과학책에 나오는 지구의 둘레의 오차질문입니다.

Question

과학책에선 원의 중심각과 원의 호의 길이를 이용하여 경도가 같은 두 지점 사이의 길이를 인공위성으로 정확히 구한뒤 지구의 둘레를 계산했는데

이러한 최신 방법도 지구가 완전한 구형이 아니기 때문에 어느정도의 오차는 있다고 봐도 되나요?

Answer 1

네, 맞습니다. 지구는 완전한 구형이 아니라 지구의 형태는 지구의 회전, 탄성 변형, 지각적인 불규칙성 등에 의해 조금씩 왜곡됩니다. 따라서 어떤 방법을 사용하더라도 지구의 둘레를 정확하게 측정하는 것은 어려울 수 있습니다. 최신 기술이나 정확한 측정 방법을 사용하더라도 특정 정도의 오차가 발생할 수 있습니다.

실제로 지구의 형태는 '지구 찌그러짐'이라고 불리는 타원체 형태를 가지며, 이것은 찬 부근 극지방과 더 따뜻한 적도 근처의 경도 차이로 인해 발생합니다. 이러한 타원체 형태 때문에 지구의 다양한 위치에서 경도와 둘레를 계산하는 데 오차가 생길 수 있습니다.

그러나 현대의 과학 기술은 이러한 오차를 가능한 한 최소화하기 위해 노력하고 있습니다. GPS (Global Positioning System) 기술과 위성 기반의 측정 방법 등을 통해 지구의 형태와 위치를 정밀하게 측정하고 계산할 수 있습니다. 이러한 기술은 미세한 지구 모양의 변화와 지구의 회전 등을 고려하여 가능한 한 정확한 결과를 얻기 위해 사용됩니다.

결론적으로, 지구의 형태와 그에 따른 둘레 측정은 어느 정도의 오차를 감수해야 할 수 있지만, 현대의 기술로 가능한 한 정확한 결과를 얻을 수 있도록 노력하고 있는 것이 사실입니다.

Answer 2

지구는 극반지름이 적도 반지름보다 작은 타원체입니다. (엄밀하게 말하면 서양배 모양이라고 합니다.) 이에 따라 적도와 극에서 지면의 곡률에 따른 원의 반지름을 구하면 적도가 훨씬 짧아집니다(그림의 귤형). 따라서 에라토스테네스가 사용한 방법처럼 서로 다른 두 위도에서 그림자 길이를 측정하고 그에 따른 원호의 길이로부터 지구 둘레를 측정하며 위도에 따라 다른 값이 나옵니다. 고위도로 갈수록 지구 둘레는 길게 측정됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.

네 실제 지구는 정확한 구형이 아니므로 오차는 존재합니다. 하지만 지름에 비해 그 오차거리가 무시할 수준이기에 거의 맞다고 봐야하는거죠.

감사합니다.