Представление о земном шаре. Представление древних людей о земле
Астрономические воззрения всего человечества формировались веками. Начиная с Древнего Египта и, возможно, еще более ранних цивилизаций, ученые направляли взгляд к небу, стремясь узнать больше об устройстве нашего мира. Интересовала, конечно же, форма и размеры планеты Земля.
С тех пор мы пошли много вперед. Достаточно фактов теперь можем сказать наверняка.
И один из таких вопросов: какую форму имеет Земля? История разнообразных представлений о форме нашей планеты долгая и крайне интересная. Ее выстраивали уважаемые ученые мужи современности, Средневековья и Античности. За правду (ту, которой придерживались они) они бывали гонимы и даже умирали. Но от осознанной правды не отказывались.
А сейчас о том, какую форму имеет Земля, 4 класс школы скажет с полной уверенностью.
Давайте же вспомним, как на самом деле обстоят дела с формами нашей родной планеты.
Форма Земли
В прошедшем веке человечество сумело сделать большой рывок вперед: запустило первые космические аппараты в далекие космические дали. Те же привезли (прислали) ученым фото планеты. Она оказалась красивейшим голубым небесным телом, однако с формой произошли некоторые поправки.
Итак, по новой, наиболее достоверной информации о планете, мы знаем, что Земля немного сплюснута с полюсов. То есть она представляет собой не шар, а эллипсоид вращения, или геоид. Выбор между двумя этими терминами имеет значение лишь в астрофизике, геодезии, космонавтике. Численное выражение параметров планеты будет необходимо при точных расчетах. И тут у формы Земли есть свои особенности.
Численное описание формы планеты
Для раздела общих знаний об окружающем мире больше принято использовать термин геоид. Последний, к слову, с греческого языка означает буквально "нечто, подобное Земле".
Интересно, что описать математическими способами форму Земли как эллипсоид вращения нетрудно. А вот как геоид практически невозможно: для получения максимально точных данных приходится измерять гравитацию в разных точках планеты.
Почему Земля сплюснута с полюсов?
Из всего вышесказанного теперь мы намерены рассмотреть некоторые отдельные аспекты всей темы. Теперь, когда мы узнали, какую форму имеет Земля на самом деле, интересно будет понять, почему так.
Повторимся: наша планета немного сплюснута с полюсов, а не является идеальным шаром. Почему так? Ответ прост, очевиден для всех, кто имеет начальные представления о физике. При вокруг своей оси в областях экватора возникают Соответственно, на полюсах их быть не может. Так и образовалась разница в радиусе полярном и экваториальном: последний больше где-то на 50 км.
какую форму имеет?
Как мы знаем, планета вращается не только вокруг своей оси, а и совершает длительное путешествие вокруг центра Солнечной системы. Та условная линия, по которой она движется в космическом пространстве, называется орбитой. Мы узнали, какую форму имеет планета Земля. Также выяснили, что приобрела ее она из-за вращения.
А вот какую форму имеет орбита Земли? Вокруг Солнца она проделывает путь в форме эллипса, находясь в разное время года на разном расстоянии от светила. От пребывания в том или ином участке орбиты зависит сезон на планете.
Представления древних цивилизаций
Напоследок скрасим нашу статью яркими образными картинами, которые нам обрисовали предшественники современной цивилизации. Фантазия у них, надо сказать, была славная.
На вопрос "Какую форму имеет Земля?" древний вавилонянин утверждал бы, что это огромная гора, на одном из склонов которой находится их страна. Над ней возвышается купол - небо, и было оно твердым, как камень.
Индийцы были уверены, что Земля держится на четырех слонах, которых держит на своей спине черепаха, плавая в молочном море. Направление же голов слонов - это четыре стороны света.
Лишь в 8-7-м веке до н. э. люди стали постепенно приходить к выводу, что Земля - нечто обособленное со всех сторон, а никак не стоит на чем-либо. К нему подтолкнуло ежевечернее исчезновение Солнца, перед которым испытывался благоговейный страх.
Заключение
Грубо говоря, Земля - круглая. Для обывателя этого вполне будет достаточно, однако не для определенных наук. В геодезии, космонавтике, астрофизике нужны точные данные для расчетов. И тут уже пригодится точный ответ на вопрос, какую форму имеет Земля. И или же эллипсоид вращения. Планета под воздействием сплюснута с полюсов. Учитывать точные данные о планете важно для получения правильных расчетов.
Давно канули в Лету времена, когда Землю возносили на спины слонов или представляли ее плоской поверхностью. Давайте же будем посвященными в правду об окружающем мире и мы, оставаясь достойными своего времени!
Наша планета является одной из 9, которые вращаются вокруг Солнца. Еще в глубокой древности появились первые представления о том, каковы форма и размеры Земли.
Как менялись представления о форме Земли?
