Parallels și meridiane
IV c. BC. e. cel mai mare gânditor al antichității, Aristotel a demonstrat că planeta are o formă foarte apropiată de forma mingea.
Cam în același timp, vizionarea în timp ce călătoresc în locuri diferite, mișcarea aparentă a stelelor și a soarelui, vechii oamenii de știință au determinat pentru orientare pe suprafața Pământului niște linii imaginare.
Du-te la o călătorie mentală prin suprafața Pământului. Poziția deasupra orizontului, axa imaginară a lumii, în jurul căreia rotația zilnică a cerului, va fi pentru noi tot timpul să se schimbe. În conformitate cu acest lucru se va schimba și cerul stea film.
După ce a călătorit spre nord, vom vedea că stelele pe cerul sudic crește în fiecare noapte la o înălțime mai mică. Și stelele din partea de nord a - la partea de jos punctul culminant - au o înălțime mai mare. Mutarea destul de mult, vom ajunge la Polul Nord. Aici, în general, nici o stea nu este ridicată și nu a redus. Ne-ar părea că cerul se întoarse încet paralel cu orizontul.
călătorii antice nu știu că mișcarea aparentă a stelelor este o reflectare a rotației Pământului. Și n-au mai fost pe stâlp. Dar era necesar să existe un punct de referință pe suprafața pământului. Și ei au ales în acest scop, este ușor de determinat de stelele linia nord - sud. Această linie se numește meridianul.
Meridianele poate fi realizată prin orice punct de pe suprafața Pământului. O mulțime de sistemul de meridiane formează o linie imaginară care leagă polii nord și sud ale Pământului, care este utilă pentru determinarea locației.
Să luăm una dintre meridianele pentru a începe. Poziția oricărui alt meridian în acest caz să fie cunoscută, în cazul în care direcția de referință specificată și este dată unghiul diedru dorit între meridianul și inițial.
În prezent, acordul internațional au fost de acord să ia în considerare meridianul inițial, care trece printr-unul dintre cele mai vechi observator astronomic din lume - Observatorul Greenwich, situat la periferia Londrei. Unghiul format prin orice meridian cu inițial numit longitudine. Longitudine, de exemplu, Moscova meridianul de 37 ° est de Greenwich.
Pentru a distinge de fiecare alte puncte de pe același meridian, a trebuit să intre a doua coordonate geografice - latitudine. Latitude numit unghi care firul cu plumb desenată în formele de suprafață ale Pământului cu planul ecuatorial.
Termenii de latitudine și longitudine vin la noi din marinarii antici, care au descris lungimea și lățimea Marea Mediterană. Această coordonate care corespunde dimensiunilor de lungime ale Mediteranei, a devenit longitudinea, iar cel care se potrivea cu lățimea, a devenit o latitudine modernă.
Înălțimea polul celest deasupra orizontului egal cu latitudinea sitului de observare
Găsirea latitudine, precum și pentru a determina direcția de meridianul, care este strâns asociat cu mișcarea stelelor. Deja vechii astronomi au arătat că înălțimea polului ceresc deasupra orizontului este exact egală cu latitudinea locului.
Să presupunem că Pământul are forma unei sfere regulate, și L-am tăiat la una dintre meridianele, așa cum se arată. Să Polul Nord este o persoană prezentată în figură ca o figură de lumină. Pentru aceasta direcția în sus, t. E. Direcția linia verticală coincide cu axa lumii. Polul lumii este la ea direct deasupra capului. Înălțimea polul ceresc este de 90 aici.
Deoarece rotația aparentă de stele în jurul axei lumii este o reflectare a rotației reale a Pământului, apoi la orice punct al Pământului, așa cum știm, direcția axei lumii rămâne paralelă cu direcția axei de rotație a Pământului. Direcția de linia verticală în tranziția de la punct la punct se schimbă.
Să luăm, de exemplu, o altă persoană (în imagine - o figură întunecată). direcția axei Mondiale a rămas la fel ca în prima. Iar direcția firului cu plumb schimbat. Prin urmare, înălțimea polului ceresc deasupra orizontului nu este de 90 °, și este mult mai puțin.
