Жердің шар тәрізді болуы – б.з.д. 5 ғасырында грек философтарымен айтылған ежелгі идея. Астрономиялық есептер, Магеллан саяхаты жердің дөңгелек екенін дәлелдеді.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Жердің шар тәрізді пішініне жуықтама
Approximation of the figure of Earth as a sphere
Жердің шар тәрізді пішіні немесе Жердің қисықтығы – Жердің пішінін шар ретінде жуықтаумен байланысты. Бұл тұжырымға ең алғашқы сілтемелер б.з.д. 5 ғасырға дейін барады, олар грек философтарының жазбаларында кездеседі. Б.з.д. 3 ғасырда эллиндік астрономия Жердің шамамен шар тәрізді пішінін физикалық факт ретінде бекітті және Жердің ұзындығын есептеп шығарды. Бұл білім ежелгі дүние жүзінде Соңғы Антикалық дәуірде және Орта ғасырларда біртіндеп қабылдана берді. Фердинанд Магеллан мен Хуан Себастьян Эльканоның (1519–1522) Жерді айналып өтуі Жердің шар тәрізділігін практикалық тұрғыдан дәлелдеді. Шар тәрізді Жер туралы түсінік бұрынғы, Жердің жалпақ екеніне сенуді ығыстырды: ерте Месопотамия мифологиясында әлем мұхитта жүзетін диск ретінде бейнеленген, үстінде жарты шар пішіндес аспан күмбезі болған, және бұл Анаксимандр мен Милеттік Гекатаевтың карталары сияқты ерте әлем карталарының негізін құрайды. Жердің пішіні туралы басқа да болжамдарға Авеста мен ежелгі парсы жазбаларында айтылған жеті қабатты зиккурат немесе ғарыштық тау жатады (жеті климатқа қараңыз). Жердің пішінін эллипсоид ретінде дәлірек сипаттау 17 ғасырда Исаак Ньютонның «Principia» еңбегінде сипатталды. 19 ғасырдың басында Жер эллипсоидінің жазықтығы 1/300 шамасында екені анықталды (Деламбр, Эверест). 1960 жылдан бері АҚШ Қорғаныс министрлігінің Дүниежүзілік геодезиялық жүйесі анықтаған қазіргі мәні 1/298,25-ке жуық.
Spherical Earth or Earth's curvature refers to the approximation of the figure of the Earth as a sphere. The earliest documented mention of the concept dates from around the 5th century BC, when it appears in the writings of Greek philosophers. In the 3rd century BC, Hellenistic astronomy established the roughly spherical shape of Earth as a physical fact and calculated the Earth's circumference. This knowledge was gradually adopted throughout the Old World during Late Antiquity and the Middle Ages. A practical demonstration of Earth's sphericity was achieved by Ferdinand Magellan and Juan Sebastián Elcano's circumnavigation (1519–1522). The concept of a spherical Earth displaced earlier beliefs in a flat Earth: In early Mesopotamian mythology, the world was portrayed as a disk floating in the ocean with a hemispherical sky dome above, and this forms the premise for early world maps like those of Anaximander and Hecataeus of Miletus. Other speculations on the shape of Earth include a seven layered ziggurat or cosmic mountain, alluded to in the Avesta and ancient Persian writings (see seven climes). The realization that the figure of the Earth is more accurately described as an ellipsoid dates to the 17th century, as described by Isaac Newton in Principia. In the early 19th century, the flattening of the earth ellipsoid was determined to be of the order of 1/300 (Delambre, Everest). The modern value as determined by the US DoD World Geodetic System since the 1960s is close to 1/298.25.
Себеп
Жердің массасы соншалық, гравитация күші оны шамамен шар пішінде ұстап тұрады. Оның шар пішінен ауытқуының басым бөлігі солтүстік-оңтүстік осі маңында айналудан туындаған центробегті күштің салдары. Бұл күш шарды біртіндеп жалпақ эллипсоидқа деформациялайды.
Earth is massive enough that the pull of gravity maintains its roughly spherical shape. Most of its deviation from spherical stems from the centrifugal force caused by rotation around its north south axis. This force deforms the sphere into an oblate ellipsoid.
