени на Луне во время затмения. При затмении Земля оказывается между Луной и Солнцем, закрывая Луну от солнечного света.

Форма тени от Земли, которая падает на Луну во время затмений, совершенно круглая. Именно поэтому Луна становится полумесяцем.

Длина теней

Первым, кто вычислил окружность земли, был греческий математик по имени Эратосфен, который родился в 276 году до н. э. Он сравнил длину теней в день летнего солнцестояния в Сиене (этот египетский город сегодня называется Асуан) и расположенной севернее Александрии.

В полдень, когда солнце было прямо над Сиеной, теней не было. В Александрии палка, установленная на земле, бросала тень. Эратосфен понял, что, если он знает угол тени и расстояние между городами, он может вычислить окружность земного шара.

На плоской Земле не было бы никакой разницы между длиной теней. Положение Солнца везде было бы одинаковым. Только шарообразность планеты объясняет, почему положение Солнца разное в двух городах на расстоянии нескольких сотен километров друг от друга.

Наблюдения с высоты

Ещё одно очевидное доказательство шарообразности Земли: чем выше вы подниметесь, тем дальше вы можете видеть. Если бы Земля была плоской, вы бы имели одинаковый обзор независимо от вашего возвышения. Кривизна Земли ограничивает дальность нашего обзора примерно до пяти километров.

Кругосветные путешествия

Вид из кабины «Конкорда» / manchestereveningnews.co.uk

Первое кругосветное путешествие совершил испанец Фернан Магеллан. Плаванье продлилось три года, с 1519-го по 1522-й. Чтобы обогнуть земной шар, Магеллану потребовалось пять судов (из которых вернулись два) и 260 человек экипажа (из которых вернулись 18). К счастью, в наше время для того, чтобы убедиться, что Земля круглая, достаточно просто купить билет на самолёт.

Если вы когда-нибудь путешествовали самолётом, вы могли заметить кривизну горизонта Земли. Лучше всего её видно в полёте над океанами.

Согласно статьеVisually discerning the curvature of the Earth , опубликованной в журнале Applied Optics, кривая Земли становится видна на высоте около 10 километров при условии, что у наблюдателя есть обзор не менее 60°. Из окна пассажирского авиалайнера обзор всё-таки меньше.

Более отчётливо кривизна горизонта видна, если взлететь выше 15 километров. Лучше всего её заметно на фотографиях с «Конкорда», но, к сожалению, этот сверхзвуковой самолёт уже давно не совершает рейсов. Впрочем, высотная авиация возрождается в пассажирском ракетоплане от Virgin Galactic - Space Ship Two. Так что в ближайшем будущем мы увидим новые фотографии Земли, сделанные в суборбитальном полёте.

Самолёт вполне может облететь земной шар без остановки. Кругосветные путешествия на самолётах выполнялись неоднократно . При этом самолёты не обнаруживали никаких «краёв» Земли.

Наблюдения с метеозонда

Изображение с метеозонда / le.ac.uk

Обычные пассажирские авиалайнеры летают не так уж высоко: на высоте 8–10 километров. Метеозонды поднимаются значительно выше.

В январе 2017 года студенты Университета Лестера привязали несколько камер к воздушному шару и запустили его в небо. Он поднялся на высоту 23,6 километра над поверхностью, значительно выше, чем летают пассажирские авиалайнеры. На снимках, сделанных камерами, отчётливо видно кривую горизонта.

Форма других планет

Фотография Марса / nasa.gov

Наша планета довольно заурядная. Конечно, на ней есть жизнь, но в остальном она не отличается от множества других планет.

Все наши наблюдения показывают, что планеты являются сферическими. Так как у нас нет веских оснований считать иначе, наша планета тоже шарообразная.

Плоская планета (наша или любая другая) была бы невероятным открытием, которое бы противоречило всему, что мы знаем о формировании планет и орбитальной механике.

Часовые пояса

Когда в Москве семь вечера, в Нью-Йорке полдень, а в Пекине полночь. В Австралии в это же время 1:30 ночи. Вы можете , сколько времени в любой точке мира, и убедиться, что везде время суток своё.

Этому есть только одно объяснение: Земля круглая и вращается вокруг своей оси. На той стороне планеты, куда светит Солнце, в данный момент день. Противоположная сторона Земли тёмная, и там ночь. Это вынуждает нас использовать часовые пояса.

Даже если представить, что Солнце - направленный прожектор, который курсирует над плоской Землей, мы бы тогда не имели чёткого дня и ночи. Мы всё равно наблюдали бы Солнце, даже находясь в тени, как можем видеть в театре светящие на сцену прожекторы, находясь при этом в тёмном зале. Единственное объяснение смены времени суток - шарообразность Земли.

Центр тяжести

Известно, что гравитация всегда притягивает всё в сторону центра масс.

Наша Земля сферической формы. Центр масс сферы находится, что логично, в её центре. Гравитация притягивает все объекты на поверхности в направлении ядра Земли (то есть прямо вниз) независимо от их местоположения, что мы всегда и наблюдаем.

Если представить, что Земля плоская, то гравитация должна будет притягивать всё, что на поверхности, к центру плоскости. То есть, если вы окажетесь у края плоской Земли, гравитация будет тянуть вас не вниз, а к центру диска. Вряд ли можно найти на планете место, где вещи падают не вниз, а вбок.

Изображения из космоса

Фотография с МКС / nasa.gov

Первая фотография Земли из космоса сделана в 1946 году. С тех пор мы запустили туда множество спутников, зондов и космонавтов (или астронавтов, или тайконавтов - в зависимости от страны). Некоторые спутники и зонды вернулись, некоторые остаются на орбите Земли или летят через Солнечную систему. И на всех фотографиях и видеозаписях, переданных космическими аппаратами, Земля круглая.

Кривизна Земли отчётливо видна на фотографиях с МКС. Кроме того, вы можете увидеть фотографии Земли, которые делает с периодичностью в 10 минут спутник Японского метеорологического агентства «Химавари-8». Он постоянно находится на геостационарной орбите. Или вот фотографии в реальном времени от спутника DSCOVR, NASA.

Теперь, если вы вдруг окажетесь в обществе сторонников плоской Земли, у вас будет несколько аргументов в споре с ними.