Bumi itu bulat - itu pengetahuan umum. Apa lagi yang kita ketahui tentang bentuk dan ukurannya? Siapa di antara kita yang akan mengingat berapa kilometer keliling bumi di sepanjang garis khatulistiwa? Bagaimana dengan meridian? Siapa yang tahu kapan dan bagaimana keliling bumi pertama kali diukur? Sementara itu, fakta-fakta ini sangat menarik.

Untuk pertama kalinya keliling bumi diukur dengan nama Eratosthenes, yang tinggal di kota Siena. Pada saat itu, para ilmuwan sudah mengetahui bahwa Bumi berbentuk bulat. Menonton benda langit di waktu yang berbeda hari, Eratosthenes memperhatikan bahwa pada saat yang sama matahari, yang diamati dari Syene, terletak tepat di zenit, sedangkan di Alexandria pada hari dan jam yang sama ia menyimpang dengan sudut tertentu.

Pengamatan dilakukan setiap tahun di Izmeriv sudut yang diberikan menggunakan instrumen astronomi, ilmuwan menemukan bahwa itu adalah 1/50 dari lingkaran penuh.

Seperti yang Anda ketahui, lingkaran penuh adalah 360 derajat. Dengan demikian, cukup untuk mengetahui tali busur sudut 1 derajat (yaitu, jarak antara titik-titik di permukaan bumi yang terletak pada sinar dengan jarak sudut di antara mereka 1 derajat). Maka nilai yang dihasilkan harus dikalikan dengan 360.

Mengambil jarak antara kota Alexandria dan Syene (5.000 stadia Mesir) sebagai panjang tali busur, dan dengan asumsi bahwa kota-kota ini terletak pada meridian yang sama, Eratosthenes membuat perhitungan yang diperlukan dan menamai sosok yang sama dengan keliling Bumi - 252.000 stadion Mesir.

Untuk saat itu, pengukuran ini cukup akurat, karena tidak ada metode yang dapat diandalkan untuk mengukur jarak antar kota, dan jalur dari Syene ke Alexandria diukur dengan kecepatan karavan unta.

Selanjutnya para ilmuwan negara lain berulang kali diukur dan disempurnakan nilainya yaitu keliling bumi. Pada abad ke-17, seorang ilmuwan Belanda bernama Sibelius menemukan cara untuk mengukur jarak menggunakan teodolit pertama - instrumen geodetik khusus. Metode ini disebut triangulasi dan didasarkan pada konstruksi sejumlah besar segitiga dengan pengukuran dasar masing-masing.

Metode triangulasi masih digunakan sampai sekarang, seluruh permukaan bumi hampir terbagi dan ditarik menjadi segitiga besar.

Ilmuwan Rusia juga berkontribusi pada studi ini. Pada abad ke-19, keliling bumi diukur dalam penelitian yang dipimpin oleh V. Ya. Struve.

Sampai pertengahan abad ke-17, Bumi dianggap sebagai bola bentuk yang benar. Tapi kemudian beberapa fakta terakumulasi, menunjukkan penurunan kekuatan gravitasi dari ekuator ke kutub. Para ilmuwan dengan sengit memperdebatkan alasannya, yang paling masuk akal adalah teori kompresi Bumi dari kutub.

Untuk menguji hipotesis ini, Akademi Prancis menyelenggarakan dua ekspedisi independen (tahun 1735 dan 1736), yang mengukur panjang derajat khatulistiwa dan kutub, masing-masing, di Peru dan Lapland. Di khatulistiwa, derajatnya ternyata lebih pendek!

Selanjutnya, pengukuran lain yang lebih akurat menegaskan bahwa lingkar kutub Bumi adalah 21,4 km lebih pendek dari khatulistiwa.

Saat ini, pengukuran presisi tinggi telah dilakukan menggunakan metode terbaru penelitian dan peralatan modern. Di negara kita, data yang diperoleh oleh ilmuwan Soviet A. A. Izotov dan F. N. Krasovsky secara resmi disetujui Menurut penelitian ini, keliling planet kita di sepanjang khatulistiwa adalah 40075,7 kilometer, sepanjang meridian - 40008,55 km. Jari-jari khatulistiwa dunia (disebut. sumbu semi-mayor) sama dengan 6378245 meter, kutub (sumbu kecil) - 6356863 meter.

510 juta persegi. kilometer, yang hanya 29% milik tanah. Volume "bola" bumi - 1083 miliar meter kubik. kilometer. Massa planet kita ditandai dengan angka 6x10^21 ton. Dari jumlah tersebut, sekitar 7% merupakan sumber daya air.

Hari ini, setiap siswa yang belum melewatkan pelajaran geografi akan dapat menjawab pertanyaan yang diajukan dalam judul artikel. Panjang khatulistiwa hanya lebih dari empat puluh ribu kilometer. Tetapi jauh dari selalu orang memiliki informasi ini, jadi pertama-tama kita akan terjun ke dalam sejarah.

Bumi berdiri di atas tiga tiang...

Masih subuh peradaban manusia, di era Neolitik, orang mulai memikirkan struktur dunia di sekitar mereka, struktur Bumi. Dalam banyak hal, ide-ide mereka didasarkan pada mitologi, yang dengannya upaya dilakukan untuk menjelaskan fenomena dan gerakan alam. benda-benda langit. Karena kekurangan sumber tertulis sejarawan modern tidak dapat mengatakan dengan akurat apa yang dipikirkan orang Neolitik tentang struktur Bumi. Namun, kemudian, setelah ditemukannya tanda-tanda yang memungkinkan Anda untuk berhemat kebijaksanaan kuno, menjadi mungkin untuk membuat seluruh risalah ilmiah. Dan dalam salah satu teks India kuno, teori itu tercermin, yang menurutnya Bumi datar bertumpu pada tiga paus raksasa, dan paus berenang di lautan. Apa yang menjadi sandaran lautan tidak dilaporkan dalam risalah. Tapi apa yang bisa kita katakan tentang orang-orang kuno, jika bahkan hari ini di AS, seolah-olah membenarkan kata-kata Mikhail Zadornov, ada "Masyarakat bumi datar", yang anggotanya membela sudut pandang mereka, dan seluruh program luar angkasa dijelaskan oleh konspirasi global!

