Le vol de l'homme dans l'espace est le plus grand événement de l'histoire de l'humanité. Que voyaient les habitants de la Terre à travers les yeux des premiers astronautes ? Sous les yeux du premier astronaute du monde Yu.A. Gagarine l'espace proche et lointain, dépourvu d'un environnement aéré et diffusant la lumière, apparaissait comme un royaume silencieux de nuit sans fin, de paix et d'ordre universels, où de grandes étoiles convexes, froides et fixes brillaient sur le fond impénétrable de l'obscurité de velours, les constellations regardaient comme les pendentifs en diamant et en perle, le diamant diffusant plus clairement d'innombrables galaxies et la Voie lactée a été identifié. Toute bleue, en nuages ​​et halos irisés, la Terre semblait flotter dans l'océan de l'univers.

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https://pandia.ru/text/78/303/images/image004_34.jpg" width="189" height="151 src=">.jpg" align="left" width="333" height="346 src=">Diverses couches de luminosité étaient visibles dans l'atmosphère terrestre, résultat d'une lueur éblouissante de l'air, qui s'est transformée en une flamme furieuse de différentes couleurs, avec une prédominance de couleurs pourpres et bleues. présenté un spectacle magique polaire éclat au-dessus de l'Antarctique. C'étaient des rayons dorés, comme les dents d'une couronne géante. Les orages, les éclairs de nombreux éclairs, les nuages ​​​​argentés et les traces de météorites brûlant dans l'atmosphère terrestre semblaient tout aussi majestueux d'en haut.

Fig.5. Carte, dressé Avec utilisant espace des photos

À l'approche de la Terre, notre planète apparaît d'un bleu doux avec de vastes taches bleues de nuages, des étendues vertes de forêts, des zones jaune-orange de steppes et de déserts.

Nous vivons avec vous sur la planète Terre, qui se précipite dans l'étendue infinie de l'Univers, entourée d'un halo bleu pâle. Dans l'esprit des astronautes, l'image de l'abîme cosmique avec des planètes et des étoiles frappe l'imagination avec des couleurs étonnantes, inhabituelles, lumineuses et d'une pureté éblouissante. D'après les photographies et, surtout, d'après les descriptions des astronautes, notre Terre dans l'espace ressemble à une boule argentée bleuâtre, brillant dans une étendue bleu foncé d'étoiles scintillantes de lumière froide.

À l'approche de la Terre, notre planète apparaît bleu pâle avec de vastes étendues d'océans et des îlots verts de forêts qui se trouvent entre les zones jaune-orange des déserts et des steppes.

Fait intéressant. L'astronaute a admis avoir été capturé et fasciné par l'image de l'abîme cosmique. Regardez les étoiles - elles sont immobiles et le Soleil semble soudé au velours du ciel. Seule la Terre se précipite devant mes yeux. À couper le souffle de l'espace sans fin. De retour sur Terre, A. Leonov a dessiné une image étonnante: un astronaute plane au-dessus de la planète, couvrant une partie de la surface de la Terre avec son ombre. Et quelles couleurs étonnantes et inhabituelles - pures, d'une luminosité éblouissante.

Maintenant, n'importe quel étudiant dira que notre planète a une forme sphérique. Et il est très facile de le prouver - avec une photographie de la Terre, prise de l'espace pour la première fois par un pilote astronaute en 1961.

Des milliers d'années nous séparent du moment où les gens ont pensé pour la première fois à la forme de la Terre. Selon les sources survivantes, les scientifiques nous ont peu à peu restitué ces idées lointaines sur la forme de notre planète. Comment etaient-ils? En voici quelques uns.

Quoi étaient première représentation ancien gens O former Terre?

Dans l'Égypte ancienne, on croyait que le dieu du soleil provenait des eaux illimitées de l'océan, qui est le commencement de toutes choses. Il sépare les forces du Ciel et de la Terre, et est donc représenté entre elles, soutenant le ciel étoilé de ses mains.

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Les Égyptiens, dont toute la vie était liée à la vallée du Nil, imaginaient la Terre oblongue, s'étendant du nord au sud, comme le fond d'une longue boîte. Le ciel s'étendait au-dessus de nos têtes, « comme une tente où habiter ».

Riz. 7. Représentation O former Terre à ancien Babyloniens

Dans l'ancienne Babylone, la Terre était considérée soit comme une barque renversée, soit comme un "temple pyramidal" à sept étages, et parfois comme un grand dôme ou comme une montagne creuse s'élevant des profondeurs de l'Océan.

Les peuples de l'Inde ancienne imaginaient la Terre comme plate, couchée sur le dos de trois éléphants, qui flottent dans l'océan sans limites sur une énorme tortue.

Fig.8. Représentation O former Terre à ancien Hindous.

Les anciens Chinois avaient des mythes sur un monde en forme d'œuf. Cependant, ils représentaient la Terre plus carrée que ronde.

Pour la première fois, l'idée que la Terre n'est pas plate, mais un corps tridimensionnel est apparue parmi les anciens scientifiques grecs. Au début, ils croyaient que la Terre en tant que sorte de corps "circulaire" (tambour, disque) flottait dans l'Océan. Ces idées n'ont pas été formées par des calculs exacts, mais spéculativement, comme une théorie philosophique.

L'idée de la forme sphérique de la Terre a été exprimée pour la première fois par l'ancien scientifique grec Parménide(environ 540 ou 520 av. J.-C.), qui croyait que la forme de la boule était idéale.

La première preuve de la sphéricité de la Terre a été donnée par Aristote, regarder l'ombre de la Terre sur la surface de la lune la nuit.

Riz. 9. graduel en mouvement ombres Terre sur le surfaces Lune

Par dessin déterminer Quel former Il a ombre à partir de Terre sur le surfaces Lune. O comment ce témoigne ?

Le célèbre mathématicien grec ancien était d'accord avec l'idée d'Aristote Archimède(environ 2 ans avant JC). Il pensait que puisque la Terre avait de hautes montagnes, des plaines et de profondes dépressions, elle ne pouvait pas être une boule idéale. Archimède serait le premier à proposer l'usage du terme sphéroïde , désignant un chiffre proche de sphère, mais pas tout à fait une balle parfaite. (Une sphère est une surface fermée, dont tous les points sont équidistants du centre ; la surface et l'intérieur de la balle.)

L'idée d'une planète ronde "infaillible" existait depuis très longtemps - jusqu'à la fin du XVIIIe siècle. Mais la Terre ne pourrait être une boule idéalement correcte que si elle ne tournait pas autour de son axe. Alors la matière qui compose la planète serait uniformément répartie autour de son centre.

Anglais Isaac newton(gg.) et Néerlandais Christian Huygens(gg.) a prouvé que la Terre ne peut pas avoir la forme d'une boule régulière. Après tout, si un corps sphérique tourne longtemps et rapidement autour de son axe, il sera comprimé aux pôles et allongé au milieu. Ce formulaire s'appelle ellipsoïde .

Riz. 10. Ellipsoïde.

