ЭСБЕ/Сжатие Земли: различия между версиями

Перейти к навигации Перейти к поиску
1441 байт добавлено ,  3 года назад
Нет описания правки
м (качество статьи)
}}
 
'''Сжатие Земли''' — С первой половины XVIII ст. столетия неоспоримо установлено, что фигура Земли незначительно отличается от шара, имеет вид [[ЭСБЕ/Эллипсоид|эллипсоида]] вращения, слегка сжатого при [[ЭСБЕ/Полюсы Земли|полюсах]]. При суждениях о фигуре Земли, конечно, не принимают во внимание неровности почвы, горы и т. д.так далее, а считают поверхность Земли покрытою сплошным океаном. Отношение разности большой, экваториальной полуоси (''а'') земного эллипсоида и малой, полярной полуоси (''b'') к большой полуоси (т. е.то есть дробь <math> \frac{ a - b }{ b } </math>) называется сжатием Земли. Его величина около  1/300; на модели земного шара метра в диаметре пришлось бы на полюсах снять слои менее чем в 2  мм толщиной, что для глаза почти незаметно. Существование С.сжатия указывает, что земля некогда была в жидком состоянии или, по крайней мере, в вязком, пластичном, и приняла эллипсоидальный вид под совместным действием силы притяжения и [[ЭСБЕ/Центробежная сила|центробежной силы]] вращения; именно направление силы тяжести (равнодействующей сказанных двух сил) перпендикулярно к поверхности земли во всех еееё точках. В курсах физики упоминаются различные опыты, иллюстрирующие связь между скоростью вращения и С.сжатием вращающегося тела (опыт с вращающимся обручем, опыт [[ЭСБЕ/Плато, Жозеф-Антуан-Фердинан|Плато]]). Ньютон первый (в своих «Principia», 1687 год) указал, что земля вследствие вращения должна быть сжата при полюсах и, принимая землю однородной, вывел теоретическую величину сжатия. С.Сжатие может быть определено: 1) посредством градусных измерений, произведенныхпроизведённых под разными [[ЭСБЕ/Широта|широтами]]. Они указывают, на сколько длина градуса [[ЭСБЕ/Меридианы|меридиана]] изменяется от полюса к [[ЭСБЕ/Экватор земной|экватору]], и состоят в сопоставлении измерений разности широт двух точек на меридиане (т. е.то есть угла между [[ЭСБЕ/Отвесная линия|отвесными линиями]] в этих точках) с определением линейного расстояния между ними. При существовании С.сжатия кривизна поверхности земли около полюсов меньше, а, следовательно, длина градуса меридиана больше, чем под экватором. Историю этих исследований см. «[[ЭСБЕ/Триангуляция|Триангуляция]]». — 2) Сила тяжести на поверхности Земли уменьшается от полюса к экватору в зависимости от увеличения расстояния до центра земли. Это даетдаёт другое средство для определения фигуры и С.сжатия земли. Исходной точкой здесь служит так назыв.называемая теорема [[ЭСБЕ/Клеро, Алесис-Клод|Клеро]], связывающая разность сил тяжести на полюсе и на экваторе с центробежной силой и величиной Ссжатия. Напряжение силы тяжести в разных точках земной поверхности определяется из наблюдений над длиной секундных [[ЭСБЕ/Маятник|маятников]]. Где сила тяжести больше, маятник качается быстрее, и для приведения к нормальному качанию его надо удлинить. Наблюдения над маятниками произведены в очень многих точках Земли. Первое указание на изменение длины секундного маятника получено [[ЭСБЕ/Рише, Жан|Рише]] (1672 год), а систематические наблюдения впервые произведены Буге (Bouguer) и [[ЭСБЕ/Лакондамин, Шарль-Мари|Лакондамином]] в перуанской экспедиции (1735—421735—1942 годы). 3) Земля вследствие существования С.сжатия производит в движении [[ЭСБЕ/Луна, спутник Земли|Луны]] характерные возмущения; поэтому из наблюдений Луны, выделяя сказанные возмущения и сравнивая их величину с выведенной теоретически, можно получить величину С.сжатия Земли. Наконец, 4) С.сжатие получается из теории [[ЭСБЕ/Прецессия|прецессии]]. Зная фигуру вращающегося тела и внешние действующие на него силы, можно вычислить колебания оси вращения (т. е.