День и ночь. Времена года

Куницкий Р. В.

Вот как теперь объясняются вечерние и утренние сумерки.

3. Как узнали, что Земля — шар?

Говоря о происхождении сумерек, мы упомянули о шарообразности Земли. Что Земля — шар, все, конечно, слышали, но далеко не все смогут ответить на вопрос: а как это можно доказать? Если действительно Земля круглая, то как люди живут на ней со всех её сторон и никуда с неё не падают?

Ответим сначала на вопрос, почему люди не падают с Земли.

Земля очень велика. Её поперечник немногим меньше 13 000 километров. Она с большой силой притягивает к себе (как магнит — железо) все предметы,

находящиеся как на её поверхности, так и над ней. Все мы хорошо знаем, как опасно упасть с крыши дома или с высокого дерева. Земля притягивает нас к себе с такой большой силой, что, падая на неё даже с небольшой высоты, можно расшибиться.

Бросьте кверху камень, он всё равно упадёт вниз. Даже пуля, выпущенная из ружья с огромной скоростью снизу вверх, обязательно упадёт на земную поверхность, хотя и удалится сначала от неё на большое расстояние. А чтобы пуля (или какой-либо другой предмет) действительно могла улететь прочь с Земли, нужно заставить её двигаться с огромной скоростью — пролетать в одну минуту около 700 километров. Иначе притяжение Земли всё равно заставит пулю снова упасть на земную поверхность.

Вот почему люди могут жить на шарообразной Земле со всех её сторон и никуда с Земли не падать.

Попробуем теперь доказать, что Земля действительно представляет собой шар. Это можно доказать различными способами.

Одно из первых явлений, подмеченных людьми в древности и заставивших их заподозрить, что Земля шарообразна, состоит в следующем. Если плыть по морю или итти по совершенно ровной местности, приближаясь к какому-нибудь городу, то сперва на горизонте становятся видны только верхушки самых высоких городских строений, а затем понемногу, постепенно из-под горизонта показываются остальные городские постройки. А это может быть только в том случае, если Земля выпукла.

Рис. 2. Как можно заметить, что Земля выпуклая

Посмотрите на рис. 2. Если человек стоит на поверхности Земли в месте А и смотрит на высокую постройку, находящуюся в месте В, то из-за выпуклости Земли он видит только самую верхнюю часть постройки. Но если он пойдёт по направлению к постройке и приблизится к месту Б, он увидит постройку почти до самого её основания. Ничего подобного не случилось бы на плоской Земле: на любом расстоянии мы увидели бы всю постройку от вершины до основания. Земля кажется нам плоской только потому, что она очень велика, а отчасти и потому, что мы редко плаваем по морю и ещё реже ходим по совершенно ровной местности, где нам не мешали бы холмы, деревья и ближние здания, которые обычно закрывают от нас горизонт.

Вторым доказательством шарообразности Земли является то, что вокруг Земли можно объехать — совершить кругосветное путешествие.

В наше время объехать Землю кругом довольно легко. В последнее время такие путешествия удалось сделать несколько раз даже по воздуху — на самолётах.

Но 500 лет назад, когда великий мореплаватель Христофор Колумб, открывший Америку, считая Землю шаром, собрался оплыть её кругом, он был высмеян католическими монахами.

Понятно, что раз можно объехать Землю кругом, то она должна иметь круглую форму.

Явление сумерек, о происхождении которого мы уже говорили, тоже по сути дела может служить доказательством шарообразности Земли. Ведь если бы Земля была плоской, то тотчас же после захода Солнца наступала бы темнота, сразу без сумерек.

Наконец, есть ещё одно, правда, редко происходящее явление природы, которое уже древние учёные, жившие больше 2000 лет тому назад, правильно считали неопровержимым доказательством шарообразности Земли. Это — лунные затмения.

Случается так, что в ясную ночь, когда Луна видна в виде полного круга (то есть, во время полнолуния), левый край Луны вдруг начинает темнеть. Спустя немного времени можно уже ясно различить, что на яркий лунный диск слева надвигается тёмное пятно с круглым краем. Это пятно постепенно закрывает всё большую и большую часть Луны. При этом край пятна всё время остаётся круглым (рис. 3).

Отчего же темнеет Луна и что представляет собой пятно, закрывающее её поверхность?

Невежественные люди во все времена смотрели со страхом на лунные затмения. Они думали, что в природе происходит какая-то катастрофа, в результате которой Луна может исчезнуть, а может быть, случится что-нибудь и ещё худшее. Правда, их страх скоро проходил, потому что тёмное пятно, закрывшее всю поверхность Луны или только её часть, начинало постепенно уменьшаться, и спустя часа три после начала затмения Луна снова сияла на небе.

Учёные уже давно поняли, что происходит с Луной во время затмений. Они знали, что Луна движется вокруг Земли на расстоянии, которое приблизительно в 30 раз больше поперечника Земли. И вот время от времени Луна попадает в земную тень, которую Земля отбрасывает в сторону, противоположную Солнцу.

Рис. 3. Затмение Луны. На лунном диске виден край земной тени

Сама Луна невелика. Её поперечник почти в четыре раза меньше земного. Поэтому Луна может полностью может полностью погрузиться в земную тень; вот тогда и происходит так называемое полное лунное затмение.

Иногда же Луна только задевает край земной тени. В этом случае она полностью не темнеет, и лунное затмение называется частным.

Однако, во всех случаях в то время, когда Луна входит в земную тень и выходит из неё, можно по форме земной тени судить о форме самой Земли. И вот, как уже указывалось, край тёмного пятна, то есть край земной тени, всегда оказывается круглым. А это значит, что Земля должна обязательно иметь форму шара, потому что только шар может отбрасывать тень, края которой всегда круглые.

Как ни редко происходят лунные затмения, но в среднем в одном и том же месте Земли их можно видеть почти ежегодно.

4. Отчего происходит смена дня и ночи?

Мы часто говорим: Солнце взошло, Солнце высоко поднялось на небе, Солнце село. Что же, действительно Солнце движется по небу, в утренние часы поднимаясь вверх, а в вечерние — спускаясь к горизонту, или это только нам кажется, что оно движется, а в действительности движется наша Земля и с ней вместе мы?