список сценариев

Звездные войны Земли          Веселые истории от Шурки                    история 4      Кривизна поверхности

Как мы уже измерили самолетами, поверхность, на которой мы живем, - сферическая.
Осталось лишь убедиться, что кривизна отрицательная, т.е. наша поверхность - вогнутая.

Один из распространенных мифов: на высоте видно, что земля выпуклая. Вот как-то так:

Это кадр из ролика полета зонда в атмосфере (камера закреплена на платформе). Но смотрим этот ролик дальше и видим:

Ой, как это?

Виноват в этой картине популярный объектив "рыбий глаз". Он кривизну горизонта делает выразительной.
Но как он умудряется так выразить как выпуклость Земли, так и впуклость?

Чтобы понять этот эффект, вернемся к мифу.
На самом деле, мы на горизонте видим не кривизну Земли, а кривизну круга в несколько километров, которые мы можем наблюдать.

Со своего роста (е на рисунке) мы видим предмет на земле на расстоянии три километра под углом в 89 градусов 58 минут. Всё, что дальше, включается в оставшиеся две минуты. Высота добавляет еще несколько минут, но для глаза они неразличимы. По этой причине горизонт всегда на уровне глаз (перпендикуляр к вертикали).
На рисунке кажется, что угол далек от 90 градусов. Но и высота е соответствует паре тысяч километров в масштабе рисунка.

Такой же радиус кривизны круга обзора мы наблюдаем и с высоты МКС:

Поэтому подобные кадры не являются доказательством шарообразности Земли:

сравните (фото уменьшается и рядом появляется):

Мы не можем различить знак кривизны. Но рыбий глаз зафиксировать в состоянии. А меняет он знак кривизны из-за флуктуаций в атмосфере, слегка меняющих отклонение горизонта от прямой линии.  

Можем ли мы определить знак кривизны Земли на её поверхности?
Нет!
Утверждается, что кривизну можно измерить методом триангуляции с помощью геодезических вышек A-B-C-D-E вокруг измеряемой дуги поверхности О1-О8:

Но таким образом мы узнаем лишь длину отрезка О1-О8, очищенную от искажений рельефом местности.
Далее отрезок объявляют дугой поверхности Земли и по её размеру вычисляют радиус кривизны Земли.
Естественно, такой же радиус кривизны будет и у полой сферы, а на плоскости так никакого радиуса не будет и вовсе.

Что, никак?

На поверхности - никак. Но вот если привлечь глубину, то даже очень как.

Идея была проста: использовать старые выработки для опускания отвесов в глубокие шахты.
Измерив расстояние между отвесами на поверхности и на глубине (шахты связаны горизонтальной штольней), можно вычислить радиус Земли (две дуги сектора)
Результат только оказался неожиданным: расстояние вверху оказалось меньше расстояния на глубине!

Как недавно оказалось, отрицательную кривизну можно зафиксировать и поднявшись вверх.
И поднялся Феликс Баумгартнер 14.10.2012 с целью совершить прыжок из стратосферы.

Неожиданный ракурс удалось зарегистрировать на этом фрагменте ролика.

Обратите внимание на верхние углы кадра. В начале прыжка видно, что это атмосфера земли. Но кадр зафиксирован, когда Феликс еще лишь готовится к прыжку:

Камера на скафандре снимает шлем и видеокамеры над ним. Камера широкоугольная с охватом 170 градусов.

На левой половине картинки видно, что при положительной кривизне Земли атмосфера никак не может попасть в кадр.
А вот при отрицательной кривизне камера, направленная вверх, своим охватом как раз и может захватить атмосферу.

Что-ж, мы не зря доверились Шерлоку Холмсу - мы живем на вогнутой поверхности сферы.

На задворках истории
Часто звучащее утверждение: "Самолет летит прямо и должен врезаться в "стенку" Земли".
В самой формулировке уже содержится ошибка: самолет никогда не летит прямо.
Если он будет лететь прямо над шарообразной землей, то начнет удаляться от поверхности. Поэтому он летит вниз, а не прямо.
И это чревато сваливанию в штопор при попадании в воздушную яму.
Но нам это не грозит: самолеты всегда летят вверх.
Посмотрим на конструкцию истребителя:

Видно, что ось двигателя находится под углом к кабине летчика: летчик видит, что он летит прямо, а двигатель направляет самолет вверх.
Этот угол подтверждается наличием угла к штырю с приёмником динамического давления:

Этот угол равен 10°. Почему?
Через некоторый промежуток времени самолет должен оказаться на той же высоте: на середине хорды. Тогда угол к центру сферы, заметаемый самолетом, равен его углу к поверхности земли.
10° - это 1100 км (360° = 40 000 км) или полчаса полета на крейсерской скорости истребителя.
Интересная цитата из учебника пилотирования:
... нос самолета заметно поднимается вверх (на 10-15°), что создает иллюзию устранения зарывания. Однако самолет при этом продолжает движение с внутренним скольжением почти по прежней траектории...
Да, наклон в 10-15° обеспечивает движение на заданной высоте. И мы теперь знаем, почему.

Ролики истории 4 (может быть Вы сделаете лучше?!)
PRoJeCT M https://www.youtube.com/watch?v=fMoDd3P3iTU&t=3s
Павел Лобанов https://www.youtube.com/watch?v=LrX2mT9iCM4
Terralife https://www.youtube.com/watch?v=H1bvD9pDI34
Любимый Канал https://www.youtube.com/watch?v=6_K_1lRMz3Q&t=6s