​Kiedy Ziemia była jeszcze płaska. Idea, która powinna zostać w przeszłości

Starożytni Egipcjanie i mieszkańcy Mezopotamii wyobrażali sobie Ziemię jako płaską powierzchnię unoszącą się na otwartym oceanie. Żydzi mieszkający w Judei w czasach biblijnych widzieli świat w podobny sposób. Według nich łukowate niebo oddzielało Ziemię od nieba, które z kolei było solidną kopułą z przymocowanymi na stałe gwiazdami, Słońcem i Księżycem.

- Ziemia jest płaska, unosi się w powietrzu podobnie jak Słońce, Księżyc i wszystkie inne ciała niebieskie, które są ogniste, a unoszą się w powietrzu, ponieważ są płaskie - maksyma greckiego filozofa Anaksymenesa (585 p.n.e.-525 p.n.e.) przyświecała również Talesowi z Miletu (624 p.n.e.-548 p.n.e.) zaliczanego do kanonu siedmiu mędrców.

Również starożytny grecki poeta Homer (VIII wiek p.n.e.) przedstawiał świat jako płaski obszar otoczony wodą. Środkiem świata był omfalos (gr. "pępek") - półokrągły kamień znajdujący się w świątyni Apolla w Delfach. Płaska Ziemia otoczona oceanem odgrywała też kluczową rolę w kosmografii plemion starogermańskich.

Choć dla Greków i ludności starożytnych Indii wyznających hinduizm i buddyzm Ziemia była płaska, ale owalna, to dla starożytnych Chińczyków miała kształt kwadratu. W ich wierzeniach pośrodku Ziemi znajdowały się Chiny, dlatego do dziś Chińczycy nazywają swój kraj Państwem Środka. Inny chiński model Ziemi bardziej przypominał jajko.

Takie wyobrażenie o świecie propagował astronom, filozof, matematyk i poeta Chang Cheng: Niebo jest jak kurze jajo, jak okrągła kula; Ziemia jest podobna do żółtka, które znajduje się w jego środku. W jednym starożytny astronom miał rację - wiele wieków później sondy Voyager odkryły, że Układ Słoneczny ma rzeczywiście kształt gigantycznego jajka.

Niektórzy chińscy astronomowie uznali w końcu pewną krzywiznę Ziemi. Na jej podstawie obliczyli, że Słońce unosi się 200 000 kilometrów nad powierzchnią Ziemi. Hipoteza o płaskiej lub lekko wypukłej Ziemi przetrwała w chińskiej astronomii do XVII wieku, kiedy do zamkniętego i odizolowanego dotąd państwa wreszcie przeniknęły zdobycze nauki i odkrycia z innych zakątków świata.

Jednak już starożytni Grecy zdawali sobie sprawę, że teoria płaskiej Ziemi ma wiele luk, niedociągnięć i w zagorzałej dyspucie nie dałoby się jej obronić. Jak to się dzieje, że na horyzoncie najpierw pojawiają się maszty, a dopiero później cały statek? - nurtowało marynarzy. Zaczęły się rodzić różne pytania i pojawiały wątpliwości, a wielu astronomów i filozofów szukało na nie odpowiedzi.

Głos w tym temacie zabrali Pitagoras, Platon, Arystoteles, Eratostenes z Cyreny oraz Klaudiusz Ptolemeusz. Wszyscy odegrali kluczową rolę w zmianie myślenia o Ziemi, która zaczęła się coraz bardziej zaokrąglać. Uwadze Arystotelesa nie uszło, że podczas zaćmienia Księżyca, cień Ziemi jest okrągły. Eratostenes z Cyreny w III wieku p.n. e. obliczył dość dokładnie obwód Ziemi.

Według historii do obliczenia wykorzystał kij i gnom, który wbił prostopadle do ziemi, aby rzucał cień. W rzeczywistości same "narzędzia" byłyby bezużyteczne, gdyby naukowiec nie miał podstawowej wiedzy. Jednak Eratostenes wiedział, że w egipskim mieście Syene (dzisiejszy Asuan w Egipcie) Słońce znajduje się w południe podczas przesilenia letniego bezpośrednio nad gnomonem, dlatego ten nie rzuca żadnego cienia.

Zmierzył odległość ze Syene do Aleksandrii, która wynosiła około 500 stadionów (882 kilometry) w linii bezpośredniej na północ oraz wiedział, że Syene leży na Zwrotniku Raka. Zakładał również, że promienie słoneczne są równoległe.

Następnie na podstawie pomiaru długości cienia wywnioskował zmianę kąta padania promieni słonecznych między dwoma miastami, co pozwoliło mu obliczyć obwód kuli ziemskiej. Co prawda w obliczeniach popełnił błąd, ale jego dokładność jest niesamowita.

Otrzymał wynik 45 000 km, czyli około 10 proc. więcej, niż w rzeczywistości wynosi obwód równikowy planety (40 047 km). Stopniowo starożytna filozofia i nauka przejęły wiedzę o Ziemi jako o obiekcie okrągłym. Klaudiusz Ptolemeusz, twórca wielu dokładnych map świata, w swojej pracy wychodził już z założenia, że Ziemia jest okrągła.

Już starożytni Grecy zdawali sobie sprawę, że teoria płaskiej Ziemi ma wiele luk, niedociągnięć i w zagorzałej dyspucie nie dałoby się jej obronić.

---

Średniowieczne chrześcijaństwo miało na początku spory problem z okrągłą Ziemią. W tej materii znacznie bardziej otwarte były kraje arabskie. Na przykład już około 827 roku z rozkazu kalifa Al-Mamuna przeprowadzono dokładne mierzenie obwodu Ziemi i otrzymano wynik 40 008 384 metrów.

W końcu nawet chrześcijańska Europa musiała mocno zweryfikować swoje wyobrażenia o płaskiej Ziemi. Przecież nawet jeden z klejnotów koronacyjnych - jabłko symbolizujące Ziemię, nad którą panuje Chrystus - nie było płaskie. W średniowieczu również powstały pierwsze globusy przedstawiające okrągłą Ziemię.

Na uniwersytetach chrześcijańskich uczono siedmiu sztuk wyzwolonych, wśród nich i astronomię według modelu Ptolemeusza, dlatego każdy absolwent wiedział o okrągłości Ziemi.

Ani Krzysztof Kolumb czy inny odkrywca świata nie musiał się martwić, że podczas swoich podróży spadnie poza skraj Ziemi w bezdenną, czarną otchłań...

Dziś wiemy, że Ziemia nie jest całkowicie okrągła, a jej kształt jest nieregularny, bardziej przypominający ziemniaka. I to nie tylko jeśli chodzi o wysokość poszczególnych punktów nad poziomem morza, ale także o geoidę, czyli teoretyczną powierzchnię, na której potencjał siły ciężkości Ziemi jest stały, równy potencjałowi siły ciężkości na średnim poziomie mórz otwartych.

Na kształt Ziemi mają wpływ dwie siły: odśrodkowa i grawitacyjna. Z powodu różnorodności powierzchni Ziemi i geoid, do celów mapowania korzysta się z tzw. obszarów odniesienia elipsoidy.