De aarde, door de Ouden onder de namen gaea en tellus wel eens persoonlijk voorgesteld en met den eernaam van voedende moeder (alma mater) bestempeld, is eene der dwaalsterren (planeten), die zich om de zon bewegen en met deze het zonnestelsel vormen. Zij is daarenboven de woonplaats van den mensch en het tooneel zijner bedrijvigheid.
Men kan de aarde van tweederlei standpunt beschouwen, namelijk als deel van een geheel — van het zonnestelsel, of als een zelfstandig ligchaam. In het eerste geval is de aardkunde een gedeelte van de sterrekunde of van de algemeene kennis van den kosmos. Zij onderrigt ons omtrent de betrekking onzer aarde tot de zon en tot de overige planeten, omtrent haren loop om de zon, hare heerschappij over de maan enz. In het tweede geval, waarin zich de aarde als een zelfstandig ligchaam vertoont, komt in de eerste plaats hare uitgebreidheid in aanmerking. Wij zoeken ons daarbij niet alleen te vergewissen omtrent haren omvang, haren inhoud en hare gedaante, maar ook omtrent de ligging van de afzonderlijke plaatsen van hare oppervlakte. Dit gedeelte der aardkunde heeft menig punt van aanraking met de sterrekundige beschouwing onzer planeet en steunt, even als zij, op wiskundige gronden, weshalve zij te zamen den naam dragen van wiskundige aardrijkskunde. Poogt de sterrekundige de aarde en haren afstand van andere hemelligchamen te meten, de natuurkundige komt met de balans, om hare digtheid te wegen. Daarenboven komen nog vele andere omstandigheden van natuurkundigen aard in aanmerking, zoo als hare eigene warmte, haar magnetismus, de verdeeling der vaste, vloeibare en luchtvormige zelfstandigheden, de verschillende gedaante der oppervlakte, de vorm der aardlagen, de luchtsgesteldheid en de verspreiding van planten en dieren. Al deze dingen behooren tot de afdeeling natuurkundige aardrijkskunde.
Eerst in de laatste eeuw heeft men eene voldoende kennis verkregen van de gedaante der aarde. De oude volkeren vormden zich hiervan de zonderlingste voorstellingen. Zoo lang zij in een onbeschaafden toestand verkeerden, beschouwden zij hunne woonsteden als het middelpunt der aarde. Dit was voor de Israëlieten Jeruzalem, voor de Grieken Delphi of de Olympus, voor de Hindoes de berg Meroe, en voor de Skandinaviërs het verre noorden. De Grieken beschouwden de aarde — en dit gevoelen vindt men thans nog bij de Chinezen — als eene platte schijf, door den Oceaan omspoeld en gedekt door het hemelgewelf, dat op reusachtige pilaren rustte. Een der westelijke pilaren was, volgens hen, het Atlas-gebergte. Zij waanden, dat de zon des ochtends aan den oosteijken rand der schijf uit de wateren opdook, om hare dagreis naar het westen te volbrengen. Hier werd zij door een gouden vaartuig opgenomen, dat haar door de wolken van het noorden heen spoedig weder naar het oosten bragt. Dergelijke voorstellingen vinden wij bij Hesiodus. Andere wijsgeeren, onder anderen Thales, gaven aan de aarde de gedaante van een cylinder. Intusschen verkondigden reeds Anaximander en Pythagoras, dat de aarde eene bolvormige gedaante bezit, en bij de latere wijsgeeren, Parmenides, Epicurus en Plato, is deze voorstelling algemeen. Met bijzonderen nadruk heeft Eudoxus (350 jaren vóór Chr.) daarop gewezen, en Aristoteles waagde het reeds, een regtstreeksch bewijs daarvoor te leveren. Het water, zegt hij, zoekt altoos naar de diepste plek, daarom moeten alle punten van den zeespiegel even ver verwijderd wezen van een gemeenschappelijk middelpunt. Daar deze eigenschap uitsluitend bij den bol gevonden wordt, is het onbetwistbaar dat de oceaan en dien ten gevolge de geheele aarde eene bolvormige gedaante bezit. Nog krachtiger is de taal van Archimedes. Deze beweert, dat eene vloeistof niet rustig kan wezen zonder evenwigt, en dat zij zich niet in evenwigt kan bevinden zonder eene bolvormige gedaante aan te nemen. In de latere dagen der Oudheid bestond bij de geleerden geen twijfel omtrent de bolvormige gedaante der aarde, zooals wij in de geschriften van Cicero, van Plutarchus enz. opmerken. Maar het heldere licht, dat zich in dien tijd op de inrigting van het heelal begon te verspreiden, werd in de middeleeuwen