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LABORATORIO CIENTÍFICO INFANTIL
¿Cuál es la forma real de la Tierra? Laboratorio de ciencias para niños
Directorio / Laboratorio de ciencias para niños Los miembros de la expedición francesa, que llegaron a Guayana en 1672, descubrieron una extraña discrepancia en las lecturas de tiempo entre los relojes de péndulo y de primavera. Cerca del ecuador, las manecillas de los relojes de péndulo estaban 2,5 minutos atrasadas. Solo quince años después, cuando I. Newton demostró teóricamente que la forma de la Tierra es diferente a la de la pelota, fue posible explicar este hecho. Su razonamiento se redujo a lo siguiente. Si imaginamos dos canales saliendo del centro de la Tierra al Polo Norte y al ecuador, y asumimos que el agua no se desborda ni del ecuador al polo ni viceversa, entonces ambas columnas de líquido están equilibradas. Dado que las fuerzas centrífugas causadas por la rotación de la Tierra reducen ligeramente la fuerza de la gravedad en el canal ecuatorial, luego de haber realizado el cálculo apropiado, Newton llegó a la conclusión de que el radio ecuatorial es 22 km más grande que el polar. De esto siguió la conclusión: el globo no es una esfera en absoluto, sino un elipsoide. Durante más de cien años, los datos de Newton siguieron siendo los más precisos. Luego, utilizando instrumentos astronómicos, los científicos midieron la longitud de un paralelo de un grado en el ecuador y cerca del polo. Las mediciones continuaron hasta mediados de nuestro siglo, cuando en 1948 el topógrafo inglés G. Jeffrey determinó que la discrepancia entre los radios terrestres era de 32,7 km. Pero este valor no fue el más exacto.
Después del lanzamiento del primer satélite, los científicos descubrieron una desviación inesperada de su órbita con respecto a la calculada. Cuando voló sobre las regiones ecuatoriales, algunas fuerzas cambiaron el plano de la órbita, y gradualmente se desplazó hacia el oeste a una velocidad de ocho grados por día. Este valor se midió con alta precisión. Y esto es lo que encontraron los científicos. La diferencia de radios afecta el cambio en la órbita del satélite de la misma manera que en un reloj de péndulo. Gracias a los instrumentos extraídos de la Tierra, fue posible corregir las medidas de G. Jeffrey: la diferencia en los radios aumentó en otros 200 M. El último resultado no complació, sino que molestó a los científicos. Después de todo, no confirmó los resultados de los geodestas, que en ese momento habían medido cuidadosamente todos los continentes con una precisión de 9 m Resultó que el modelo de la Tierra, un globo terráqueo, era incorrecto. O tal vez, por el contrario, los resultados obtenidos de los satélites son incorrectos. Todo esto llevó a los científicos a pensar que considerar la Tierra incluso como un elipsoide significaba demasiada simplificación de la imagen. Al estudiar las propiedades acústicas de una cuerda, los científicos descomponen las vibraciones que tienen una forma compleja en el tono fundamental y armónicos sinusoidales de frecuencias más altas. Se usó el mismo principio para determinar la forma de la Tierra, pero en lugar de una cuerda, tomaron una superficie esférica ideal. Secuencialmente, uno tras otro, se le superpusieron todos los armónicos, que se determinaron en función de su influencia en la órbita del satélite. Aquí está el primer armónico - cero. Muestra una pelota cuyo centro de masa está en el plano ecuatorial. El segundo armónico es de dos lóbulos, elipsoidal. El tercero es de tres pétalos, se asemeja a una rodaja de pera, y así sucesivamente.
Los armónicos pares (segundo, cuarto, sexto, octavo, etc.) tienen la mayor influencia en el cambio de órbita en dirección oeste. Para determinarlos, los satélites se lanzaron en diferentes ángulos con respecto al ecuador. Los armónicos impares - el tercero, quinto, séptimo, etc. - cambian el perigeo - la distancia de la distancia más pequeña del satélite desde la superficie de la Tierra. Esto ocurre principalmente cuando el satélite pasa del hemisferio norte al sur y, como un electrón, "salta" a una órbita lejana. Al medir varias órbitas con diferentes inclinaciones hacia el ecuador, también logramos determinar los valores de todos los armónicos impares. Cuando los científicos sumaron todos los armónicos, el modelo de la Tierra resultó ser muy complejo: cortando mentalmente los polos, se vería como una rebanada de pera con un asa en el Polo Norte. Pero los lados del feto no se verían perfectamente uniformes. Se pueden encontrar elevaciones y depresiones en muchas partes. En la imagen se ve cómo el científico estadounidense M. Kaula representa a nuestro planeta. En el mapa de contorno, las isolíneas muestran diferencias de elevación, geoides, la superficie condicional de la Tierra sin su relieve natural, sobre la cual se vierten las aguas del Océano Mundial. Más precisamente, el geoide se entiende como una superficie donde la magnitud de la aceleración de la tierra es siempre la misma. Para comprender mejor este cuadro complejo, hagamos un viaje imaginario en la superficie del agua del geoide alrededor del ecuador. Comencemos desde el punto de 20 ° de longitud este en África hacia el este. Al principio estaremos en el nivel cero, por lo tanto, a una distancia real del centro de la Tierra: 6378 km. Para mantenernos al nivel del mar mientras cruzamos el río Congo, tendremos que hacer un túnel. En el Océano Índico, nos acercaremos gradualmente al centro del planeta, alcanzando su mayor buzamiento a 70° Este. Aquí, el centro de la Tierra está más cerca de 79 m. En el norte de Nueva Guinea, tendremos que subir a una altura de 67 m. El camino posterior pasará sin mucho descenso y ascenso, porque en medio del Pacífico Océano estamos flotando en una superficie con un nivel cero. Luego descenderemos 20 m por debajo del nivel de la costa de América del Sur. Y finalmente, regresaremos al punto de partida desde donde comenzamos nuestro viaje. La imagen construida de la superficie de la tierra, al parecer, completó el trabajo iniciado por Newton. Pero los científicos continúan buscando una respuesta a la pregunta: ¿cómo y cómo explicar la presencia de elevaciones y depresiones gigantes en la superficie de nuestro planeta? Recientemente, el científico húngaro Académico D. Barta desarrolló un nuevo modelo de la estructura de la Tierra. Con cálculos precisos y observaciones del cambio en el campo magnético, demostró que el núcleo de la tierra no está ubicado en el centro de nuestro planeta, sino que está desplazado 450 km en dirección a Australia. Ahora echa otro vistazo al mapa de M. Kaul. Una coincidencia sorprendente: en esta parte de la superficie terrestre también se encuentra la elevación más grande. Pero hay dos elevaciones más en el mapa, una en la región de Europa Occidental, la otra entre África y la Antártida. Hay nuevas hipótesis. Es posible que el núcleo central, como la superficie de nuestro planeta, no sea una esfera. Lo más probable es que esta gota gigante de sustancias fundidas, comprimidas por una presión monstruosa, se asemeje a una papa con crecimientos que no se mantienen en su lugar. Lentamente, con una velocidad casi imperceptible, fluyen de un borde al otro. Y al compás de ellos, se mueven elevaciones y depresiones en la superficie, cambia la forma de la corteza terrestre, se forman montañas.
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