Dari geosentris...

Namun, dengan perkembangan ilmu pengetahuan, tiga paus tidak lagi memuaskan para ilmuwan, dan di Yunani kuno sebuah teori muncul yang menyatakan bahwa Bumi, yang berbentuk bola, berada di pusat alam semesta, dan Matahari, Bulan, dan bintang-bintang berputar di sekitarnya. Ahli astronomi kuno yang luar biasa, Ptolemy, juga menganut sudut pandang ini.

... dengan teori heliosentris tentang struktur tata surya

Meskipun teori ini langkah besar ke depan, itu tidak dapat menjelaskan semua perubahan yang terlihat di langit berbintang, sehingga teori heliosentris dikembangkan secara paralel dengan teori geosentris, tetapi bertahun-tahun berlalu sampai astronom Polandia Nicolaus Copernicus dapat membuktikan validitasnya.

Khatulistiwa

Penerapan teori heliosentris memungkinkan untuk mendefinisikan konsep seperti "khatulistiwa". Ini adalah garis khayal yang membentang di sepanjang permukaan Bumi dalam bidang yang melewati pusatnya dan tegak lurus terhadap sumbu rotasi planet. Tetapi jika kita mengetahui definisinya, maka perdebatan sejauh ini tentang berapa lama garis khatulistiwa belum surut. Untuk mengukur nilai ini, tanpa instrumen modern, orang setidaknya harus mencapai garis ini.

pelaut pertama

Untuk pertama kalinya, navigasi muncul di Laut Mediterania dan merupakan navigasi pantai, yaitu, di sepanjang pantai, tanpa kehilangan pandangan. Namun, Fenisia segera belajar untuk menentukan posisi kapal mereka dengan bintang-bintang dan mampu melepaskan diri dari pantai. Setelah melewati Pilar Hercules (Selat Gibraltar), mereka memasuki Samudra Atlantik, melintasi khatulistiwa dan mengelilingi Afrika. Salah satu bukti perjalanan tersebut adalah White Lady of Brandberg yang terkenal, lukisan gua di Namibia. Namun, mencapai perbatasan antara belahan bumi utara dan selatan masih tidak memungkinkan kita untuk menentukan berapa panjang khatulistiwa.

Zaman Penemuan

Segera orang-orang menjadi begitu bersahabat dengan laut-samudera sehingga mereka mulai berenang semakin jauh dari pantai asal mereka. Penemuan keras dari tanah baru diikuti dan rute laut: Amerika, jalan air ke India, Australia. Dan akhirnya, yang pertama perjalanan keliling dunia Magellan. Ini navigator Portugis pertama memutuskan untuk mencari tahu berapa panjang khatulistiwa sebenarnya. Dan dia memimpin ekspedisi, yang mengatur sendiri tugas mengelilingi dunia. Tapi itu semua lelucon. Ferdinand Magellan benar-benar melakukan perjalanan keliling dunia, tetapi tidak sepenuhnya di sepanjang garis khatulistiwa, tetapi sesuai dengan geografi lautan yang diizinkan.

Dari pelancong hingga ilmuwan

Karena agak sulit untuk menentukan nilai seperti panjang khatulistiwa dengan pengukuran langsung "di tanah", beberapa ilmuwan memutuskan untuk menemukan angka yang diinginkan menggunakan perhitungan matematis. Matematikawan Yunani kuno Eratosthenes adalah orang pertama yang melakukan pekerjaan semacam itu. Atas undangan raja Mesir Ptolemy III, ia pindah ke Alexandria, di mana ia segera menjadi penjaga perpustakaannya. Setelah menghabiskan seri eksperimen kompleks dan perhitungannya, ia menentukan bahwa panjang ekuator bumi adalah 252.000 stadia. Sejak Eratosthenes tinggal dan bekerja di Alexandria, ia menggunakan panggung Mesir. Jika kita menerjemahkannya ke dalam kilometer yang kita kenal, maka panjang khatulistiwa akan menjadi 39.690 kilometer, yang cukup dekat dengan nilai asli. Kesalahannya kurang dari 1 persen, untuk waktu itu akurasi perhitungan yang menakjubkan.

Panjang Bumi di khatulistiwa menurut pandangan ilmuwan modern

Tahun berlalu, berabad-abad. Alat dan teknik pengukuran yang lebih baik. Umat ​​manusia pergi ke luar angkasa dan mampu menciptakan peta terperinci permukaan bumi. Dengan demikian, panjang khatulistiwa ditentukan lebih akurat. Garis lintang nol membentang di sepanjang permukaan bumi, yang memiliki perbedaan ketinggian relatif terhadap tingkat lautan dunia dari 10.994 meter (Challenger Abyss, Palung Mariana) hingga 8.848 meter (Gunung Chomolungma). Dan meskipun perubahan ketinggian yang begitu tajam tidak diamati secara langsung di khatulistiwa, hal itu masih membuat sangat sulit untuk mengukur panjangnya. Oleh karena itu, untuk perhitungan diambil jari-jari rata-rata Bumi, yang menurut standar geofisika WGS-84, adalah 6378 kilometer 137 meter, yang memberikan panjang khatulistiwa 40.075 km.

Apakah panjang khatulistiwa merupakan nilai konstan?