La Terre a rétréci aux pôles dans un passé lointain, alors que, selon une hypothèse, elle était un corps en plastique non refroidi. La partie équatoriale de la Terre s'est éloignée de l'axe de rotation et les pôles se sont rapprochés. En conséquence, il s'est avéré que la distance du centre aux pôles est de 6356 km, et du centre à l'équateur, elle est de 22 km de plus et de 6378 km.

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(Géoïde – des mots grecs ge - Terre, eidos- vue, c'est-à-dire ayant l'apparence de la Terre, une figure fermée, qui est prise comme une figure aplatie de la Terre.)

Riz. 12. Inégal Distribution masses terrestre substances

Riz. 13. Géoïde

Intéressant fait . En examinant attentivement la figure 12, il est facile de voir que les hémisphères nord et sud de la Terre sont asymétriques (du grec unesittetri- disproportion, violation de symétrie) : l'un n'est pas le miroir de l'autre. Qu'est-ce qui explique cette asymétrie des hémisphères nord et sud de la Terre ?

Il a été établi que la structure et la composition des roches qui composent ces hémisphères sont différentes. Des forces dirigées parallèlement à l'axe de rotation (c'est-à-dire du sud au nord) ont déplacé les masses de matière terrestre dans la même direction. Par conséquent, la densité de la matière terrestre de l'hémisphère sud diminue et pendant la rotation, elle subit une plus grande compression que l'hémisphère nord. En conséquence, la Terre a acquis une forme assez particulière: au pôle Sud, elle est légèrement concave, au pôle Nord, elle est convexe (voir Fig. 14). Les experts lui ont donné un nom : cardioïde - personnage en forme de cœur.

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Polaire éclat Géoïde Horizon Sphère Sphéroïde Ellipsoïde

Vérifier leur connaissance

1. Décris comment regards Terre à partir de espace.

Imaginer toi-même Quel vous revenu à partir de espace voyage en avion. À vous poids empreintes. Tout attendent à partir de vous intéressant histoires. O Quel impressions, expériences vous dis-moi?

2. Quel genre représentation O former Terre étaient à ancien Égyptiens ?

3. Quel genre représentation O former Terre étaient à ancien Babyloniens chinois et Indiens?

4. Quel genre sont communs représentation O former Terre étaient à le grec ancien scientifiques? Sur le comment elles ou ils basé?

5. Qui et comment pour la première fois prouvé sphéricité Terre?

6. Quel genre amendements v idée sphéricité Terre introduit Archimède? Comment il nommé former Terre?

7. Qui et comment prouvé Quel Terre Il a former ellipsoïde ?

8. Pourquoi Terre ne pas peut être être correct ellipsoïde et qui Titre donné former Terre?

9. Comment expliqué asymétrie Nord et Du sud hémisphères Terre et comment appelé tel former notre planètes ?

10. Imaginer, Quel Terre Il a former disque ou tambouriner, flottant v Océan. Pouvez qu'il s'agisse ensuite s'engager tour du monde périple? Pourquoi?

11. Imaginer toi-même Quel vous s'engager mien première espace voyage en avion. en volant passé Terre, vous, sans doute scie voudrais, comment elle beau et parfait au former. Pourquoi v espace former Terre perçu comment Balle?

§ 27. Quel est l'axe de la Terre et quelle est la signification de la rotation de la Terre autour de lui

Terrestre axe Une ligne droite imaginaire autour de laquelle la terre tourne quotidiennement est appelée. L'axe de la Terre passe par le centre de la Terre et coupe la surface de la Terre aux pôles géographiques. Avec son extrémité nord, il est dirigé vers un point proche de l'étoile polaire.

Trouver et Montrer sa sur le chiffre 15 terrestre axe et Polaire Star.

Fig.15. Direction terrestre axes

L'axe de rotation de la Terre est incliné par rapport au plan de son orbite d'un angle 66,5° ( ou 23,5° de la verticale ). Cette pente offre les conditions les plus favorables à la vie dans la majeure partie de la Terre.

La terre tourne sur son axe d'ouest en est dans le même sens qu'elle se déplace sur son orbite. La Terre fait une révolution complète autour de son axe en 24 heures, c'est-à-dire en une journée.

La rotation de la terre sur son axe s'appelle axial ou du quotidien.

Riz. 16. Rotation Terre environ le sien axes

La rotation axiale de la Terre dévie les corps se déplaçant horizontalement vers la droite dans l'hémisphère nord et vers la gauche dans l'hémisphère sud. En conséquence, il y a une déviation des directions des vents constants, le déplacement des lits des rivières et l'érosion des rives droites dans l'hémisphère nord et gauches dans l'hémisphère sud.

Riz. 17 vallées rivières v différent hémisphères

Par dessins déterminer v Quel hémisphères couler ces rivières. Par Quel En vedette vous ce déterminé?

Qui sens Il a monnaie jours et nuits pour vivant organismes?

Comme vous le savez, le changement de jour et de nuit pour les organismes vivants est d'une grande importance. Vous pourrez observer les fleurs de pissenlit, de calendula et d'autres plantes s'ouvrir et se fermer à certaines heures de la journée.

Ce n'est que dans quelques habitats (grottes sombres, couches inférieures du sol, au fond de la mer) que le changement de jour et de nuit n'a pratiquement aucun effet sur les organismes vivants.

Pendant la journée, l'activité de la plupart des animaux et des plantes varie considérablement. Ce phénomène est appelé du quotidien rythme, il est causé par des changements périodiques d'éclairement dus à la rotation de la Terre autour de son axe.

La différence d'éclairage et de température au cours de la journée entraîne une modification de l'intensité de processus aussi complexes dans les organismes vivants que la formation de substances organiques, la respiration et l'évaporation de l'eau par les feuilles des plantes.

Le régime quotidien de la vie du corps se manifeste le plus clairement dans les périodes d'éveil et de sommeil, dans le besoin de changer d'activité vigoureuse et de repos. Pendant le sommeil, les processus vitaux du corps sont restaurés, le protégeant de l'épuisement.

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Riz. 19. Animaux, premier différent image vie

Alors: Terre tourne environ imaginaire lignes - axes, qui incliné À avion orbites en dessous de coin, égal 66,5°. Complet chiffre d'affaires environ le sien axes notre planète engage par point final temps lequel à appelé pendant des jours. Par ce temps point final passe monnaie jours et nuit.

Axial rotation Terre rejette corps, en mouvement horizontalement : v Nord hémisphère - à droite, v Du sud - À gauche.

Changer jours et nuits à vivant organismes formé indemnité journalière rythmes v alternance périodes activité (veille) et du repos (sommeil).

Axial rotation Terre * Axe rotation Terre * Jour * du quotidien rotation Terre

* par jour rythmes vivant organismes

Intéressant fait. Il existe un certain nombre d'expériences confirmant la rotation de la Terre autour de son axe. L'un d'eux a été développé et démontré en 1851 par un physicien français Jean Foucault(gg.). L'essence de cette expérience est la suivante. Un pendule - une charge suspendue librement à un long fil - lors du balancement, conserve invariablement le plan de son balancement. Un tel pendule, fixé au plafond d'un immeuble de grande hauteur, se déplace avec lui dans l'espace en raison de la rotation de la Terre, mais continue en même temps à maintenir la direction de ses oscillations.