Античные мыслители (Аристотель - 3 в. до н. э., Пифагор - 5 в. до н. э. и др.) еще много веков назад высказывали мысль о том, что наша планета имеет шарообразную форму. Аристотель (на фото ниже), в частности, учил вслед за Евдоксом, что являющаяся центром Вселенной Земля шарообразна. Доказательство этого он видел в характере, который имеют лунные затмения. При них отбрасываемая нашей планетой на Луну тень имеет округлую форму по краям, что возможно лишь при условии шарообразности.
Проведенные в последующие столетия астрономические и геодезические исследования дали нам возможность судить, каковы в действительности форма и размеры Земли. Сегодня о том, что она круглая, знают от мала до велика. А ведь были времена в истории, когда считалось, что планета Земля плоская. Сегодня благодаря прогрессу науки мы уже не сомневаемся в том, что она именно круглая, а не плоская. Неоспоримое доказательство этого - космические фотоснимки. Шарообразность нашей планеты приводит к тому, что земная поверхность нагревается неравномерно.
А ведь на самом деле форма Земли не совсем такая, как мы привыкли думать. Этот факт известен ученым, и он используется в настоящее время для решения задач в области спутниковой навигации, геодезии, космонавтики, астрофизики и других смежных науках. Впервые мысль о том, какова в действительности форма Земли, высказал Ньютон на рубеже 17-18-го вв. Он теоретически обосновал предположение о том, что наша планета под воздействием на нее силы тяжести должна быть сжата в направлении оси вращения. А это значит, что форма Земли представляет собой либо сфероид, либо эллипсоид вращения. От угловой скорости вращения зависит степень сжатия. То есть чем тело вращается быстрее, тем оно сплющивается больше у полюсов. Этот ученый исходил из принципа всемирного тяготения, а также из предположения однородной жидкой массы. Он допускал, что Земля является сжатым эллипсоидом, и определял, в зависимости от скорости вращения, размеры сжатия. Через некоторое время Маклорен доказал, что если наша планета является сжатым у полюсов эллипсоидом, то равновесие покрывающих Землю океанов действительно обеспечено.
Можно ли считать, что Земля круглая?
Если планета Земля будет рассматриваться издалека, она будет казаться практически идеально круглой. Наблюдатель, которому большая точность измерений не важна, может вполне считать ее таковой. Средний радиус Земли в этом случае составляет 6371,3 км. Но если мы, приняв за идеальный шар форму нашей планеты, станем делать точные измерения различных координат точек на поверхности, у нас ничего не получится. Дело в том, что наша планета - это не идеально круглый шар.
Различные способы описания формы Земли
Форма планеты Земля может быть описана двумя основными, а также несколькими производными способами. Она может быть принята в большинстве случаев либо за геоид, либо за эллипсоид. Интересно, что математически легко описывается второй вариант, а вот первый принципиально никак не описывается, поскольку для определения точной формы геоида (а следовательно, и Земли) осуществляются практические измерения гравитации в различных точках поверхности нашей планеты.
Эллипсоид вращения
Все понятно с эллипсоидом вращения: фигура эта напоминает шар, который снизу и сверху приплюснут. То, что форма Земли - эллипсоид, вполне объяснимо: центробежные силы возникают из-за вращения нашей планеты на экваторе, тогда как их нет на полюсах. В результате вращения, а также центробежных сил Земля "располнела": диаметр планеты по экватору больше примерно на 50 км, чем полярный.
Особенности фигуры под названием "геоид"
Крайне сложная фигура - геоид. Она существует лишь теоретически, однако на практике ее нельзя ни пощупать, ни увидеть. Можно представить себе геоид в виде поверхности, сила земного притяжения в каждой точке которой направлена строго вертикально. Если бы наша планета была правильным шаром, заполненным равномерно каким-либо веществом, то отвес в любой ее точке смотрел бы в центр шара. Но ситуация осложняется тем, что неоднородной является плотность нашей планеты. В одних местах имеются тяжелые горные породы, в других пустоты, горы и впадины разбросаны по всей поверхности, так же неравномерно распределены равнины и моря. Все это меняет в каждой конкретной точке гравитационный потенциал. В том, что форма земного шара - геоид, виноват также эфирный ветер, который обдувает нашу планету с севера.
Кто изучал геоиды?
Отметим, что само понятие "геоид" было введено Иоганном Листингом (на фото ниже), физиком и математиком, в 1873 году.
Под ним, означающим в переводе с греческого "вид Земли", подразумевалась фигура, образованная поверхностью Мирового океана, а также морей, сообщающихся с ним, при среднем уровне воды, отсутствии возмущений от приливов, течений, а также разностей атмосферного давления и т. п. Когда говорят о том, что над уровнем моря такая-то высота, это означает высоту от поверхности геоида в этой точке земного шара, несмотря на то что в этом месте нет никакого моря, а оно находится за несколько тысяч километров от него.
