Ονόματα γήινων μορφών. Το σχήμα και το μέγεθος της γης
Διαβάστε επίσης
Το πρόβλημα του σχήματος της Γης ανησυχεί τους ανθρώπους για πολλές χιλιετίες. Αυτό είναι ένα από τα σημαντικά ερωτήματα όχι μόνο για τη γεωγραφία και την οικολογία, αλλά και για την αστρονομία, τη φιλοσοφία, τη φυσική, την ιστορία, ακόμη και τη λογοτεχνία. Αυτό το τεύχος είναι αφιερωμένο σε πολλά έργα επιστημόνων όλων των εποχών, ιδιαίτερα της Αρχαιότητας και του Διαφωτισμού.
Οι υποθέσεις των επιστημόνων για το σχήμα της Γης
Έτσι ο Πυθαγόρας τον 6ο αιώνα π.Χ. πίστευε ήδη ότι ο πλανήτης μας έχει το σχήμα μπάλας. Τη δήλωσή του μοιράστηκαν ο Παρμενίδης, ο Αναξίμανδρος ο Μιλήτης, ο Ερατοσθένης κ.ά. Ο Αριστοτέλης έκανε διάφορα πειράματα και μπόρεσε να αποδείξει ότι η Γη έχει στρογγυλό σχήμα, αφού κατά τις εκλείψεις της Σελήνης, η σκιά έχει πάντα τη μορφή κύκλου. Λαμβάνοντας υπόψη ότι εκείνη την εποχή υπήρχαν συζητήσεις μεταξύ υποστηρικτών δύο απολύτως αντίθετων απόψεων, ορισμένοι από τους οποίους υποστήριζαν ότι η γη ήταν επίπεδη, άλλοι ότι ήταν στρογγυλή, η θεωρία της σφαιρικότητας, αν και ήταν αποδεκτή από πολλούς στοχαστές, χρειαζόταν σημαντική αναθεώρηση .
Το γεγονός ότι το σχήμα του πλανήτη μας είναι διαφορετικό από την μπάλα, είπε ο Newton. Είχε την τάση να πιστεύει ότι είναι μάλλον ελλειψοειδές και για να το αποδείξει αυτό, διεξήγαγε διάφορα πειράματα. Επιπλέον, τα έργα των Poincaré και Clairaud, Huygens και d'Alembert ήταν αφιερωμένα στο σχήμα της γης.
Σύγχρονη έννοια του σχήματος του πλανήτη
Πολλές γενιές επιστημόνων έχουν πραγματοποιήσει θεμελιώδη έρευνα για να καθορίσουν το σχήμα της γης. Μόνο μετά την πρώτη πτήση στο διάστημα ήταν δυνατό να καταρριφθούν όλοι οι μύθοι. Τώρα γίνεται αποδεκτή η άποψη ότι ο πλανήτης μας έχει το σχήμα ελλειψοειδούς και απέχει πολύ από το ιδανικό σχήμα, πεπλατυσμένο από τους πόλους.
Για διάφορα ερευνητικά και εκπαιδευτικά προγράμματα, έχει δημιουργηθεί ένα μοντέλο της γης - μια σφαίρα, η οποία έχει το σχήμα μπάλας, αλλά όλα αυτά είναι πολύ αυθαίρετα. Στην επιφάνειά του, είναι δύσκολο να απεικονιστούν σε κλίμακα και αναλογία απολύτως όλα τα γεωγραφικά αντικείμενα του πλανήτη μας. Όσον αφορά την ακτίνα, μια τιμή 6371,3 χιλιομέτρων χρησιμοποιείται για διάφορες εργασίες.
Για τα καθήκοντα της αστροναυτικής και της γεωδαισίας, προκειμένου να περιγραφεί το σχήμα του πλανήτη, χρησιμοποιείται η έννοια του ελλειψοειδούς της περιστροφής ή του γεωειδούς. Ωστόσο, σε διαφορετικά σημεία, η γη είναι διαφορετική από το γεωειδές. Για την επίλυση διαφόρων προβλημάτων, χρησιμοποιούνται διάφορα μοντέλα επίγειων ελλειψοειδών, για παράδειγμα, ένα ελλειψοειδές αναφοράς.
Έτσι, το σχήμα του πλανήτη είναι ένα δύσκολο ερώτημα, ακόμη και για τη σύγχρονη επιστήμη, που ανησυχούσε τους ανθρώπους από την αρχαιότητα. Ναι, μπορούμε να πετάξουμε στο διάστημα και να δούμε το σχήμα της Γης, αλλά δεν υπάρχουν ακόμα αρκετοί μαθηματικοί και άλλοι υπολογισμοί για να απεικονίσουμε με ακρίβεια το σχήμα, καθώς ο πλανήτης μας είναι μοναδικός και δεν έχει τόσο απλό σχήμα όπως τα γεωμετρικά σώματα.
Η Γη, με μέση απόσταση 149.597.890 km από τον Ήλιο, είναι ο τρίτος και ένας από τους πιο μοναδικούς πλανήτες του ηλιακού συστήματος. Σχηματίστηκε πριν από περίπου 4,5-4,6 δισεκατομμύρια χρόνια και είναι ο μόνος πλανήτης που είναι γνωστό ότι υποστηρίζει ζωή. Αυτό οφείλεται σε διάφορους παράγοντες, για παράδειγμα η ατμοσφαιρική σύνθεση και οι φυσικές ιδιότητες, όπως η παρουσία νερού, που καταλαμβάνει περίπου το 70,8% της επιφάνειας του πλανήτη, επιτρέπουν την άνθηση της ζωής.
Η Γη είναι επίσης μοναδική στο ότι είναι ο μεγαλύτερος από τους επίγειους πλανήτες (Ερμής, Αφροδίτη, Γη και Άρης), που αποτελείται από ένα λεπτό στρώμα πετρωμάτων, σε σύγκριση με τους γίγαντες αερίων (Δία, Κρόνος, Ποσειδώνας και Ουρανός). Όσον αφορά τη μάζα, την πυκνότητα και τη διάμετρο, η Γη είναι ο πέμπτος μεγαλύτερος πλανήτης σε ολόκληρο το ηλιακό σύστημα.
Μέγεθος της γης: μάζα, όγκος, περιφέρεια και διάμετρος
Επίγειοι πλανήτες (Ερμής, Αφροδίτη, Γη και Άρης)
Ως ο μεγαλύτερος από τους επίγειους πλανήτες, η Γη έχει εκτιμώμενη μάζα 5,9722 ± 0,0006 × 10 24 kg. Ο όγκος του είναι επίσης ο μεγαλύτερος από αυτούς τους πλανήτες και είναι 1,08321 × 10¹² km³.