geheel en al verduisterd. De heilige Bonifacius verhief met kracht zijne stem tegen den Beijerschen priester Vergelius, die het bestaan van tegenvoeters en dus de bolvormige gedaante onzer planeet verdedigde. Zelfs toen Columbus zijn grootsch plan ontwikkelde, om eene reis om de wereld te doen, waren vele geleerden bevreesd, dat hij met zijn vaartuig van den rand der aardschijf in de matelooze ruimte zou storten. In onzen tijd heeft de wiskundige aardrijkskunde eene reeks van bewijzen in gereedheid, om aan te toonen, dat de aarde geen vlak, geen cylinder, geen kegel, en in het algemeen niets anders dan een bolvormig ligchaam wezen kan. Deze bewijzen zijn: De cirkelvormige gedaante van den horizon, welke wij overal waarnemen, waar geene aardsche voorwerpen het gezigt belemmeren, en de verruiming van den horizontalen gezigtskring naarmate wij een hooger standpunt innemen. Bij eene hoogte van 100 voet is de straal van dien kring 23/4 bij eene hoogte van 1000 voet is hij 82/3 mijl, en bij eene hoogte van 5000 voet is hij 192/5 mijl lang. Hiermede komt het verschijnsel overeen, dat wij van alleenstaande voorwerpen, zooals kerktorens, bergen enz. en vooral van schepen op zee, bij onze nadering eerst de toppen zien en vervolgens de lagere gedeelten. Tot die bewijzen behooren voorts: De togten om de aarde, waaruit blijkt, dat onze woonplaats eene van het oosten naar het westen in zich zelve terugkeerende, gebogene oppervlakte bezit, — alsmede de gesteldheid van die hemelligchamen, welke met onze aarde overeenkomen en allen, voor zoo ver men ze kan waarnemen, eene bolvormige gedaante bezitten, — dan de kringvormige gedaante der aardschaduw bij maansverduisteringen, — vervolgens de verschillende hoogte der sterren boven den horizon, wanneer men ze van verschillende plaatsen gadeslaat (zoo als die der Poolster, die een graad rijst bij elk vijftiental mijlen, die men naar het noorden trekt), in verband met het feit, dat er in het noorden sterren onder den horizon duiken en er andere zich in het zuiden boven den gezigteinder verheffen, wanneer men naar het zuiden voortschrijdt, hetwelk dan alleen mogelijk is, wanneer de oppervlakte der aarde gebogen is, en wel van het noorden naar het zuiden. Wat de reizen om de wereld hebben geleerd, bevestigt de omstandigheid, dat de zon voor oostwaarts gelegene plaatsen vroeger verrijst, dan voor meer westwaarts gelegene, en uit een en ander blijkt onloochenbaar, dat de aarde een bol is of althans eene bolvormige gedaante heeft. Voegen wij daarbij het bewijs, door Aristoteles aangevoerd en door Archimedes nog duidelijker voorgesteld en aan de wet der zwaarte en den aard der vloeistoffen ontleend, die overal, waar zij geene belemmering vinden, de bolvormige gedaante van een waterdroppel aannemen, dan hebben wij daarin, behalven straksgenoemde bewijzen, die aan de waarneming zijn ontleend, een regtstreeksch bewijs, dat, in verband met de aswenteling, niet alleen op de bolvormige gedaante, maar ook op de afplatting betrekking heeft. De aarde is derhalve een bolvormig ligchaam, en de lijnen, die de meetkunde bij de beschouwing van den bol gebruikt, zoo als de middellijn, den straal, groote en kleine cirkels, worden evenzeer bij de beschouwing der aarde aangewend. Aristoteles was van meening, dat de aarde zich in het midden der matelooze ruimte bevond, en dat zon, maan en sterren in ieder etmaal om haar heen zweefden. Alleen de Poolster vertoonde zich als een vast punt, zoodat de zeeman daarnaar zijnen koers kon bepalen. Eratosthenes bepaalde den stand der wereld-as als van de Poolster door het middelpunt der aarde loopende. Wij weten echter sedert de dagen van Copernicus, dat deze dagelijksche beweging der zon en der vaste sterren een dergelijk zinsbedrog is als wij ondervinden, wanneer wij door het raam eener voortspoedende trekschuit gluren en wanen, dat wij zelven met dat vaartuig stil liggen, en dat de boomen en huizen langs het kanaal zich in eene tegenovergestelde rigting bewegen. De aarde draait in 24 uren eenmaal om hare as, en daar wij met haar omwentelen, vertoont zich het uitspansel als of het zich om ons heen beweegt. Dat de omwenteling onzer aarde werkelijk plaats heeft, is door den val der ligchamen van eene aanzienlijke hoogte onwederlegbaar bewezen. Een steen, die bij den torentop wordt losgelaten, volgt geenszins de loodlijn, maar dwaalt een weinig oostwaarts af, Omdat de omwentelingssnelheid van den top des torens en dus ook de aanvankelijke omwentelingssnelheid van den losgelaten steen grooter is dan die van zijn voet. Nadat Newton die stelling had uitgesproken, werden er spoedig proeven genomen, eerst door Hook te Londen, maar van eene geringe hoogte en onder ongunstige omstandigheden, vervolgens door Guglielmini te Bologna op den toren degli Asinelli, van eene hoogte van 80 el. In de jaren 1801 en 1802 werden zij herhaald door Benzenberg op den Michaëlis-toren te Hamburg en in 1803 in de steenkolenmijn te Schlebusch in het graafschap Mark. In 1830 werden zij met de grootste zorgvuldigheid genomen door Reich bij Freiberg in het Erzgebergte, en uit al die proeven bleek, dat de vallende Iigchamen zich inderdaad een weinig naar het oosten verwijderden. Benzenberg vond bij eene doorloopene hoogte van 235 voet 3,997 lijn oostelijke afwijking, — iets meer dan de theorie, die dat bedrag op 3,853 lijn bepaalt. Die afwijking was volgens Reich bij eene hoogte van 158,54 Nederlandsche el 28,396 streep, een bedrag dat nog meer strookt met de theorie. In den jongsten tijd heeft Foucault door zijne slingerproeven, waarover wij later spreken, een krachtig bewijs geleverd voor de omwenteling der aarde.
Heeft de aarde eene omwentelende beweging, dan vormen wij ons terstond de voorstelling van eene as, om welke zij draait. De beide punten, waar die as de oppervlakte der aarde ontmoet, noemt men de polen, die men met de namen zuid- en noordpool onderscheidt. Wanneer wij de aarde snijden door platte vlakken, welke loodregt staan op de as, dan vormen deze aan de oppervlakte de parallelen of evenwijdige cirkels, die van het westen naar het oosten loopen. De grootste parallel bevindt zich overal op gelijken afstand van de beide polen; zij is een groote cirkel, die de oppervlakte der aarde in twee halfronden — een noorder- en een zuiderhalfrond — verdeelt. Zij draagt den naam van evenaar (aequator), want als de zon zich boven haar schijnt te bewegen, zijn over de geheele aarde de dagen en nachten even lang. De middellijn van den evenaar is tevens die der aarde. Nu stelle men zieh 90 parallelen voor van den evenaar tot aan de noordpool en even zoo veel van den evenaar tot de zuidpool, op gelijke afstanden van elkaâr, dan zal men inzien, dat een groote cirkel, die door de twee polen gaat, door die parallelen in 360 gelijke deelen of graden (°) wordt verdeeld. Wil men de ligging eener plaats bepalen, dan begint men van den evenaar af die graden te tellen tot aan de bedoelde plaats, en het aantal graden vermeldt ons hare geographische breedte, die zoowel zuider- als noorderbreedte kan wezen. De evenaar ligt op 0°, de noordpool op 90° noorderbreedte, en de zuidpool op 90° zuiderbreedte. Elke graad wordt in 60 minuten ('), en elke minuut in 60 seconden (") ver-deeld. Men noemt de breedte ook wel poolshoogte, omdat men ze bepalen kan door het meten van den hoek, waarmede op de bedoelde plaats de poolster zich boven den horizon verheft.
Door de breedte is alleen de parallel aangewezen, waarop eene plaats gelegen is. Ook deze parallel is, gelijk ieder cirkel, in 360° verdeeld.Over elk deelpunt loopt een cirkel, die tevens door de beide polen gaat. Die cirkels dragen den naam van middagcirkels (meridianen), omdat men op de beschenen helft van zoodanigen cirkel juist op den middag de zon haar hoogste standpunt ziet bereiken. Eén dier middagcirkels.— bij ons gewoonlijk die, welke over de sterrewacht te Greenwich loopt — wordt aangenomen als de eerste meridiaan, en van hier telt men doorgaans oost- of westwaarts de graden tot aan de plaats, waarvan men de ligging bepalen wil. Het aantal graden noemt men de geographische lengte van de bedoelde plaats. Men heeft dus ooster- of westerlengte. Door eene naauwkeurige opgave van de lengte en breedte is de ligging eener plaats, als een snijpunt van twee bekende lijnen, volkomen bepaald.