Dan sekarang mari kita coba menjawab pertanyaan tentang apa alasan perbedaan nilai panjang khatulistiwa antara ilmuwan modern dan Eratosthenes. Mungkin intinya bukan hanya pada ketidaksempurnaan alat ukur? Bagaimana jika khatulistiwa semakin panjang? Ilmuwan modern menganut teori struktur Bumi dan pergeseran benua berdasarkan lempeng tektonik. Namun, pada tahun 1968, ahli geologi Soviet Vladimir Larin mengajukan teori struktur hidrida inti bumi. Dia menyarankan bahwa zat dari mana planet kita terbentuk mengandung sejumlah besar atom hidrogen. Itu bereaksi dengan besi dan nikel, yang membentuk inti bumi, menghasilkan pembentukan hidrida dari unsur-unsur ini. Hasil dari proses internal di perut planet ada pemanasan bertahap inti dan pelepasan hidrogen. Ini mengarah pada penurunan kepadatan dan, karenanya, peningkatan ukuran Bumi. Teori ini tidak hanya lebih lengkap menjelaskan "hanyutan" benua, tetapi juga memungkinkan Anda untuk menjelaskan pembentukan endapan mineral, terutama hidrokarbon. Jadi sangat mungkin minyak, gas, batu bara memiliki asal abiogenik, dan sintesis mereka di perut planet ini masih berlangsung. Selain itu, konfirmasi pekerjaan ilmuwan Soviet juga ditemukan dalam mitos Zoroaster kuno, di mana dikatakan bahwa untuk meningkatkan permukaan Bumi, para dewa meningkatkan ukurannya tiga kali lipat sepertiga. Teori ini, antara lain, memungkinkan untuk menjelaskan dan kepunahan massal untuk waktu yang singkat banyak spesies hewan purba, yang disebut pembantaian Trias. Hal yang paling menarik adalah bahwa peningkatan radius planet terjadi pada saat ini, sekitar dua sentimeter per tahun. Hal ini dikonfirmasi oleh pengukuran rutin para ilmuwan, tetapi sebelumnya hasil ini tidak dapat dijelaskan, kecuali penyerapan debu dari Bumi oleh Bumi. luar angkasa. Jadi seiring waktu, panjang khatulistiwa akan bertambah.

Semua orang tahu bahwa planet Bumi memiliki bentuk bulat. Tetapi hanya sedikit orang yang bisa mengatakan berapa ukuran planet ini. Berapa keliling bumi di sepanjang garis khatulistiwa atau di sepanjang meridian? Berapa diameter bumi? Kami akan mencoba menjawab pertanyaan-pertanyaan ini sedetail mungkin.

Pertama, mari kita lihat konsep dasarnya, yang akan kita jumpai saat menjawab pertanyaan tentang keliling bumi.

Apa yang disebut khatulistiwa? Ini adalah garis melingkar yang mengelilingi planet dan melewati pusatnya. Garis khatulistiwa tegak lurus terhadap sumbu rotasi bumi. Itu sama jauhnya dari satu dan kutub lainnya. Garis khatulistiwa membagi planet menjadi dua belahan yang disebut Utara dan Selatan. Ia memainkan peran besar dalam menentukan zona iklim di planet ini. Semakin dekat ke khatulistiwa, semakin panas iklimnya, karena wilayah ini semakin banyak sinar matahari.

Apa itu meridian? Ini adalah garis yang membagi seluruh dunia. Ada 360 dari mereka, yaitu, masing-masing bagian di antara mereka sama dengan satu derajat. Meridian berjalan melalui kutub planet ini. Meridian digunakan untuk menghitung garis bujur geografis. Hitung mundur dimulai dari meridian nol, yang juga disebut meridian Greenwich, karena melewati Observatorium Greenwich di Inggris. Garis bujur disebut timur atau barat - tergantung arah hitung mundurnya.

Zaman kuno

Keliling bumi pertama kali diukur dalam Yunani kuno. Itu adalah Eratosthenes matematikawan dari kota Siena. Saat itu sudah diketahui bahwa planet tersebut berbentuk bulat. Eratosthenes mengamati Matahari dan memperhatikan bahwa matahari pada waktu yang sama saat diamati dari Syene terletak tepat di zenith, dan di Alexandria memiliki sudut deviasi.

Pengukuran ini dilakukan oleh Eratosthenes pada hari titik balik matahari di periode musim panas. Ilmuwan mengukur sudut dan menemukan bahwa nilainya adalah 1/50 dari seluruh lingkaran, sama dengan 360 derajat. Mengetahui tali busur dari sudut satu derajat, itu harus dikalikan dengan 360. Kemudian Eratosthenes mengambil jarak antara dua kota (Siena dan Alexandria) sebagai panjang tali busur, diasumsikan bahwa mereka berada pada meridian yang sama, membuat perhitungan dan disebut angka 252 ribu tahapan. Angka ini berarti keliling bumi.

Untuk saat itu, pengukuran seperti itu dianggap akurat, karena tidak ada cara untuk mengukur keliling bumi dengan lebih akurat. Ilmuwan modern mengakui bahwa nilai yang dihitung oleh Eratosthenes ternyata cukup akurat, terlepas dari kenyataan bahwa:

• dua kota ini - Siena dan Alexandria tidak terletak di meridian yang sama;
• ilmuwan kuno menerima angka berdasarkan hari perjalanan unta, namun mereka tidak berjalan dalam garis lurus sempurna;
• tidak diketahui alat apa yang digunakan ilmuwan untuk mengukur sudut;
• tidak jelas stadion apa yang digunakan Eratosthenes.

Namun, para ilmuwan masih berpendapat tentang keakuratan dan keunikan metode Eratosthenes, yang pertama kali mengukur diameter Bumi.

Pada Abad Pertengahan

Pada abad ke-17, seorang ilmuwan Belanda bernama Sibelius menemukan metode untuk menghitung jarak menggunakan theodolite. Ini perangkat khusus untuk mengukur sudut digunakan dalam geodesi. Metode Sibelius disebut triangulasi, terdiri dari membangun segitiga dan mengukur alasnya.

Triangulasi masih dipraktekkan sampai sekarang. Para ilmuwan secara kondisional membagi seluruh permukaan dunia menjadi bagian-bagian segitiga.

studi Rusia

Ilmuwan dari Rusia pada abad ke-19 juga turut andil dalam masalah pengukuran panjang khatulistiwa. Penelitian dilakukan di Observatorium Pulkovo. Prosesi dipimpin oleh V. Ya Struve.

Jika sebelumnya Bumi dianggap bola bentuk sempurna, kemudian fakta-fakta terakumulasi, yang menurutnya gaya gravitasi menurun dari khatulistiwa ke kutub. Para ilmuwan telah mencoba menjelaskan fenomena ini. Ada beberapa teori. Yang paling populer dari mereka dianggap teori kompresi Bumi dari kedua kutub.

Untuk menguji validitas hipotesis, Akademi Prancis mengadakan ekspedisi pada tahun 1735 dan 1736. Akibatnya, para ilmuwan mengukur panjang derajat khatulistiwa dan kutub di dua titik di dunia - di Peru dan Lapland. Ternyata di khatulistiwa derajatnya lebih pendek. Dengan demikian, mereka menemukan bahwa keliling kutub Bumi kurang dari keliling di sepanjang khatulistiwa sebesar 21,4 kilometer.

Hari ini, setelah penelitian yang jelas dan akurat, telah ditetapkan bahwa keliling Bumi di sepanjang khatulistiwa adalah 40075,7 km, dan sepanjang meridian - 40008,55 km.

Diketahui juga bahwa:

• sumbu semi-utama Bumi (jari-jari planet di sepanjang khatulistiwa) adalah 6378245 meter;
• jari-jari kutub, yaitu semisumbu minor, adalah 6356863 meter.

Ilmuwan menghitung luas permukaan bumi dan ditentukan angka 510 juta meter persegi. km. Tanah menempati 29% dari area ini. Volume planet biru adalah 1083 miliar meter kubik. km. Massa planet ditentukan oleh angka 6x10^21 ton. Bagian air dalam nilai ini adalah 7%.

Video

Saksikan eksperimen menarik yang menunjukkan bagaimana Eratosthenes berhasil menghitung keliling Bumi.

Tidak mendapatkan jawaban atas pertanyaan Anda? Sarankan topik kepada penulis.

Semua orang tahu bahwa planet Bumi memiliki bentuk bulat. Tetapi hanya sedikit orang yang bisa mengatakan berapa ukuran planet ini. Berapa keliling bumi di sepanjang garis khatulistiwa atau di sepanjang meridian? Berapa diameter bumi? Kami akan mencoba menjawab pertanyaan-pertanyaan ini sedetail mungkin.

Pertama, mari kita lihat konsep dasarnya, yang akan kita jumpai saat menjawab pertanyaan tentang keliling bumi.

Apa yang disebut khatulistiwa? Ini adalah garis melingkar yang mengelilingi planet dan melewati pusatnya. Garis khatulistiwa tegak lurus terhadap sumbu rotasi bumi. Itu sama jauhnya dari satu dan kutub lainnya. Garis khatulistiwa membagi planet menjadi dua belahan yang disebut Utara dan Selatan. Ini memainkan peran penting dalam menentukan zona iklim di planet ini. Semakin dekat dengan garis khatulistiwa, semakin panas iklimnya, karena daerah ini mendapatkan lebih banyak sinar matahari.

Apa itu meridian? Ini adalah garis yang membagi seluruh dunia. Ada 360 dari mereka, yaitu, masing-masing bagian di antara mereka sama dengan satu derajat. Meridian berjalan melalui kutub planet ini. Meridian digunakan untuk menghitung garis bujur geografis. Hitung mundur dimulai dari meridian nol, yang juga disebut meridian Greenwich, karena melewati Observatorium Greenwich di Inggris. Garis bujur disebut timur atau barat - tergantung arah hitung mundurnya.

Zaman kuno

Lingkar bumi pertama kali diukur di Yunani kuno. Itu adalah Eratosthenes matematikawan dari kota Siena. Saat itu sudah diketahui bahwa planet tersebut berbentuk bulat. Eratosthenes mengamati Matahari dan memperhatikan bahwa matahari pada waktu yang sama saat diamati dari Syene terletak tepat di zenith, dan di Alexandria memiliki sudut deviasi.

Pengukuran ini dilakukan oleh Eratosthenes pada hari titik balik matahari di musim panas. Ilmuwan mengukur sudut dan menemukan bahwa nilainya adalah 1/50 dari seluruh lingkaran, sama dengan 360 derajat. Mengetahui tali busur dari sudut satu derajat, itu harus dikalikan dengan 360. Kemudian Eratosthenes mengambil jarak antara dua kota (Siena dan Alexandria) sebagai panjang tali busur, diasumsikan bahwa mereka berada pada meridian yang sama, membuat perhitungan dan disebut angka 252 ribu tahapan. Angka ini berarti keliling bumi.

Untuk saat itu, pengukuran seperti itu dianggap akurat, karena tidak ada cara untuk mengukur keliling bumi dengan lebih akurat. Ilmuwan modern mengakui bahwa nilai yang dihitung oleh Eratosthenes ternyata cukup akurat, terlepas dari kenyataan bahwa:

• dua kota ini - Siena dan Alexandria tidak terletak di meridian yang sama;
• ilmuwan kuno menerima angka berdasarkan hari perjalanan unta, namun mereka tidak berjalan dalam garis lurus sempurna;
• tidak diketahui alat apa yang digunakan ilmuwan untuk mengukur sudut;
• tidak jelas stadion apa yang digunakan Eratosthenes.