Επιπλέον, ο πλανήτης μας είναι ο πιο πυκνός από τους επίγειους πλανήτες, καθώς αποτελείται από φλοιό, μανδύα και πυρήνα. Ο φλοιός της Γης είναι το λεπτότερο από αυτά τα στρώματα, ενώ ο μανδύας αντιπροσωπεύει το 84% του όγκου της Γης και εκτείνεται 2.900 km κάτω από την επιφάνεια. Ο πυρήνας είναι το συστατικό που κάνει τη Γη πιο πυκνή. Είναι ο μόνος επίγειος πλανήτης με υγρό εξωτερικό πυρήνα που περιβάλλει έναν συμπαγή, πυκνό εσωτερικό πυρήνα.
Η μέση πυκνότητα της Γης είναι 5,514 × 10 g / cm³. Ο Άρης, ο μικρότερος από τους πλανήτες που μοιάζουν με τη Γη στο ηλιακό σύστημα, έχει μόνο το 70% περίπου της πυκνότητας της Γης.
Η Γη κατατάσσεται επίσης ως ο μεγαλύτερος από τους επίγειους πλανήτες ως προς την περιφέρεια και τη διάμετρο. Η ισημερινή περιφέρεια της Γης είναι 40.075,16 km. Είναι ελαφρώς μικρότερο μεταξύ του Βόρειου και του Νότιου Πόλου - 40.008 km. Η διάμετρος της Γης στους πόλους είναι 12.713,5 km και στον ισημερινό - 12.756,1 km. Συγκριτικά, ο μεγαλύτερος πλανήτης του ηλιακού συστήματος, ο Δίας, έχει διάμετρο 142.984 km.
Το σχήμα της γης
Προβολή Hammer-Aitov
Η περιφέρεια και η διάμετρος της Γης είναι διαφορετική επειδή το σχήμα της αντιπροσωπεύει ένα πεπλατυσμένο σφαιροειδές ή ελλειψοειδές αντί για μια αληθινή σφαίρα. Οι πόλοι του πλανήτη ισοπεδώνονται ελαφρώς, με αποτέλεσμα μια διόγκωση στον ισημερινό και επομένως μεγαλύτερη περιφέρεια και διάμετρος.
Το ισημερινό εξόγκωμα της Γης είναι 42,72 km και προκαλείται από την περιστροφή και τη βαρύτητα του πλανήτη. Η ίδια η βαρύτητα προκαλεί πλανήτες και άλλα ουράνια σώματα να συστέλλονται και να σχηματίζουν μια σφαίρα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τραβά ολόκληρη τη μάζα του αντικειμένου όσο το δυνατόν πιο κοντά στο κέντρο βάρους (τον πυρήνα της γης σε αυτή την περίπτωση).
Καθώς ο πλανήτης περιστρέφεται, η σφαίρα παραμορφώνεται από φυγόκεντρη δύναμη. Είναι η δύναμη που αναγκάζει τα αντικείμενα να μετακινηθούν προς τα έξω από το κέντρο βάρους. Όταν η Γη περιστρέφεται, η μεγαλύτερη φυγόκεντρος δύναμη βρίσκεται στον ισημερινό, άρα προκαλεί μια ελαφριά διόγκωση προς τα έξω, δίνοντας σε αυτή την περιοχή μεγαλύτερη περιφέρεια και διάμετρο.
Η τοπική τοπογραφία παίζει επίσης ρόλο στο σχήμα της Γης, αλλά παγκοσμίως είναι αμελητέα. Οι μεγαλύτερες διαφορές στην τοπική τοπογραφία σε όλο τον κόσμο είναι το Έβερεστ, το υψηλότερο σημείο πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας - 8 848 μ. και η Τάφρος των Μαριανών, το χαμηλότερο σημείο κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας - 10 994 ± 40 μ. Αυτή η διαφορά είναι μόνο περίπου 19 χλμ. είναι πολύ ασήμαντο σε πλανητική κλίμακα. Αν λάβουμε υπόψη το ισημερινό εξόγκωμα, τότε το υψηλότερο σημείο στον κόσμο και το πιο απομακρυσμένο μέρος από το κέντρο της Γης είναι η κορυφή του ηφαιστείου Chimborazo στον Ισημερινό, που είναι η υψηλότερη κορυφή κοντά στον ισημερινό. Το ύψος του είναι 6.267 μ.
Γεωδαισία
Η γεωδαισία, ο κλάδος της επιστήμης που είναι υπεύθυνος για τη μέτρηση του μεγέθους και του σχήματος της Γης μέσω ερευνών και μαθηματικών υπολογισμών, χρησιμοποιείται για τη σωστή μελέτη του μεγέθους και του σχήματος της Γης.
Σε όλη την ιστορία, η τοπογραφία ήταν ένας σημαντικός κλάδος της επιστήμης, καθώς οι πρώτοι επιστήμονες και φιλόσοφοι προσπάθησαν να καθορίσουν το σχήμα της γης. Ο Αριστοτέλης είναι ο πρώτος άνθρωπος που πιστώθηκε ότι προσπάθησε να υπολογίσει το μέγεθος της Γης και επομένως ένας πρώιμος τοπογράφος. Έπειτα ήρθε ο Έλληνας φιλόσοφος Ερατοσθένης, ο οποίος υπολόγισε την περιφέρεια της Γης στα 40.233 km, που είναι μόνο ελαφρώς μεγαλύτερη από τη μέτρηση που γίνεται αποδεκτή σήμερα.
Για να εξερευνήσουν τη Γη και να χρησιμοποιήσουν τη γεωδαισία, οι ερευνητές αναφέρονται συχνά στο ελλειψοειδές, το γεωειδές και το ελλειψοειδές αναφοράς. Ένα ελλειψοειδές είναι ένα θεωρητικό μαθηματικό μοντέλο που δείχνει μια ομαλή, απλοποιημένη άποψη της επιφάνειας της Γης. Χρησιμοποιείται για τη μέτρηση αποστάσεων σε μια επιφάνεια χωρίς να λαμβάνονται υπόψη παράγοντες όπως οι αλλαγές στο υψόμετρο και η μορφή του εδάφους. Λαμβάνοντας υπόψη την πραγματικότητα της επιφάνειας της γης, οι επιθεωρητές χρησιμοποιούν ένα γεωειδές - ένα μοντέλο του πλανήτη που κατασκευάζεται χρησιμοποιώντας τη μέση παγκόσμια στάθμη της θάλασσας και επομένως λαμβάνει υπόψη τις υψομετρικές διαφορές.
Η βάση της γεωδαισίας σήμερα είναι τα δεδομένα, τα οποία λειτουργούν ως σημεία αναφοράς για την παγκόσμια γεωδαιτική εργασία. Σήμερα, τεχνολογίες όπως οι δορυφόροι και τα παγκόσμια συστήματα εντοπισμού θέσης (GPS) επιτρέπουν στους επιθεωρητές και άλλους επιστήμονες να κάνουν εξαιρετικά ακριβείς μετρήσεις της επιφάνειας της Γης. Στην πραγματικότητα, είναι τόσο ακριβείς που παρέχουν δεδομένα με ακρίβεια εκατοστών για την επιφάνεια της Γης, παρέχοντας τις πιο ακριβείς μετρήσεις για το μέγεθος και το σχήμα της Γης.