то есть прецессию и [[ЭСБЕ/Нутация, в астрономии|нутацию]]); обратно, из размеров прецессии выводится фигура, С.сжатие Земли. Полного согласия результатов всех названных методов нельзя ожидать даже [[ЭСБЕ/А приори|а priori]], так как ещеещё нет возможности ввести все требуемые теоретические поправки; так, напр.например, внутреннее распределение плотностей в земле нам неизвестно и потому теория прецессии даетдаёт результат, не сравнимый с другими. Во всяком случае в настоящее время разногласие между результатами более и более сглаживается как вследствие развития теоретической стороны, так и вследствие накопления большего и лучшего наблюдательного материала. Отдельные определения колеблются 1/294 до 1/299; последнюю величину нужно принимать за наиболее вероятную. — Наблюдения показали, что С.сжатие существует у всех планет, причемпричём величины С.сжатия лежат в пределах, предсказанных теорией. С.Сжатие тем больше, чем меньше плотность планеты и чем больше вращательная скорость; оно наибольшее для [[ЭСБЕ/Сатурн, планета|Сатурна]] (1/9) и [[ЭСБЕ/Юпитер, планета|Юпитера]] (1/17), для [[ЭСБЕ/Марс, планета|Марса]] не превосходит 1/200, для [[ЭСБЕ/Меркурий, планета|Меркурия]] и [[ЭСБЕ/Венера, планета|Венеры]] ничтожно. С.Сжатие и периоды вращения [[ЭСБЕ/Уран, планета|Урана]] и [[ЭСБЕ/Нептун, планета Солнечной системы|Нептуна]] ещеещё не определены вследствие малости их дисков. Вращение [[ЭСБЕ/Солнце|солнца]] очень медленно — его С.сжатие ничтожно (теоретическая величина лежит между  1/9000 и  1/40000(40 000) и не может быть определено при наших наблюдательных средствах. — Земля неоднородна  еееё плотность возрастает от поверхности к центру, — и потому, как показала теория, [[ЭСБЕ/Эллипсоид|эллипсоид]] является лишь вторым приближением, а [[ЭСБЕ/Фигура Земли|фигура Земли]] представляет собой другую, менее простую геометрическую поверхность, отличающуюся, впрочем, ничтожно от эллипсоида. Поэтому более правильно называть идеальную фигуру Земли — [[ЭСБЕ/Сфероид|сфероидом]] (название общее для всяких поверхностей, мало отличающихся от сферы, шара). Кроме того, местные неправильности распределения плотностей и отдельных масс производят местные уклонения силы тяжести и поэтому местные уклонения фигуры Земли от правильной геометрической формы. [[ЭСБЕ/Геоид|Геоид]], как названа действительная фигура Земли, есть поверхность океана, мысленно продолженного внутрь материков, где поверхность его должна претерпеть изменения выпуклости под влиянием частных притяжений; иначе это поверхность океана, если мысленно сровнять его дно и уничтожить все материки, но сохранить все вызванные ими уклонения в направлении и величине силы тяжести. Геоид отличается от сфероида ничтожно: на модели диаметром в 1  метр пришлось бы местами снять, местами наложить слои во всяком случае тоньше  1/25 мм. Геоид не может быть представлен характерно геометрически. Для каждой отдельной части его поверхности можно, однако, подобрать эллипсоид, который достаточно близко изображал бы эту часть. Отсюда ясно, что из геодезических операций или наблюдений над маятниками, произведеннымипроизведёнными в различных частях геоида, получатся неизбежно различные величины Ссжатия. Среднее С.сжатие Земли, разумея под этим С.сжатие «среднего» эллипсоида, возможно близко подходящего ко всему геоиду, получится только из сопоставления очень большого числа наблюдений. С.Сжатие же, получаемое из теории прецессии и из движения луны, соответствует фиктивному эллипсоиду, механически равноценному земле, и с этой точки зрения последние два метода  — астрономические  — имеют неоспоримое преимущество над геодезическими.
 
{{ЭСБЕ/Автор|В. Серафимов}}.
Анонимный участник

Навигация