چگونه به زمین تخت‌‌گرایان ثابت کنیم زمین گرد است؟

با جایگذاری مقادیر R و h مسافت ۴۶۵۷ متر را به دست می‌آوریم.

البته اگر فاصله خود را از سطح (h) افزایش دهید، می‌توانید فاصله دورتری را نیز ببینید. اما اگر در ساحل دریاچه بایستید، کافی است دریاچه ۳ مایل (۴٫۸۲ کیلومتر) عرض داشته باشد و آنگاه دیگر نمی‌توانید ساحل طرف دیگر را ببینید. بله، علت آن است که زمین کروی است.

راه‌اندازی آزمایش دوم کمی دشوارتر است، اما درعوض به دریاچه بزرگ نیازی نیست.

برای ساخت آونگی ساده، باید جرمی (گلوله‌ای فلزی؟) را در انتهای یک ریسمان آویزان کنید و اجازه دهید به جلو و عقب حرکت کند. اگر بخواهید آن را با دقت رها کنید (بدون اینکه حرکت دایره‌ای به آن بدهید) آونگ فقط به جلو و عقب نمی‌چرخد. درعوض به آرامی جهت حرکت خود را تغییر می‌دهد (آونگ فوکو که به‌منظور نشان دادن چرخش کره زمین به‌کار می‌رود، به همین شکل عمل می‌کند).

علت این اتفاق چیست؟ بیایید حالت شدید را در‌نظر بگیریم تا منطقی‌تر به‌نظر برسد. تصور کنید جرمی دارید که در نقطه‌ای دقیقا در قطب شمال آویزان است. همان‌طور که آونگ به جلو و عقب در نوسان است، زمین زیر آن می‌چرخد (زیرا چرخش زمین است که موجب شب و روز می‌شود). انیمیشنی از این پدیده را در ادامه می‌بینید (در زمان واقعی نیست).

آونگ فقط به جلو و عقب می‌چرخد، اما این زمین زیر آن است که می‌چرخد. این امر موجب می‌شود چنین به‌نظر برسد که آونگ هنگام چرخش تغییر جهت می‌دهد و نیم روز طول می‌کشد تا آونگ دوباره در جهت اصلی خود تاب بخورد. چرخه کامل آن یک روز طول می‌کشد.

اما صبر کنید! این امر ثابت نمی‌کند زمین کروی است. شاید نشان می‌دهد زمین تخت مانند صفحه گرامافون روی گرامافون می‌چرخد. خوب منصفانه است، اما اگر همان آونگ را به قطب جنوب ببرید، باز می‌چرخد، اما در جهت مخالف، زیرا در قطب جنوب برعکس نسبت به آونگ قطب شمال ایستاده‌اید.

اما برای انجام آزمایش آونگ لازم نیست به قطب شمال یا جنوب بروید. می‌توانید در خانه هم آن را انجام دهید. آونگ دوباره با چرخش زمین درجهات مختلف تاب می‌خورد، اما بیش از نصف روز طول می‌کشد تا به جهت اصلی خود برگردد و زمان آن به عرض جغرافیایی شما بستگی دارد.

اول بیایید بررسی کنیم عرض جغرافیایی چیست. اگر خطی از مرکز زمین به استوا و خط دیگری از مرکز زمین به محلی که در آن قرار دارید، بکشید آن دو خط زاویه‌ای را تشکیل می‌دهند که آن را تتا (θ) می‌نامیم. به همین دلیل است که عرض جغرافیایی برحسب درجه مشخص می‌شود. اگر واقعا روی خط استوا باشید، این زاویه صفر درجه خواهد بود، هرچه بیشتر به سمت شمال حرکت کنید، زاویه بزرگ‌تر می‌شود و در قطب شمال به حداکثر ۹۰ درجه می‌رسد. بنابراین، دوره زمانی ( آن را T می‌نامیم) برای چرخه کامل آونگ شما به این صورت خواهد بود: