Сферическая Земля или кривизна Земли относится к приближению фигуры Земли в виде сферы . Самое раннее задокументированное упоминание об этом понятии датируется примерно 5 веком до нашей эры, когда оно появляется в трудах греческих философов . [1] [2] В 3 веке до нашей эры эллинистическая астрономия установила грубую сферическую форму Земли как физический факт и вычислила окружность Земли . Эти знания постепенно распространялись по всему Старому Свету в эпоху поздней античности и средневековья . [3][4] [5] [6] Практическая демонстрация сферичности Земли была достигнута во время кругосветного плавания Фердинанда Магеллана и Хуана Себастьяна Элькано (1519–1522). [7]
Представление о сферической Земле вытеснило более ранние представления о плоской Земле : в ранней месопотамской мифологии мир изображался как плоский диск, плавающий в океане с полусферическим куполом наверху [8] , и это формирует предпосылку для раннего мира . карты , подобные картам Анаксимандра и Гекатея Милетского . Другие предположения о форме Земли включают семиуровневый зиккурат или космическую гору , упоминаемую в Авесте и древнеперсидских писаниях (см. « Семь краев» ).
Осознание того, что фигура Земли более точно описывается как эллипсоид , относится к 17 веку, как описано Исааком Ньютоном в Principia . В начале 19 века было определено, что сплющивание земного эллипсоида составляет порядка 1/300 ( Деламбр , Эверест ). Современное значение, определенное Всемирной геодезической системой Министерства обороны США с 1960-х годов, близко к 1/298,25. [9]
Земля достаточно массивна, чтобы гравитационное притяжение сохраняло ее примерно сферическую форму. Большая часть его отклонения от сферической связана с центробежной силой , вызванной вращением вокруг оси север-юг. Эта сила деформирует сферу в сплюснутый эллипсоид . [10]
Солнечная система образовалась из пылевого облака, которое, по крайней мере частично, было остатком одной или нескольких сверхновых , которые произвели тяжелые элементы путем нуклеосинтеза . Зерна вещества срастаются за счет электростатического взаимодействия. По мере того как их масса росла, гравитация собирала еще больше массы, высвобождая потенциальную энергию их столкновений и падая в виде тепла . В протопланетном диске также было больше радиоактивных элементов, чем сегодня на Земле, потому что со временем эти элементы распались. Их распад еще больше нагрел раннюю Землю и продолжает вносить вклад во внутренний тепловой баланс Земли . Таким образом, ранняя Земля была в основном жидкой.
Сфера — единственная устойчивая форма невращающейся жидкости с гравитационным самопритяжением. Внешнее ускорение, вызванное вращением Земли, больше на экваторе, чем на полюсах (где оно равно нулю), поэтому сфера деформируется в эллипсоид , который представляет собой форму с наименьшей потенциальной энергией для вращающегося жидкого тела. Этот эллипсоид немного толще вокруг экватора, чем идеальная сфера. Форма Земли также немного комковатая, потому что она состоит из разных материалов разной плотности, которые оказывают немного разное количество гравитационной силы на единицу объема.