Jaki jest prawdziwy kształt ziemi? Rysunek, opis

DZIECIĘCE LABORATORIUM NAUKOWE
Darmowa biblioteka / Katalog / Laboratorium Naukowe dla Dzieci

Jaki jest rzeczywisty kształt Ziemi? Laboratorium naukowe dla dzieci

Laboratorium Naukowe dla Dzieci

Katalog / Laboratorium Naukowe dla Dzieci

Członkowie ekspedycji francuskiej, którzy przybyli do Gujany w 1672 roku, odkryli dziwną rozbieżność w odczytach czasu między zegarami wahadłowymi i wiosennymi. W pobliżu równika wskazówki zegarów wahadłowych spóźniały się o 2,5 minuty. Dopiero piętnaście lat później, kiedy I. Newton teoretycznie udowodnił, że kształt Ziemi różni się od kształtu kuli, stało się możliwe wyjaśnienie tego faktu.

Jego rozumowanie sprowadzało się do następującego. Jeśli wyobrazimy sobie dwa kanały wychodzące ze środka Ziemi do bieguna północnego i do równika i założymy, że woda nie przelewa się ani z równika do bieguna, ani odwrotnie, to oba słupy cieczy są zrównoważone. Ponieważ siły odśrodkowe spowodowane obrotem Ziemi nieznacznie zmniejszają siłę grawitacji w kanale równikowym, to po dokonaniu odpowiednich obliczeń Newton doszedł do wniosku, że promień równikowy jest o 22 km większy niż promień biegunowy. Z tego wynikał wniosek: globus wcale nie jest kulą, ale elipsoidą.

Przez ponad sto lat dane Newtona pozostawały najdokładniejsze. Następnie za pomocą instrumentów astronomicznych naukowcy zmierzyli długość jednostopniowego równoleżnika na równiku i w pobliżu bieguna. Pomiary trwały do połowy naszego wieku, kiedy to w 1948 roku angielski geodeta G. Jeffrey ustalił, że rozbieżność między promieniami Ziemi wynosi 32,7 km. Ale ta wartość nie była najdokładniejsza.

Jaki jest prawdziwy kształt ziemi?
Ryc.1. Jeśli uśrednimy fluktuacje geoidy na południkach, otrzymana figura będzie przypominać plasterek gruszki.

Po wystrzeleniu pierwszego satelity naukowcy odkryli nieoczekiwane odchylenie jego orbity od obliczonej. Kiedy przelatywał nad regionami równikowymi, pewne siły zmieniały płaszczyznę orbity, która stopniowo przesuwała się na zachód z prędkością ośmiu stopni dziennie. Wartość ta została zmierzona z dużą dokładnością. A oto, co odkryli naukowcy. Różnica promieni wpływa na zmianę orbity satelity w taki sam sposób, jak w przypadku zegara wahadłowego. Dzięki przyrządom wyjętym z Ziemi udało się skorygować pomiary G. Jeffreya - różnica w promieniach wzrosła o kolejne 200 m. Ostatni wynik raczej nie ucieszył, ale zdenerwował naukowców. Nie potwierdził on przecież wyników geodetów, którzy do tego czasu dokładnie zmierzyli wszystkie kontynenty z dokładnością do 9 m. Okazało się, że model Ziemi - kuli ziemskiej - jest błędny. Lub wręcz przeciwnie, wyniki uzyskane z satelitów są nieprawidłowe. Wszystko to doprowadziło naukowców do wniosku, że uznanie Ziemi nawet za elipsoidę oznacza zbytnie uproszczenie obrazu.

Badając właściwości akustyczne struny, naukowcy rozkładają drgania o złożonym kształcie na ton podstawowy i harmoniczne sinusoidalne o wyższych częstotliwościach. Ta sama zasada została wykorzystana do określenia kształtu Ziemi, ale zamiast sznurka przyjęli idealną kulistą powierzchnię. Kolejno, jedna po drugiej, nakładały się na nią wszystkie harmoniczne, które wyznaczano w zależności od ich wpływu na orbitę satelity. Oto pierwsza harmoniczna - zero. Przedstawia kulę, której środek masy znajduje się w płaszczyźnie równika. Druga harmoniczna jest dwupłatkowa, elipsoidalna. Trzeci jest trójpłatkowy, przypominający plasterek gruszki i tak dalej.

Jaki jest prawdziwy kształt ziemi?
Ryc. 2 Badanie harmonicznych parzystych i nieparzystych pomogło naukowcom zbudować dokładny kształt naszej planety

Największy wpływ na zmianę orbity w kierunku zachodnim mają harmoniczne parzyste - druga, czwarta, szósta, ósma itd. Aby je wyznaczyć, satelity wystrzelono pod różnymi kątami do równika.

Harmoniczne nieparzyste - trzecia, piąta, siódma itd. - zmieniają perygeum - odległość najmniejszej odległości satelity od powierzchni Ziemi. Dzieje się tak głównie wtedy, gdy satelita przechodzi z półkuli północnej na południową i niczym elektron „wskakuje” na daleką orbitę. Mierząc kilka orbit o różnym nachyleniu do równika, udało nam się również wyznaczyć wartości wszystkich harmonicznych nieparzystych.

