مركبان عالميان في نصف الكرة الغربي من بيانات مقياس الطيف الضوئي للتصوير متوسط ​​الدقة (MODIS) ، تم التقاطهما في عامي 2001 و 2002. صورة الائتمان: NASA / Blue Marble Project.

يا شاق؟ إليك كيفية اكتشاف الأرض مستديرة لك

وكيف إذا جربت ذلك مع شخص أقصر منك ، فستجده مقنعًا للغاية!

"أنا أقود السيارة من فلوريدا إلى كاليفورنيا طوال الوقت ، وهي مسطحة بالنسبة لي. لا أذهب لأعلى ولأسفل بزاوية 360 درجة ، وكل هذه الأشياء عن الجاذبية ، هل نظرت إلى خارج أتلانتا مؤخرًا ورأيت كل هذه المباني؟ تقصد أن تخبرني أن الصين تحتنا؟ الصين تحتنا؟ ليست كذلك. العالم مسطح."
-شاكيل اونيل

إذا خرجت في أي مكان على سطح الأرض ، فلا توجد علامات واضحة تخبرك بأن الأرض ليست مسطحة. يبدو الأمر مسطحًا إلى حد كبير في أي مكان تذهب إليه ، بما في ذلك - كما لاحظ Shaq مؤخرًا - إذا كنت تقود السيارة طوال الطريق من فلوريدا إلى كاليفورنيا على طول الطريق السريع 10. بالتأكيد ، هناك فرصة جيدة لأن يكون بطل الدوري الأمريكي للمحترفين ذو النكهة الجيدة يمزح قائلاً إن بيانات ناسا أو صور الأقمار الصناعية كانت مزورة. لكن هذه الصور جميلة ومثيرة لالتقاط الأنفاس ، فلن تقنع الجميع أبدًا. بعد كل شيء ، إنها الطبيعة البشرية الوحيدة التي نريد أن نكون قادرين على إثبات شيء لأنفسنا.

أول صورة فوتوغرافية (1946) لانحناء الأرض ، كما يظهر من صاروخ أطلقه الإنسان. صورة الائتمان: الولايات المتحدة العسكرية ، قاعدة الرمال البيضاء البحرية ، نيو مكسيكو.

لحسن الحظ ، هناك طريقة للقيام بذلك ، ولا يتطلب السفر مسافات طويلة أو إطلاق الأقمار الصناعية أو إنشاء ملاحظات متعددة ومتزامنة أو أي تخطيط دقيق آخر. ومن أبسط الطرق التي يمكنك استخدامها ، من المفارقات ، أن تكون مثالية للاعب NBA قبل كل شيء. كل ما تحتاج إليه ، كما أشار براين كوكس وجيف فورشو في كتابهما الجديد البعيد المدى ، Universal: A Guide To The Cosmos ، هو رحلة إلى الشاطئ. وإذا أضفت القليل من الرياضيات هناك ، فلن تكتشف ببساطة أن الأرض مستديرة ، وستكون في الواقع قادرًا على قياس حجمها بالنسبة لك.

عندما تبحر السفن في مكان أبعد ، يصبح الجزء الأكبر من أجسامها وأشرعةها وصواريها محجوبًا في الأفق بسبب انحناء الأرض. صورة الائتمان: stealth_sly من Pixabay.

حتى قبل قيام إراتوستين بإجراء قياساته الشهيرة منذ أكثر من ألفي عام ، لاحظ الأشخاص الذين قضوا وقتًا في البحر أو شاطئ المحيط أنه بينما تبحر السفن بعيدا ، اختفت صواريها فوق الآفاق. عندما يبحرون عائدين إلى الوطن ، ستتمكن من رؤية الجزء العلوي من الصاري يصل ، متبوعًا ببقية السفينة ، عند عودتهم من بعيد. بينما يشير هذا إلى أن الأرض كانت منحنية ، إلا أنها لم تكن دليلًا كميًا. ولكن هناك طريقة رائعة لإجراء قياس دقيق ، وكل ما تحتاجه هو العثور على عوامة.

العوامة التي تطفو على المحيط ، بمجرد تحقيق المزيج الصحيح من المسافة والارتفاع فوق مستوى سطح البحر ، سوف تتيح لك حساب حجم الأرض. صورة الائتمان: ماكس بكسل / FreeGreatPicture.com.

تطفو في الماء ، ترتفع عوامة معينة فوق مستوى الماء. إذا بدأت المستوى مع هذا العوامة ، فستتمكن من رؤيته بالكامل ، لا مشكلة. كلما ابتعدت عن العوامة ، أصبح من الصعب رؤيتها. لن يكون هذا ببساطة لأنه يبدو أصغر (وأعيننا ليست جيدة بلا حدود) ، ولكن لأن الأرض ، إذا كانت منحنية ، ستبدأ في سد الجزء السفلي من العوامة. في مرحلة ما ، ستذهب بعيدًا لدرجة أن قمة العوامة نفسها ستختفي وراء أفق المحيط. إذا قمت باستبدال شخص مثلي ، الذي يبلغ طوله حوالي 5'9 "(176 سم) - بشاكيل أونيل في 7'1" (216 سم) ، في اللحظة التي اختفت فيها العوامة بالنسبة لي ، فإن شاق سيظل قادرًا لرؤية الجزء العلوي منه.

كلما ابتعدت عن كائن عائم ، كلما كان أقرب إلى الأفق ، في وقت ما ، سيتجاوز الأفق وسيظهر الجزء السفلي محجوب. يحدث هذا على مسافة أكبر للأفراد الأطول. صورة الائتمان: نيك صفحة / فليكر.