Foucault, a attaché une pointe au poids du pendule, et sur le sol, en cercle, a coulé des rouleaux de sable. Lorsque le pendule oscille, la pointe laisse de plus en plus d'empreintes dans le sable. Dans les expériences de Foucault à Paris, la longueur du pendule était de 67 mètres ; et le poids de la charge est de 28 kg. Plus le fil du pendule est long, plus le balancement est lent. Plus l'expérience est éloignée de l'équateur, plus la déviation apparente du pendule est grande. A chacun des pôles, la différence entre la direction initiale du balancement du pendule et la direction après une heure est de 15°. Il n'y a pas de déviation du pendule à l'équateur.

L'expérience de Foucault de 1931 jusqu'à récemment a été démontrée à Saint-Pétersbourg dans la cathédrale Saint-Isaac. La longueur du pendule était de 98 m; et la charge avait une masse de 60 kg.

Tatou" href="/text/category/bronenosetc/" rel="bookmark">les tatous ont été presque toute leur vie.

Pour certaines personnes, la moitié de la dose de sommeil suffit. Ces personnes, par exemple, étaient Pierre Ier, Napoléon Bonaparte, Thomas Edison.

Une personne privée de sommeil pendant une longue période commence à voir des objets comme dans un miroir déformant, à travers une brume brumeuse. Il voit les rêves en réalité. La violation du rythme du sommeil et de l'éveil peut entraîner non seulement de l'insomnie, mais également des maladies des systèmes cardiovasculaire, respiratoire et digestif. Une privation de sommeil prolongée (plus de 10 jours) peut entraîner la mort.

Intéressant fait. Sous l'influence d'autres planètes du système solaire, l'angle d'inclinaison de l'axe de la Terre augmente chaque année de 0,468 ". Les calculs montrent que cet angle augmentera pendant environ 15 000 ans, puis commencera à diminuer. Cela explique les petits changements dans le direction de l'axe de rotation de la Terre.

Vérifier leur connaissance

1. Quoi appelé axe Terre?

2. Sélectionner à droite réponse: axe Terre pouvez voir sur le carte; Photos Terre v espace; globe boussole.

3. Quoi tel journée? Quoi elles ou ils égal et comment appelé Autre temps jours?

4. Comment pouvez observer axial rotation Terre?

5. Nom conséquences rotation Terre environ le sien axes.

6. V comment apparaît du quotidien rythme à vivant organismes?

7*.Sur quel genre groupes partager vivant organismes v dépendances à partir de alternance à eux périodes activité et du repos? Mener exemples.

La Terre, à une distance moyenne de 149 597 890 km du Soleil, est la troisième et l'une des planètes les plus uniques du système solaire. Il s'est formé il y a environ 4,5 à 4,6 milliards d'années et est la seule planète connue pour abriter la vie. Cela est dû à un certain nombre de facteurs, tels que la composition atmosphérique et les propriétés physiques, telles que la présence d'eau, couvrant environ 70,8% de la surface de la planète, permettant à la vie de prospérer.

La Terre est également unique en ce qu'elle est la plus grande des planètes terrestres (Mercure, Vénus, Terre et Mars) composée d'une fine couche de roche par rapport aux géantes gazeuses (Jupiter, Saturne, Neptune et Uranus). En termes de masse, de densité et de diamètre, la Terre est la cinquième plus grande planète de tout le système solaire.

Taille de la Terre : masse, volume, circonférence et diamètre

Planètes terrestres (Mercure, Vénus, Terre et Mars)

En tant que plus grande des planètes telluriques, la Terre a une masse estimée à 5,9722±0,0006×10 24 kg. Son volume est également le plus grand de ces planètes, à 1,08321×10¹² km³.

De plus, notre planète est la plus dense des planètes terrestres, car elle se compose d'une croûte, d'un manteau et d'un noyau. La croûte terrestre est la plus mince de ces couches, tandis que le manteau représente 84 % du volume de la Terre et s'étend à 2 900 km sous la surface. Le noyau est le composant qui rend la Terre la plus dense. C'est la seule planète tellurique avec un noyau externe liquide entourant un noyau interne solide et dense.

La masse volumique moyenne de la Terre est de 5,514×10 g/cm³. Mars, la plus petite des planètes semblables à la Terre dans le système solaire, n'a qu'environ 70 % de la densité de la Terre.

La Terre est également classée comme la plus grande des planètes terrestres en circonférence et en diamètre. La circonférence équatoriale de la Terre est de 40 075,16 km. Il est légèrement plus petit entre les pôles Nord et Sud - 40 008 km. Le diamètre de la Terre aux pôles est de 12 713,5 km, tandis qu'à l'équateur, il est de 12 756,1 km. A titre de comparaison, la plus grande planète du système solaire, Jupiter, a un diamètre de 142 984 km.

forme de la terre

Projection de Hammer-Aitov

La circonférence et le diamètre de la Terre diffèrent parce que sa forme est un sphéroïde aplati ou un ellipsoïde au lieu d'une vraie sphère. Les pôles de la planète s'aplatissent légèrement, ce qui entraîne un renflement à l'équateur et donc une circonférence et un diamètre plus grands.

Le renflement équatorial de la Terre mesure 42,72 km et est causé par la rotation et la gravité de la planète. La gravité elle-même fait que les planètes et autres corps célestes se contractent et forment une sphère. Cela est dû au fait qu'il attire toute la masse de l'objet aussi près que possible du centre de gravité (le noyau terrestre dans ce cas).

Lorsque la planète tourne, la sphère est déformée par la force centrifuge. C'est la force qui fait que les objets s'éloignent du centre de gravité. Lorsque la Terre tourne, la force centrifuge est la plus grande à l'équateur, elle provoque donc un léger renflement vers l'extérieur, donnant à cette zone une circonférence et un diamètre plus grands.

La topographie locale joue également un rôle dans la forme de la Terre, mais elle est négligeable à l'échelle mondiale. Les plus grandes différences de topographie locale dans le monde sont le mont Everest, le point le plus élevé au-dessus du niveau de la mer, 8 848 m, et la fosse des Mariannes, le point le plus bas sous le niveau de la mer, 10 994 ± 40 m. Cette différence n'est que d'environ 19 km, ce qui est très négligeable à l'échelle planétaire. Compte tenu du renflement équatorial, le point culminant du monde et l'endroit le plus éloigné du centre de la Terre est le sommet du volcan Chimborazo en Équateur, qui est le plus haut sommet près de l'équateur. Sa hauteur est de 6267 m.

Géodésie

Pour étudier correctement la taille et la forme de la Terre, on utilise la géodésie, la branche de la science chargée de mesurer la taille et la forme de la Terre à travers des relevés et des calculs mathématiques.

Tout au long de l'histoire, l'arpentage a été une branche importante de la science depuis que les premiers scientifiques et philosophes ont tenté de déterminer la forme de la terre. Aristote est la première personne à avoir tenté de calculer la taille de la Terre et donc l'un des premiers arpenteurs. Puis a suivi le philosophe grec Eratosthène, qui a estimé la circonférence de la Terre à 40 233 km, ce qui n'est qu'un peu plus que la mesure acceptée aujourd'hui.