Namun, para ilmuwan masih berpendapat tentang keakuratan dan keunikan metode Eratosthenes, yang pertama kali mengukur diameter Bumi.

Pada Abad Pertengahan

Pada abad ke-17, seorang ilmuwan Belanda bernama Sibelius menemukan metode untuk menghitung jarak menggunakan theodolite. Ini adalah instrumen khusus untuk mengukur sudut. digunakan dalam geodesi. Metode Sibelius disebut triangulasi, terdiri dari membangun segitiga dan mengukur alasnya.

Triangulasi masih dipraktekkan sampai sekarang. Para ilmuwan secara kondisional membagi seluruh permukaan dunia menjadi bagian-bagian segitiga.

studi Rusia

Ilmuwan dari Rusia pada abad ke-19 juga turut andil dalam masalah pengukuran panjang khatulistiwa. Penelitian dilakukan di Observatorium Pulkovo. Prosesi dipimpin oleh V. Ya Struve.

Jika sebelumnya Bumi dianggap sebagai bola dengan bentuk yang ideal, kemudian fakta-fakta terakumulasi, yang menurutnya gaya tarik bumi menurun dari khatulistiwa ke kutub. Para ilmuwan telah mencoba menjelaskan fenomena ini. Ada beberapa teori. Yang paling populer dari mereka dianggap teori kompresi Bumi dari kedua kutub.

Untuk menguji kebenaran hipotesis, Akademi Prancis mengadakan ekspedisi pada tahun 1735 dan 1736. Akibatnya, para ilmuwan mengukur panjang derajat khatulistiwa dan kutub di dua titik di dunia - di Peru dan Lapland. Ternyata di khatulistiwa derajatnya lebih pendek. Dengan demikian, mereka menemukan bahwa keliling kutub Bumi kurang dari keliling di sepanjang khatulistiwa sebesar 21,4 kilometer.

Hari ini, setelah penelitian yang jelas dan akurat, telah ditetapkan bahwa keliling Bumi di sepanjang khatulistiwa adalah 40075,7 km, dan sepanjang meridian - 40008,55 km.

Diketahui juga bahwa:

• sumbu semi-utama Bumi (jari-jari planet di sepanjang khatulistiwa) adalah 6378245 meter;
• jari-jari kutub, yaitu semisumbu minor, adalah 6356863 meter.

Ilmuwan menghitung luas permukaan bumi dan ditentukan angka 510 juta meter persegi. km. Tanah menempati 29% dari area ini. Volume planet biru adalah 1083 miliar meter kubik. km. Massa planet ditentukan oleh angka 6x10^21 ton. Bagian air dalam nilai ini adalah 7%.

Video

Saksikan eksperimen menarik yang menunjukkan bagaimana Eratosthenes berhasil menghitung keliling Bumi.

A. Sokolovsky

Geometri (Yunani Kuno: Geo - "bumi", -Metron "pengukuran") arti asli dari kata itu adalah - pengukuran Bumi. Hari ini, geometri memiliki lebih banyak pengertian luas: adalah cabang matematika yang berhubungan dengan pertanyaan tentang bentuk, ukuran, posisi relatif dalam ruang dan sifat-sifat ruang. Geometri muncul secara independen dalam serangkaian budaya awal sebagai disiplin pengetahuan praktis berkaitan dengan panjang, luas, volume, dengan unsur-unsur ilmu matematika formal.

Satuan panjang modern

Unit pengukuran modern terkait dengan ukuran planet kita.

Meter

Meter awalnya dirancang untuk menjadi sepersepuluh juta (1/10,000000) dari sebuah kuadran, jarak antara Khatulistiwa dan Kutub Utara. Dengan kata lain, meter didefinisikan sebagai 1/10,000000 jarak dari ekuator bumi ke kutub Utara diukur pada permukaan lingkaran (ellipsoid) Bumi melalui garis bujur Paris.

Menggunakan nilai yang diberikan, lingkaran itu sempurna bumi bulat harus tepat 40.000.000 meter (atau 40.000 km). Tetapi karena bentuk bola dunia bukanlah lingkaran yang sempurna, tetapi lebih seperti ellipsoid, hari ini nilai resmi keliling bumi di sepanjang garis bujur adalah 40.007,86 km.

Mil laut

Mil laut di dasar keliling planet Bumi. Jika Anda membagi keliling Bumi dengan 360 derajat dan kemudian membagi setiap derajat dengan 60 menit, Anda mendapatkan 21.600 menit busur.

1 mil laut didefinisikan sebagai 1 menit busur (keliling bumi). Satuan ukuran ini digunakan oleh semua negara untuk transportasi udara dan laut. Menggunakan 40.007,86 km menurut keliling resmi planet kita, kita mendapatkan nilainya mil laut dalam kilometer: 1.852 km (40.007.86 / 21600)

Unit pengukuran kuno menunjukkan bahwa nenek moyang kita mampu mengukur ukuran planet kita dengan akurasi yang sempurna...

Mengukur keliling bumi

Berikut cara sederhana untuk mengukur keliling (dan diameter) Bumi yang kemungkinan besar digunakan astronom kuno.

Metode ini didasarkan pada pemahaman bahwa Bumi, seperti Matahari dan Bulan, juga berbentuk bulat dan bahwa bintang-bintang sangat jauh dari planet kita (kecuali Matahari), dan mereka berputar di sekitar titik tertentu di atas Bumi. ufuk utara (Kutub Utara).

Tembakan eksposur panjang menunjukkan pergerakan bintang di sekitar kutub utara.

Proses pengukuran harus dilakukan di tempat-tempat dengan visibilitas langit yang baik, seperti daerah gurun, jauh dari pemukiman.