Неоднократно уточнялось впоследствии понятие геоида. Так, советский ученый М. С. Молоденский создал свою теорию определения гравитационного поля и фигуры Земли по измерениям, выполненным на ее поверхности. Для этого он разработал особый прибор, измеряющий силу тяжести - пружинный гравиметр. Именно он предложил также использование квазигеоида, который определяется по значениям, принимаемым потенциалом силы тяжести на поверхности Земли.
Подробнее о геоиде
Если гравитацию измерить в 100 км от гор, то отвес (то есть грузик на нитке) станет отклоняться в их сторону. Такое отклонение от вертикали нашему глазу незаметно, однако легко обнаруживается приборами. Подобная картина наблюдается везде: отклонения отвеса где-то больше, где-то они меньше. А мы помним о том, что всегда перпендикулярной отвесу является поверхность геоида. Отсюда становится ясно, что геоид - весьма сложная фигура. Для того чтобы лучшее его представить, можно сделать следующее: вылепить шар из глины, после чего с двух сторон его сжать для образования приплюснутости, затем сделать пальцами на получившемся эллипсоиде бугры и вмятины. Такой сплюснутый помятый шарик будет довольно реалистично показывать форму нашей планеты.
Для чего нужно знать точную форму Земли?
Для чего же нужно знать так точно ее форму? Чем не удовлетворяет ученых шарообразная форма Земли? Следует ли усложнять картину геоидом и эллипсоидом вращения? Да, насущная необходимость в этом есть: близкие к геоиду фигуры помогают создавать координатные сетки, являющиеся наиболее точными. Ни астрономические исследования, ни геодезические изыскания, ни различные системы спутниковой навигации (ГЛОНАСС, GPS) не могут существовать и проводиться без определения довольно точной формы нашей планеты.
Различные системы координат
В мире в настоящее время действует несколько трехмерных и двухмерных систем координат с мировым значением, а также несколько десятков локальных. Своя форма Земли принята в каждой из них. Это приводит к тому, что координаты, которые были определены разными системами, несколько отличаются. Интересно, что, для того чтобы вычислить их у точек, находящихся на территории одной страны, удобнее всего будет принять форму Земли за референц-эллипсоид. Это установлено сейчас даже на высшем законодательном уровне.
Эллипсоид Красовского
Если говорить о странах СНГ или России, то на территории этих государств форма нашей планеты описывается так называемым эллипсоидом Красовского. Он был определен еще в 1940 году. Отечественные (ПЗ-90, СК-63, СК-42) и зарубежные (Afgooye, Hanoi 1972) системы координат были созданы на основании этой фигуры. Они и по сей день используются в практических и научных целях. Интересно, что ГЛОНАСС опирается на систему ПЗ-90, которая превосходит по своей точности принятую как основа в GPS аналогичную систему WGS84.
Заключение
Подводя итог, скажем еще раз, что форма нашей планеты отличается от шара. Земля приближается по своей форме к эллипсоиду вращения. Как мы уже отметили, вовсе не праздным является этот вопрос. Точное определение того, какую Земля имеет форму, дает мощный инструмент ученым для вычисления координат небесных и земных тел. А это очень важно для космической и морской навигации, при проведении строительных, геодезических работ, а также во многих других областях человеческой деятельности.
Представления древних о Земле опирались прежде всего на мифологические представления.
Некоторые народы считали, что Земля плоская и держится на трех китах, которые плавают и безбрежном всемирном океане. Следовательно, эти киты и были в их глазах основной основ, подножием всего мира.
Увеличение географических сведений связано прежде всего с путешествиями и мореплаванием, а также с развитием простейших астрономических наблюдений.
Древние греки
представляли себе Землю плоской. Такого мнения придерживался, например, древнегреческий философ Фалес Милетский, живший в VI веке до н.э.Землю он считал плоским диском, окруженным недоступным человеку морем, из которого каждый вечер выходят и в которое каждое утро садятся звезды. Из восточного моря в золотой колеснице поднимался каждое утро бог Солнца Гелиос (отождествленный позднее с Аполлоном) и совершал свой путь по небу.
Мир в представлении древних египтян: внизу — Земля, над ней — богиня неба; слева и справа — корабль бога Солнца, показывающий путь Солнца по небу от восхода до заката.
Древние индийцы представляли Землю в виде полусферы, которую держат четыре
слона. Слоны стоят на огромной черепахе, а черепаха на змее, которая, свернувшись кольцом, замыкает околоземное пространство.