Εάν βρείτε κάποιο σφάλμα, επιλέξτε ένα κομμάτι κειμένου και πατήστε Ctrl + Enter.
Στις 19 Ιουνίου, ο Έλληνας μαθηματικός, αστρονόμος και γεωγράφος Ερατοσθένης ο Κυρηναίος, που έζησε από το 276 έως το 194 π.Χ., υπολόγισε την ακτίνα της Γης. Δεν ήταν ο μόνος που έκανε ανεκτίμητη συνεισφορά στην πλανητική εξερεύνηση. Φυσικά, από εκείνα τα αρχαία χρόνια, η ανθρωπότητα έχει κάνει περισσότερες από μία επιστημονικές ανακαλύψεις, επεκτείνοντας και ακόμη και αναστρέφοντας την έννοια του μπλε πλανήτη. Στο δρόμο από την «ασπίδα στις πλάτες των ελεφάντων» προς το γεωειδές, η Γη στα μυαλά των προγόνων μας ήταν επίπεδη, δισκοειδής και κυρτή στους πόλους. Ίσως πολλοί θα εκπλαγούν όταν μάθουν ότι δεν είναι καθόλου στρογγυλό και δεν ήταν ποτέ. Αυτό είναι το συμπέρασμα στο οποίο κατέληξαν οι επιστήμονες χάρη στην τελευταία έρευνα. Πώς μοιάζει πραγματικά ο πλανήτης στον οποίο ζούμε; Αυτό ακριβώς θα συζητηθεί αργότερα.
Λανθασμένες αντιλήψεις των αρχαίων επιστημόνων
Είναι αξιοσημείωτο ότι πριν από λίγο καιρό, οι περισσότεροι άνθρωποι, συμπεριλαμβανομένων των επιστημόνων, απέρριψαν την ιδέα ότι η Γη θα μπορούσε να είναι σφαιρική. Για παράδειγμα, τον 3ο αιώνα, ο διάσημος συγγραφέας και φιλόσοφος Λακτάντιος έγραψε ότι μόνο ο πιο εκκεντρικός ονειροπόλος μπορεί να φανταστεί ότι υπάρχει ένας άνθρωπος που περπατά ανάποδα, δέντρα μεγαλώνουν από πάνω προς τα κάτω και χαλάζι πέφτουν προς την αντίθετη κατεύθυνση. Την κριτική υποστήριξε και ο Κόζμα Ιντικοπόλοφ, ο οποίος έγραψε το βιβλίο «Χριστιανική Τοπογραφία».
Ο Έλληνας ποιητής Όμηρος απεικόνισε τον πλανήτη ως κύκλο και ο Αναξίμανδρος, μαθητής του φιλόσοφου Θαλή, ως κύλινδρο. Υπήρχαν εκδοχές ότι η Γη έχει το σχήμα ενός κύβου, μιας βάρκας, ενός ψηλού βουνού… Παρόλα αυτά, η αλήθεια εξακολουθούσε να έχει το δρόμο της μέσα από έναν τεράστιο όγκο ψευδών δεδομένων.
Σήμερα είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς ότι το 1876 στην επικράτεια της Αγίας Πετρούπολης κυκλοφόρησε μια μπροσούρα με τίτλο «Η γη είναι ακίνητη». Περιλάμβανε μια διάλεξη που αποδείκνυε ότι ο πλανήτης δεν περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του ή γύρω από τον ήλιο. Συγγραφέας του έργου ήταν ο Γερμανός ειδικός Dr Shepfer, ο οποίος έκανε έκθεση στο Βερολίνο.
Ο Έλληνας φιλόσοφος Αριστοτέλης τον 4ο αιώνα π.Χ. ήταν από τους πρώτους που απέδειξε ότι η Γη έχει σχήμα μπάλας. Ως επιβεβαίωση της θεωρίας του, ο επιστήμονας ανέφερε ένα απλό και ταυτόχρονα αδιαμφισβήτητο γεγονός: κατά τη διάρκεια των σεληνιακών εκλείψεων, ο πλανήτης ρίχνει μια στρογγυλή σκιά στον δορυφόρο.
Σταδιακά, η ιδέα ότι η Γη είναι μια μπάλα που κρέμεται στο διάστημα εξαπλώθηκε όλο και περισσότερο. Χιλιάδες χρόνια αργότερα, ο διάσημος φυσικός και μαθηματικός Isaac Newton συμπλήρωσε αυτές τις πληροφορίες, δηλώνοντας ότι ο πλανήτης δεν έχει σφαιρικό, αλλά σφαιρικό σχήμα, πεπλατυσμένο στους πόλους. Αυτό επιβεβαιώθηκε από μια άλλη περίπτωση που καταγράφηκε το 1672. Ένα αστρονομικό ρολόι μεταφέρθηκε από το Παρίσι στη Γουιάνα, το οποίο με τον καιρό άρχισε να υστερεί. Αργότερα, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι το εκκρεμές του μηχανισμού ταλαντεύεται πιο έντονα κοντά στον ισημερινό και στους πόλους, αντίθετα, επιβραδύνει την κίνησή του.
Τον 19ο αιώνα, οι μετρήσεις της βαρύτητας σε διάφορες περιοχές έδειξαν επίσης ότι το σχήμα της Γης δεν είναι ένα ελλειψοειδές επανάστασης, αλλά κάτι πιο περίπλοκο... Σε πολλά νησιά, η έλξη αποδείχθηκε πολύ μεγαλύτερη από ό,τι στις ηπείρους. Από αυτή την άποψη, οι ειδικοί έπρεπε να συμφωνήσουν ότι η στάθμη του νερού στις θάλασσες και τους ωκεανούς μπορεί να μην είναι η ίδια.
Κατά τη διάρκεια περαιτέρω έρευνας, οι ειδικοί υιοθέτησαν τον όρο «γεωειδές», περιγράφοντας το μοναδικό σχήμα του πλανήτη.
Η παραπάνω λέξη από την αρχαία ελληνική γλώσσα μεταφράζεται ως " κάτι σαν γη«Είναι μια κυρτή κλειστή επιφάνεια, παράλληλη με την επιφάνεια του νερού στις θάλασσες και τους ωκεανούς όταν βρίσκονται σε ήρεμη κατάσταση, και κάθετη στη δύναμη της βαρύτητας σε οποιοδήποτε σημείο. Αυτή η έννοια και η περιγραφή της προτάθηκαν από τον Γερμανό μαθηματικό Johann Benedict Listing το 1873.
Στις 17 Μαρτίου 2009, ο δορυφόρος GOCE στάλθηκε στη γήινη τροχιά, η οποία υπήρχε μέχρι τις 11 Νοεμβρίου 2013. Η συσκευή, χρησιμοποιώντας ένα ηλεκτροστατικό βαρυτικό βαθμόμετρο, μελέτησε το βαρυτικό πεδίο του πλανήτη και το σχήμα του - ένα γεωειδές. Η γάστρα σε σχήμα βέλους επέτρεψε στη συσκευή να διατηρήσει τον προσανατολισμό και μείωσε το φρενάρισμα στην ανώτερη ατμόσφαιρα. Χάρη στις πληροφορίες που έλαβε από το GOCE, το προσωπικό της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας μπόρεσε να κατανοήσει ορισμένα σημεία στη συμπεριφορά του ωκεανού, να μελετήσει επικίνδυνες ηφαιστειακές περιοχές και να κατανοήσει με μεγαλύτερη ακρίβεια το σχήμα της Γης.