Құрылу
Күн жүйесі ядролық синтез арқылы ауыр элементтер түзілген бір немесе бірнеше жұлдыздық жарылыстардың (суперновалардың) қалдықтарынан пайда болған шаң бұлтынан құралды. Электростатикалық әрекеттесу арқылы біріккен материяның ұсақ бөлшектері. Олардың массасы артқан сайын, гравитация күші одан да көп массаны жинап, соқтығысу кезіндегі потенциалдық энергияны жылу түрінде босатып, құлдырады. Протопланеталық дискіде қазіргі Жерге қарағанда радиоактивті элементтердің үлесі жоғары болды, себебі уақыт өте келе бұл элементтер ыдырады. Олардың ыдырауы алғашқы Жерді одан әрі қыздырып, Жердің ішкі жылуына үлесін қосуда. Алғашқы Жер көбінесе сұйық күйде болды. Айналмайтын, гравитациялық күшпен өзін-өзі тартатын сұйықтық үшін сфера – жалғыз тұрақты пішін. Жердің айналуынан туындаған сыртқы үдеу экваторда полюстерге қарағанда күшті (полюстерде ол нөлге тең), сондықтан сфера эллипсоидқа айналады, бұл айналатын сұйық дене үшін ең төменгі потенциалдық энергияға ие пішін. Бұл эллипсоид экваторда идеальды сферадан сәл кеңейген. Жердің пішіні де сәл тегіс емес, себебі ол әртүрлі тығыздыққа ие әртүрлі материалдардан тұрады, олар көлем бірлігіне әртүрлі гравитациялық күш түсіреді. Қызып, жаңа ғана пайда болған планетаның сұйық күйде болуы ауыр элементтердің ортаға шөгуіне, ал жеңіл элементтердің бетке жақындауына мүмкіндік береді, бұл процесс планеталық дифференциация деп аталады. Бұл құбылыс темір катастрофасы деп танылады; ең көп таралған ауыр элементтер – темір мен никель, олар қазір Жердің ядросын құрайды.
The Solar System formed from a dust cloud that was at least partially the remnant of one or more supernovas that produced heavy elements by nucleosynthesis. Grains of matter accreted through electrostatic interaction. As they grew in mass, gravity took over in gathering yet more mass, releasing the potential energy of their collisions and in falling as heat. The protoplanetary disk also had a greater proportion of radioactive elements than Earth today because, over time, those elements decayed. Their decay heated the early Earth even further, and continue to contribute to Earth's internal heat budget. The early Earth was thus mostly liquid. A sphere is the only stable shape for a non rotating, gravitationally self attracting liquid. The outward acceleration caused by Earth's rotation is greater at the equator than at the poles (where is it zero), so the sphere gets deformed into an ellipsoid, which represents the shape having the lowest potential energy for a rotating, fluid body. This ellipsoid is slightly fatter around the equator than a perfect sphere would be. Earth's shape is also slightly lumpy because it is composed of different materials of different densities that exert slightly different amounts of gravitational force per volume. The liquidity of a hot, newly formed planet allows heavier elements to sink down to the middle and forces lighter elements closer to the surface, a process known as planetary differentiation. This event is known as the iron catastrophe; the most abundant heavier elements were iron and nickel, which now form the Earth's core.
Кейінгі пішін өзгерістері мен әсерлері
Жер бетіндегі тау жыныстары қатып қалу үшін жеткілікті түрде суытқанмен, планетаның сыртқы қабаты әлі де сұйық күйде қалуға жететіндей ыстық. Энергия әлі де бөлініп тұр; жанартау және тектоникалық белсенділік тастарды төбелер мен тауларға итеріп, кальдералардан шығарып жарып тастайды. Метеорлар да соққы тудыратын кратерлер мен оларды қоршаған тік жарларды жасайды. Дегенмен, егер осы процестерден энергияның шығарылуы тоқтаса, олар уақыт өте келе тозып, эллипсоидтың ең төменгі потенциалдық энергия қисығына жақындап қайта оралады. Күн энергиясымен қозғалатын ауа райы суды, тастарды және топырақты жылжытып, Жердің пішінін толық дөңгелек емес етеді. Жер Күн мен Айдың Жерге қатысты қозғалысының күшіндегі өзгерістерге байланысты ең төменгі потенциалдық энергиясының пішіні күн сайын өзгереді. Осының нәтижесінде мұхит суларында толқындар пайда болады, олар өзгеретін потенциалмен еркін ағып жатады.
Though the surface rocks of Earth have cooled enough to solidify, the outer core of the planet is still hot enough to remain liquid. Energy is still being released; volcanic and tectonic activity has pushed rocks into hills and mountains and blown them out of calderas. Meteors also cause impact craters and surrounding ridges. However, if the energy release from these processes halts, then they tend to erode away over time and return toward the lowest potential energy curve of the ellipsoid. Weather powered by solar energy can also move water, rock, and soil to make Earth slightly out of round. Earth undulates as the shape of its lowest potential energy changes daily due to the gravity of the Sun and Moon as they move around with respect to Earth. This is what causes tides in the oceans' water, which can flow freely along the changing potential.