Het is naauwelijks noodig, hier bij te voegen, dat alle plaatsen op de verlichte helft van denzelfden meridiaan tegelijkertijd middag, en alle plaatsen op de donkere helft tegelijkertijd middernacht hebben. Voorts is het duidelijk, dat de meridianen groote cirkels zijn, daar hunne middelpunten met dat der aarde zamenvallen, en dat zij aan weêrszijden van den evenaar, naar de zijden der polen, allengs tot elkander naderen om elkaâr in de poolpunten te ontmoeten. De lengtegraden worden dus, even als de omtrek der parallelen, allengs kleiner naar de zijden der polen. Straks komen wij daarop terug.
De vaststelling van een eersten meridiaan is willekeurig. Ptolemaeus plaatste hem zoo ver mogelijk naar het westen, en ook nu nog is de meridiaan van Ferro in gebruik, wel niet de wezenlijke meridiaan, maar die welke 20° ten westen van Parijs gelegen is. De Franschen hebben den meridiaan, die door de sterrewacht te Parijs loopt, als den eersten aangenomen. Dien van Greenwich, bij de Engelschen in gebruik, hebben wij reeds vermeld.
Gelijk de evenaar onze aarde verdeelt in een noordelijk en zuidelijk halfrond, zoo verdeelt haar de eerste meridiaan in een oostelijk en westelijk halfrond. De bepaling der lengte geschiedt doorgaans met een naauwkeurig loopend uurwerk of chronometer. Elke plaats doorloopt in een etmaal de 360° van hare parallel, dus in één uur tijd een boog van 15° of een boog van 1° in 4 minuten tijd. Heeft men nu op eene plaats den chronometer op den middag op 12 uur gezet en reist men zoo ver oostwaarts, dat het uurwerk op den middag 1 uur aanwijst, dan heeft men 15 lengtegraden afgelegd. Reist men daarentegen westwaarts, dan zal men na het doorloopen van 15 lengtegraden opmerken, dat de chronometer 11 uur vóór den middag aanwijst. Is het middag te Parijs, dan is het te Berlijn reeds 44 en te Weenen 56 minuten later, in Alexandrië 1 uur 50 minuten, in Bombay 4 uur 42 minuten, te Batavia 6 uur 54 minuten, op Otaheite 1 uur 53 minuten na middernacht, te Panama 6 uur 33 minuten des ochtends, te Rio Janeiro 8 uur 58 minuten, te Terceira 10 uur 2 minuten, en te Greenwich 11 uur 51 minuten vóór den middag. Vandaar, dat degene, die een togt om de wereld volbrengt en hierbij eene oostelijke rigting volgt, een dag wint, terwijl hij, die westwaarts trekt, een dag verliest. De eerste reizigers, die zulk een togt voleindigden, waren bij hun terugkeer niet weinig verbaasd, dat zij een dag later kwamen dan hunne aanteekeningen aanwezen. Even als de zon, zoo bereikt ook elke ster boven iedere plaats, waar zij zigtbaar is, op een bepaalden tijd haar toppunt. Kent men dien tijd voor Greenwich, dan kan de vergelijking van dezen met den tijd, waarop men elders den doorgang eener ster door den meridiaan waarneemt, desgelijks tot bepaling der lengte dienen.
Toen men tot de overtuiging gekomen was, dat de aarde een bolvormig ligchaam is, volgden er spoedig pogingen, om den omvang dier planeet te meten en op te sporen in hoe ver zij afwijkt van den vorm van een volkomen bol. Drie verschillende wegen heeft men hiertoe ingeslagen. Men heeft door graadmetingen, door de schommelingen van den slinger en door de berekening van eenige opmerkelijke ongelijkheden in de loopbaan van de maan dezelfde uitkomst verkregen, namelijk deze, dat de aarde eene sphaeroïde is, een bolvormig ligchaam, aan de polen afgeplat. Eratosthenes was de eerste, die het ondernam, al was het ook op eene hoogst gebrekkige wijze, de lengte van een graad van den meridiaan en alzoo den omvang der aarde te bepalen. Volgens zijne opmeting en berekening was die omvang 352 000 stadiën. Dat vraagstuk was echter eerst na eene aanmerkelijke verbetering der meetinstrumenten voor oplossing vatbaar.