Οι σύγχρονοι επιστήμονες κατάφεραν να ανακαλύψουν ότι ένα άλλο αντικείμενο υπήρχε προηγουμένως στην τροχιά της Γης - ένα διαστημικό σώμα που ονομάζεται Theia. Πριν από περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, συνετρίβη στον πλανήτη, με αποτέλεσμα να σχηματιστεί η Σελήνη. Το γεγονός ότι αυτή η θεωρία μπορεί κάλλιστα να αποδειχθεί αληθινή αποδεικνύεται επίσης από το γεγονός ότι ο σημερινός δορυφόρος της Γης είναι πολύ μεγάλος για αυτόν και περιέχει τα ίδια ισότοπα.
Ορισμένοι ερευνητές ισχυρίζονται ότι ο πλανήτης έχει ένα άλλο σώμα σε τροχιά γύρω του. Είναι ένα μικρό αντικείμενο, του οποίου η διάμετρος δεν ξεπερνά το ένα μέτρο. Ονομάζεται «προσωρινό φεγγάρι» επειδή αντικαθίσταται τακτικά από παρόμοια συντρίμμια από πλανήτες και αστεροειδείς. Επιπλέον, τουλάχιστον ένας μικροσκοπικός δορυφόρος βρίσκεται πάντα στην τροχιά της Γης.
Οι ειδικοί είναι σίγουροι ότι πριν από εκατομμύρια χρόνια ο πλανήτης δεν θα μπορούσε να είναι πράσινος αλλά μωβ. Τα αρχαία μικρόβια, σύμφωνα με τους επιστήμονες, δεν χρησιμοποιούσαν χλωροφύλλη, αλλά αμφιβληστροειδή, ένα μόριο που τα προστατεύει από τις ακτίνες του ήλιου. Αυτά τα στοιχεία έδωσαν στη Γη μια τέτοια σκιά. Εκείνη την εποχή, τα γιγάντια μανιτάρια, που ήταν οι πρόδρομοι των δέντρων και των θάμνων, είχαν σχεδόν εξαφανιστεί από αυτό.
Ένα από τα χαρακτηριστικά του πλανήτη είναι ότι η ζωή σε αυτόν υπήρχε χωρίς οξυγόνο. Όταν το στοιχείο εμφανίστηκε εδώ, περίπου το 99% των οργανισμών πέθανε, δίνοντας τη θέση τους σε νέους κατοίκους. Σύμφωνα με τους ειδικούς, σύντομα η ίδια μοίρα μπορεί να έχει και η ανθρωπότητα. Το γεγονός είναι ότι κάποια στιγμή στην ατμόσφαιρα θα υπάρχει πολύ λίγο διοξείδιο του άνθρακα, λόγω του οποίου τα φυτά δεν θα μπορούν να πραγματοποιήσουν φωτοσύνθεση και να απελευθερώσουν οξυγόνο.
Πολλοί ειδικοί έχουν ήδη αρχίσει να προετοιμάζονται για τη μετεγκατάσταση ανθρώπων στο διάστημα. Πραγματοποιούνται τακτικά έρευνες και μελέτες πλανητών που έχουν τουλάχιστον ασήμαντες ομοιότητες με τη Γη. Ταυτόχρονα, υπάρχει ο κίνδυνος να ανακαλύψετε έναν εξωγήινο πολιτισμό. Το αν θα είναι εχθρική ή φιλική είναι ακόμα άγνωστο, αλλά για να προετοιμαστεί για τη συνάντηση, το 2010 ο ΟΗΕ διόρισε έναν επίσημο πρεσβευτή, ο οποίος θα είναι ο πρώτος που θα έρθει σε επαφή με τους εξωγήινους και αργότερα θα διαπραγματευτεί μαζί τους.
Επίσης, ένα αρκετά ενδιαφέρον γεγονός για τη Γη είναι ότι γίνεται 1.000 τόνοι βαρύτερη κάθε χρόνο. Αυτό οφείλεται όχι μόνο στον πληθυσμό των ζωντανών οργανισμών, αλλά και στο γεγονός ότι η κοσμική σκόνη πέφτει στην επιφάνειά της σχεδόν χωρίς να σταματήσει. Διάφοροι αστεροειδείς και άλλα σχετικά μικρά σώματα, που πλησιάζουν τον Ήλιο, καταστρέφονται, μολύνοντας έτσι την ατμόσφαιρα και την επιφάνεια των κοντινών πλανητών. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι αυτό το γεγονός δεν πρέπει να ανησυχεί και να τρομάζει πολύ την ανθρωπότητα, καθώς ο αέρας που αναπνέουν οι ζωντανοί οργανισμοί περιέχει τεράστια ποσότητα από διάφορες ουσίες. Μεταξύ αυτών είναι το άζωτο, το οξυγόνο, το αργό, το μεθάνιο, το ήλιο, το νέο, το μονοξείδιο του άνθρακα και μια σειρά από άλλα στοιχεία.
Οι επιστήμονες σημειώνουν ότι το πραγματικό σχήμα της Γης διαφέρει επίσης από το γεωειδές - οι διαφορές στη θερμοκρασία, την αλατότητα της θάλασσας και την ατμοσφαιρική πίεση είναι πολύ υψηλές... Ίσως οι νέοι δορυφόροι να βοηθήσουν στην επίλυση αυτού του γρίφου και η ανθρωπότητα να ξεχάσει τις σφαιρικές σφαίρες.
Ιγκόρ Ριζάκοφ
Ο πλανήτης μας είναι ένας από τους 9 που περιστρέφονται γύρω από τον ήλιο. Ακόμη και στην αρχαιότητα, εμφανίστηκαν οι πρώτες ιδέες για το σχήμα και το μέγεθος της Γης.
Πώς έχουν αλλάξει οι ιδέες για το σχήμα της Γης;
Οι αρχαίοι στοχαστές (Αριστοτέλης - 3ος αιώνας π.Χ., Πυθαγόρας - 5ος αιώνας π.Χ., κ.λπ.) πριν από πολλούς αιώνες εξέφρασαν την ιδέα ότι ο πλανήτης μας έχει σφαιρικό σχήμα. Ο Αριστοτέλης (φωτογραφία παρακάτω), συγκεκριμένα, δίδαξε μετά τον Εύδοξο ότι η Γη, που είναι το κέντρο του Σύμπαντος, είναι σφαιρική. Έβλεπε στοιχεία γι' αυτό στη φύση των σεληνιακών εκλείψεων. Μαζί τους, η σκιά που ρίχνει ο πλανήτης μας στο φεγγάρι έχει στρογγυλεμένο σχήμα στις άκρες, κάτι που είναι δυνατό μόνο αν είναι σφαιρικό.
Οι αστρονομικές και γεωδαιτικές μελέτες που έγιναν τους επόμενους αιώνες μας έδωσαν την ευκαιρία να κρίνουμε ποιο είναι πραγματικά το σχήμα και το μέγεθος της Γης. Σήμερα, μικροί και μεγάλοι γνωρίζουν ότι είναι στρογγυλό. Αλλά υπήρξαν στιγμές στην ιστορία που πίστευαν ότι ο πλανήτης Γη ήταν επίπεδος. Σήμερα, χάρη στην πρόοδο της επιστήμης, δεν αμφιβάλλουμε πλέον ότι είναι ακριβώς στρογγυλή και όχι επίπεδη. Οι διαστημικές φωτογραφίες είναι αδιαμφισβήτητη απόδειξη αυτού. Η σφαιρικότητα του πλανήτη μας οδηγεί στο γεγονός ότι η επιφάνεια της γης θερμαίνεται άνισα.
Αλλά στην πραγματικότητα, το σχήμα της Γης δεν είναι ακριβώς το ίδιο με αυτό που πιστεύαμε. Αυτό το γεγονός είναι γνωστό στους επιστήμονες και χρησιμοποιείται επί του παρόντος για την επίλυση προβλημάτων στον τομέα της δορυφορικής πλοήγησης, της γεωδαισίας, της αστροναυτικής, της αστροφυσικής και άλλων συναφών επιστημών. Για πρώτη φορά, η ιδέα για το ποιο είναι το πραγματικό σχήμα της Γης εκφράστηκε από τον Νεύτωνα στις αρχές του 17ου-18ου αιώνα. Τεκμηρίωσε θεωρητικά την υπόθεση ότι ο πλανήτης μας, υπό την επίδραση της βαρύτητας πάνω του, θα έπρεπε να συμπιεστεί προς την κατεύθυνση του άξονα περιστροφής. Αυτό σημαίνει ότι το σχήμα της Γης είναι είτε σφαιροειδές είτε ελλειψοειδές περιστροφής. Ο βαθμός συμπίεσης εξαρτάται από τη γωνιακή ταχύτητα περιστροφής. Δηλαδή, όσο πιο γρήγορα περιστρέφεται το σώμα, τόσο περισσότερο ισοπεδώνεται στους πόλους. Αυτός ο επιστήμονας προχώρησε από την αρχή της παγκόσμιας βαρύτητας, καθώς και από την υπόθεση μιας ομοιογενούς υγρής μάζας. Υπέθεσε ότι η Γη είναι ένα συμπιεσμένο ελλειψοειδές και προσδιόρισε, ανάλογα με την ταχύτητα περιστροφής, το μέγεθος της συμπίεσης. Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, ο Maclaurin απέδειξε ότι αν ο πλανήτης μας είναι ένα ελλειψοειδές συμπιεσμένο στους πόλους, τότε η ισορροπία των ωκεανών που καλύπτουν τη Γη είναι πραγματικά εξασφαλισμένη.
Μπορεί η Γη να θεωρηθεί στρογγυλή;
Όταν τον βλέπουμε από μακριά, ο πλανήτης Γη φαίνεται να είναι σχεδόν απόλυτα στρογγυλός. Ένας παρατηρητής που δεν ενδιαφέρεται για μεγαλύτερη ακρίβεια των μετρήσεων μπορεί κάλλιστα να το θεωρήσει ως τέτοιο. Η μέση ακτίνα της Γης σε αυτή την περίπτωση είναι 6371,3 km. Αν όμως, παίρνοντας το σχήμα του πλανήτη μας ως ιδανική μπάλα, αρχίσουμε να κάνουμε ακριβείς μετρήσεις διαφόρων συντεταγμένων σημείων στην επιφάνεια, δεν θα τα καταφέρουμε. Το γεγονός είναι ότι ο πλανήτης μας δεν είναι μια τέλεια στρογγυλή μπάλα.
Διαφορετικοί τρόποι περιγραφής του σχήματος της γης
Το σχήμα του πλανήτη Γη μπορεί να περιγραφεί με δύο βασικούς τρόπους, καθώς και με διάφορους παράγωγους τρόπους. Στις περισσότερες περιπτώσεις, μπορεί να θεωρηθεί λανθασμένα είτε ως γεωειδές είτε ως ένα ελλειψοειδές. Είναι ενδιαφέρον ότι η δεύτερη επιλογή περιγράφεται εύκολα μαθηματικά, αλλά η πρώτη ουσιαστικά δεν περιγράφεται με κανέναν τρόπο, καθώς για να προσδιοριστεί το ακριβές σχήμα του γεωειδούς (και επομένως της Γης), πραγματοποιούνται πρακτικές μετρήσεις βαρύτητας σε διάφορα σημεία του την επιφάνεια του πλανήτη μας.
Ελλειψοειδές περιστροφής
Όλα είναι ξεκάθαρα με ένα ελλειψοειδές περιστροφής: αυτό το σχήμα μοιάζει με μια μπάλα, η οποία είναι ισοπεδωμένη από κάτω και πάνω. Το γεγονός ότι το σχήμα της Γης είναι ελλειψοειδές είναι κατανοητό: οι φυγόκεντρες δυνάμεις προκύπτουν λόγω της περιστροφής του πλανήτη μας στον ισημερινό, ενώ δεν βρίσκονται στους πόλους. Ως αποτέλεσμα της περιστροφής, καθώς και των φυγόκεντρων δυνάμεων, η Γη «πάχυνε»: η ισημερινή διάμετρος του πλανήτη είναι περίπου 50 χιλιόμετρα μεγαλύτερη από την πολική.
Χαρακτηριστικά μιας φιγούρας που ονομάζεται "γεωειδές"
Ένα εξαιρετικά σύνθετο σχήμα είναι ένα γεωειδές. Υπάρχει μόνο στη θεωρία, αλλά στην πράξη δεν μπορεί ούτε να αγγίξει ούτε να δει. Μπορείτε να φανταστείτε ένα γεωειδές σε μορφή επιφάνειας, η δύναμη της βαρύτητας σε κάθε σημείο της οποίας κατευθύνεται αυστηρά κάθετα. Εάν ο πλανήτης μας ήταν μια κανονική μπάλα, ομοιόμορφα γεμάτη με κάποια ουσία, τότε η γραμμή του βάθους σε οποιοδήποτε σημείο θα κοιτούσε στο κέντρο της μπάλας. Όμως η κατάσταση περιπλέκεται από το γεγονός ότι η πυκνότητα του πλανήτη μας είναι ανομοιογενής. Σε ορισμένα σημεία υπάρχουν βαριά βράχια, σε άλλα κενά, βουνά και βαθουλώματα είναι διάσπαρτα σε όλη την επιφάνεια, πεδιάδες και θάλασσες είναι επίσης άνισα κατανεμημένες. Όλα αυτά αλλάζουν το βαρυτικό δυναμικό σε κάθε συγκεκριμένο σημείο. Το γεγονός ότι το σχήμα της υδρογείου είναι γεωειδές φταίει και για τον αιθέριο άνεμο που φυσά στον πλανήτη μας από τον Βορρά.
