Как да докажем на дете, че Земята е кръгла, списание Popular Mechanics

1. Доказваме, че Земята е диск или топка

След това остава само да разберем дали земята има формата на диск или формата на топка.

Карти на Земята, които още не сте виждали

Пипалата на прогреса: как потреблението ни води до криза

2. Изберете между диск и сфера

За да отговорим на въпроса дали Земята е плоска или сферична, имаме нужда от: излезте от града, топка и мравка (бръмбар, калинка или хлебарка - по избор).

Първо, трябва да намерим висока, отделна конструкция на равен терен (например стълб на електропровод) и да тръгнем от нея. Точно като кораб в морето, опората няма да изчезне от поглед веднага, а постепенно - първо „краката“, след това средната част и накрая горната част с жиците.

Сега интерпретираме резултатите от наблюденията. Ако имахме работа с висока кула на самолет, тогава, отдалечавайки се, тя щеше да става все по-малка и по-малка, но дори и да остане едва забележима, би била напълно видима. На повърхността на сферата обектите постепенно изчезват от погледа.

Взимаме топка и засаждаме насекомо върху нея. Приближаваме топката много, много близо до очите, така че насекомото да е наполовина зад "хоризонта" - най-далечния видим ръб на топката. Ще се вижда само част от тялото на животното – както отдалеч се вижда само част от кулата. Сега можем спокойно да заключим, че живеем на повърхността на земята (с изключение на шегите) топка.

3. Още веднъж за топката

Друг чудесен начин да се уверите, че земята е кръгла, е да излезете на полето призори. Вземете часовник със себе си и застанете с лице към най-яркия край на небето. Веднага щом ръбът на Слънцето (или Луната - няма значение) се покаже под хоризонта, легнете на Земята и забележете часа. Погледнете в същата посока. За няколкосекунди, светилото отново ще изчезне зад хоризонта. Защо? Защото променихте ъгъла на наблюдение и за кратко Слънцето (или Луната) беше скрито от вас от изпъкналата повърхност на Земята.

Същото може да се направи при залез слънце или при гледане на залеза на луната, но само в обратен ред: първо наблюдавайте в легнало положение, а след това в изправено положение.

4. Определете размера на топката

За първи път обиколката на екватора е изчислена от библиотекаря на Александрийската библиотека Ератостен от Кирена. Древният мъдрец сравнява отклонението на Слънцето от зенита в един и същи ден от годината в два града, разположени на разстояние 800 километра един от друг - Александрия и Сиена.

Лесно е да хванете слънцето в зенита му: в този момент лъчите му дори падат на дъното на дълбоки ями (Ератостен се ръководи от кладенци), а предметите не хвърлят сенки. В същия ден Слънцето хвърли ясни лъчи върху Александрия, но не и върху Сиена. Отклони се от зенита със 7,2°. Седем градуса от 360 са два процента. Умножаваме 800 по 50 и получаваме 40 хиляди (километра): това е дължината на екватора, това се потвърждава и от съвременни измервания с висока точност.

Повтарянето на експеримента на Ератостен е доста просто, но ще трябва да привлечете помощта на приятели в друг град. Изчакайте момента, в който Слънцето е в зенита (можете да се откажете и да погледнете в интернет, можете да се ориентирате по слънчевия часовник - пръчка, забита в Земята. Когато сянката е най-къса, тогава Слънцето е най-близо до зенита). Над средната лента Слънцето никога не е в зенита си, но това няма значение. Важно е в момента, когато сянката от вашата пръчка достигне своя минимум, да се обадите на приятелите си в град, който се намира доста далеч от вас - от Москва, например, до Санкт Петербург, и да ги помолите да измерят дължината на сянката си (и височината на пръчката). Изчислете острия ъгъл между пръчката ивъображаема права линия от края на пръчката до края на сянката във вас и в далечен град. Освен това - чиста аритметика: трябва да се окаже около 40 хиляди километра.

5. Измерете отново размера на топката

Връщаме се към експериментите с часове и изгреви (залези). Ние не просто записахме времето: знаейки го и нашата собствена височина, можем да решим проблема с радиуса на земното кълбо.

Първо, нека намерим ъгъла, под който Земята се е обърнала в интервала между момента, в който сте видели ръба на изгряващото Слънце или Луната на зазоряване изправени и легнали. За да направите това, решете проста пропорция. Ако Земята се завърти на 360° за 24 часа, на какъв ъгъл се е завъртяла за времето, което сте записали? Пребройте и го наречете ъгъл α.

Представете си, че не сте вие паднали и станали. Вместо това двама души наблюдаваха изгрева: Иван 1 и Иван 2, на такова разстояние един от друг, че първият видя Слънцето по-късно от другия точно по едно и също време T. Два радиуса R към Иван 1 и Иван 2 образуват равнобедрен триъгълник с ъгъл α.

Допълнете радиуса към Иван 2 с отсечка, равна на вашата височина h, и свържете края му с точката, където стои Иван 1. Получаваме правоъгълен триъгълник с хипотенуза R + h и известен остър ъгъл. Малко тригонометрия - и изчисляваме радиуса на Земята.