مجرد ملاحظة كيف يحدث هذا يجب أن تكون قادرة على إثبات أن الأرض مستديرة. ولكن يمكننا أن نذهب أبعد من ذلك ، ونقوم بإعداد تجربة لقياس الحجم الفعلي للأرض بناءً على هذه الملاحظات. لكل منا ، ستكون هناك مسافة من العوامة حيث سيبدأ الجزء السفلي منها في الاختفاء عن الأنظار. على افتراض أن لدينا جميعًا عيونًا جيدة تمامًا وما زالت مياه المحيط تمامًا ، فهناك عامل واحد فقط يحدد مدى وجودك عندما يبدأ قاع العوامة في أن يصبح غير مرئي: مدى ارتفاع عينيك فوق مستوى سطح البحر.

طريقة بيروني لحساب محيط الأرض. كان لبيروني تقدير لنحو 6339.9 كم لنصف قطر الأرض خطأ 0.0026 وكان أقل بنسبة 16.8 كم من القيمة الحالية البالغة 6،356.7 كم. جاءت الفكرة إليه عندما كان على قمة جبل طويل بالقرب من ناندانا في الهند. قام بقياس زاوية الانخفاض باستخدام اسطرلاب وقام بتطبيقه على قانون صيغة الجيب. الصورة الائتمان: نيفيت ديلمن / E. سيجل.

إذا كان بإمكانك قياس المسافة بدقة بينك وبين العوامة (يطلق عليها D) وارتفاع عينيك فوق مستوى سطح البحر (يطلق عليه ح) ، يمكنك استخدام صيغة رياضية بسيطة تعتمد على مثلثات صحيحة لحساب R ، نصف قطر الأرض. هذه الصيغة هي: R = D² / 2h. (عند القيام بهذا الحساب ، تأكد من استخدام نفس الوحدات ، مثل العدادات ، لكل منهم.) بالنسبة لشخص مثلي ، عيني على ارتفاع 1.65 متر فوق مستوى سطح البحر ، ويمكنني أن أرى أن العوامة تبدأ في الاختفاء عندما أكون يبعد حوالي 4600 متر عن الموقع. بالنسبة لشخص مثل شاك ، سيكون قادرًا على رؤية العوامة بأكملها لنصف كيلومتر آخر بسبب ارتفاعه الإضافي: حوالي 5،100 متر.

لا يلزم أن تكون عوامة ، لكن عندما يظهر قاع جسم ما مرئيًا في أفق المحيط ، ستسمح لك تلك المسافة وارتفاع عينيك بحساب حجم الأرض. الصورة الائتمان: skeeze من Pixabay.

في الواقع ، هناك بعض أوجه عدم اليقين التي تدخل: عيوننا ليست مثالية ، المحيط متقلب والعوامات ترتفع إلى أعلى وأسفل ، ومن الصعب للغاية قياس المرتفعات فوق مستوى سطح البحر والمسافات إلى العوامة بدقة كاملة. ولكن حتى مع هذه الأخطاء ، يمكننا استخدام كاميرات التكبير / التصغير ، والحصول على متوسط ​​ارتفاع المحيط ، والحصول على إجابة ستكون دائمًا في مكان ما بين 5000،000 و 7،700،000 متر لنصف قطر الأرض: في حدود 20٪ تقريبًا من القيمة الحقيقية . إذا كنت تريد المحيط بدلاً من ذلك ، ما عليك سوى مضاعفة النتيجة بـ 2π.

إن كتاب كوكس و فورشو ، Universal: A Guide To the Cosmos ، مليء بأمثلة من هذا القبيل: التجارب التي يمكن للمرء القيام بها والقياسات التي يمكن للمرء القيام بها لتعلم كل أنواع الحقائق المثيرة للاهتمام حول عالمنا ، عالمنا والقوانين التي تحكمها. تعد القدرة على قياس حجم الأرض مجرد مثال واحد من بين العديد من الأمثلة ، حيث يتم حساب المسافات إلى الكواكب والنجوم وعصر الأرض والكون وكتلة عالمنا وشمسنا وحتى الكون الذي يمكن ملاحظته بالكامل. وإلى أي من نجوم NBA الكافرين - الماضي أو الحاضر أو ​​المستقبل - إذا كنت تشك في أن العالم يدور بعد قراءة هذا ، فقد واجهت تحديًا لك.

عندما تكون في المسافة المثلى لقياس انحناء الأرض ، سيكون قاع العوامة مرئيًا على خط الأفق. بالنسبة للإنسان في مستوى سطح البحر ، لن يكون ذلك أبداً على بعد ستة كيلومترات من العوامة. صورة الائتمان: mark_az من Pixabay.

تعال إلى شواطئ المحيط الهادئ وقم بهذا الاختبار بنفسك. إذا كان باستطاعتك الحصول على أكثر من ستة كيلومترات وما زلت ترى قاع العوامة من مستوى سطح البحر ، بغض النظر عن أمواج المحيط ، فسأرتدي قميصك إلى كل حدث رياضي أذهب إليه طوال حياتي. ولكن إذا كنت لا تستطيع (أو إذا كنت تغش ، مثل الذهاب إلى المرتفعات المرتفعة) ، فيجب أن تقوم بعمل فيديو لك وأنت تغني أغنية حول استدارة الأرض. قد لا يحقق نجاح What، Up، Doc؟ (هل يمكننا الصخور) ، ولكن إذا كنت على استعداد لتعلم الحقائق الكونية العظيمة التي تقف وراء واقعنا ، فربما ستكون على استعداد لمشاركة هذا الفرح وهذه المعرفة مع كل من يبحث معك.

وإذا قمت بذلك ، فسأبحث عنك أيضًا.

ظهر هذا المنشور لأول مرة في فوربس ، ويتم إحضاره لك مجانًا من قبل مؤيدي باتريون. التعليق على منتدانا ، وشراء كتابنا الأول: ما وراء المجرة!