Pour explorer la Terre et utiliser la géodésie, les chercheurs se réfèrent souvent à l'ellipsoïde, au géoïde et au datum. Un ellipsoïde est un modèle mathématique théorique qui montre une représentation lisse et simplifiée de la surface de la Terre. Il est utilisé pour mesurer des distances sur une surface sans tenir compte de facteurs tels que les changements d'altitude et les reliefs. Compte tenu de la réalité de la surface terrestre, les géomètres utilisent le géoïde, un modèle de la planète qui est construit à partir du niveau moyen global de la mer et qui prend donc en compte les changements d'altitude.

La base de la géodésie aujourd'hui sont les données qui servent de points de référence pour le travail géodésique mondial. Aujourd'hui, des technologies telles que les satellites et les systèmes de positionnement global (GPS) permettent aux géomètres et autres scientifiques d'effectuer des mesures extrêmement précises de la surface de la Terre. En fait, ils sont si précis qu'ils fournissent des données sur la surface de la Terre au centimètre près, fournissant les mesures les plus précises de la taille et de la forme de la Terre.

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Près de la Bibliothèque d'Alexandrie, lors de la position du Soleil sur Sienne à son zénith, il a pu mesurer la longueur du méridien terrestre et calculer le rayon de la Terre. Le fait que la forme de la Terre soit différente de celle de la balle a été démontré pour la première fois par Newton.

On sait que la planète s'est formée sous l'action de deux forces - la force d'attraction mutuelle de ses particules et la force centrifuge résultant de la rotation de la planète autour de son axe. La gravité est la résultante de ces deux forces. Le degré de compression dépend de la vitesse angulaire de rotation : plus le corps tourne vite, plus il s'aplatit aux pôles.

Riz. 2.1. Rotation de la Terre

Le concept de la figure de la Terre peut être interprété de différentes manières, en fonction des exigences imposées à la précision de la résolution de certains problèmes. Dans certains cas, la Terre peut être considérée comme un plan, dans d'autres - comme une boule, dans le troisième - comme un ellipsoïde biaxial de révolution avec une petite compression polaire, dans le quatrième - un ellipsoïde triaxial.

Riz. 2.2. La surface physique de la Terre ( vue depuis l'espace)

La terre représente environ un tiers de la surface totale de la Terre. Il s'élève au-dessus du niveau de la mer en moyenne de 900 à 950 m. Comparé au rayon de la Terre (R = 6371 km), il s'agit d'une très petite valeur. Étant donné que la majeure partie de la surface de la Terre est occupée par des mers et des océans, la forme de la Terre peut être considérée comme une surface plane coïncidant avec la surface non perturbée de l'océan mondial et poursuivie mentalement sous les continents. , ce chiffre s'appelait géoïde .
Une figure délimitée par une surface plane coïncidant avec la surface de l'eau de l'océan mondial à l'état calme, poursuivie mentalement sous les continents, s'appelle géoïde .
Sous les océans comprendre la surface des mers et des océans, interconnectés.
La surface du géoïde est perpendiculaire au fil à plomb en tout point.
La figure du géoïde dépend de la répartition des masses et des densités dans le corps de la Terre. Il n'a pas d'expression mathématique exacte et est pratiquement indéterminé, et donc dans les mesures géodésiques, au lieu du géoïde, son approximation, le quasi-géoïde, est utilisée. Quasi-géoïde, contrairement au géoïde, est déterminé sans ambiguïté par les résultats des mesures, coïncide avec le géoïde sur le territoire de l'océan mondial et est très proche du géoïde terrestre, ne s'écartant que de quelques centimètres sur un terrain plat et pas plus de 2 mètres dans hautes montagnes.
Pour étudier la figure de notre planète, déterminez d'abord la forme et les dimensions d'un certain modèle, dont la surface est relativement bien étudiée en termes géométriques et caractérise le plus complètement la forme et les dimensions de la Terre. Ensuite, en prenant cette figure conditionnelle comme celle d'origine, les hauteurs des points sont déterminées par rapport à celle-ci. Pour résoudre de nombreux problèmes de géodésie, le modèle de la Terre est pris comme ellipsoïde de révolution (sphéroïde).

La direction du fil à plomb et la direction de la normale (perpendiculaire) à la surface de l'ellipsoïde en des points de la surface terrestre ne coïncident pas et forment un angle ε , appelé fil à plomb . Ce phénomène est dû au fait que la densité de masses dans le corps de la Terre n'est pas la même et que le fil à plomb dévie vers des masses plus denses. En moyenne, sa valeur est de 3 à 4 ", et dans les lieux d'anomalies, elle atteint des dizaines de secondes. Le niveau réel de la mer dans différentes régions de la Terre s'écartera de plus de 100 mètres de l'ellipsoïde idéal.

Riz. 2.3. Le rapport des surfaces du géoïde et de l'ellipsoïde terrestre.
1) les océans ; 2) ellipsoïde terrestre ; 3) fils à plomb; 4) le corps de la Terre ; 5) géoïde

Pour déterminer les dimensions de l'ellipsoïde terrestre sur terre, des mesures de degré spéciales ont été effectuées (la distance le long de l'arc méridien a été déterminée à 1º). Au cours d'un siècle et demi (de 1800 à 1940), différentes tailles d'ellipsoïdes terrestres ont été obtenues (les ellipsoïdes de Delambert (d'Alembert), Bessel, Hayford, Clark, Krasovsky, etc.).
L'ellipsoïde de Delambert n'a qu'une signification historique comme base pour établir le système métrique de mesures (à la surface de l'ellipsoïde de Delambert, une distance de 1 mètre est égale à un dix-millionième de la distance du pôle à l'équateur).
L'ellipsoïde de Clark est utilisé aux États-Unis, en Amérique latine, en Amérique centrale et dans d'autres pays. En Europe, l'ellipsoïde de Hayford est utilisé. Il était également recommandé comme international, mais les paramètres de cet ellipsoïde ont été obtenus à partir de mesures effectuées uniquement aux États-Unis et, de plus, contiennent de grandes erreurs.
Jusqu'en 1942, l'ellipsoïde de Bessel était utilisé dans notre pays. En 1946, les dimensions de l'ellipsoïde terrestre de Krasovsky ont été approuvées pour les travaux géodésiques sur le territoire de l'Union soviétique et sont toujours valables sur le territoire de l'Ukraine.
Un ellipsoïde, qui est utilisé par un état donné, ou par un groupe d'états distinct, pour le travail géodésique et la projection de points sur la surface physique de la Terre sur sa surface, est appelé ellipsoïde de référence. L'ellipsoïde de référence sert de surface mathématique auxiliaire, à laquelle aboutissent les résultats des mesures géodésiques à la surface de la Terre. Le modèle mathématique le plus réussi de la Terre pour notre territoire sous la forme d'un ellipsoïde de référence a été proposé par le prof. F.N. Krasovsky. Cet ellipsoïde est à la base du système de coordonnées géodésiques Pulkovo-1942 (SK-42), qui a été utilisé en Ukraine pour créer des cartes topographiques de 1946 à 2007.

