Khi nào người ta phát hiện ra rằng Trái đất không phải là một hình cầu lý tưởng, mà là một chút phẳng?


8

Khi nào người ta phát hiện ra rằng Trái đất không phải là một hình cầu lý tưởng, mà là một chút phẳng? Và nếu bạn biết, ai là người đầu tiên khám phá ra nó?


3
Newton đã chứng minh rằng nó nên được làm phẳng trong Princia , xem en.wikipedia.org/wiki/Spheroid#Oblate_spheroids Bài báo đó cũng đề cập đến một số thí nghiệm có liên quan giúp chứng minh điều này.
PM 2Ring

Câu trả lời:


11

Đó không phải là một người. René Descartes đã đưa ra giả thuyết rằng các hành tinh phải có hình dạng của các nhân vật siêu anh hùng. Christiaan Huygens và sau đó là Isaac Newton đã đưa ra giả thuyết rằng một cơ thể chất lỏng tự hấp dẫn đang quay sẽ tự thư giãn thành một hình cầu bắt buộc. Vậy quan điểm nào là đúng? Giovanni Cassini lập luận mạnh mẽ rằng quan điểm của Descartes là đúng, và ông đã tranh luận với các phép đo.

Viện hàn lâm Khoa học Pháp đã bị chia rẽ về câu hỏi quan trọng này vào những năm 1730. Câu hỏi được quan tâm trong thế giới thương mại bởi vì biết hình dạng Trái đất trở nên nhập khẩu ngày càng tăng liên quan đến điều hướng tàu chính xác. Cuối cùng, nhà vua Pháp đã tài trợ cho hai cuộc thám hiểm của Học viện, một đến Peru và một đến Lapland.

Nhóm đã đến Lapland bao gồm Pierre Louis Maupertuis (người đứng đầu Học viện), Alexis Clairaut, Charles Camus, Anders Celsius và những người khác. Nhóm này đã rời đi sau đó nhưng đã trở lại trước khi nhóm đi đến Peru. Các phép đo của họ phù hợp với khái niệm của Newton về hình dạng hình cầu bắt buộc và không đồng ý với khái niệm của Descartes về hình dạng hình cầu prolate. Trong khi các quan sát của họ nghiêng về cuộc thảo luận ủng hộ quan điểm của Newton, một số người tranh luận về hình dạng hình cầu prolate vẫn không bị thuyết phục. Jacques Cassini (con trai của Jacani) không đồng ý mạnh mẽ, cho rằng các phép đo mà nhóm đã thực hiện ở Lapland là thiếu sót. Cassini de Thury (con trai của Jacques) tiếp tục cuộc cãi vã của gia đình.

Nhóm đã đến Peru mất mười năm để trở về. (Chuyến đi đến Peru mất hơn một năm, tất cả đều tự nó.) Nhóm bị quấy rầy bởi sự xui xẻo, thiếu nguồn cung cấp, và sự lãnh đạo thiếu chín chắn và tham nhũng. Nhà lãnh đạo của cuộc thám hiểm này muốn không có phần nào trong các nhiệm vụ ngoại giao và quản lý cần thiết của một nhà lãnh đạo cuộc thám hiểm. Tệ hơn nữa, anh ta đã dành một phần tốt trong số tiền của đoàn thám hiểm cho một người hấp dẫn, và sau đó bảo lãnh hoàn toàn cho đội.

Người phụ trách thứ hai bất đắc dĩ, Pierre Bouguer, đã tiếp quản và thực hiện cuộc thám hiểm. Ông và nhóm của mình với hơn một chục nhà khoa học khác đã thực hiện các phép đo chính xác đáng kinh ngạc về khoảng cách giữa hai đỉnh núi Andean. Khi trở về, chính những phép đo đó đã thuyết phục những người hoài nghi hình cầu bắt buộc còn lại rằng Trái đất thực sự ít nhiều là một hình cầu bắt buộc.

Và nếu bạn biết, ai là người đầu tiên khám phá ra nó?

Từ những điều trên, rõ ràng đó không phải là một người. Đó chắc chắn không phải là Descartes hay gia đình Cassini. (Nhưng cả bốn người đều được nhớ đến vì những đóng góp tích cực của họ cho toán học và khoa học.) Nhưng thật khó để nói ai là người đầu tiên phát hiện ra rằng Trái đất là một hình cầu bắt buộc (ít nhiều) được cho rằng rất nhiều người đã đóng góp cho khám phá này .

Nhân tiện, đây là cách khoa học hiện đại hoạt động. Hầu hết các khám phá khoa học hiện đại là những nỗ lực của nhóm. Trong trường hợp vật lý tại Máy Va chạm Hadron Lớn, danh sách các tác giả trên các bài báo khoa học chính chiếm toàn bộ trang. Người ta đã tranh luận rằng Newton là nhà khoa học hiện đại đầu tiên. Người ta cũng cho rằng anh ta đã không làm thế. Anh làm việc một mình. Việc phát hiện ra hình dạng Trái đất là một nỗ lực hợp tác kéo dài hơn nửa thế kỷ.


Người giới thiệu:

WW Payne, "Sự hấp dẫn và hình dáng của Trái đất." Thiên văn học phổ biến 9 (1901): 117-123.
Một bài viết khá cũ nhưng rất hay về chủ đề cũ này.

P. Lynch, "Đó là Toán học: Hình dạng và vòng quay của Trái đất sẽ không làm bạn gầy đi."
Một bài viết về cuộc thám hiểm đến Lapland, được dẫn dắt bởi Maupertuis.

D. Chính, "Câu chuyện đáng chú ý về thước đo chính xác đầu tiên của trái đất"
Một bài viết về cuộc thám hiểm tới Peru, cuối cùng được dẫn dắt bởi Bouguer.

Bài viết trên Wikipedia về định lý
Clairaut Clairaut là một trong những thành viên chủ chốt của cuộc thám hiểm đến Lapland. Phương trình của ông mô tả gia tốc trọng trường là một hàm của vĩ độ được thay thế bằng một biểu thức tốt hơn một chút , phương trình Somigliana, gần hai trăm năm sau.

Bài viết Wikipedia về Descartes , Huygens , Newton , các ba Cassinis (ba liên kết), Maupertuis , Clairaut , và Bouguer .
Hãy dùng những thứ này với hạt muối mà người ta luôn phải dùng khi đọc các bài viết trên Wikipedia.


Thú vị đọc. Cảm ơn.
StephenG

6

Mặc dù nó đã được đề xuất bởi những người khác trước đây, tôi tin rằng sự suy luận thực tế đầu tiên về hình dạng theo lý thuyết dẫn đến một phép đo là do Pierre Louis Maupertuis .

Chính Maupertuis đã đưa ra giả thuyết dự đoán Trái đất là một hình cầu bắt buộc và cũng là người thực hiện các phép đo (trong chuyến thám hiểm tới Lapland) đã xác nhận điều này. Công trình lý thuyết của ông dựa trên các lý thuyết (sau đó khá mới và không được chấp nhận như hiện tại) của Newton về trọng lực và cơ học. Cần phải nhớ rằng tính toán cũng là một sự phát triển tương đối gần đây vì vậy đây là công việc tiên tiến trong ngày của nó.


Câu trả lời này cung cấp quá nhiều tín dụng cho Maupertuis. Lý thuyết được phát triển bởi Huygens và Newton, trước thời của Maupertuis.
David Hammen

@DavidHammen Tôi tin rằng khái niệm này đã được đưa ra trước Maupertuis, nhưng lý thuyết thực tế dường như đã được Maupertuis thực hiện. Bạn có thể chỉ ra lý thuyết cụ thể (không phải lý thuyết chung) của những tác giả đó không - tôi không biết điều này, trong khi tất cả các nguồn mà tôi biết dường như đều tin tưởng Maupertuis (và cộng tác viên của ông) với thành tích này. Ngay cả tại thời điểm Maupertuis đã có sự phân chia nghiêm trọng về việc hình dạng là sinh sôi hay bắt buộc. Chỉ có các phép đo quyết định điều này. Vì nền tảng của tôi là vật lý thực nghiệm, tôi có xu hướng cung cấp tín dụng nhiều hơn cho những người dự đoán đo lường.
StephenG

-6

Có lẽ là vào giữa thế kỷ 17, và có thể có ben Isaac Newton, như PM 2Ring gợi ý, hoặc một trong vài người khác. Galileo đã dành rất nhiều thời gian để nghiên cứu Sao Mộc và Sao Thổ, và nếu anh ta có thị lực tốt có lẽ sẽ nhận thấy rằng cả hai hành tinh đều là những quả cầu bắt buộc. Christian Huygens muộn hơn một chút trong thế kỷ cũng đã nghiên cứu cả hai hành tinh và quan sát thấy chúng là những quả cầu bắt buộc. Cả hai người đều đủ sắc sảo để nhận ra đâu là nguyên nhân của sự không rõ ràng này và biết rằng vì Trái đất quay khá nhanh nên các nguyên tắc tương tự sẽ được áp dụng cho Trái đất. Chúng ta sẽ không bao giờ biết chắc chắn ai là người đầu tiên tạo ra sự tương đồng giữa Trái đất và hai người khổng lồ khí, nhưng nó phải có từ thế kỷ 17.

Chúng ta cũng sẽ không bao giờ biết ai là người đầu tiên được đề cập trong bản in rằng Trái đất cũng là một hình cầu bắt buộc; thông tin đó cũng đã bị mất trong thời gian qua. Vào thời điểm nó được đề cập lần đầu tiên trên báo in, rất nhiều người phải nhận thức được rằng lý thuyết đã ra lệnh rằng đây phải là trường hợp và tất cả những gì cần phải làm là đo lường những gì đã là một kết luận bỏ qua.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.