Земята има формата на топка, Интересни факти, митове, заблуди
Земята е кръгла. Сега всички знаят за това, млади и стари, но имаше времена, когато нашата планета се смяташе за плоска. Напредъкът на науката доведе до факта, че днес само луд може да се съмнява, че Земята е кръгла, а дори и това е малко вероятно.
Но всъщност нашата родна планета не е толкова кръгла, колкото си мислехме. Учените знаят този факт и той се използва активно за успешно решаване на проблеми в геодезията, сателитната навигация, астронавтиката, дори в астрофизиката и други науки. И така,Земята не е кръгла ? Да и не.
Ако погледнете Земята отдалеч, тя ще изглежда идеално кръгла и наблюдател на Земята, който не се интересува от високата точност на измерванията (какво общо имат измерванията с това, ще бъде обсъдено по-късно), може да смята планетата за кръгла. В този случай средният земен радиус ще бъде 6371,3 km. Но ако ние, след като сме приели формата на Земята като идеална топка, започнем да правим точни измервания на координатите на точките на нейната повърхност, тогава няма да успеем. Въпросът е, че ние не живеем върху идеално кръгла топка.
Формата на Земята може да бъде описана по два основни и няколко производни начина. В повечето случаи формата на нашата планета може да се приеме или като елипсоид на въртене, или като геоид. Интересно е, че първият лесно се описва математически, а вторият не е описан по принцип по никакъв начин - за определяне на повече или по-малко точната форма на геоида (а оттам и на Земята като цяло) се използват практически измервания на гравитацията в различни точки на повърхността на планетата.
С елипсоида на революцията всичко е повече или по-малко ясно - тази фигура прилича на топка, сплескана отгоре и отдолу. Тази форма на Земята е съвсем разбираема - поради нейното въртене на екватора възникват центробежни сили, докато на полюсите на тезиникаква сила. В резултат на въртене и центробежни сили по протежение на екватора, Земята е станала „дебела“: екваториалният диаметър на планетатае приблизително 50 км по-голям от полярния.
Геоидът е изключително сложна фигура и съществува само на теория, но на практика не може нито да се види, нито да се „почувства“. Геоидът може да се разглежда като повърхност, във всяка точка от която силата на гравитацията има строго вертикална посока. Ако Земята беше правилна топка, равномерно пълна с някакво вещество, тогава във всяка точка от нея отвесът щеше да „изглежда“ точно в центъра на топката. Въпросът обаче се усложнява от факта, че плътността на нашата планета не е еднаква: тежките скали са концентрирани някъде, а някъде има празнини, планини и падини, морета и равнини са разпръснати по цялата повърхност. И всичко това променя гравитационния потенциал в тази конкретна точка.
Ако измерите гравитацията на сто километра от планините, тогава отвесът (тежест на връв) ще се отклони в тяхната посока. Това отклонение от вертикалата е незабележимо за окото, но лесно се открива от инструментите. И такава картина се наблюдава навсякъде - някъде отклоненията на отвеса са по-големи, някъде по-малко. И помним, че повърхността на геоида винаги е перпендикулярна на отвеса, откъдето става ясно, че геоидът е не само сложна фигура, но и хитра. Можете да си го представите по следния начин - трябва да оформите топка от глина, след това да я стиснете от двете страни, за да образувате сплескана форма, след което да направите вдлъбнатини и неравности върху получения елипсоид с пръсти. Такава смачкана сплескана топкаще покаже най-реалистично формата на Земята.
Изобщо, защо е необходимо да знаем формата на нашата планета толкова точно? Защо да усложняваме картината с елипсоиди на въртене и геоид? Има спешна нужда от това - фигури, близки до геоида,помагат за създаване на най-точните координатни мрежи. Нито геодезически проучвания, нито астрономически изследвания, нито системи за сателитна навигация GPS и GLONASS (означава „параметри на Земята от 1990 г.“) могат да се извършват и съществуватбез да се определи точната форма на Земята.
В момента в света има няколко двумерни и тримерни координатни системи със световно значение и няколко десетки местни координатни системи. Всеки от тях има своя собствена форма на Земята, което води до някои разлики в координатите, определени от различни системи. Интересното е, че за да се изчислят координатите на точки, разположени на територията на една държава, е по-удобно да се вземе формата на нашата планета като така наречения референтен елипсоид и това е установено на най-високо законодателно ниво.
Ако говорим за България и страните от ОНД, то на тези територии формата на Земята се описва от елипсоида на Красовски, определен през 1940 г. Въз основа на тази фигура са създадени местни (SK-42, SK-63, PZ-90) и чуждестранни (Hanoi 1972, Afgooye) координатни системи, които се използват за научни и практически цели и до днес. Интересното е, че системата PZ-90, на която разчита GLONASS, превъзхожда по своята точност подобна система WGS84, която е взета за основа на GPS.
И така,формата на Земята е различна от топката, доближаваща се до елипсоида на революцията. И, както виждаме, въпросът за формата на нашата планета съвсем не е празен - нейното точно определение дава на учените мощен инструмент за изчисляване на координатите на земните и небесните тела. Това е важно за морската и космическа навигация, за геодезията, строителството и много други области на човешката дейност.