Pada malam yang sama, 2 astronom di dua tempat berbeda (A dan B), berpisah jarak yang diketahui(sehingga akan mudah untuk mengukur keliling bumi mengetahui jarak antara titik yang terletak ratusan kilometer dari satu sama lain), mereka akan mengukur sudut di atas cakrawala (menggunakan astrolabe dengan garis tegak lurus memberikan garis vertikal) dari a bintang tertentu ke lokasinya di langit malam di atas cakrawala.

Pilihan yang ideal adalah Bintang, yang dekat dengan sumbu langit Kutub Utara (menunjukkan pusat sumbu rotasi bumi). Hari ini Bintang Utara akan menjadi pilihan terbaik Namun, ribuan tahun yang lalu, karena presesi (rotasi poros bumi), Bintang Utara tidak berada di wilayah Kutub Utara (lihat gambar di bawah).

Presesi - rotasi poros bumi selama 26.000 tahun

Meskipun Polaris terletak di dalam kutub utara dalam setengah lingkaran, hal ini tidak selalu terjadi. Sumbu rotasi bumi mengalami osilasi lambat, yang dikenal sebagai presesi, selama periode 26.000 tahun, di sekitar orbitnya yang tegak lurus mengelilingi Matahari, menyebabkan posisi kutub rotasi langit, di mana semua bintang bergerak, terus-menerus mengubah. Sekitar waktu penyair Yunani Homer, bintang Kochab adalah bintang kutub utara. Sebelumnya, bintang kutub utara adalah bintang Thuban, yang hampir persis berada di kutub pada tahun 2700 SM. Dia menduduki posisi terbaik, lebih dekat ke ideal daripada bintang Kochab, sampai sekitar 1900 SM, dan karena itu merupakan Bintang Utara pada saat itu kuno orang Mesir. Bintang terang lainnya, termasuk Alderamin, pernah ada bintang kutub, dan akan kembali lagi di masa depan yang jauh. Bintang yang saat ini lebih dekat ke Kutub Selatan adalah Sigma Octantis, yang hampir tidak terlihat dengan mata telanjang dan berjarak 1 3' dari kutub (walaupun lebih dekat, 45' hanya seabad yang lalu). [Ensiklopedia Sains]

Pengamatan yang cermat terhadap langit malam akan memungkinkan Anda untuk memilih bintang yang terang dengan parameter yang paling cocok untuk membandingkan posisi bintang dengan parameter terukur dari bintang yang sama dari lokasi lain.

klik untuk memperbesar

Misalnya, pada 2600 SM. (lihat gambar di atas) di Mesir dekat Dataran Tinggi Giza, ketika bintang Mizar dan Kochab (yang mengorbit Kutub Utara setiap malam) akan sejajar dengan garis vertikal(ditandai dengan garis tegak lurus), bintang Mizar (mudah diukur ketinggiannya) akan menjadi bintang yang ideal untuk membandingkan ketinggiannya di titik yang berbeda(A dan B).

Sejak bintang di luar angkasa terlalu jauh dari bumi menggunakan efek paralaks, mengetahui jarak antara titik pengamatan D (alas) dan sudut offset dalam radian, tentukan jarak ke objek:

untuk sudut kecil:

efek paralaks: (perpindahan atau perbedaan posisi tampak dari suatu objek dianggap dalam dua) titik yang berbeda pengamatan), satu-satunya alasan untuk perubahan sudut terukur bintang utara adalah kelengkungan lingkar bumi.

Diameter sudut Bulan dan Matahari hampir sama: 0,5 derajat.

Kita astronom kuno/ Imam, imam / bisa mengukur posisi bintang utara dengan akurasi 1 derajat. Menggunakan seperti itu alat pengukur untuk mengukur sudut (astrolabe) yang dikalibrasi dalam derajat, dia bisa mendapatkan hasil yang cukup akurat (mungkin dengan tingkat akurasi 0,25%).

Jika salah satu astronom kita melakukan pengukuran ini dari lokasi di titik (A) dekat Giza (30 0 C), bintang Mizar seharusnya muncul sekitar 41 derajat di atas cakrawala lokal. Jika astronom kedua terletak 120 mil laut selatan *titik (A) (* diukur dalam satuan panjang kuno, tentu saja), ia akan melihat bahwa ketinggian objek yang sama (bintang) adalah 39 derajat (2 derajat lebih rendah, dari ketinggian diukur di lokasi).

2 ini pengukuran sederhana akan memungkinkan para astronom kuno untuk menghitung keliling Bumi dengan akurasi yang cukup tinggi:

(360/2) * 120 mil laut = 21.600 mil laut, dari mana diameter bumi dapat diperkirakan sebagai: 21.600 mil laut / (22/7) (perkiraan Pi Mesir kuno) = = 6.873 mil laut = 12.728 km

Catatan: data terkini dan akurat: Lingkar Bumi antara Kutub Utara dan Selatan:

21.602,6 mil laut = 24.859,82 mil (40008 km)

Khatulistiwa adalah garis melingkar imajiner yang mengelilingi seluruh dunia dan melewati pusat Bumi.

Garis khatulistiwa tegak lurus dengan sumbu rotasi planet kita dan terletak di jarak yang sama dari kedua kutub.

Khatulistiwa: apa itu dan mengapa itu dibutuhkan?

Jadi garis khatulistiwa adalah garis khayal. Mengapa ilmuwan yang serius perlu membayangkan semacam garis yang menguraikan Bumi? Kemudian, bahwa khatulistiwa, seperti meridian, paralel, dan pemisah planet lainnya, yang hanya ada dalam imajinasi dan di atas kertas, memungkinkan untuk membuat perhitungan, menavigasi laut, di darat dan di udara, menentukan lokasi berbagai objek, dll.

Garis khatulistiwa membagi Bumi menjadi belahan utara dan selatan dan berfungsi sebagai titik acuan garis lintang geografis: Lintang khatulistiwa adalah 0 derajat. Ini membantu untuk menavigasi di zona iklim planet ini. Bagian khatulistiwa Bumi menerima jumlah terbesar dari sinar matahari. Dengan demikian, semakin jauh wilayah tersebut berada dari garis khatulistiwa dan semakin dekat dengan kutub, semakin sedikit sinar matahari yang didapat.

