Загрузка...В начале XIX веке во многих странах стали развиваться астронамо-геодезические работы с целью составления точных карт. При выполнении этих работ принималась во внимание и задача определения размеров Земли в новой ее постановке. Тогда, ни одна геодезическая фирма не могла рассчитывать на проведение всех работ самостоятельно.
Необходимо отметить, что постановка задачи вывода размеров земного эллипсоида прежде всего требовала установления соответствующего понятия или представления о фигуре Земли, поскольку ее физическая поверхность, состоящая из материков и океанов, имеет значительные «неправельности». Понятно, что физическая поверхность Земли в пределах материков с их относительными возвышениями и понижениями не является поверхностью эллипсоида вращения и не может быть выражена каким-либо математическим уравнением. Отсюда возникла задача установления понятия и определенного подбора математической поверхности Земли.
Физическая поверхность Земли состоит преимущественно с поверхности морей и океанов, связанных между собой, образующих единую водную массу — Мировой океан. Поверхность воды Мирового океана, как жидкой массы, находящейся только под действием силы земного притяжения и центробежной силы вращения Земли, является одной из уровневых поверхностей потенциала силы тяжести. Она характеризуется тем основным свойством, что на ней потенциал ускорения силы тяжести имеет всюду одно и тоже постоянное значання, существующее в каждой ее точке направление нормали совпадает с направлением действия силы тяжести или отвесной линии. Если уровневую поверхность Мирового океана продолжить под материками так, чтобы она везде пересекала направление прямоидущей линии под прямым углом, то тогда получится некая замкнутая поверхность, которая и будет характеризовать математическую фигуру Земли.
Указанное основное свойство любой уровневой поверхности можно выразить математическим уравнением, представляя соответствующий ее потенциал силы тяжести функцией от координат ее текущей точки и распределения массы внутри Земли. В таком плане уровневая поверхность совпадает с поверхностью Мирового океана в состоянии равновесия и соответствующим образом продолженная под материками, является математической поверхностью. Однако вид, или форма этой поверхности зависит от распределения силы тяжести на ней или внутреннего строения Земли. То есть, тогда в основном геодезистами велись исследования Земли, съемка фасадов, практически не осуществлялась, что сложно представить сегодня.
В 1849 г. была опубликована работа известного английского математика Стокса, который вслед за Ньютоном и Клеро сделал значительное обобщение теории о фигуре Земли. В частности, он поставил задачу — найти уровневую поверхность, которая полностью охватывает массы, по известным силовым полям — и построил формулу, которая дает ее решение для случая Земли малого сжатия, близкого к эллипсоиду вращения.