Aan onzen landgenoot Willebrord Snellius (geboren in 1581) komt de eer toe, dat hij de eerste is geweest, die eene graadmeting — eene van Alkmaar naar Bergen-op-Zoom ter lengte van 1° 11' 30" — naar behooren heeft volbragt. Eene volgende graadmeting is die van Picard (1669) in Frankrijk tusschen Parijs en Amiens, die door Dominique Cassini en anderen (1683—1700) noordwaarts tot Duinkerken en zuidwaarts tot bij Perpignan werd voortgezet. De uitkomst hunner werkzaamheden was deze, dat een graad in het zuiden van Frankrijk meer lengte bezat, dan een graad in het noorden, weshalve de aarde de gedaante moest hebben van eene ellipsoïde — van een ligchaam, door de halve omwenteling eener ellips ontstaan — wier langste as met de as der aarde zamenviel.
Intusschen had Newton reeds vroeger eene tegenovergestelde leer verkondigd. De omwenteling der aarde had dezen scherpzinnigen geleerde tot de overtuiging geleid, dat de aarde afgeplat moest wezen aan de polen, en volgens zijne berekening bedroeg die afplatting 1/230ste van de middellijn der aarde. Over dit onderwerp hebben de Engelsche en Fransche sterrekundigen eene halve eeuw gestreden, tot dat men eindelijk erkende, dat de afstand van Duinkerken tot Perpignan veel te klein was, om er een beslissend oordeel op te bouwen. Om die reden begaven zich in 1735 Bouguer en La Condamine naar Peru, en Maupertuis, Clairaut en Outhier naar Lapland. De uitkomst van deze opmeting was, dat de lengte van een graad in Peru (onder den evenaar) 56,733 en in Lapland (op 66° N.B.) 57,437 toise bedroeg, zoodat het gevoelen van Newton op eene schitterende wijze bevestigd werd. Na dien tijd zijn verschillende graadmetingen met de grootste zorgvuldigheid volbragt, zoo als die, welke in 1792 door Méchain, Delambre en Borda begonnen en in 1808 door Arago voleindigd werd en van Duinkerken tot Formentera over meer dan 12° loopt, die welke in 1801 door Svanberg in Lapland is ondernomen tot herziening van die van Maupertuis, die van Gauss in Hannover, die van Bessel in Pruissen enz. Ed. Schmidt, Walbeck en Bessel hebben de verkregene uitkomsten ten grondslag gelegd voor hunne naauwkeurige berekeningen. Volgens die van Bessel, welke op een tiental graadmetingen steunt, is de straal van den evenaar 859,43 mijl, de halve as der aarde 856,56 mijl, en dus de omvang van den eersten 5400 en van een meridiaan 5390 mijlen groot. De halve as der aarde is derhalve nagenoeg 27/8 mijl korter dan de straal van den evenaar, zoodat de afplatting 1/300ste of volgens Bessels en Puissants verbeterde graadmeting 1/298,32ste bedraagt. Zij is zoo gering, dat hare voorstelling op eene globe van 11/2 voet middellijn nog geene lijn zou vereischen. De uitzetting van onze aarde onder den evenaar is nog niet eens vijfmaal zoo hoog als de Mont-Blanc.
Intusschen worden de graadmetingen in bijkans alle staten van Europa voortgezet. Om ze te bevorderen en de gewenschte gegevens door de beste middelen te verkrijgen, heeft zich in 1864 te Berlijn eene permanente commissie gevormd, waarvan Dr. Hanzen voorzitter is, met een centraalbureau, als uitvoerend orgaan, aan welks hoofd zich de ijverige Dr. Baeyer bevindt. In ons Vaderland wordt die zaak behartigd door de Heeren Prof. Kaiser en Stamkart.
Wij komen hier volgens onze toezegging, terug op de graden der parallel-cirkels, door hunne lengte, tegelijk met die van de graden op de middagcirkels, op verschillende breedten op te geven.
Daar 1/15de van een graad op den evenaar gelijk is aan eene geographische mijl, zoo bevat zulk een mijl 3807,23 toise (7407 Nederlandsche ellen). In ronde getallen telt derhalve de omvang der aarde 5400, de lengte der middellijn van den evenaar 1719, die der aardas 1713, die van den gemiddelden straal 8591/2 geographische mijlen, terwijl de oppervlakte ruim 91/4 millioen vierkante geographische mijlen, en de inhoud ruim 2650 millioen teerlingmijlen groot is.