Les dimensions de l'ellipsoïde terrestre selon Krasovsky

Petit axe (rayon polaire)
Grand axe (rayon équatorial)
Le rayon moyen de la Terre pris comme une sphère
Contraction polaire (rapport de la différence du demi-grand axe au demi-grand axe)
Superficie terrestre	510083058 km²
Longueur méridienne
Longueur de l'équateur
Longueur d'arc 1° le long du méridien à la latitude 0°
Longueur d'arc 1° le long du méridien à 45° de latitude
Longueur d'arc 1° le long du méridien à 90° de latitude

Lors de l'introduction du système de coordonnées Pulkovo et du système baltique des hauteurs, le Conseil des ministres de l'URSS a chargé l'état-major général des forces armées de l'URSS et la Direction principale de la géodésie et de la cartographie relevant du Conseil des ministres de l'URSS de recalculer la triangulation et réseau de nivellement, achevé avant 1946, en un système de coordonnées et des hauteurs uniques, et les obligeait à achever ces travaux en 5 ans. Le contrôle de la réimpression des cartes topographiques était confié à l'état-major général des forces armées de l'URSS et celui des cartes marines au quartier général des forces navales.
1er janvier 2007 sur le territoire de l'Ukraine introduit USK-2000 - Système de coordonnées ukrainien au lieu de SK-42. La valeur pratique du nouveau système de coordonnées est la capacité d'utiliser efficacement les systèmes mondiaux de navigation par satellite dans la production topographique et géodésique, qui présentent un certain nombre d'avantages par rapport aux méthodes traditionnelles.
L'auteur de ce tutoriel n'a aucune information selon laquelle en Ukraine les coordonnées de SK-42 ont été recalculées en USK-2000 et de nouvelles cartes topographiques ont été publiées. Sur les cartes topographiques éducatives publiées en 2010 par l'Entreprise nationale de recherche et de production de kartographie, l'inscription «Système de coordonnées 1942» est toujours restée dans le coin supérieur gauche.
Le système de coordonnées de 1963 (SK-63) était dérivé du système de coordonnées de l'état précédent de 1942 et avait certains paramètres de connexion avec lui. Pour assurer le secret, les données réelles ont été artificiellement déformées dans SK-63. Avec l'avènement d'une technologie informatique puissante pour la détermination de haute précision des paramètres de communication entre différents systèmes de coordonnées, ce système de coordonnées a perdu son sens au début des années 80. Il convient de noter que SK-63 a été annulé par une décision du Conseil des ministres de l'URSS en mars 1989. Mais plus tard, compte tenu des volumes importants de données géospatiales et de documents cartographiques accumulés (y compris les résultats des travaux de gestion des terres de l'époque de l'URSS), la période d'utilisation a été prolongée jusqu'à ce que toutes les données soient transférées au système de coordonnées de l'état actuel. .
Pour la navigation par satellite, le système de coordonnées tridimensionnelles WGS 84 (English World Geodetic System 1984) est utilisé. Contrairement aux systèmes locaux, il s'agit d'un système unique pour toute la planète. WGS 84 détermine les coordonnées par rapport au centre de masse de la Terre, l'erreur est inférieure à 2 cm Dans WGS 84, le méridien de référence IERS est considéré comme le méridien zéro. Il est situé à 5,31″ à l'est du méridien de Greenwich. Un sphéroïde avec un grand rayon - 6 378 137 m (équatorial) et un plus petit - 6 356 752,3142 m (polaire) a été pris comme base. Il diffère du géoïde de moins de 200 m.
Les caractéristiques de la structure de la figure de la Terre sont pleinement prises en compte dans le traitement mathématique des mesures géodésiques de haute précision et la création de réseaux de référence géodésiques d'état. Compte tenu de la faible compression (le rapport de la différence entre le grand demi-axe équatorial ( une) de l'ellipsoïde terrestre et du petit demi-axe polaire ( b) au demi-grand axe [ un B]/b) ≈ 1:300) lors de la résolution de nombreux problèmes pour la figure de la Terre avec une précision suffisante à des fins pratiques, nous pouvons prendre sphère , égal en volume à l'ellipsoïde terrestre . Le rayon d'une telle sphère pour l'ellipsoïde de Krasovsky est R = 6371,11 km.

2.2. LIGNES ET PLANS PRINCIPAUX DE L'ELLIPSOÏDE TERRESTRE

Lors de la détermination de la position de points à la surface de la Terre et à la surface de l'ellipsoïde terrestre, certaines lignes et certains plans sont utilisés.
On sait que les points d'intersection de l'axe de rotation de l'ellipsoïde terrestre avec sa surface sont les pôles, dont l'un s'appelle le Nord Rs, et l'autre - Sud Ryu(Fig. 2.4).

Riz. 2.4. Lignes principales et plans de l'ellipsoïde terrestre

Des sections de l'ellipsoïde terrestre par des plans perpendiculaires à son petit axe forment une trace en forme de cercles, appelés parallèles. Les parallèles ont des rayons différents. Plus les parallèles sont proches du centre de l'ellipsoïde, plus leurs rayons sont grands. Le parallèle de plus grand rayon égal au demi-grand axe de l'ellipsoïde terrestre est appelé équateur . Le plan de l'équateur passe par le centre de l'ellipsoïde terrestre et le divise en deux parties égales : les hémisphères nord et sud.
La courbure de la surface d'un ellipsoïde est une caractéristique importante. Elle est caractérisée par les rayons de courbure de la section méridienne et de la section de la première verticale, appelées sections principales.
Des sections de la surface de l'ellipsoïde terrestre par des plans passant par son petit axe (axe de rotation) forment une trace sous forme d'ellipses, appelées coupes méridiennes .
Sur la fig. 2.4 droite ALORS", perpendiculaire au plan tangent CQ" au point de contact AVEC, est appelé Ordinaire à la surface de l'ellipsoïde en ce point. Chaque normale à la surface de l'ellipsoïde se trouve toujours dans le plan du méridien, et coupe donc l'axe de rotation de l'ellipsoïde. Les normales aux points situés sur le même parallèle coupent le petit axe (axe de rotation) au même point. Les normales aux points situés sur différents parallèles coupent l'axe de rotation en différents points. La normale à un point situé sur l'équateur se situe dans le plan de l'équateur et la normale au point polaire coïncide avec l'axe de rotation de l'ellipsoïde.
Le plan passant par la normale est appelé avion normal , et la trace de la section de l'ellipsoïde par ce plan est Ordinaire section . Un nombre infini de sections normales peut être tracé à travers n'importe quel point de la surface d'un ellipsoïde. Le méridien et l'équateur sont des cas particuliers de sections normales en un point donné de l'ellipsoïde.
Plan normal perpendiculaire au plan méridien en un point donné AVEC, est appelé le plan de la première verticale , et la trace le long de laquelle il coupe la surface de l'ellipsoïde est la section de la première verticale (Fig. 2.4).
Position mutuelle du méridien et de toute section normale passant par le point AVEC(Fig. 2.5) sur un méridien donné, est déterminé sur la surface de l'ellipsoïde par l'angle UNE, formé par le méridien du point donné AVEC et section normale.