Жители Вавилона представляли Землю в виде горы, на западном склоне которой находится Вавилония. Они знали, что к югу от Вавилона раскинулось море, а на востоке расположены горы, через которые не решались переходить. Поэтому им и казалось, что Вавилония расположена на западном склоне «мировой» горы. Гора эта окружена морем, а на море, как опрокинутая чаша, опирается твердое небо — небесный мир, где, как и на Земле, есть суша, вода и воздух. Небесная суша — это пояс 12 созвездий Зодиака: Овен, Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева, Весы, Скорпион, Стрелец, Козерог, Водолей, Рыбы. В каждом из созвездий Солнце ежегодно бывает приблизительно в течение месяца. По этому поясу суши движутся Солнце, Луна и пять планет. Под Землей находится бездна — ад, куда спускаются души умерших. Ночью Солнце проходит через это подземелье от западного края Земли к восточному, чтобы утром опять начать свой дневной путь по небу. Наблюдая заход Солнца за морской горизонт, люди думали, что оно уходит в море и восходит также из моря. Таким образом, в основе представлений древних вавилонян о Земле лежали наблюдения за явлениями природы, однако ограниченность знаний не позволяла правильно их объяснить.
Земля по представлению древних вавилонян.
Когда люди начали совершать далекие путешествия, постепенно стали накапливаться доказательства, что Земля не плоская, а выпуклая.
Великий древнегреческий ученый Пифагор
Самосский
(в VI веке до н. э.) впервые высказал предположение о шарообразности Земли. Пифагор оказался прав. Но доказать гипотезу Пифагора, и тем более определить радиус земного шара удалось значительно позже. Считается, что эту идею
Пифагор заимствовал у египетских жрецов. Когда об этом знали египетские жрецы, можно только догадываться, поскольку они в отличие от греков скрывали свои знания от широкой публики.
Сам же Пифагор, возможно ещё опирался на свидетельства простого моряка Скилака Кариандского, который в 515 году до н.э. сделал описание своих плаваний по Средиземноморью.
Знаменитый древнегреческий ученый Аристотель
(IV в. до н.
э.)
первым использовал для доказательства шарообразности Земли наблюдения за лунными затмениями. Вот три факта:
- тень от Земли, падающая на полную Луну, всегда круглая. Во время затмений Земля бывает повернута к Луне разными сторонами. Но только шар всегда отбрасывает круглую тень.
- Корабли, удаляясь в море от наблюдателя, не постепенно теряются из виду за счёт далёкого расстояния, а почти мгновенно как бы "тонут", исчезая за линией горизонта.
- некоторые звёзды можно увидеть только из определённых частей Земли, а для других наблюдателей они не видны никогда.
Клавдий Птолемей (2 в. н. э.) - древнегреческий астроном, математик, оптик, теоретик музыки и географ. В период с 127 по 151 год жил в Александрии, где проводил астрономические наблюдения. Он продолжил учение Аристотеля относительно шарообразности Земли.
Он создал свою геоцентрическую систему мироздания и учил, что все небесные тела движутся вокруг Земли в пустом мировом пространстве.
Впоследствии систему Птолемея признала христианская церковь.
Вселенная по представлению Птолемея: планеты вращаются в пустом пространстве.
Наконец, выдающийся астроном древнего мира Аристарх Самосский
(конец IV — первая половина III в. до н. э.) высказал мысль о том, что не Солнце вместе с планетами движется вокруг Земли, а Земля и все планеты вращаются вокруг Солнца. Однако в его распоряжении было очень мало доказательств.
И прошло еще около 1700 лет, прежде чем это удалось доказать польскому ученому Копернику.
Очень многим география обязана эллинам или древним грекам. Самые древние известные нам представления греков о Земле встречаются в поэмах Гомера - «Одиссее» и «Иллиаде» (XII-VIII вв. до н.э.). Из этих описаний видно, что греки представляли себе Землю в виде слегка выпуклого диска, напоминающего щит воина. Сушу со всех сторон обтекает река Океан. Над Землей находится медный небосвод, по которому движется Солнце, поднимаясь ежедневно из вод Океана на востоке и погружаясь в них на западе. Над дискообразной Землей с рекой-Океаном опрокинулся подобно огромной чаше, неподвижный небесный свод. Его радиус представлялся равным радиусу Земли. На западе свод опирался на колонны, которые поддерживал титан Атлант.
Первые систематизированные географические научные знания были связаны с эпохой формирования рабовладельческого строя. Особенно высокого уровня древнегреческое общество достигло в VII-VI вв. до н.э. в Милете, Фокее, Эфесе, Приене, Самосе и др. Здесь сильно развивалось мореплавание, и все берега Средиземного моря были усеяны ионийскими колониями.
Среди всех ионийских городов особенно выделялся в экономическом, политическом и культурном отношении Милет, расположенный на берегу Латмийского залива недалеко от устья реки Меандр. Здесь в VII в. до н.э. возникла так называемая ионийская или милетская натурфилософская школа, давшая первых древнегреческих мыслителей - Фалеса, Анаксимандра и Анаксимена. Они создали первые естественнонаучные космогонии. Неотделимой частью этих космогоний были и физико-географические концепции - о форме и размерах Земли, ее положении во Вселенной, характере поверхности, процессах, протекающих на суше, в океане и в воздушной оболочке.
Известно, что Фалес считал Землю плавающей на воде, подобно куску дерева. Но о том, какую форму имела эта Фалесова плавающая на поверхности океана Земля, мы не имеем точных сведений. Мы также не знаем, чем ограничена у древнего мыслителя вода, служащая ее опорой. По всей видимости, Океан он считал беспредельной, ничем не ограниченной плоскостью. Плавающую же Землю, подобно Гомеру и Гесиоду, Фалес видел выгнутым диском. По мнению Анаксимандра, Земля имела форму отрезка круглой колонны, высотой в три раза меньше, чем ее диаметр. На одной плоскости живут люди, и Земля находится в центре нашего «мира». Эта догадка Анаксимандра стала, по сути, основой для господствовавшей многие века геоцентрической модели.
Открытие наклонного по отношению к горизонту движения небесных тел приводит к пересмотру картины мира, начинаются поиски объяснения этого явления. Так Анаксимен считает, что наклон - всего лишь кажущаяся иллюзия, в то время, когда родоначальники атомизма Анаксагор и Левкипп в V в. до н.э. высказывают мысль о наклоне плоскости Земли. По их мнению, вначале небесные тела двигались вокруг Земли параллельно плоскости ее диска, но после того, как «Земля наклонилась к югу», все светила стали «заходить под Землю и восходить над Землей».
Причину этого они видели по-разному, однако, оба сходились в том, что в результате наклона Земли возникают «обитаемые» и «необитаемые» области в зависимости от близости к Солнцу. Эта догадка была первоосновой теории тепловых поясов и природных зон Земли. Также Анаксагор был первым мыслителем, который стал искать причину зимнего и летнего солнцестояний, считая, что Солнце движется по спирали и гонит перед собой воздух, который становится все плотнее и у «тропиков» заставляет его поворачивать назад.
Философ Архелай, ученик Анаксагора заметил, что «восход и заход солнца бывает не одновременно во всех частях Земли, как должно было бы быть, если бы Земля была ровной». Объяснение этому он нашел в вогнутости Земли и учил тому, что Земля имеет форму вогнутого диска.
Открытие шарообразной фигуры Земли было одним из самых выдающихся достижений античной науки. До сих пор остается спорным вопрос о времени ее возникновения и о мыслителе, впервые выдвинувшем ее. Многие историки приписывают открытие шарообразности Земли философу Пифагору, другие - Пармениду или даже Фалесу. Шар представлялся им, как самая совершенная фигура, не имеющая ни начала, ни конца.
Наиболее точное определение размеров земного шара сделал древнегреческий ученый Эратосфен Киренский, живший за 200 лет до н.э. Неслучайно именно его называют основателем географии. Совершая путешествия из г. Александрия на юг в Сиену (современный Асуан), люди замечали, что там летом, в тот день, когда солнце бывает выше всего на небе, в полдень оно освещает дно глубоких колодцев, т.е. бывает как раз над головой - в зените. Предметы в этот момент не дают тени. В Александрии же и в этот день солнце в полдень не доходит до зенита, а предметы дают тень.
Эратосфен измерил, на сколько полуденное солнце в Александрии отклонено от зенита, и получил величину, равную 7°12", что составляет 1/50 окружности. Это ему удалось сделать с помощью прибора, называемого скафисом. Скафис представлял собой чашу в форме полушария. В его центре отвесно укреплялась игла. Тень от иглы падала на внутреннюю поверхность скафиса. Для измерения отклонения солнца от зенита (в градусах) на внутренней поверхности скафиса проводились окружности, помеченные цифрами. Расстояние между Александрией и Сиеной было известно и составляло 5000 стадиев. Если 1/50 окружности Земли равняется 5000 стадиев, то вся окружность составит 250 000, что в переводе равно 39 500 км. Узнав длину окружности Земли, Эратосфен вычислил и ее радиус, составивший 6290 км. Так Эратосфен нашел приблизительно верные размеры Земли, впоследствии подтвержденные измерениями более точных приборов.
К этому времени Аристотель в своих трудах подводит итоги исследований и умозаключений древнегреческих философов, развивая их идеи. Он поддерживает идею шарообразной Земли, а также идею обитаемых и необитаемых поясов, предполагая, что в южном полушарии должна находиться такая же обитаемая ойкумена, а людей, населяющих ее, предлагается называть антиподами. Такого же мнения ранее придерживался Платон.
Страница в процессе написания…
Представления древних цивилизаций об устройстве мира
Истинные сведения о Земле и её форме появились у людей не сразу, не в одно время и не в одном месте. Однако, выяснить, где именно, у какого народа и когда впервые зародились географические представления уже практически невозможно. Очень мало сохранилось об этом достоверных документов и материальных памятников.