Reeds vóór den tijd, waarin men door graadmetingen deze uitkomsten verkreeg, hadden onze beroemde landgenoot Christiaan Huygens en de schrandere Newton uit de middelpuntvliedende kracht van een omwentelend ligchaam de stelling afgeleid, dat onze aarde eene sphaeroïde, een afgeplat bolvormig ligchaam moet zijn. Clairaut, Schmidt, Ivory, Airy en vooral La Place hebben over dat onderwerp hoogst scherpzinnige berekingen geleverd. Deze theorethische methode, om de gedaante der aarde te bepalen, is gegrond op de onderstelling dat de aarde voorheen in een vloeibaren toestand verkeerde. Had zij zich toen in eene volkomene rust bevonden, dan zou zij, even als een vrij zwevende waterdroppel, de gedaante van een volkomen bol hebben aangenomen — althans indien geen ander hemelligchaam door zijne aantrekking die gedaante wijzigde. Maar de aarde bevond zich niet in rust, en bij hare omwenteling erlangden alle deeltjes eene neiging, om zich van de as te verwijderen. Is nu deze middelpuntvliedende kracht, welke de deeltjes door de aswenteling verkrijgen, aanmerkelijk in vergelijking met de aantrekkingskracht, dan moet de werking van deze laatste er ook aanmerkelijk door gewijzigd worden. Er moet eene verandering ontstaan in den vorm van den bol, omdat het bedrag der middelpuntvliedende kracht in de verschillende deelen van het omwentelend ligchaam ongelijk is. Volgens de wetten der werktuigkunde is de middelpuntvliedende kracht van elk deeltje evenredig aan de lengte van den straal van zijn omwentelingscirkel en dus van zijne parallel. Zij is aan de polen = 0 en neemt toe naar de zijde van den evenaar. De grootte der kracht, waarmede een omwentelend deeltje zich van het middelpunt verwijderen wil, wordt bepaald door den sinus-versus (het gedeelte van den straal tusschen den voet van den sinus eens boogs en den boog zelven) van den boog, dien het in een zekeren tijd doorloopt. Een omwentelend deeltje doorloopt onder den evenaar in elke seconde tijds 1/4 minuut van de 360 graden van den omtrek der aarde — een bedrag, dat het over een afstand van 0,051 Parijschen voet (6 in eene toise) zou wegslingeren, zoo het alleen aan de middelpuntvliedende kracht gehoorzaamde, terwijl het, zich uitsluitend aan de zwaarte onderwerpende, in eene seconde 15,05 voet zou moeten vallen. Hieruit blijkt, dat de verhouding van de middelpuntvliedende kracht tot de zwaarte onder den evenaar dezelfde is als van 0,051 : 15,05 = 1 : 289. Wij zien derhalve, dat de werking der zwaarte of de aantrekkingskracht onder den evenaar het meest, verder naar de polen allengs minder en aan de polen in het geheel niet door de middelpuntvliedende kracht verminderd wordt. Derhalve moeten dezelfde ligchamen onder den evenaar minder zwaar zijn dan aan de polen — eene gevolgtrekking, die door proeven met den slinger bevestigd wordt. Het ligtere water van den evenaar — tevens ligter door hoogeren warmtegraad en dus door geringere digtheid — moet dus hooger klimmen dan de zwaardere watermassa aan de polen, om die in evenwigt te houden. De oppervlakte van het water is dus onder den evenaar verder van het middelpunt der aarde verwijderd dan aan de polen, zoo-dat onze planeet eene afgeplatte gedaante bezit.
Huygens bepaalde langs dezen weg de afplatting op 1/578ste, Newton op 1/230ste, en Ivory op 1/289ste; welk laatste bedrag overeenstemt met het verhoudingsgetal der middelpuntvliedende kracht en der aantrekkingskracht onder den evenaar. Merkwaardig is de proef van Plateau, die het ontstaan der afplatting van een omwentelenden bol aanschouwelijk voorstelt. Hij deed een droppel olie zweven in een mengsel van alkohol en water, dat hetzelfde soortelijk gewigt bezat als de olie. Verkeerde die droppel in een toestand van rust, dan behield hij de gedaante van een zuiveren bol. Bragt hij hem in eene omwentelende beweging, dan veranderde zijn vorm in dien van een ring.