Ποιος Σπούδασε Γεοειδή;
Σημειώστε ότι η ίδια η έννοια του «γεωειδούς» εισήχθη από τον Johann Listing (φωτογραφία παρακάτω), έναν φυσικό και μαθηματικό, το 1873.
Κάτω από αυτό, που σημαίνει «θέα της Γης» στα ελληνικά, σήμαινε μια μορφή που σχηματίζεται από την επιφάνεια του Παγκόσμιου Ωκεανού, καθώς και τις θάλασσες που επικοινωνούν μαζί του, με μέση στάθμη νερού, χωρίς διαταραχές από παλίρροιες, ρεύματα, καθώς και ως διαφορές στην ατμοσφαιρική πίεση κλπ. Όταν λένε ότι το τάδε υψόμετρο είναι πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας, σημαίνει το ύψος από την επιφάνεια του γεωειδούς σε αυτό το σημείο της υδρογείου, παρά το γεγονός ότι δεν υπάρχει θάλασσα σε αυτό το μέρος , και βρίσκεται αρκετές χιλιάδες χιλιόμετρα από αυτό.
Στη συνέχεια, η έννοια του γεωειδούς βελτιώθηκε επανειλημμένα. Έτσι, ο Σοβιετικός επιστήμονας M. S. Molodensky δημιούργησε τη θεωρία του για τον προσδιορισμό του βαρυτικού πεδίου και του σχήματος της Γης από μετρήσεις που έγιναν στην επιφάνειά της. Για αυτό, ανέπτυξε μια ειδική συσκευή που μετρά τη δύναμη της βαρύτητας - ένα βαρυόμετρο ελατηρίου. Ήταν αυτός που πρότεινε επίσης τη χρήση ενός οιονείγεωειδούς, το οποίο καθορίζεται από τις τιμές που λαμβάνονται από το δυναμικό της βαρύτητας στην επιφάνεια της Γης.
Περισσότερα για το γεωειδές
Εάν η βαρύτητα μετρηθεί σε απόσταση 100 km από τα βουνά, τότε η γραμμή βαρύτητας (δηλαδή ένα βάρος σε μια χορδή) θα αποκλίνει προς την κατεύθυνσή τους. Μια τέτοια απόκλιση από την κατακόρυφο είναι αόρατη στο μάτι μας, αλλά εντοπίζεται εύκολα από συσκευές. Παρόμοια εικόνα παρατηρείται παντού: οι αποκλίσεις της γραμμής του βαριδιού είναι κάπου μεγαλύτερες, αλλού λιγότερες. Και θυμόμαστε ότι η επιφάνεια του γεωειδούς είναι πάντα κάθετη στη γραμμή του βάθους. Από αυτό γίνεται σαφές ότι το γεωειδές είναι ένα πολύ περίπλοκο σχήμα. Για να το φανταστείτε καλύτερα, μπορείτε να κάνετε τα εξής: σμιλέψτε μια μπάλα από πηλό, στη συνέχεια πιέστε την και στις δύο πλευρές για να σχηματίσετε μια ισοπέδωση και στη συνέχεια κάντε εξογκώματα και βαθουλώματα στο ελλειψοειδές που προκύπτει με τα δάχτυλά σας. Μια τέτοια πεπλατυσμένη τσαλακωμένη μπάλα θα δείξει το σχήμα του πλανήτη μας μάλλον ρεαλιστικά.
Γιατί πρέπει να γνωρίζετε το ακριβές σχήμα της Γης;
Γιατί πρέπει να γνωρίζετε τόσο ακριβώς το σχήμα του; Τι δεν ικανοποιεί τους επιστήμονες το σφαιρικό σχήμα της Γης; Πρέπει να περιπλέκουμε την εικόνα με ένα γεωειδές και ένα ελλειψοειδές της επανάστασης; Ναι, υπάρχει επείγουσα ανάγκη για αυτό: τα σχήματα κοντά στο γεωειδές βοηθούν στη δημιουργία των πιο ακριβών πλεγμάτων. Ούτε αστρονομική έρευνα, ούτε γεωδαιτικές έρευνες, ούτε διάφορα συστήματα δορυφορικής πλοήγησης (GLONASS, GPS) μπορούν να υπάρξουν και να πραγματοποιηθούν χωρίς να καθοριστεί ένα αρκετά ακριβές σχήμα του πλανήτη μας.
Διαφορετικά συστήματα συντεταγμένων
Υπάρχουν σήμερα πολλά τρισδιάστατα και δισδιάστατα συστήματα συντεταγμένων με παγκόσμιες αξίες στον κόσμο, καθώς και αρκετές δεκάδες τοπικά. Η Γη έχει το δικό της σχήμα σε καθένα από αυτά. Αυτό οδηγεί στο γεγονός ότι οι συντεταγμένες, οι οποίες καθορίστηκαν από διαφορετικά συστήματα, είναι κάπως διαφορετικές. Είναι ενδιαφέρον ότι για να τα υπολογίσουμε σε σημεία που βρίσκονται στην επικράτεια μιας χώρας, θα είναι πιο βολικό να πάρουμε το σχήμα της Γης ως ελλειψοειδές αναφοράς. Αυτό έχει πλέον καθιερωθεί ακόμη και στο υψηλότερο νομοθετικό επίπεδο.
Ελλειψοειδές Krasovsky
Αν μιλάμε για τις χώρες της ΚΑΚ ή τη Ρωσία, τότε στο έδαφος αυτών των κρατών το σχήμα του πλανήτη μας περιγράφεται από το λεγόμενο ελλειψοειδές Krasovsky. Αναγνωρίστηκε το 1940. Με βάση αυτό το σχήμα δημιουργήθηκαν εγχώρια (PZ-90, SK-63, SK-42) και ξένα (Afgooye, Hanoi 1972) συστήματα συντεταγμένων. Χρησιμοποιούνται μέχρι σήμερα για πρακτικούς και επιστημονικούς σκοπούς. Είναι ενδιαφέρον ότι το GLONASS βασίζεται στο σύστημα PZ-90, το οποίο ξεπερνά το παρόμοιο σύστημα WGS84 που υιοθετήθηκε ως βάση για το GPS ως προς την ακρίβειά του.
συμπέρασμα
Συνοψίζοντας, ας πούμε ξανά ότι το σχήμα του πλανήτη μας είναι διαφορετικό από μια μπάλα. Η γη πλησιάζει σε σχήμα ελλειψοειδούς επανάστασης. Όπως έχουμε ήδη σημειώσει, αυτή η ερώτηση δεν είναι καθόλου αδρανής. Ο εντοπισμός ακριβώς του σχήματος της Γης παρέχει στους επιστήμονες ένα ισχυρό εργαλείο για τον υπολογισμό των συντεταγμένων των ουράνιων και των επίγειων σωμάτων. Και αυτό είναι πολύ σημαντικό για το διάστημα και τη θαλάσσια ναυσιπλοΐα, κατά την κατασκευή, τις γεωδαιτικές εργασίες, καθώς και σε πολλούς άλλους τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας.