Riz. 2.5. section normale

Ce coin s'appelle azimut géodésique partie normale. Elle est mesurée depuis la direction nord du méridien dans le sens des aiguilles d'une montre de 0 à 360°.
Si nous prenons la Terre comme une boule, alors la normale à n'importe quel point de la surface de la boule passera par le centre de la boule, et tout plan normal forme une trace à la surface de la boule sous la forme d'un cercle, qu'on appelle un grand cercle.

2.3. MÉTHODES DE DÉTERMINATION DE LA FIGURE ET DE LA TAILLE DE LA TERRE

Lors de la détermination de la forme et de la taille de la Terre, les méthodes suivantes ont été utilisées :

Méthode astronomique - géodésique

La détermination de la figure et des dimensions de la Terre est basée sur l'utilisation de mesures en degrés, dont l'essence est de déterminer la valeur linéaire d'un degré de l'arc méridien et parallèle à différentes latitudes. Cependant, les mesures linéaires directes d'une étendue significative à la surface de la terre sont difficiles, ses irrégularités réduisent considérablement la précision du travail.
méthode de triangulation. La grande précision de mesure des distances de longueur significative est assurée par l'utilisation de la méthode de triangulation développée au 17ème siècle. Scientifique néerlandais W. Snellius (1580 - 1626).
Des travaux de triangulation pour déterminer les arcs des méridiens et des parallèles ont été réalisés par des scientifiques de différents pays. Retour au 18ème siècle il a été constaté qu'un degré de l'arc méridien au pôle est plus long qu'à l'équateur. De tels paramètres sont typiques d'un ellipsoïde comprimé aux pôles. Cela confirmait l'hypothèse d'I. Newton selon laquelle la Terre, conformément aux lois de l'hydrodynamique, devait avoir la forme d'un ellipsoïde de révolution, aplati aux pôles.

Géophysique (gravimétrique) méthode

Elle est basée sur la mesure de grandeurs caractérisant le champ de pesanteur terrestre et leur répartition à la surface de la terre. L'avantage de cette méthode est qu'elle peut être utilisée dans les eaux des mers et des océans, c'est-à-dire là où les possibilités de la méthode astronomique et géodésique sont limitées. Les données de mesures du potentiel de gravité, effectuées à la surface de la planète, permettent de calculer la compression de la Terre avec une plus grande précision que la méthode astronomique-géodésique.
Les observations gravimétriques ont commencé en 1743 par le scientifique français A. Clairaut (1713 - 1765). Il a suggéré que la surface de la Terre a la forme d'un sphéroïde, c'est-à-dire la figure que prendrait la Terre, étant dans un état d'équilibre hydrostatique sous l'influence des seules forces de gravitation mutuelle de ses particules et de la force centrifuge de rotation autour d'un axe inchangé. A. Clairaut a également suggéré que le corps de la Terre est constitué de couches sphéroïdales avec un centre commun, dont la densité augmente vers le centre.

méthode spatiale

Le développement de la méthode spatiale et l'étude de la Terre sont associés à l'exploration de l'espace extra-atmosphérique, qui a commencé avec le lancement du satellite terrestre artificiel soviétique (AES) en octobre 1957. De nouvelles tâches ont été définies avant la géodésie, associées à la rapidité développement de l'astronautique. Parmi elles, l'observation des satellites en orbite et la détermination de leurs coordonnées spatiales à un instant donné. Les déviations révélées des orbites réelles des satellites par rapport à celles pré-calculées, causées par la répartition inégale des masses dans la croûte terrestre, permettent d'affiner l'idée du champ gravitationnel de la Terre et, finalement, de sa figure.

Questions et tâches pour la maîtrise de soi

À quelles fins les données sur la forme et la taille de la Terre sont-elles utilisées ?

Quels signes dans les temps anciens ont déterminé que la Terre avait une forme sphérique ?

Quelle forme s'appelle un géoïde ?

Quelle forme s'appelle un ellipsoïde ?

Quelle forme s'appelle un ellipsoïde de référence ?

Quels sont les éléments et les dimensions de l'ellipsoïde de Krasovsky ?

Nommez les lignes principales et les plans de l'ellipsoïde terrestre.

Quelles méthodes sont utilisées pour déterminer la forme et la taille de la Terre ?

Donnez une brève description de chaque méthode.

Notre planète est l'une des 9 qui tournent autour du soleil. Même dans les temps anciens, les premières idées sur la forme et la taille de la Terre sont apparues.

Comment les idées sur la forme de la Terre ont-elles changé ?

Les anciens penseurs (Aristote - 3ème siècle avant JC, Pythagore - 5ème siècle avant JC, etc.) ont exprimé il y a plusieurs siècles l'idée que notre planète avait une forme sphérique. Aristote (photo ci-dessous), en particulier, a enseigné après Eudoxe que la Terre, qui est le centre de l'Univers, est sphérique. Il en vit la preuve dans la nature des éclipses lunaires. Avec eux, l'ombre projetée par notre planète sur la Lune a une forme arrondie sur les bords, ce qui n'est possible que si elle est sphérique.

Les recherches astronomiques et géodésiques menées au cours des siècles suivants nous ont permis de juger de la réalité de la forme et des dimensions de la Terre. Aujourd'hui, que c'est rond, ils savent du petit au grand. Mais il y a eu des moments dans l'histoire où l'on croyait que la planète Terre était plate. Aujourd'hui, grâce aux progrès de la science, nous ne doutons plus qu'il soit rond et non plat. La preuve indiscutable en est les photographies spatiales. La sphéricité de notre planète conduit au fait que la surface de la Terre est chauffée de manière inégale.

Mais en fait, la forme de la Terre n'est pas tout à fait la même que nous avions l'habitude de penser. Ce fait est connu des scientifiques et est actuellement utilisé pour résoudre des problèmes dans le domaine de la navigation par satellite, de la géodésie, de l'astronautique, de l'astrophysique et d'autres sciences connexes. Pour la première fois, l'idée de ce qu'est la forme réelle de la Terre a été exprimée par Newton au tournant des XVIIe et XVIIIe siècles. Il a théoriquement étayé l'hypothèse selon laquelle notre planète, sous l'influence de la gravité sur elle, devrait être comprimée dans la direction de l'axe de rotation. Et cela signifie que la forme de la Terre est soit un sphéroïde, soit un ellipsoïde de révolution. Le degré de compression dépend de la vitesse angulaire de rotation. Autrement dit, plus le corps tourne vite, plus il s'aplatit aux pôles. Ce scientifique est parti du principe de la gravitation universelle, ainsi que de l'hypothèse d'une masse liquide homogène. Il a supposé que la Terre est un ellipsoïde comprimé et a déterminé, en fonction de la vitesse de rotation, la taille de la compression. Au bout d'un certain temps, Maclaurin a prouvé que si notre planète est un ellipsoïde comprimé aux pôles, alors l'équilibre des océans recouvrant la Terre est bien assuré.

Peut-on supposer que la Terre est ronde ?

Si la planète Terre est vue de loin, elle apparaîtra presque parfaitement ronde. Un observateur qui ne se soucie pas de la grande précision des mesures peut très bien la considérer comme telle. Le rayon moyen de la Terre dans ce cas est de 6371,3 km. Mais si nous, prenant la forme de notre planète comme une boule idéale, commençons à faire des mesures précises des différentes coordonnées des points à la surface, nous ne réussirons pas. Le fait est que notre planète n'est pas une boule parfaitement ronde.