Daerah khatulistiwa adalah musim panas abadi dimana udara selalu panas dan sangat lembab karena penguapan yang konstan. Di khatulistiwa, siang selalu sama dengan malam. Matahari berada di puncaknya - ia bersinar secara vertikal ke bawah - hanya di khatulistiwa dan hanya dua kali setahun (pada hari-hari yang jatuh pada ekuinoks di sebagian besar zona geografis Bumi).

Garis khatulistiwa melewati 14 negara bagian. Kota-kota yang terletak tepat di garis: Macapa (Brasil), Quito (Ekuador), Nakuru dan Kisumu (Kenya), Pontinak (Pulau Kalimanta, Indonesia), Mbandaka (Republik Kongo), Kampala (ibu kota Uganda).

panjang khatulistiwa

Khatulistiwa adalah paralel terpanjang Bumi. Panjangnya adalah 40,075 km. Orang pertama yang dapat menghitung panjang khatulistiwa secara kira-kira adalah Eratosthenes, seorang astronom dan matematikawan Yunani kuno. Untuk melakukan ini, dia mengukur waktu di mana sinar matahari terbawah sumur dalam. Ini membantunya menghitung panjang jari-jari Bumi dan, karenanya, khatulistiwa, berkat rumus keliling lingkaran.

Perlu dicatat bahwa Bumi bukan lingkaran sempurna, jadi jari-jarinya di bagian yang berbeda sedikit berbeda. Misalnya, jari-jari di khatulistiwa adalah 6378,25 km, dan jari-jari di kutub adalah 6356,86 km. Oleh karena itu, untuk menyelesaikan masalah penghitungan panjang khatulistiwa, jari-jarinya diasumsikan 6371 km.

Panjang khatulistiwa adalah salah satu karakteristik metrik utama planet kita. Ini digunakan untuk perhitungan tidak hanya dalam geografi dan geodesi, tetapi juga dalam astronomi dan astrologi.

Oleh karena itu, saya akan berbicara tentang berapa ukuran diameter bumi dan ekuator. Mengingat, seperti yang saya katakan sebelumnya, bahwa bentuk bumi tidak bulat sempurna, khatulistiwa dianggap sebagai lingkaran. Di khatulistiwa, diameternya 12 ribu 756 kilometer, dan di kutub, tentu saja, sedikit lebih sedikit - 43 kilometer. Misalnya, pada tahun 2007 ternyata sejak tahun 2000 diameter planet menjadi lebih kecil lima milimeter.

Keliling bumi di khatulistiwa adalah 40.000 km, tetapi berapa km jika diukur melalui kutub?

Berkat rotasi itulah tonjolan di sekitar khatulistiwa terbentuk. Berdasarkan premis bahwa Bumi itu bulat dan kelilingnya 360 derajat, tentukan jarak (kord) antara dua titik yang terpisah satu derajat dan kalikan dengan 360. Sederhana? Panjang khatulistiwa dihitung oleh para ilmuwan menggunakan rumus 2πR, meskipun faktanya Bumi tidak bulat, tetapi memanjang dalam bentuk elips (bola yang rata di kutub).

Berapa panjang ekuator bumi?

40.075 kilometer adalah panjang khatulistiwa. Garis khatulistiwa membagi permukaan dunia menjadi belahan utara dan selatan dan berfungsi sebagai titik referensi untuk garis lintang geografis. Ini adalah garis khayal yang membentang di sepanjang permukaan Bumi dalam bidang yang melewati pusatnya dan tegak lurus terhadap sumbu rotasi planet. Namun, mencapai perbatasan antara belahan bumi utara dan selatan masih tidak memungkinkan kita untuk menentukan berapa panjang khatulistiwa. Dengan mengukur waktu yang dibutuhkan sinar matahari untuk mencapai dasar sumur, ilmuwan dapat menghitung jari-jari bola bumi dan mengetahui berapa panjang garis khatulistiwa.

Sebagai hasil dari proses internal di perut planet ini, inti secara bertahap memanas dan hidrogen dilepaskan. Teori ini, antara lain, memungkinkan untuk menjelaskan kepunahan massal dalam waktu singkat dari banyak spesies hewan purba, yang disebut pembantaian Trias. Jadi seiring waktu, panjang khatulistiwa akan bertambah.

Berapa keliling Bumi dalam kilometer - bagaimana nilai ini dihitung? Berapa keliling bumi di sepanjang garis khatulistiwa atau di sepanjang meridian? Ini adalah garis melingkar yang mengelilingi planet dan melewati pusatnya. Garis khatulistiwa tegak lurus terhadap sumbu rotasi bumi. Ilmuwan mengukur sudut dan menemukan bahwa nilainya adalah 1/50 dari seluruh lingkaran, sama dengan 360 derajat. Ternyata di khatulistiwa derajatnya lebih pendek. Dengan demikian, mereka menemukan bahwa keliling kutub Bumi kurang dari keliling di sepanjang khatulistiwa sebesar 21,4 kilometer.

Berapakah ukuran keliling bumi

Siapa di antara kita yang akan mengingat berapa kilometer keliling bumi di sepanjang garis khatulistiwa? Siapa yang tahu kapan dan bagaimana keliling bumi pertama kali diukur? Dengan mengukur sudut ini dengan instrumen astronomi, ilmuwan menemukan bahwa itu adalah 1/50 dari lingkaran penuh. Dengan demikian, cukup untuk mengetahui tali busur sudut 1 derajat (yaitu, jarak antara titik-titik di permukaan bumi yang terletak pada sinar dengan jarak sudut di antara mereka 1 derajat).

