ливих доказів кулястої форми Землі.
Учень Арістотеля Дикеарх вже робив спробу виміряти Землю, взявши за підставу два пункти, розташовані на одному меридіані. Згідно Дікеарха окружність Землі має близько 300 тис. Стадій 2, т. Е. Близько 47 тис. Км. У всякому разі, ця величина не так вже далека від справжніх розмірів.
Набагато повніше збереглися відомості про вимірювання меридіана, вироблені олександрійським ученим Ератосфеном. Ератосфену було відомо, що в місті Сієні, розташованому на південь від Олександрії, сонце один раз в році, 22 червня, т. Е. В день літнього сонцестояння, опівдні висвітлює дно найглибших колодязів.
Інакше кажучи, в цей день опівдні в Сієні сонце стоїть у зеніті, і вертикально стоять предмети не дають тіней. У той же самий час в Олександрії предмети дають тінь. Користуючись високим вертикально поставленим стовпом і його тінню, Ератосфен обчислив, що в Олександрії 22 червня в полудень промінь сонця і вертикаль утворюють кут. Неважко бачити, що кут цей дорівнює центральному куту АОС. Знаючи довжину дуги зазначеного нами кута (вона є відстанню між Сієною і Олександрією), Ератосфен обчислив довжину окружності земної кулі. Відстань між Сієною і Олександрією 5 тис. Єгипетських стадій, стало бути довжина кола Землі тис. Стадії.
Після дуже довгої перерви перший вимір градуса з метою визначити розміри земної кулі було зроблено французьким ученим Френелем в 1528 р Взявши відстань від Ам'єна до Парижа (вимірявши його числом обертів колеса екіпажу) і визначивши астрономічно різницю широт, він отримав розміри Землі, досить близькі до сучасних.
Земля як еліпсоїд. (малюнок 2) До половини XVII ст. Землю вважали правильним кулею, але потім були помічені факти, які змусили засумніватися в правильності подібного уявлення.
Малюнок 2
Так, астрономічний годинник, перевезені у 1672 р з Парижа в Кайен (Гвіана), стали щодня відставати. Щоб домогтися правильного показання часу, довелося вкоротити маятник годинника. Подальші спостереження, вироблені в інших місцях, показали, що швидкість хитання маятника в міру руху від полюсів до екватора зменшується. Спочатку це явище намагалися, пояснити відцентровою силою обертання Землі. Однак більш точні розрахунки показали, що для подібних змін було б потрібно збільшити швидкість обертання Землі в 17 разів. Залишалася єдина можливість допустити, що зменшення сили тяжіння від полюсів до екватора залежить від полярного стиснення Землі.
Висновок про полярне стисненні Землі зустріло ряд заперечень. Розгорівся близько цих питань суперечка змусив Французьку академію спорядити дві експедиції для вимірювання довжини градуса в полярних і екваторіальних широтах. Обидві експедиції, працюючи абсолютно незалежно (одна в Перу в 1735 р і інша в Лапландії в 1736 р), дали такі результати: довжина градуси в Лапландії дорівнює 57437 туазов, довжина градуси в Перу дорівнює 56753 туазов. Отже, екваторіальний градус виявився коротшим полярного на 648 туазов. Звідси можна було зробити цілком певний висновок про полярне стисненні Землі, Пізніше ці висновки були підтверджені й іншими ще більш точними вимірами. Полярний радіус Землі виявився на 21,4 км коротше екваторіального.
Земля як геоид. Тривали в XIX ст. градусні вимірювання та вимірювання сили тяжіння в різних пунктах показали, що форма Землі складніше, ніж це передбачалося. Наприклад, напруга сили тяжіння на багатьох океанічних островах виявилося значно більше, ніж на материках. Виходячи з цих фактів, довелося допустити, що рівень води в океанах неоднаковий, форма Землі в багатьох випадках відступає від форми еліпсоїда обертання. Подальші виміри показали, що Земля за своєю формою хоча і наближається до еліпсоїда обертання, але має більш складну, властиву тільки їй форму, яка отримала назву геоїда 3. Ця індивідуальна форма Землі поки ще недостатньо вивчена. Відомо, що поверхні теоретично обчислених еліпсоїда і геоїда не збігаються, однак розбіжність це не перевищує 100 м. Практично для геодезії і картографії подібне відступ від форми еліпсоїда ролі не грає, а тому геодезисти при всіх своїх розрахунках виходять з того, що Земля має форму еліпсоїда обертання.
Розміри Землі. У Радянському Союзі в даний час прийняті розміри земної кулі, обчислені радянськими вченими Ф. Н. Красовським і А. А. Ізотова. Вони характеризуються такими даними.
Стиснення Землі
Поверхня Землі S=510 млн. км 2.
Водна поверхня Землі Sb=71% всієї поверхні Землі.
Поверхня суші Sc=29% всієї поверхні Землі.
Обсяг Землі V=1083 млрд. км 3.
Маса Землі m=6х10 21 т, з яких близько 7% припадає на воду.