Одна из древнейших культурных стран на Земле – Китай. За несколько тысяч лет до н.э. древние китайцы обладали письменностью, умели изображать местность на картах и составляли географические описания. В Древнем Китае существовало представление, согласно которому Земля имеет форму плоского прямоугольника, над которым на столбах поддерживается круглое выпуклое небо. Разъярённый дракон будто бы согнул центральный столб, вследствие чего Земля наклонилась к востоку. Поэтому все реки в Китае текут на восток. Небо же наклонилось на запад, поэтому все небесные светила движутся с востока на запад.
В не менее древней индийской культуре Земля представляется в виде плоскости, лежащей на спинах слонов. До нашего времени дошли письменные документы из древней Вавилонии. Они имеют давность около 6000 лет и унаследованы вавилонянами от ещё более древних народов. Вавилоняне представляли Землю в виде горы, на западном склоне которой находится Вавилон. Они заметили, что к югу от Вавилона располагается море, а на востоке – горы, через которые вавилоняне не решались переходить. Поэтому им казалось, что их страна находится на склоне «мировой горы». Гора эта круглая и окружена морем, а на море, как опрокинутая чаша, опирается твёрдое небо – небесный мир. На небе, как и на Земле, есть суша, вода и воздух. Небесная суша – это пояс созвездий Зодиака, как плотина, протянувшаяся среди небесного моря. По этому поясу суши движутся Солнце, Луна и пять планет. Под Землёй находится бездна – ад, куда спускаются души умерших; ночью Солнце проходит через это подземелье от западного края Земли к восточному, чтобы утром опять начать свой дневной путь по небу.
Народы, жившие в Палестине, представляли себе Землю иначе, чем вавилоняне. Древние евреи жили на равнине и Землю представляли в виде равнины, на которой кое-где возвышаются горы. Особое место в мироздании евреи отводили ветрам, которые приносят с собой то дождь, то засуху. Обиталище ветров, по их мнению, находится в нижнем поясе неба и отделяет собой Землю от небесных вод: снега, дождя и града. Под Землёй находятся воды, от которых кверху идут каналы, питающие моря и реки. Представление о форме всей Земли у них, видимо, отсутствовало.
Египтяне, финикийцы и древние греки были хорошими мореплавателями: даже на небольших кораблях они смело пускались в далёкие плавания и открывали новые земли. Наблюдения мореплавателей за появлением из-за горизонта кораблей впервые послужило основой для предположения, что Земля имеет выгнутую форму, так как корабль показывается из-за горизонта постепенно, как будто выплывает из-за изгиба океанической поверхности.
Развитие представлений о Земле в античности
Очень многим география обязана эллинам или древним грекам. Самые древние известные нам представления греков о Земле встречаются в поэмах Гомера – «Одиссее» и «Иллиаде» (XII–VIII вв. до н.э.). Из этих описаний видно, что греки представляли себе Землю в виде слегка выпуклого диска, напоминающего щит воина. Сушу со всех сторон обтекает река Океан. Над Землёй находится медный небосвод, по которому движется Солнце, поднимаясь ежедневно из вод Океана на востоке и погружаясь в них на западе. Над дискообразной Землёй с рекой-Океаном опрокинулся подобно огромной чаше, неподвижный небесный свод. Его радиус представлялся равным радиусу Земли. На западе свод опирался на колонны, которые поддерживал титан Атлант.
Первые систематизированные географические научные знания были связаны с эпохой формирования рабовладельческого строя. Особенно высокого уровня древнегреческое общество достигло в VII–VI вв. до н.э. в Милете, Фокее, Эфесе, Приене, Самосе и др. Здесь сильно развивалось мореплавание, и все берега Средиземного моря были усеяны ионийскими колониями.
Среди всех ионийских городов особенно выделялся в экономическом, политическом и культурном отношении Милет, расположенный на берегу Латмийского залива недалеко от устья реки Меандр. Здесь в VII в. до н.э. возникла так называемая ионийская или милетская натурфилософская школа, давшая первых древнегреческих мыслителей – Фалеса, Анаксимандра и Анаксимена. Они создали первые естественнонаучные космогонии. Неотделимой частью этих космогоний были и физико-географические концепции – о форме и размерах Земли, её положении во Вселенной, характере поверхности, процессах, протекающих на суше, в океане и в воздушной оболочке. Известно, что Фалес считал Землю плавающей на воде, подобно куску дерева. Но о том, какую форму имела эта Фалесова плавающая на поверхности океана Земля, мы не имеем точных сведений. Мы также не знаем, чем ограничена у древнего мыслителя вода, служащая её опорой. По всей видимости, Океан он считал беспредельной, ничем не ограниченной плоскостью. Плавающую же Землю, подобно Гомеру и Гесиоду, Фалес видел выгнутым диском. По мнению Анаксимандра, Земля имела форму отрезка круглой колонны, высотой в три раза меньше, чем её диаметр. На одной плоскости живут люди, и Земля находится в центре нашего «мира». Эта догадка Анаксимандра стала, по сути, основой для господствовавшей многие века геоцентрической модели. Открытие наклонного по отношению к горизонту движения небесных тел приводит к пересмотру картины мира, начинаются поиски объяснения этого явления. Так Анаксимен считает, что наклон – всего лишь кажущаяся иллюзия, в то время, когда родоначальники атомизма Анаксагор и Левкипп в V в. до н.э. высказывают мысль о наклоне плоскости Земли. По их мнению, вначале небесные тела двигались вокруг Земли параллельно плоскости её диска, но после того, как «Земля наклонилась к югу», все светила стали «заходить под Землю и восходить над Землёй».