Garis khatulistiwa tegak lurus terhadap sumbu rotasi planet kita dan berada pada jarak yang sama dari kedua kutub. Ini membantunya menghitung panjang jari-jari Bumi dan, karenanya, khatulistiwa, berkat rumus keliling lingkaran. Selain itu, di artikel lain, Eratosthenes menghitung Khatulistiwa menggunakan sudut bayangan saat Matahari menyinari dasar sumur!! 1. Garis yang melewati permukaan bumi (khatulistiwa) tidak dapat melewati pusat bumi, seperti yang telah Anda tulis.

Eratosthenes diduga mengukur sudut dengan akurasi detik busur dan perbedaan garis lintang Alexandria adalah 7 ° 6,7 , yaitu, 7x60 \u003d 420 + 6,7 \u003d 426,7 mil laut (menit busur). Tidak jelas tahap apa yang digunakan Eratosthenes untuk mengukur jarak, dll. Sudut pertama terletak pada busur dari ujung bayangan gnomon ke dasarnya, dan yang kedua - pada busur dengan pusat di tengah Bumi, ditarik dari Syene ke Alexandria. Busur ini mirip satu sama lain, karena sudut yang sama bertumpu pada mereka. Dan apa hubungan busur pada mangkuk dengan lingkarannya, demikian juga busur dari Syene ke Alexandria.

Mengukur keliling bumi

Berikut adalah cara sederhana untuk mengukur keliling (dan diameter) Bumi, yang kemungkinan besar digunakan oleh para astronom kuno. Pilihan ideal adalah Bintang yang dekat dengan sumbu langit Kutub Utara (menunjukkan pusat sumbu rotasi Bumi). Diameter sudut Bulan dan Matahari hampir sama: 0,5 derajat. Jika salah satu astronom kami melakukan pengukuran ini dari lokasi di titik (A) dekat Giza (30 0 C), bintang Mizar seharusnya muncul sekitar 41 derajat di atas ufuk lokal.

Panjang total busur ini melebihi 2.800 km. Ini mencakup lebih dari 25 derajat, yang hampir 1/14 dari keliling bumi. Teorema Clairaut membangun hubungan antara bentuk Bumi, rotasinya, dan distribusi gravitasi di permukaannya, dengan demikian meletakkan dasar bagi arah baru sains - gravimetri. Geoid - permukaan bersyarat potensial yang sama(permukaan ekuilibrium), bertepatan dengan permukaan air yang beristirahat dengan bebas di laut terbuka. Jelas, relief litosfer di lautan terletak di bawah permukaan geoid, dan di benua - di atas (mereka mengatakan: "ketinggian di atas permukaan laut").

Baru-baru ini, pada tahun 1862, ilmuwan Jerman P. Ioseliani, ketika menentukan "kedalaman ketebalan bola dunia", memperoleh 4536,8 km, yang 11/2 kali lebih kecil dari nilai sebenarnya. Sulit dipercaya, tetapi pada tahun 1876 sebuah pamflet diterbitkan di St. Petersburg berjudul: “Bumi tidak bergerak, ceramah populer yang membuktikan bahwa bola dunia tidak berputar baik di sekitar porosnya atau di sekitar Matahari. Pada tahun 1841, astronom Jerman F. Bessel, menggunakan pengukuran derajat, menghitung jari-jari Bumi dan kompresinya di kutub, yaitu, ia memperoleh angka yang mencirikan elemen utama ellipsoid bumi. Kita juga harus berasumsi bahwa utara dan belahan bumi Selatan, seperti yang ditunjukkan oleh ilmuwan Rusia A. A. Ivanov, tidak sepenuhnya simetris terhadap bidang khatulistiwa.

Dalam ukuran, itu hanya melampaui Merkurius, Mars dan Pluto. Saat daerah di sekitar Kutub Utara menghadap Matahari, terjadi musim panas di belahan bumi utara dan musim dingin di belahan bumi selatan. Saat daerah sekitar menghadap matahari kutub selatan- dan sebaliknya. Meridian - setengah lingkaran, sesuai dengan _______ derajat dan ________", kategori "geografi".

Tentu saja, sebagai hasilnya studi semacam itu Eratosthenes menghitung perkiraan panjang jari-jari Bumi, dan karenanya khatulistiwa. Untuk menghitung ekuator bumi, Anda perlu mengetahui jari-jari planet. Di khatulistiwa, garis lintang adalah nol. Panjang khatulistiwa adalah salah satu karakteristik utama planet mana pun.

Medan magnet bumi pada pendekatan pertama adalah dipol, yang kutubnya terletak di sebelah kutub geografis planet.

21,3 kilometer - khatulistiwa lebih jauh dari pusat Bumi daripada kutubnya. Karena rotasi, bola bumi diratakan dari kutub sebesar 1/298 diameternya. 35.786 kilometer - pada ketinggian seperti itu di atas khatulistiwa berada orbit geostasioner di mana satelit komunikasi "menggantung". Sinyal dengan kecepatan cahaya bergerak bolak-balik hanya dalam seperempat detik.

Karena miring poros bumi Ketinggian Matahari di atas cakrawala berubah sepanjang tahun. Untuk Bumi, radius Hill sphere (lingkup pengaruh gravitasi bumi) kira-kira 1,5 juta km [comm. 5]. Ini jarak maksimum, di mana pengaruh gravitasi bumi lebih besar daripada pengaruh gravitasi planet lain dan matahari.

Untuk mengukur jarak zenith Matahari, Eratosthenes digunakan sebagai goniometer jam bayangan matahari- skaf. Matahari 47 derajat 42 menit.

Dengan kata lain, meter didefinisikan sebagai 1/10, 000000 jarak dari ekuator Bumi ke Kutub Utara yang diukur sepanjang permukaan lingkaran (ellipsoid) Bumi melalui garis bujur Paris.