Différentes façons de décrire la forme de la Terre

La forme de la planète Terre peut être décrite de deux manières principales, ainsi que de plusieurs manières dérivées. Il peut être considéré dans la plupart des cas comme un géoïde ou un ellipsoïde. Il est intéressant de noter que la deuxième option est facilement décrite mathématiquement, mais la première n'est pas décrite en principe, car pour déterminer la forme exacte du géoïde (et, par conséquent, de la Terre), des mesures pratiques de la gravité sont effectuées à différents points à la surface de notre planète.

Ellipsoïde de rotation

Tout est clair avec l'ellipsoïde de révolution : cette figure ressemble à une boule, qui s'aplatit d'en bas et d'en haut. Le fait que la forme de la Terre soit un ellipsoïde est tout à fait compréhensible: les forces centrifuges sont dues à la rotation de notre planète à l'équateur, alors qu'elles n'existent pas aux pôles. En raison de la rotation, ainsi que des forces centrifuges, la Terre est devenue "grosse": le diamètre de la planète le long de l'équateur est d'environ 50 km plus grand que celui polaire.

Caractéristiques d'une figure appelée "géoïde"

Une figure extrêmement complexe est le géoïde. Il n'existe qu'en théorie, mais en pratique, il ne peut être ressenti ou vu. On peut imaginer le géoïde comme une surface dont la force de gravité en chaque point est dirigée strictement verticalement. Si notre planète était une balle régulière remplie uniformément d'une certaine substance, alors le fil à plomb à n'importe quel point de celle-ci regarderait le centre de la balle. Mais la situation est compliquée par le fait que la densité de notre planète est hétérogène. À certains endroits, il y a de lourdes roches, à d'autres des vides, des montagnes et des dépressions sont dispersés sur toute la surface, les plaines et les mers sont également inégalement réparties. Tout cela modifie le potentiel gravitationnel à chaque point spécifique. Le fait que la forme du globe soit un géoïde est également à blâmer pour le vent éthéré qui souffle sur notre planète depuis le nord.

Qui a étudié les géoïdes ?

Notez que le concept même de "géoïde" a été introduit par Johann Listing (photo ci-dessous), physicien et mathématicien, en 1873.

En dessous, signifiant en grec "vue de la Terre", on entendait une figure formée par la surface de l'océan mondial, ainsi que les mers communiquant avec lui, à un niveau d'eau moyen, sans perturbations des marées, des courants, ainsi comme les différences de pression atmosphérique, etc. Quand on dit que telle ou telle altitude au-dessus du niveau de la mer, cela veut dire la hauteur de la surface du géoïde à cet endroit du globe, malgré le fait qu'il n'y a pas de mer à cet endroit, et il en est à plusieurs milliers de kilomètres.

Par la suite, le concept de géoïde a été affiné à plusieurs reprises. Ainsi, le scientifique soviétique M. S. Molodensky a créé sa propre théorie pour déterminer le champ gravitationnel et la figure de la Terre à partir de mesures effectuées à sa surface. Pour ce faire, il a développé un appareil spécial qui mesure la gravité - un gravimètre à ressort. C'est lui qui a également proposé l'utilisation d'un quasi-géoïde, qui est déterminé par les valeurs prises par le potentiel de gravité à la surface de la Terre.

En savoir plus sur le géoïde

Si la gravité est mesurée à 100 km des montagnes, le fil à plomb (c'est-à-dire le poids sur le fil) s'écartera dans leur direction. Une telle déviation de la verticale est imperceptible à notre œil, mais elle est facilement détectée par les instruments. Une image similaire est observée partout: les déviations du fil à plomb sont plus importantes quelque part, quelque part elles le sont moins. Et rappelons que la surface du géoïde est toujours perpendiculaire au fil à plomb. À partir de là, il devient clair que le géoïde est une figure très complexe. Afin de mieux l'imaginer, vous pouvez procéder comme suit : façonner une boule d'argile, puis la presser des deux côtés pour former une forme aplatie, puis faire des bosses et des bosses sur l'ellipsoïde résultant avec vos doigts. Une telle boule froissée aplatie montrera de manière assez réaliste la forme de notre planète.

Pourquoi avons-nous besoin de connaître la forme exacte de la Terre ?

Pourquoi avez-vous besoin de connaître sa forme si précisément ? Qu'est-ce qui ne satisfait pas les scientifiques quant à la forme sphérique de la Terre ? Le tableau doit-il être compliqué par le géoïde et l'ellipsoïde de révolution ? Oui, il y a un besoin urgent pour cela : des chiffres proches du géoïde aident à créer des grilles de coordonnées les plus précises. Ni les recherches astronomiques, ni les relevés géodésiques, ni les divers systèmes de navigation par satellite (GLONASS, GPS) ne peuvent exister et être réalisés sans déterminer une forme assez précise de notre planète.

Divers systèmes de coordonnées

Le monde dispose actuellement de plusieurs systèmes de coordonnées tridimensionnels et bidimensionnels d'importance mondiale, ainsi que de plusieurs dizaines de systèmes locaux. Chacun d'eux a sa propre forme de la Terre. Cela conduit au fait que les coordonnées déterminées par différents systèmes sont quelque peu différentes. Fait intéressant, afin de les calculer à des points situés sur le territoire d'un pays, il sera plus pratique de prendre la forme de la Terre comme ellipsoïde de référence. Ceci est maintenant établi même au plus haut niveau législatif.

Ellipsoïde de Krasovsky

Si nous parlons des pays de la CEI ou de la Russie, alors sur le territoire de ces États, la forme de notre planète est décrite par le soi-disant ellipsoïde de Krasovsky. Il a été identifié en 1940. Des systèmes de coordonnées nationaux (PZ-90, SK-63, SK-42) et étrangers (Afgooye, Hanoi 1972) ont été créés sur la base de cette figure. Ils sont encore utilisés à des fins pratiques et scientifiques. Fait intéressant, GLONASS s'appuie sur le système PZ-90, qui est supérieur dans sa précision au système analogue WGS84 adopté comme base pour le GPS.

Conclusion

En résumé, disons encore une fois que la forme de notre planète est différente de la balle. La terre se rapproche dans sa forme d'un ellipsoïde de révolution. Comme nous l'avons déjà noté, cette question n'est pas du tout vaine. Déterminer exactement la forme de la Terre donne aux scientifiques un outil puissant pour calculer les coordonnées des corps célestes et terrestres. Et cela est très important pour la navigation spatiale et maritime, lors de la construction, des travaux géodésiques, ainsi que dans de nombreux autres domaines d'activité humaine.

Qui a dit que la terre était ronde ? 17 décembre 2014

Ils disent que c'est...

Cependant, l'hypothèse selon laquelle notre planète est sphérique existe depuis très longtemps. Cette idée a été exprimée pour la première fois au 6ème siècle avant JC par l'ancien philosophe et mathématicien grec Pythagore. Un autre philosophe, Aristote, qui a vécu dans la Grèce antique deux siècles plus tard, a fourni des preuves claires de la sphéricité : après tout, lors des éclipses lunaires, la Terre projette une ombre de forme ronde sur la Lune !