Πιθανότατα δεν υπάρχει άνθρωπος στον όμορφο πλανήτη μας που, τουλάχιστον μια φορά στη ζωή του, να μην έχει κάνει στον εαυτό του την ερώτηση: «Ποιο είναι το σχήμα της Γης;»
Αυτό το ερώτημα ανησύχησε πολλούς επιστήμονες σε όλη την ιστορία της ανθρωπότητας. Μελετώντας την ιστορία του πλανήτη μας, καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η ιδέα του σχήματος της Γης σχηματίστηκε από διαφορετικούς λαούς με διαφορετικούς τρόπους. Αλλά τώρα είναι πολύ δύσκολο να προσδιοριστεί ποιοι άνθρωποι είχαν την πιο σωστή ιδέα. Πολύ, πολύ λίγα αξιόπιστα αρχαία έγγραφα που μελετούν αυτή τη στιγμή έχουν διασωθεί. Ως επί το πλείστον, πρόκειται για θρύλους, παραδόσεις, μύθους.
Η πιο κοινή παράδοση είναι αυτή των αρχαίων Ινδών. Φαντάστηκαν τη Γη σαν επίπεδη, ξαπλωμένη στις πλάτες των ελεφάντων.
Διατηρούνται πολύτιμα γραπτά έγγραφα των κατοίκων της αρχαίας Βαβυλωνίας, των οποίων η ηλικία είναι πάνω από 6 χιλιάδες χρόνια. Όπως γνωρίζετε, οι Βαβυλώνιοι κληρονόμησαν τον πολιτισμό τους από άλλους, αρχαιότερους λαούς. Αυτοί οι λαοί έβλεπαν τη Γη σαν βουνό. Σε μια από τις πλαγιές της οποίας, ή μάλλον στα δυτικά, η Βαβυλωνία. Ήξεραν με βεβαιότητα ότι υπήρχε μια θάλασσα στα νότια της Βαβυλωνίας και ένα βουνό στην ανατολική πλευρά. Οι αρχαίοι λαοί φοβούνταν να διασχίσουν αυτά τα μεγαλοπρεπή βουνά, γι' αυτό τους φαινόταν ότι η Βαβυλωνία βρισκόταν στη δυτική πλαγιά του βουνού της «ειρήνης». Γύρω από το βουνό είναι η θάλασσα, και στη θάλασσα στηρίζεται ο ουρανός (στερεός στη φύση) - ο ουράνιος κόσμος. Ο ουράνιος κόσμος είχε σχήμα αναποδογυρισμένου μπολ. Και εκεί, επίσης, έχει τη δική του γη, αέρα και νερό. Η ουράνια ξηρά είναι ο αστερισμός του ζωδιακού κύκλου. Είναι δώδεκα συνολικά. Στην ουράνια γη κινείται ο Ήλιος, κάτι που συμβαίνει σε κάθε έναν από τους αστερισμούς για περίπου ένα μήνα, η Σελήνη και πέντε ακόμη πλανήτες. Η κόλαση βρίσκεται κάτω από τη Γη - μια άβυσσος, οι ψυχές των νεκρών ανθρώπων, των ζώων, των πουλιών κατεβαίνουν εκεί. Όταν είναι νύχτα στη Βαβυλωνία, ο Ήλιος βρίσκεται στο μπουντρούμι, βυθίζεται εκεί στη δύση και ξεκινά το ταξίδι του από την ανατολική άκρη. Οι αρχαίοι Βαβυλώνιοι διαμόρφωσαν τις ιδέες τους για τη Γη με βάση τις παρατηρήσεις της φύσης. Αλλά δεν μπορούσαν να εξηγήσουν σωστά.
Οι αρχαίοι Εβραίοι που ζούσαν στην πεδιάδα θεωρούσαν τη Γη σαν μια πεδιάδα με βουνά. Αυτές οι ιδέες διαμορφώθηκαν από το γεγονός ότι οι Εβραίοι ζούσαν σε μια επίπεδη περιοχή. Χώρησαν τον ουρανό σε πάνω και κάτω ζώνες. Στην επάνω ζώνη του ουρανού ζούσαν παραδεισένια νερά (χιόνι, βροχή, χαλάζι), στην κάτω ζώνη - άνεμοι. Υπήρχαν νερά κάτω από τη γη που τροφοδοτούσαν ποτάμια και λίμνες.
Ωστόσο, τη μεγαλύτερη συμβολή στην ανάπτυξη ιδεών για το σχήμα της Γης είχαν οι Έλληνες. Κατά την άποψη του Ομήρου, η Γη είναι ένας κυρτός δίσκος που μοιάζει με ασπίδα πολεμιστή. Η γη βρέχεται από τον ποταμό Ωκεανό. Πάνω από τη Γη υπάρχει ένας χάλκινος θόλος, κατά μήκος του οποίου κινείται ο Ήλιος. Ο ήλιος ανατέλλει κάθε μέρα από τον Ωκεανό στην ανατολική πλευρά και βυθίζεται στα νερά στη δύση. Αυτές οι παραστάσεις περιγράφονται πολύ καλά στα ποιήματα του Ομήρου Ιλιάδα και Οδύσσεια.
Το σύμπαν είναι μια υγρή μάζα, μέσα υπάρχει μια τεράστια φούσκα, η οποία έχει σχήμα ημισφαιρίου. Η κοίλη επιφάνεια είναι ο θόλος του ουρανού και ο κάτω ωκεανός, στην επιφάνεια του οποίου η Γη επιπλέει σαν φελλός. Έτσι ο φιλόσοφος Θαλής αντιπροσώπευε τη δομή του κόσμου (VI αι. π.Χ.).
Σύμφωνα με τον Αναξίμανδρο Μελέτσκι, η Γη είναι ένα τμήμα μιας στήλης, σε ένα από τα θεμέλια της οποίας βρίσκεται η ζωή.
Κάνοντας μακρινά ταξίδια, οι άνθρωποι κατέληξαν σταδιακά στο συμπέρασμα ότι η Γη είναι κυρτή. Η διόγκωση της Γης επιβεβαιώθηκε από παρατηρήσεις πλοίων που υποχωρούν. Σταδιακά, οι άνθρωποι κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η Γη είναι σφαιρική.
Ο Πυθαγόρας (π. 580 - π. 500 π.Χ.) και οι ακόλουθοί του, ίσως, ήταν οι πρώτοι που θεώρησαν τη Γη και άλλους πλανήτες σφαιρικούς.
Ο Αριστοτέλης (IV αιώνας π.Χ.), παρατηρώντας τις εκλείψεις της Σελήνης, παρατήρησε ότι η σκιά από τη Γη που πέφτει στην επιφάνεια της Σελήνης είναι πάντα στρογγυλή. Σημείωσε επίσης ότι είναι η μπάλα που κάνει μια στρογγυλή σκιά.
Ο Αρίσταρχος ο Σάμος, που έζησε στα τέλη του 4ου - πρώτο μισό του 3ου αιώνα π.Χ., πρότεινε ότι η Γη και όλοι οι πλανήτες περιστρέφονται γύρω από τον Ήλιο, σε αντίθεση με την επικρατούσα άποψη ότι ο ήλιος και όλοι οι πλανήτες κινούνται γύρω από τη Γη. . Ωστόσο, δεν μπόρεσε να τεκμηριώσει την υπόθεσή του με στοιχεία. Και έτσι, χρειάστηκαν περίπου 1700 χρόνια ακόμη πριν ο Πολωνός επιστήμονας Κοπέρνικος μπορέσει να αποδείξει αυτήν την υπόθεση.
Αν ο πλανήτης μας βρισκόταν σε ισορροπία, εγκατεστημένος υπό την επίδραση της βαρύτητας, δεν θα είχε περιστροφή γύρω από τον άξονά του και θα αποτελούνταν από μια ομοιογενή ουσία. Τότε θα μπορούσε να πει κανείς ότι ο πλανήτης μας έχει σφαιρικό σχήμα. Όμως η Γη περιστρέφεται. Εμφανίζεται φυγόκεντρη δύναμη, υπό την επιρροή της εμφανίζεται πολική συμπίεση. Η γη παίρνει τη μορφή ενός σφαιροειδούς, ή μάλλον ενός ελλειψοειδούς της επανάστασης.
Μελετώντας το νόμο της παγκόσμιας έλξης, στα τέλη του 17ου και αρχές του 18ου αιώνα, ο Ι. Νεύτων τεκμηρίωσε θεωρητικά τη συμπίεση της Γης. Τότε αυτό αποδείχθηκε πρακτικά από τη διαφορά στην αιώρηση του εκκρεμούς σε διαφορετικά γεωγραφικά πλάτη.
Πραγματοποιήθηκαν πολυάριθμες γεωδαιτικές μετρήσεις, προτάθηκαν διάφορες τιμές για τις διαστάσεις του σχήματος της γης. Στη Σοβιετική εποχή, από το 1946, υιοθετήθηκε το ελλειψοειδές του FN Krasovsky, οι διαστάσεις του οποίου είναι: η ισημερινή ακτίνα είναι 6378245 m, η πολική ακτίνα είναι 6356863 m, η πολική συμπίεση είναι 1: 298,3. Η διαφορά μεταξύ της ισημερινής και της πολικής ακτίνας της Γης είναι μόνο 21382 μέτρα. Αν κοιτάξετε προσεκτικά αυτές τις διαστάσεις, γίνεται σαφές γιατί στη γεωγραφία το σχήμα της Γης θεωρείται σφαιρικό.
Ωστόσο, ας επιστρέψουμε στο σκεπτικό μας. Η ουσία από την οποία αποτελείται η Γη δεν είναι ομοιόμορφη, η μάζα κατανέμεται άνισα. Αυτό σημαίνει ότι το σχήμα της Γης θα αποκλίνει από το σωστό σχήμα του σφαιροειδούς, επιπλέον, δεν πρέπει να ξεχνάμε τη δράση του βαρυτικού πεδίου του Γαλαξία. Εμφανίζεται ένας νέος προσδιορισμός για το σχήμα της Γης - το γεωειδές.
Ο όρος «γεωειδές» σε σχέση με τον προσδιορισμό της μορφής της Γης, προτάθηκε το 1873 από τον Γερμανό μαθηματικό Johann Benedict Listing. Αυτό το γεωμετρικό σχήμα αντανακλούσε με μεγαλύτερη ακρίβεια το σχήμα της Γης από ένα ελλειψοειδές.
Το γεωειδές είναι ένα σχήμα που συμπίπτει με τη μεσαία επιφάνεια του Παγκόσμιου Ωκεανού (αυτή είναι μια επίπεδη επιφάνεια). Σε κάθε σημείο αυτού του σχήματος, η κατεύθυνση της βαρύτητας είναι κάθετη στην επιφάνειά του. Λόγω του γεγονότος ότι ο φλοιός της γης είναι ετερογενής, το γεωειδές έχει σκαμπανεβάσματα. Σε σχέση με το ελλειψοειδές της ανύψωσης Krasovsky, δεν ξεπερνούν τα 136 μέτρα, η καθίζηση είναι 162 μέτρα. Οι ανυψώσεις βρίσκονται πάνω από τις ωκεάνιες γούρνες, οι βουτιές είναι ίσες με τις ηπείρους. Ο βαρύς ωκεάνιος βασαλτικός φλοιός εκτρέπει τη βαρύτητα προς τους ωκεανούς από τον ελαφρύτερο ηπειρωτικό φλοιό γρανίτη. Τα πάνω και τα κάτω του γεωειδούς αντικατοπτρίζονται σε σχέση με το πραγματικό ανάγλυφο της Γης.
Κατά τη μελέτη της κίνησης των τεχνητών δορυφόρων της γης, διαπιστώθηκε η πολική ασυμμετρία του ελλειψοειδούς της γης. Χάρη σε αυτό, εμφανίστηκαν νέες ιδέες για το σχήμα της Γης. Η γη έχει σχήμα καρδιάς, ο βόρειος πόλος της είναι υπερυψωμένος, σε σύγκριση με τον νότιο πόλο, κατά περίπου 30 μέτρα. Αυτό το σχήμα της Γης ονομάζεται καρδιοειδές. Και πάλι ο λόγος είναι η επιρροή του βαρυτικού πεδίου του Γαλαξία.
Έτσι, η φυσική επιφάνεια της στερεάς Γης αποκλίνει από την επιφάνεια του ελλειψοειδούς. Το μέγιστο ύψος της φυσικής επιφάνειας πάνω από το ελλειψοειδές είναι 8848 μέτρα (πόλη Chomolungma), το μέγιστο βάθος είναι 11022 μέτρα (Τάφρο Μαριάνα).
Ποιο είναι λοιπόν το σχήμα της Γης; Το σχήμα της Γης εξαρτάται πλήρως από την κατανομή των μαζών και των πυκνοτήτων στο σώμα της· αυτό το σχήμα δεν έχει ακριβή μαθηματική έκφραση. Είναι αδύνατο να το προσδιορίσουμε με ακρίβεια, γι 'αυτό το όνομα οιονεί γεωειδές χρησιμοποιείται σε γεωδαιτικές μετρήσεις στη Ρωσία και σε ορισμένες άλλες χώρες. Αυτή είναι μια προσέγγιση του γεωειδούς. Το τετραγεωειδές προσδιορίζεται από τα αποτελέσματα των μετρήσεων, συμπίπτει με το γεωειδές στον Παγκόσμιο Ωκεανό. Στην ξηρά, προσεγγίζει το σχήμα ενός γεωειδούς. Οι αποκλίσεις κυμαίνονται από μερικά εκατοστά στον κάμπο και έως δύο μέτρα στα ορεινά.