Graadmetingen zijn moeijelijk en kostbaar. Men heeft dus naar andere middelen omgezien, om de gedaante der aarde te bepalen. Men vond zulk een middel in den slinger. De schommelingen van een slinger hangen af van zijn val of van zijne lengte en staan alzoo onder den invloed van de aantrekkingskracht der aarde. Was de aarde een volkomen bol in den toestand van volkomene rust, dan zou een slinger met onveranderde lengte op elke plek harer oppervlakte — immers deze was dan overal even ver van het middelpunt der aarde verwijderd — in denzelfden tijd hetzelfde aantal schommelingen volbrengen. De werking der zwaarte vermindert echter thans naar de zijde van den evenaar, omdat de aarde zich om hare as wentelt, en die vermindering bedraagt onder den evenaar, zoo als wij straks gezien hebben, 1/289ste. De waarnemingen van den slinger verkondigen evenwel, dat die vermindering slechts 1/194ste moet bedragen. Dat verschil is alleen te verklaren door de onderstelling, dat de waarnemer onder den evenaar verder van het middelpunt der aarde verwijderd is dan aan de polen. Op deze wijze kan men door middel van den slinger de gedaante der aarde bepalen. De eerste waarnemingen omtrent den duur zijner schommelingen werden gemaakt door Richer, die een juist loopend slingeruurwerk van Parijs naar Cayenne overbragt en bevond, dat het op laatstgenoemde plaats, digt bij den evenaar gelegen, twee minuten achter liep in het etmaal, zoodat hij den slinger korter moest maken. Hooge bergen, opene ruimten in den bodem en zelfs de digtheid der naburige gesteenten hebben invloed op de schommelingen van den slinger, zoodat men de uitkomsten der waamemingen doorgaans niet volkomen kan vertrouwen. In den regel hebben de slingerproeven een grooter bedrag voor de afplatting opgegeven dan de graadmetingen.
Daar de gedaante der aarde op de beweging van andere hemelligchamen, vooral op die van hare gezellin, de maan, een merkbaren invloed heeft, kan omgekeerd eene naauwkeurige waarneming der bewegingen van laatstgenoemde ons gegevens bezorgen, die voor de kennis van de gedaante onzer planeet onwaardeerbaar zijn. De uitkomsten, die wij hierdoor verkrijgen, zijn belangrijker dan die der graadmetingen en der slingerproeven, want zij zijn onafhankelijk van de oneffenheden der oppervlakte en van den aard des bodems. De schijnbaar onregelmatige bewegingen der maan of de storingen in hare lengte en breedte geven volgens de berekeningen van La Place ongeveer hetzelfde bedrag voor de afplatting als de graadmetingen opleveren, namelijk 1/299ste. Steunende op den vooruitgang der berekenende sterrekunde, verklaarde La Place, "dat een sterrekundige, zonder het observatorium te verlaten, door eene vergelijking van de theorie van de maan met de waargenomene bewegingen niet alleen de gedaante der aarde, maar ook haren afstand van de zon en van de maan bepalen kan."
Vraagt men, of de aarde eene regelmatige sphaeroïde is, dat wil zeggen, of alle meridianen volkomen gelijk, en de evenaar en alle parallelen volkomene cirkels zijn, dan schijnen wij alien grond te hebben voor een ontkennend antwoord. Wel schijnen het noordelijk en zuideljik halfrond op dezelfde breedten ongeveer dezelfde kromming der oppervlakte te hebben, en de volbragte waarnemingen geven ook geene aanleiding, om met La Place de gemiddelde afplatting aan de zuidpool voor grooter te houden dan die aan de noordpool. Maar onbetwistbaar is het, dat slingerproeven en graadmetingen op verschillende gedeelten der oppervlakte zoo verschillende uitkomsten hebben opgeleverd, dat men geen regelmatig ligchaam kan aanwijzen, dat aan allen volkomen beantwoordt. De gedaante der aarde staat tot eene regelmatige gedaante in dezelfde verhouding als de oneffene oppervlakte eener bewogene zee tot een kalmen waterspiegel.
De aarde is een lid van het zonnestelsel. Zij is eene planeet, — een door de zon verlichte bol, die zich in eene elliptische loopbaan rondom de zon beweegt. Zij bekleedt in de rij der planeten de derde plaats, van de zon af gerekend, en is grooter dan de beide voorgaanden (Mercurius en Venus.) Ook is zij grooter dan de volgende planeet (Mars) en de asteroïden, die reeds ten getale van bijna 100 zijn waargenomen. Maar zij is veel kleiner dan de meer verwijderde planeten Jupiter, Saturnus en Uranus. Terwijl laatstgenoemden onderscheidene manen of wachters bezitten, heeft onze aarde er ééne, die zich gestadig om haar heen beweegt en bij bepaalde standen het teruggekaatst licht der zon over een gedeelte harer oppervlakte verspreidt. De afstand der aarde van de zon is niet altoos dezelfde; zij bedraagt gemiddeld 20 millioen mijlen. Zij volbrengt haren togt om de zon in 365 dagen, 5 uren, 48 minuten en 47,8081 seconde, een tijdperk, dat wij met den naam van jaar bestempelen.