Kiedy naukowcy zsumowali wszystkie harmoniczne, model Ziemi okazał się bardzo złożony: mentalnie przecięty przez bieguny wyglądałby jak kawałek gruszki z rączką na biegunie północnym. Ale boki płodu nie wyglądałyby idealnie równo. Elewacje i zagłębienia można znaleźć w wielu częściach. Na zdjęciu widać, jak amerykański naukowiec M. Kaula przedstawia naszą planetę. Na mapie konturowej izolinie pokazują różnice wysokości - geoidy - warunkową powierzchnię Ziemi bez jej naturalnej rzeźby, na którą wylewają się wody Oceanu Światowego. Dokładniej, geoida jest rozumiana jako powierzchnia, na której wielkość przyspieszenia Ziemi jest zawsze taka sama.

Aby lepiej zrozumieć ten złożony obraz, wybierzmy się w wyimaginowaną podróż po powierzchni wody geoidy wokół równika. Zacznijmy od punktu 20° długości geograficznej wschodniej w Afryce na wschód. Na początku będziemy na poziomie zerowym, a więc w rzeczywistej odległości od środka Ziemi - 6378 km. Aby utrzymać się na poziomie morza podczas przekraczania rzeki Kongo, będziemy musieli zrobić tunel. Na Oceanie Indyjskim będziemy stopniowo zbliżać się do centrum planety, osiągając największy spadek na 70°E. Tutaj środek Ziemi jest bliżej o 79 m. Na północy Nowej Gwinei będziemy musieli wspiąć się na wysokość 67 m. Dalszą drogę przejdziemy bez większych zejść i wzniesień, bo na środku Pacyfiku Ocean unosimy się na powierzchni o zerowym poziomie. Następnie zejdziemy 20 m poniżej poziomu u wybrzeży Ameryki Południowej. I na koniec powrócimy do punktu wyjścia, z którego rozpoczęliśmy naszą podróż.

Wydaje się, że skonstruowany obraz powierzchni ziemi dopełnił dzieła rozpoczętego przez Newtona. Ale naukowcy nadal szukają odpowiedzi na pytanie: jak i jak wyjaśnić obecność gigantycznych wzniesień i zagłębień na powierzchni naszej planety? Niedawno węgierski naukowiec akademik D. Barta opracował nowy model budowy Ziemi. Dzięki precyzyjnym obliczeniom i obserwacjom zmiany pola magnetycznego wykazał, że jądro Ziemi nie znajduje się w centrum naszej planety, ale jest przesunięte o 450 km w kierunku Australii.

Teraz spójrz jeszcze raz na mapę M. Kaula. Niesamowity zbieg okoliczności - w tej części powierzchni ziemi jest też największe wzniesienie. Ale na mapie są jeszcze dwa wzniesienia, jedno w regionie Europy Zachodniej, drugie między Afryką a Antarktydą. Są nowe hipotezy. Możliwe, że centralny rdzeń, podobnie jak powierzchnia naszej planety, nie jest kulą. Najprawdopodobniej ta gigantyczna kropla roztopionych substancji, ściśnięta monstrualnym ciśnieniem, przypomina ziemniaka z naroślami, które nie pozostają na swoim miejscu. Powoli, z niemal niezauważalną prędkością płyną od jednej krawędzi do drugiej. A wraz z nimi przesuwają się wzniesienia i zagłębienia powierzchni, zmienia się kształt skorupy ziemskiej, tworzą się góry.

Polecamy ciekawe artykuły Sekcja Laboratorium Naukowe dla Dzieci:

▪ Moc rdzy

▪ żarówka barometr

▪ Jak pozbyć się freonu

Zobacz inne artykuły Sekcja Laboratorium Naukowe dla Dzieci.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Papierowy samolot z silnikiem laserowym 06.10.2002

W laboratorium japońskiego fizyka Takashi Yabe testowano samolot wycięty z folii aluminiowej, lecący na energii lasera.

Na ogonie samolotu umieszcza się kapsułę z wodą lub specjalnym polimerem i kieruje na nią wiązkę. Odparowując, substancja tworzy siłę odrzutową. Osiągnięto prędkość 1,4 metra na sekundę.

Na razie to zabawka, ale profesor Yabe uważa, że w przyszłości większe urządzenia będą mogły latać na tej samej zasadzie, np. pobierać próbki powietrza na dużych wysokościach.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Organiczne ogniwa fotowoltaiczne o rekordowej wydajności

▪ Znalazłem sposób na walkę z bakteriami mięsożernymi

▪ Integracja czujek dymu z komputerami i urządzeniami mobilnymi

▪ Las został wycięty - pojawił się krater

▪ Inteligentna łatka do kontroli potu

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Technologia cyfrowa. Wybór artykułu

▪ Artykuł Prawnik Boży. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Jaka nagroda została przyznana Gagarinowi zaraz po pierwszym locie kosmicznym? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Cel i tryb opracowywania instrukcji ochrony pracy

▪ artykuł Jak brzmią płyty CD (domysły i rzeczywistość). Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Miniaturowe lutownice amatorskie. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn