В библии, «священной» книге иудейской и христианской религий, утверждается, что наша Земля неподвижна и является основой мира. Такой взгляд долгое время был господствующим. Люди думали, что все небесные тела движутся вокруг Земли по небесному своду: и Солнце, и звёзды, и планеты (рис 3). При этом Землю считали плоской, а небо над ней твёрдым куполом Теперь мы знаем, что всё это совсем не так.

Рис. 3. Вселенная и Земля по учению одного из монахов средневековья — Козьмы Индикоплевста,

Уже давно люди узнали о том, что Земля шарообразна. Это доказывается многими фактами.

Путешествуя по морям и океанам, мореплаватели заметили такой интересный факт: подъезжая к какому-нибудь острову или материку, они сначала видели возвышенные места, а затем уже над водой показывался весь берег. Это легко объяснить, если предположить, что Земля имеет шарообразную форму. Кто бывал в приморских городах, наверное, тоже замечал, как при приближении к берегу парохода сначала виден только дым из его трубы, затем мачты и уже потом постепенно показывается корпус корабля, словно поднимающийся из моря (рис. 4).

Рис. 4. Когда корабль приближается к берегу, сначала мы всегда видим верхние части корабля (верхний рисунок). Это говорит о том, что наша Земля шарообразна. Если бы она была плоской, мы видели бы весь корабль сразу (нижний рисунок).

Есть и другие явления, которые убеждают нас в том, что Земля выпуклая, имеет шарообразную форму.

Нередко (иногда два-три раза в год) мы можем наблюдать лунные затмения (рис. 5). В это время Луна попадает в тень Земли, и мы ясно видим круговую форму края земной тени на диске Луны. Но Земля только в том случае может всегда отбрасывать круглую тень, если она имеет форму шара.

Рис. 5. Во время затмения Луны на лунном диске видна округлая форма земной тени.

Надо, однако, сказать, что истинная форма нашей планеты очень сложна и её изучение продолжается. В действительности Земля — шарообразное тело, слегка сплюснутое у полюсов. Советский учёный Ф. Н. Красовский в 1940 году очень точно определил размеры нашей планеты. Согласно его вычислениям расстояние от центра Земли до экватора равно 6378 километрам 245 метрам, а расстояние от центра Земли до её полюсов составляет 6356 километров 863 метра.

Долгое время люди думали, что земной шар неподвижно висит в пространстве. Лишь в XVI веке великий польский учёный Николай Коперник показал, что наша Земля движется.

Вместе с другими планетами Земля обращается вокруг Солнца. Кроме того, как и другие планеты, Земля вертится подобно волчку — вращается вокруг своей оси — с запада на восток. Ось эта, конечно, воображаемая.

Один свой оборот Земля совершает в течение суток. Благодаря вращению Земли на ней происходит смена дня и ночи: нам кажется, что утром Солнце всходит на востоке, движется по небу и вечером заходит на западе. В действительности же мы вместе с Землёй вращаемся с запада на восток.

Свой путь вокруг Солнца наша планета совершает в течение года.

В течение каждых 365 с четвертью суток Земля успевает обойти вокруг Солнца. Скорость движения Земли очень большая — каждую секунду она пролетает около 30 километров. Земная орбита имеет форму эллипса.

Благодаря этому расстояние от Земли до Солнца в течение года не остаётся постоянным. В среднем оно равно 149 с половиной миллионам километров. При этом зимой Солнце находится ближе к нам, чем летом, приблизительно на 5 миллионов километров.

Рис. 6. Положение Земли зимой и летом по отношению к падающим на неё лучам Солнца (эти лучи изображены на рисунке стрелками).

Смена времён года на Земле происходит, однако, совсем не потому (как иногда думают), что Солнце бывает к нам то ближе, то дальше.

Причина этого другая: Земля обращается вокруг Солнца таким образом, что её ось вращения расположена наклонно под углом 66 с половиной градусов к падающим на Землю солнечным лучам (рис. 6). Такое направление земная ось сохраняет всё время. Благодаря этому изменяется высота Солнца во всех точках земной поверхности при годичном движении Земли по её орбите. А чем отвеснее падают солнечные лучи на поверхность Земли, тем больше они её согревают. В различные месяцы года солнечные лучи по-разному освещают и согревают Землю: в июне — июле северное полушарие Земли получает гораздо больше света и тепла, чем южное, а в декабре — январе, наоборот, больше тепла получает от Солнца южное полушарие Земли. Поэтому в северном полушарии лето приходится на июнь — июль, а в южном в это время стоит зима. А когда на севере наступает зима, в южное полушарие Земли приходит лето.

Вращение Земли вокруг оси и её движение вокруг Солнца подтверждается рядом наблюдаемых явлений и специально проведёнными опытами.

Рис. 7. Камень, падающий с башни, отклоняется к востоку.

Так, например, если сбросить с высокой башни камень, то при своём падении он немного отклонится к востоку (рис. 7). Причина этого — вращение Земли. Башня, как и всё на земном шаре, движется вместе с Землёй, но при этом вершина башни движется несколько быстрее, чем её основание. Поэтому камень, падая с вершины башни, как бы обгоняет основание башни и несколько отклоняется к востоку.

Этот опыт тем нагляднее, чем выше башня. Падая с башни высотой в 100 метров, камень отклоняется к востоку несколько менее чем на один сантиметр.

О вращении Земли вокруг своей оси говорит и сплюснутость нашей планеты у полюсов. Если бы Земля не вращалась, то должна была бы иметь форму шара. Развивающиеся же при вращении всякого тела центробежные силы стремятся изменить его форму: растянуть его поперёк оси вращения и сжать вдоль оси. Именно так и случилось с Землёй.

Наблюдения в телескопы показали, что и другие планеты имеют сжатие у полюсов. Особенно хорошо заметно оно у Юпитера. У него сжатие гораздо больше, чем у Земли. Это и понятно: ведь Юпитер вращается значительно быстрее вокруг своей оси, чем Земля. А чем быстрее какая-нибудь планета вращается, тем заметнее у неё сжатие у полюсов.

В XIX веке русский учёный К. Бэр обнаружил во время своих путешествий никем не замечавшееся раньше явление: все реки, текущие в нашем северном полушарии, имеют всегда правый берег крутой, а левый, наоборот, пологий.

Это объясняется тем, что благодаря вращению Земли речная вода отклоняется всё время в сторону правого берега реки и постепенно подмывает его. Вследствие этого река медленно отступает вправо, а по её левую сторону образуется низкая равнина.

В южном полушарии, наоборот, подмывается левый берег рек.

Можно обнаружить на нашей планете и ряд других явлений, которые могут быть объяснены только вращением Земли вокруг своей оси (например, отклонение морских и воздушных течений, отклонение полёта артиллерийских снарядов и т. д.).

Имеется доказательство и годичного движения Земли, т. е. обращения её вокруг Солнца. Движение нашей планеты вокруг Солнца неизбежно должно вызывать кажущееся смещение ближайших к нам звёзд в течение года по отношению к более далёким звёздам. Это явление можно пояснить следующим примером. Когда мы идём или едем и смотрим на удалённые от нас предметы, то замечаем кажущееся изменение их взаимного расположения, их кажущееся смещение. Это смещение будет казаться нам тем большим, чем ближе от нас расположены предметы.

В прошлом веке известный русский астроном В. Я. Струве один из первых обнаружил это годичное смещение звёзд и определил его величину для одной из ближайших к нам звёзд. Это явление кажущегося смещения звёзд вследствие движения Земли по её орбите называется годичным звёздным параллаксом.

Но почему же мы не ощущаем ни вращения Земли вокруг оси, ни её движения около Солнца? В самом деле, ведь когда мы едем в поезде, плывём на пароходе или летим на самолёте, мы всегда чувствуем своё перемещение Если даже плотно закрыты, скажем, окна вагона, мы все равно ощущаем движение: об этом говорят толчки и покачивания вагона.

Отчего же мы не чувствуем движения нашей планеты и можем его обнаружить только на основе точных наблюдений?

Объясняется это довольно просто. Земля вращается вокруг своей оси строго равномерно, с одной и той же, постоянной скоростью. Небесные же ориентиры — звёзды, по которым можно было бы обнаружить движение Земли вокруг Солнца, чрезвычайно удалены от нашей планеты. А постоянную скорость движения, как таковую, почувствовать мы не можем.

Итак, теперь твёрдо установлено, что Земля шарообразна, что она вращается вокруг своей оси и одновременно движется вокруг Солнца (рис. 8). Следовательно, наша Земля — планета, и притом самая обыкновенная планета. Она не выделяется среди других планет ни своей массой, ни размерами.

Земля во многом схожа с тремя другими планетами: Меркурием, Венерой и Марсом. Недаром, как уже говорилось, их называют планетами «земной группы».

Земля окружена со всех сторон толстым слоем газа — атмосферой. Атмосфера, или воздушная оболочка Земли, простирается на многие сотни километров. Плотность её непрерывно изменяется с высотой. Наибольшую плотность атмосфера имеет у поверхности Земли — точнее, непосредственно над уровнем моря Чем выше мы будем подниматься, тем разреженнее будет атмосфера и тем труднее нам будет дышать. Это испытывают, например, альпинисты при восхождении на высокие горы.

Благодаря существованию вокруг Земли воздушной оболочки создаётся впечатление голубого небосвода, как бы опирающегося на Землю.

Рис. 8. Схема движения Земли вокруг Солнца.

Недалеко то время, когда космический корабль унесёт первых отважных исследователей вселенной к другим планетам Тогда, наконец, осуществится мечта астрономов. Они смогут взглянуть на Землю издали, из мирового пространства — с космической ракеты или с другой планеты. И Земля-планета предстанет перед взором человека во всей своей красе.

Если на неё посмотреть с другой планеты, скажем, с Марса или Венеры, то Земля будет выглядеть яркой звездой голубоватого цвета.