На первых уроках природоведения вы узнали, что наша планета имеет форму шара...
Люди давно догадывались о шарообразности Земли. Величайший мыслитель древности Аристотель (IV век до нашей эры), наблюдая лунные затмения, подметил, что край земной тени, отбрасываемой на Луну, всегда имеет круглую форму. Это и позволяло ему судить о том, что Земля шарообразна. Теперь же, благодаря достижениям космической техники, все мы (и не раз) имели возможность любоваться величавой красотой земного шара по снимкам, сделанным из космоса.
Уменьшенным подобием Земли, ее миниатюрной моделью, является глобус. Узнать длину окружности
глобуса может каждый из вас: для этого нужно обернуть его нитью, а затем определить длину этой нити, и измерение сделано. Но огромную Землю по меридиану или экватору с мерной лентой не обойдешь. Да и в каком бы направлении мы ни стали измерять, на пути обязательно появятся непреодолимые препятствия в виде высоких гор, непроходимых болот, глубоких морей и океанов...
А можно ли узнать размеры Земли, не измеряя всей ее окружности? Конечно, можно.
Вы знаете, что в окружности 360 градусов. Поэтому, чтобы узнать длину окружности, в принципе достаточно измерить точно длину одного градуса и результат измерения умножить на 360.
Первое измерение Земли таким способом было произведено древнегреческим ученым Эратосфеном еще в III веке до нашей эры, жившим в Александрии (Египет).
Крупнейший город и порт на Средиземном море — Александрия, основанный македонскими завоевателями, привлекал ученых и путешественников из разных стран. У входа в Александрийскую гавань красовался гигантский маяк, названный одним из «семи чудес света». Его верхушка была видна далеко в море и служила надежным ориентиром для плывущих галер.
С юга по пустыне в Александрию приходили караваны верблюдов. От сопровождавших их Людей Эратосфен узнал,, что в городе Сиене (нынешнем Асуане) в день летнего солнцестояния Солнце в полдень видно над головой. Предметы в это время не дают никакой тени, а солнечные лучи проникают даже в самые глубокие колодцы. Стало быть, Солнце достигает точки зенита.
Путем астрономических наблюдений Эратосфен установил, что в этот же самый день в Александрии Солнце отстоит от зенита на 7,2°.
Александрия и Сиена находятся примерно на одном меридиане. И Эратосфен, будучи выдающимся геометром, прекрасно понимал, что разница высот полуденного Солнца в двух географических пунктах, лежащих на одном меридиане, равна числу градусов дуги между ними. Следовательно, дуга меридиана между Александрией и Сиеной равна все тем же 7,2°, что составляет 1/50 часть окружности.
Теперь, чтобы узнать, чему равна окружность Земли, оставалось измерить расстояние между городами и умножить его на 50. Но измерить это расстояние, пролегающее по пустыне, Эратосфену было не под силу.
Не могли измерить его и проводники торговых караванов. Они лишь знали, сколько времени тратят их верблюды на один переход, и считали, что от Сиены до Александрии 5000 египетских стадий. Значит, вся окружность Земли:
5000 X 50 = 250 000 стадий.
К сожалению, мы не знаем точную длину египетской стадии. По некоторым данным, она близка к 174,5 метра, что дает для земной окружности 43 625 километров.
Известно, что радиус в 6,28 раза меньше длины окружности. Радиус Земли, по Эратосфену, — 6943 километра.
Вот так более двух тысяч лет тому назад впервые были определены размеры земного шара.
По последним данным, средний радиус Земли составляет 6371 километр. Но почему средний? Ведь если Земля — шар, то все земные радиусы должны быть одинаковые? Об этом я расскажу дальше.