Причину этого они видели по-разному, однако, оба сходились в том, что в результате наклона Земли возникают «обитаемые» и «необитаемые» области в зависимости от близости к Солнцу. Эта догадка была первоосновой теории тепловых поясов и природных зон Земли. Также Анаксагор был первым мыслителем, который стал искать причину зимнего и летнего солнцестояний, считая, что Солнце движется по спирали и гонит перед собой воздух, который становится всё плотнее и у «тропиков» заставляет его поворачивать назад.
Философ Архелай, ученик Анаксагора заметил, что «восход и заход солнца бывает не одновременно во всех частях Земли, как должно было бы быть, если бы Земля была ровной». Объяснение этому он нашел в вогнутости Земли и учил тому, что Земля имеет форму вогнутого диска.
Открытие шарообразной фигуры Земли было одним из самых выдающихся достижений античной науки. До сих пор остаётся спорным вопрос о времени её возникновения и о мыслителе, впервые выдвинувшем её. Многие историки приписывают открытие шарообразности Земли философу Пифагору, другие – Пармениду или даже Фалесу. Шар представлялся им, как самая совершенная фигура, не имеющая ни начала, ни конца.
Наиболее точное определение размеров земного шара сделал древнегреческий учёный Эратосфен Киренский, живший за 200 лет до н.э. Неслучайно именно его называют основателем географии. Совершая путешествия из г. Александрия на юг в Сиену (современный Асуан), люди замечали, что там летом, в тот день, когда солнце бывает выше всего на небе, в полдень оно освещает дно глубоких колодцев, т.е. бывает как раз над головой – в зените. Предметы в этот момент не дают тени. В Александрии же и в этот день солнце в полдень не доходит до зенита, а предметы дают тень.
Эратосфен измерил, на сколько полуденное солнце в Александрии отклонено от зенита, и получил величину, равную 7°12’, что составляет 1/50 окружности. Это ему удалось сделать с помощью прибора, называемого скафисом. Скафис представлял собой чашу в форме полушария. В его центре отвесно укреплялась игла. Тень от иглы падала на внутреннюю поверхность скафиса. Для измерения отклонения солнца от зенита (в градусах) на внутренней поверхности скафиса проводились окружности, помеченные цифрами. Расстояние между Александрией и Сиеной было известно и составляло 5000 стадиев. Если 1/50 окружности Земли равняется 5000 стадиев, то вся окружность составит 250 000, что в переводе равно 39 500 км. Узнав длину окружности Земли, Эратосфен вычислил и её радиус, составивший 6290 км. Так Эратосфен нашёл приблизительно верные размеры Земли, впоследствии подтверждённые измерениями более точных приборов.
К этому времени Аристотель в своих трудах подводит итоги исследований и умозаключений древнегреческих философов, развивая их идеи. Он поддерживает идею шарообразной Земли, а также идею обитаемых и необитаемых поясов, предполагая, что в южном полушарии должна находиться такая же обитаемая ойкумена, а людей, населяющих её, предлагается называть антиподами. Такого же мнения ранее придерживался Платон.
Представления о Земле в Средние века
В 723 г. н. э. во время правления династии Тан китайский астроном И-Синь (683 – 727 гг.) возглавил отряд по измерению длины освещаемых Солнцем теней от предметов и высот Полярной звезды. В результате он получил, что протяжённость одного градуса дуги составляет 132,3 км, что выше истинного приблизительно на 20%. Однако, измерения китайцев всё-таки значительно уступали по точности измерениям Эратосфена, несмотря на то, что он проводил их почти 900 лет назад.
После уничтожения александрийской библиотеки, в смутные годы первых веков нашей эры, всякие научные работы прервались, и новая попытка градусного измерения сделана лишь в 827 году арабами, которые, достигнув политического могущества, в лице своих калифов с любовью покровительствовали развитию точных наук. Калиф Альмамум, сын Гарун–аль–Рашида, приказал своим астрономам измерить дугу меридиана в равнине Синджар, лежащей к западу от реки Тигра и нынешнего города Мосула. В избранной исходной точке, около 35° северной широты, арабские ученые разделились на две группы и направились одна на север, другая на юг, производя измерения арабскими локтями. Эти измерения продолжались до тех пор, пока каждая группа не прошла по меридиану 1°, что определялось имевшимися тогда угломерными инструментами по высотам звезд. Одна группа получила для градуса меридиана величину 56, а другая 56⅔ мили по 4 000 локтей. Второе число было признано точнее первого и принято за величину градуса меридиана. Арабский локоть равен приблизительно 49⅓ сантиметрам, так что длина арабской мили выходит около 1973 метров или 926.3 саженей. От перемножения этого числа на 56⅔ получается длина одного градуса под широтой 35°, которая составляет 111.088 км, что весьма близко к современным определениям.