Peu à peu, l'idée que la Terre est une boule suspendue dans l'espace et ne dépendant de rien s'est répandue de plus en plus largement. Les siècles ont passé, les gens savent depuis longtemps que la Terre n'est pas plate et ne repose pas sur des baleines ou des éléphants ... Nous avons fait le tour du monde, traversé notre ballon littéralement dans tous les sens, l'avons survolé en avion, photographié depuis l'espace. Nous savons même pourquoi non seulement la nôtre, mais aussi toutes les autres planètes, et le Soleil, et les étoiles, et la Lune, et d'autres grands satellites sont précisément "ronds", et pas d'une autre forme. Après tout, ils sont gros, ont une masse énorme. Leur propre force gravitationnelle - la gravité - tend à donner aux corps célestes la forme d'une boule.

Même si une force apparaissait, plus grande que la gravité, qui donnerait à la Terre la forme, disons, d'une valise, cela finirait toujours de la même manière : dès que l'action de cette force cesserait, la force gravitationnelle commencerait à recueillir la Terre en boule à nouveau, "tirant" les parties saillantes, jusqu'à ce que tous les points de la surface soient à égale distance du centre.

Continuons d'y penser...

Pas un ballon !

Au XVIIe siècle, le célèbre physicien et mathématicien Newton a fait l'hypothèse audacieuse que la Terre n'est pas du tout une boule, ou plutôt pas tout à fait une boule. Supposé - et mathématiquement prouvé.

Newton a "foré" (bien sûr, mentalement !) au centre de la planète deux canaux communicants : l'un depuis le pôle Nord, l'autre depuis l'équateur, et les a "remplis" d'eau. Les calculs ont montré que l'eau s'est déposée à différents niveaux. Après tout, dans un puits polaire, seule la gravité agit sur l'eau, et dans un puits équatorial, la force centrifuge s'y oppose toujours. Le scientifique a fait valoir que pour que les deux colonnes d'eau exercent la même pression sur le centre de la Terre, c'est-à-dire qu'elles aient un poids égal, le niveau d'eau dans le puits équatorial aurait dû être plus élevé - selon les calculs de Newton, par 1/230 du rayon moyen de la planète. En d'autres termes, la distance du centre à l'équateur est plus grande qu'au pôle.

Pour vérifier les calculs de Newton, l'Académie des sciences de Paris envoie deux expéditions en 1735-1737 : au Pérou et en Laponie. Les membres de l'expédition devaient mesurer les arcs du méridien - 1 degré chacun: l'un - aux latitudes équatoriales, au Pérou, l'autre - aux latitudes polaires, en Laponie. Après avoir traité les données de l'expédition, le chef de celle du nord, le géomètre Pierre-Louis Maupertuis, annonce que Newton a raison : la Terre est comprimée aux pôles ! Cette découverte de Maupertuis fut immortalisée par Voltaire dans... une épigramme :

Messager de la physique, brave marin,
Surmonter les montagnes et les mers.
Traînant un quadrant au milieu de la neige et des marécages,
Presque transformé en lopar.
Vous avez appris après de nombreuses pertes.
Ce que Newton savait sans quitter la porte.

En vain Voltaire était-il si caustique : comment la science peut-elle exister sans confirmation expérimentale de ses théories ?!

Quoi qu'il en soit, nous savons maintenant avec certitude que la Terre est aplatie aux pôles (si vous voulez, étirée à l'équateur). Il est cependant assez étiré : le rayon polaire est de 6357 km, et le rayon équatorial est de 6378 km, seulement 21 km de plus.

Ressemble à une poire?

Cependant, est-il possible d'appeler la Terre, sinon une boule, mais une boule « aplatie », c'est-à-dire un ellipsoïde de révolution ? Après tout, on le sait, son relief est inégal : il y a des montagnes, il y a aussi des dépressions. De plus, il est affecté par les forces d'attraction d'autres corps célestes, principalement le Soleil et la Lune. Que leur influence soit petite, mais la Lune est toujours capable de plier la forme de la coquille liquide de la Terre - l'océan mondial - de plusieurs mètres, créant des flux et des reflux. Ainsi - à différents points, les rayons de "rotation" sont différents !

De plus, au nord, il y a un océan "liquide" et au sud - un continent "solide" recouvert de glace - l'Antarctique. Il s'avère que la Terre n'a pas tout à fait la forme correcte, elle ressemble à une poire allongée jusqu'au pôle Nord. Et dans l'ensemble, sa surface est si complexe qu'elle ne se prête pas du tout à une description mathématique stricte. Par conséquent, les scientifiques ont proposé un nom spécial pour la forme de la Terre - le géoïde. Le géoïde est une figure stéréométrique irrégulière. Sa surface coïncide approximativement avec la surface de l'océan mondial et se poursuit sur le continent. La même « altitude au-dessus du niveau de la mer », qui est indiquée dans les atlas et les dictionnaires, est mesurée précisément à partir de cette surface du géoïde.

Eh bien, scientifiquement :

Géoïde(de l'autre grec γῆ - Terre et autre grec εἶδος - vue, littéralement - "quelque chose comme la Terre") - une surface fermée convexe coïncidant avec la surface de l'eau dans les mers et les océans dans un état calme et perpendiculaire à la direction de gravité en tout point de celui-ci. Un corps géométrique qui s'écarte d'une figure de révolution Un ellipsoïde de révolution et reflète les propriétés du potentiel de gravité sur la Terre (près de la surface terrestre), un concept important en géodésie.

1. Océan mondial
2. Ellipsoïde terrestre
3. Lignes transparentes
4. Corps de la Terre
5. Géoïde

Le géoïde est défini comme la surface équipotentielle du champ de gravité terrestre (surface plane), coïncidant approximativement avec le niveau moyen de l'eau de l'océan mondial dans un état non perturbé et maintenu conditionnellement sous les continents. La différence entre le niveau moyen réel de la mer et le géoïde peut atteindre 1 m.

Par définition d'une surface équipotentielle, la surface du géoïde est partout perpendiculaire au fil à plomb.

Un géoïde n'est pas un géoïde !

Pour être tout à fait honnête, il convient d'admettre qu'en raison de la différence de température dans différentes parties de la planète et de la salinité des océans et des mers, de la pression atmosphérique et d'autres facteurs, la surface de la surface de l'eau ne coïncide même pas en forme avec le géoïde, mais présente des déviations. Par exemple, à la latitude du canal de Panama, la différence entre les niveaux des océans Pacifique et Atlantique est de 62 cm.

De forts tremblements de terre affectent également la forme du globe. L'un de ces séismes de magnitude 9 s'est produit le 26 décembre 2004 en Asie du Sud-Est, à Sumatra. Roberto Sabadini et Giorgio Dalla Via, professeurs à l'Université de Milan, pensent qu'il a laissé une "cicatrice" sur le champ gravitationnel de la planète, provoquant un affaissement significatif du géoïde. Pour tester cette hypothèse, les Européens ont l'intention d'envoyer en orbite un nouveau satellite GOCE, équipé d'équipements modernes très sensibles. Nous espérons qu'il nous enverra bientôt des informations précises sur la forme de la Terre aujourd'hui.