지구 모양과크기

[종수]

오늘의 내용

1. 고대인들의 지구

2. 지구가 둥근 증거

오늘 우리가 배울 내용은 지구의 모양에 대해서에요  지구가 둥글다는건 모두가 알고 있지만, 이 내용을 받아들이기까지 참으로 많은 과정을 거쳐왔답니다

오늘날 우리는 지구가 둥글다는걸 다 알고 있지만 옛날 사람들은 그렇게 생각하지 않았어요 보는 것만 믿었는데 보기에 지구가 전혀 둥글게 보이지 않았거든요

옛날 사람들은 지구의 모양에 대해 어떻게 생각했는지 알아볼께요

이걸 외울 필요는 없답니다^^

1. 이집트인이 생각한 지구 모형

땅 아래에는 나일강의 근원이 되는 지하수가 있다고 생각했어요 그리고 별들이 매달려 있는 하늘은 몇개의 보물로 받쳐져 있다고 생각했어요 이렇게 지구가 평평하다고 생각했어요

2. 수메르인이 생각한 지구 모형

땅모양이 평평하고, 하늘과 땅 사이에 별과 달, 해가 있다고 생각함

3. 그리스의 아낙시만드로스가 생각한 지구 모형

평평한 지구에 불기둥 같은 하늘이 덮고 있다고 생각함

모두 그 모양은 다를지 모르지만 지구는 평평하다고 생각했어요

실제 지구는 둥근데요 지구의 모양이 둥글다는 것을 알 수 있는  증거는 무엇이 있을까요?

<실제 지구의 모양>

인공위성에서 찍은 지구의 사진을 보면 둥글다

가장 확실한 증거일 수 밖에 없죠 사진이라는건 있는 그대로의 모습을 보여주는거니까요 그런데 사실은 엄밀히 따져보면 완전한 공모양이 아니에요

적도반지름과 북반지름을 실제로 측정해보면 적도반지름이 약간 더 커요 그래서 적도쪽이 더 긴 타원형이랍니다

* 지구는 완전히 구형이 아니라 적도 쪽이 약간 부푼 구형

하지만 이 차이가 크지 않고 거의 비슷하기 때문에 그냥 둥근 모양이라고 생각하셔도 무리가 없답니다

옛날 사람들은 지구가 평평한데 왜 자꾸 둥글다고 하는지 믿으려 하지 않았어요

그런데 지구가 둥글다고 할 수 있는 증거가 쏙쏙 발견이 됐어요

우리가 달로 부터 지구의 모양이 둥글다는 것을 알 수 있는 어떤 현상이 있어요

<지구가 둥근 증거>

1. 개기 월식 때 비친 지구의 그림자가 둥글다

* 월식- 지구의 그림자에 달이 가려지는 현상

보름달이 뜨는 날 달의 한부분이 조금씩 조금씩 가려지다가 나중에 완전히 없어졌다가 다시 나타나는 현상

이때 달을 가리는 것이 지구의 그림자에요

태양이 지구를 완전히 가려 생긴 그림자를 본그림자라 하고, 태양빛이 조금 비켜가서 생긴 그림자인  반그림자(조금 흐릿한 그림자)가 생김 

지구에 그림자가 생겼을 때 지구 둘레를 공전하던 달이 반그림자에 오게 되면 지구에서 봤을 때 이 달이 흐릿하게 보이겠죠

그러다가 본 그림자 속에 들어가면 달이 지구에 완전히 가려져 완전히 보이지 않게 돼요(개기월식)

본그림자와 반그림자에 달이 걸쳐지게 되면 지구의 그림자에 가려진 부분은 보이지 않고 반그림자에 있는 달부분은 희미하게 보임

둥글게 보이던 달이 조금씩 보이지 않게되는거에요 보이지 않게 되는 부분이 지구의 그림자란거죠 즉 지구의 일부분인데 그림자를 연장해보면 지구의 모습을 알 수 있겠죠

따라서  지구가 둥글다는걸 알 수가 있다는거에요

2. 고위도로 갈수록 북극성의 고도가 높아짐

* 북극성- 자전축을 연장했을 때 자전축 북극에 있는 별

방위를 결정해줌(북극성이 떠있는 쪽이 북극이 됨)

* 고도-높이, 천체와 지표면과 이루는 각도

태양이 떠있으면 태양의 높이, 북극성이 떠 있으면 북극성의 높이라 함

천체의 경우 높이를 m단위로 나타내기 힘들기 때문에 각도로 나타냄

고도를 잴때는 고도가 90도일 때 가장 높은 고도

이런 북극성의 고도를 통해 지구가 둥글다는걸 알 수 있어요

먼저 지구의 위도를 먼저 체크할께요

지구본에서  가로 줄무늬가 위도에요 

위도는 어떤 지점을지구 중심과 이어서 이것과 지구중심과 적도가  이루는 각으로 결정을 해요

* 위도- 적도로부터 얼마나 떨여져 있는지를 각도로 나타낸값

(어떤 지점이 적도와 이루는 각이 위도가 됨)