Din considerente geometrice simple, este clar că înălțimea stâlpului celest deasupra orizontului (în figură unghiul ft) este într-adevăr egală cu latitudinea (unghiul f).
Linia de puncte de legătură cu aceleași latitudini, numite paralele.
Principiul de determinare a razei Pământului. Coeficientul p în formula este utilizată pentru tranziția de la un grad la măsură radian
Meridiane și paralele formează un sistem de așa-numita de coordonate geografice. Fiecare punct de pe suprafața pământului are o latitudine bine definită și longitudine. În schimb, dacă știți latitudine și longitudine, puteți construi unul paralel și un meridian, la intersecția dintre care a primit un singur punct.
Înțelegerea mișcările zilnice ale stelelor și introducerea sistemului de coordonate geografice a permis de a efectua prima definiție a razei Pământului. Acesta a fost realizat în a doua jumătate a III. BC. e. matematician celebru și geograf Eratostene.
Principiul acestei determinări este după cum urmează. Să presupunem că capabil să măsoare diferența de latitudini a două puncte situate pe același meridian (vezi. Fig.). Astfel, am devenit cunoscut unghiul AQ cu vârful în centrul Pământului, care corespunde cu meridianul arcului L pe suprafața Pământului. Dacă acum va fi capabil să măsoare, de asemenea, și cu arc L, atunci vom obține un sector cu o anumită lungime de arc și unghiul central de corespunzător. Figura prezintă separat acest sector. Prin calcule simple se poate obține valoarea raza sectorului, care este raza Pământului.
măsurarea Bizare Eratostene a decis să utilizeze skafisom - cadran solar în formă de cupă, cu pini și diviziuni în cadrul acestora. Instalat pe verticală, cadranul solar pe umbrele pinilor fac posibilă măsurarea înălțimii Soarelui deasupra orizontului. La amiază în acea zi, când soarele a crescut de peste Siena este atât de mare încât toate elementele nu sunt umbre mai exprimate. Eratostene măsurat înălțimea la orașul zona Alexandria. Sun Elevation Alexandria, Eratosthenes pe măsurători, sa dovedit a fi de 82 ° 48“. În consecință, diferența de latitudini și Siena Alexandria este de 90 ° 00 '- 82 ° 48' = 7 ° 12“.
A rămas pentru a măsura distanța dintre ele. Dar cum se face? Cum se măsoară suprafața Pământului o distanță egală în unități moderne de aproximativ 800 km?
Dificultățile unei astfel de întreprinderi au fost apoi literalmente incalculabile.
Într-adevăr, cum să facă o astfel de gamă uriașă, cu ajutorul cărora se poate face măsurătoarea? Cum pot obține peste 800 de km de această linie a fost ambalat strict de-a lungul meridianului, fără nici o prejudecată?
Datele necesare despre distanța între orașele trebuiau să ia de la povești comercianti vodivshih rulote de la Alexandria la Siena. Negustorii a spus că distanța dintre ele este de aproximativ 5.000 de prăjini grecești. Eratostene a adoptat această valoare ca fiind adevărată și, folosindu-l, calculat valoarea razei Pământului.
Dacă vom compara valoarea obținută prin Eratostene cu date moderne, se dovedește că el a fost confundat cu relativ puțin - doar 100 km.
Deci, cu III. BC. e. o altă știință veche, care studiază forma și mărimea ca Pământul ca întreg și părțile sale individuale - din momentul Eratostene, căi de astronomie și geodezie interconectate.
Metode de determinare latitudine astronomice dezvoltat și îmbunătățit. Acest lucru a fost deosebit de important, în special în legătură cu nevoia de determinare mai atentă a dimensiunii Pământului. Pentru că, din moment ce același Eratostene a înțeles că sarcina de a stabili mărimea Pământului este format din două părți: astronomice, adică determină diferența de latitudine și datum, adică determinarea lungimii arcului de meridianul ..... Eratostene a fost capabil să rezolve o parte a problemei astronomice, și practic în același mod au fost mulți dintre adepții săi.
Vom avea ocazia să vorbim despre măsurători mai precise ale dimensiunii Pământului, și totuși, a fi utilizate pentru a determina latitudinea, se bucură de o afacere este mult mai complicată - definirea longitudinii geografice.