В Средние века достижения древних, китайцев и арабов европейцами «открывались» заново или долгое время вовсе не признавались, как противоречащие догмам христианской церкви. Из географических сочинений известна «Христианская география» Козьмы Индикоплова VI в. н.э., получившая широкую известность, благодаря тому, что решительно отвергала шарообразность Земли. Огромное значение имеют такие труды, как «Книга» Марко Поло или «Хождение за три моря» Афанасия Никитина, однако, они имеют скорее описательный или этнографический характер и только расширяют сведения европейцев о границах существующего мира.
Лишь в 14 в. «непобедимый доктор» Оксфордского университета Уильям Оккам «посмел» считать вращение Земли возможным. В этот период начинается возрождение землеведческих идей античности, в особенности, тех из них, которые относятся к представлениям о шарообразности Земли. В этом отношении прежде всего следует назвать книгу кардинала Пьера Д’Эйи или Петра Аллиакуса «Изображение мира» 1414 года. В ней впервые в Эпоху Возрождения комментируется «География» Птолемея. Возрождается идея о возможности достичь Индии западным путём, делается разбор точек зрения относительно обитаемости жаркого пояса, оспаривается замкнутость Индийского океана с юга, приводятся доказательства того, что Африка с юга омывается океаном.
Эти идеи вдохновляют многих правителей и мореплавателей. Так в самом конце XV века – в 1498 году Васко да Гама, вдохновлённый подобными идеями, обогнул Африку и достиг берегов Индии. А несколькими годами ранее – в 1492 году Христофор Колумб достиг берегов Америки. Стоит сказать, что целью мореплавателя было достижение Индии, но западным, а не восточным путём. Потому до самой своей смерти Колумб был уверен, что открыл Вест-Индию. А уже совсем скоро – всего через 20 лет, ещё один португальский мореплаватель – Фернан Магеллан совершает первое кругосветное путешествие, окончательно доказав, что Земля имеет форму шара. Правда, сам Магеллан из этого тяжёлого путешествия не вернулся, а через два года плавания из четырёх кораблей экспедиции в порт возвратился только один.
В 1492 г. был создан первый глобус Земли современного типа. Изготовил его астроном и космограф Мартин Бехайм. Глобус Бехайма зафиксировал доколумбовы представления о земном шаре как раз накануне открытия Америки. На нем подробно представлен хорошо известный европейцам Старый Свет, но отсутствует Америка, а Атлантический океан простирается до берегов Восточной Азии. Следующей по времени вершиной в глобусном картографировании считают глобусы «короля картографов», космографа и гравера Герарда Меркатора, его достижения хорошо известны, а имя увековечено в названии проекции, используемой для морских и аэронавигационных карт.
Тем не менее, преследования инакомыслящих учёных продолжались ещё ни одно столетие. В 1500-е годы польский астроном Николай Коперник пишет свою работу, где излагаются идеи гелиоцентрической системы мира, называвшейся «Малый комментарий о гипотезах, относящихся к небесным движениям». Над редакцией своего труда он работал в течение сорока лет.
Можно сказать, что Копернику повезло, потому что его труд был принят католической церковью и даже был признан полезным для грядущей редакции календаря. Но уже после смерти Коперника гелиоцентрическая система была объявлена еретическим учением и запрещена. В том числе за эту идею, а также за ряд еретических высказываний в 1600 году был сожжён на костре Джордано Бруно. Он предполагал, что звезды – это далёкие солнца, а во Вселенной существует не один, а множество миров. В защиту Коперника высказывался и другой выдающийся учёный этой эпохи – Галилео Галилей. В 1611 г. он лично отправляется в Рим, чтобы убедить римского папу в том, что коперниканство не противоречит католицизму. Галилей был изобретателем первого телескопа, благодаря которому сделал немало открытий. По поводу вопроса «не грешно ли смотреть на небо через трубу» была созвана целая комиссия, разрешившая Галилею проводить исследования. Галилею пришлось пройти через суд инквизиции и тюремное заключение, последние годы своей жизни он прожил в изгнании, от своих работ его вынудили публично отречься. Несмотря на это, он с помощью своих учеников продолжал научную деятельность до самой смерти. По легенде последней фразой, сказанной Галилеем были слова: «И всё-таки она вертится». Только в 17 веке гелиоцентрическая система окончательно утвердилась в научном мире.