북극은 적도와 90도를 이루고 있기 때문에 위도가 90도가 됨

적도는 적도와 0도를 이루기 때문에 위도가 0도

* 저위도- 위도0~30

중위도-30~60

고위도-60~90

남반구와 북반구와 같아요 구분하기 위해서 남반구는 위도 뒤에 S를붙이고, 남반구는 N을 붙여요

각각의 위치(저위도, 중위도, 고위도)에서 북극성을 바라봤을 때 고도가 달라요

북극성과 지구 사이의 거리가 워낙 멀기 때문에 어떤 지점에서든 북극성의 빛이 평행하게 비쳐 보이게 돼요

* 멀리서 오는 빛은 어떤 지점이건 평행하게 비침

지구가 편평할 때는 A,B,C지점 어느 위치에서든지 북극성과 지표면이 이루는 각도(북극성의 고도)가 90도가 됨

* 북극성의 고도-북극성이 지표면과 이루는 각도

지구가 편평하다면 모든 지역에서의 북극성의 고도가 같아야 함

지구가 둥근 구형이라면 어느 지점이건 북극성은 평행항 방향으로 보여요 지표면이라는건 그 지점에서의 접선이거든요 그러면 접선과 북극성방향이 이루는 각이 고도가 되겠죠

A지점의 고도는 30도, B지점의 고도는 60동, C지점의 고도는 90도록 고도가 점점 높아지죠

고위도로 갈수록 북극성의 고도가 높아져요

따라서 지구의 모양이 둥글다는걸 알 수 있다는거에요

* 북극성의 고도는 그 지역의 위도와 같다

-> 적도(위도 0도)-북극성이 지표 가까이 있음(고도 0도)

->북극(위도90동)-북극성이 머리 꼭대기에 있다(고도90도)

3. 항구를 떠나가는 배는 점점 가라앉는 것처럼 보임

지구가 둥근 증거로 배가 바다 멀리 멀어질 때의 모습으로 살펴볼께요

지구가 편평하다면 배가 멀어지더라고 크기는 작게 보이지만 전체가 다보이게 돼요

실제 바다에서 배를 보면 처음에는 다 보이다가 나중에는 윗부분만 보이게 돼요

왜 그런가 봤더니 둥근 지구에 서 있으면 배가 가까이 있으면 내 시야에 배가 다 보이지만 멀어지면 내 시야가 지구에 의해 가져져서  윗부분만 보이게 된답니다

더 멀어지면 시야에서 더 벗어나 배끝만 보이게 되겠죠

실제로 배가 멀어지는 모습을 보면 아래쪽처럼 보인다는거에요 따라서 지구가 둥글다는걸 알 수 있다는거죠

4. 높이 올라갈수록 사람이 볼 수 있는 시야가 넓어짐

편평한 지구에서는 높이에 따라 보이는 시야가 똑같아요. 반면 지구가 둥근 경우는 높이 올라갈수록 볼 수 있는 시야가 넓어요 실제 우리가 산에 올라가게 되면 낮은 곳보다 더 넓은 범위를 볼 수 있게돼죠 따라서 지구는 둥글다는 걸 알 수 있죠

 

 5. 한 방향으로 가면 출발한 곳으로 되돌아온다

마젤란은 지구가 편평하다고 생각하지 않았어요 지구가 편평하다면 한쪽방향으로 쭉 가게 되면 뚝 떨어져서 다시 돌아오지 못해야 하는데, 실제로 마젤란은 항해를 하면서 처음 출발지로 다시 되돌아 왔어요 지구가 둥글기 때문에 가능하다는 거에요

6. 해가 뜨는 시각이 동쪽으로 갈수록 빨라진다

지구는 시계반대방향으로 자전을 하죠

a.b,c 세개의 지점을

해가 뜬다는건 해 반대쪽에 있다가 해와 같은 방향으로 간다는거에요 a위치에서는 해가 보이지만 c에서는 해를 보지 못해요 시간이 지나면 c에서 해를 볼 수 있게되니까 해가 뜬다라고 할 수 있어요 결국 동쪽에 있을 수록 해를 더 빨리 본다, 해가 더 빨리뜬다는 거에요

지구가 편평하다면 똑같은 순간 해가 떠야하는데 지구가 둥글기 때문에 해가 뜨는 시각이 다르다는거에요

 * 지구가 편평하다면 동시에 일출을 볼 수 있다

7. 북반구에서 남반구로 여행할 때 보이는 별자리가 다른다

지구상 사람이 서 있을 때 딱 노란부분 만큼은 보이는 하늘이에요 땅 밑에서 이루어진 일들은 볼 수 없어요

남반구에 가서 서있으면 빨간색 빗금친 부분에 해당하는 하늘만큼만 볼 수 있게 돼요 즉 북반구에서 보던 하늘과 남반구에서 보던 하늘이 다르다는거에요

결국 북반구에서 볼 수 있는 별자리와 남반구에서 볼 수 있는 별자리가 달라진다라는거에요

8. 인공위성 사진을 통해

<지구가 편형하게 느껴지는 이유>

수평선, 지평선등이 편평하게 보이기 때문에 지구가 편평하다고 생각함

즉 둥근 지구에서 우리가 보이는 부분은 편평하기 때문

지구에 사람이 서있다고 할 경우 사람이 발을 디디고 서있는 곳에 접선을 그었을 때 접선이 지구와 접하는 부분만 보게 돼요 이부분이 직선으로 보인다는거에요

그림에서는 좁게 보이지만 아주 커다란 원인 지구의 경우는 그 부분이 아주 넓음

둥근 지구이지만 워낙 크기 때문에 우리가 보이는 부분은 직선으로 그에 비해 짧게 보이기 때문에 편펑하게 느낄 수 밖에 없어요

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