Wij hebben er reeds van gesproken, dat men duizende jaren lang onderstelde, dat zon, maan en sterren zich in 24 uren rondom de stilstaande aarde bewogen. Men moest zijne toevlugt nemen tot hoogst ingewikkelde voorstellingen, om de schijnbare bewegingen dier hemelligchamen met dat gevoelen in overeenstemming te brengen. Zoo ontstonden de stelsels van Ptolemaeus en Tycho de Brahé. Al die verwikkelingen werden echter uit den weg geruimd, toen Copernicus het regt der zon als middelpuntsligchaam handhaafde en aantoonde, dat de planeten en dus ook de aarde zich om dien schitterenden bol bewegen. Nog duidelijker werd het nieuwe, eenvoudige stelsel, toen Kepler de naar hem genoemde wetten ontdekte, en Newton ze door de verkondiging van de wet der zwaarte bevestigde. Enkel de onnoozelheid van het volksgeloof of de bekrompenheid van warhoofden kon zich nu nog vastklampen aan de meening, dat de nietige aarde, welke 359 000 maal in de zon begrepen is, net middelpunt is van het heelal, en dat de vaste sterren, milliarden mijlen van haar verwijderd, zoodat het licht van sommigen duizende jaren noodig heeft om haar te bereiken, zich om onze planeet bewegen. en telkens in een etmaal dien togt volbrengen zou!
Behalven de schijnbare dagelijksche beweging der hemelligchamen om de aarde, die men gemakkelijk door de aswenteling van deze laatste kan verklaren, heeft men reeds vroeg eene andere beweging der zon opgemerkt, desgelijks eene schijnbare, zoo als later bleek. Wij bedoelen de jaarlijksche, welke ook ontstaat door de beweging der aarde, daar deze ieder etmaal gemiddeld een boog van 59' van hare baan om de zon doorloopt. Daarom zien wij gedurende het geheele jaar telkens nieuwe sterren tegelijk met de zon op en ondergaan, tot dat onze aarde bij den aanvang van een nieuw jaar teruggekeerd is tot het punt, dat zij 12 maanden te voren verlaten heeft. Terwijl de zon zich dagelijks met al de sterren van het oosten naar het westen schijnt te bewegen, zien wij, dat zij zich tevens met betrekking tot de vaste sterren, een weinig oostwaarts begeeft. De eerste beweging is dezelfde, welke wij bij al de hemelligchamen opmerken, de tweede behoort aan de zon alleen. Binnen den tijd van 3651/4 dagen doorloopt zij het geheele uitspansel, telkens in een grooten cirkel door dezelfde sterrebeelden heen, die te zamen den dierenriem vormen, terwijl het vlak van deze loopbaan dat van den evenaar des hemels — het naar alle kanten zich eindeloos uitbreidend vlak, door den evenaar der aarde gelegd — snijdt onder een hoek van 231/2°. Men noemt deze loopbaan den zonsweg (ecliptica). De Ouden meenden, dat de zon dien inderdaad aflegde, maar Copernicus heeft duidelijk geleerd, dat ook deze beweging enkel eene schijnbare is. De bewegingen der maan, der planeten en der kometen, welke allen aan het uitspansel van plaats veranderen of op verschillende tijden een verschillenden stand met betrekking tot de vaste sterren innemen, kan men dan alleen op eene bevredigende wijze verklaren, wanneer men onderstelt, dat de zon ten opzigte der overige leden van haar stelsel stil staat, en dat de aarde, evenals de overige planeten en kometen, zich om haar heen beweegt. De schijnbare beweging der zon ontstaat door het feit, dat de aarde gedurende haren omloop om de zon met betrekking tot deze achtereenvolgens verschillende standen inneemt. Nadat Copernicus deze belangrijke waarheid verkondigd had, vond Bradley de afdwaling (aberratie) van het licht, welke de vaste sterren aan den hemel kleine ellipsen doet beschrijven, welke men als miniatuur-afdrukken van de loopbaan der aarde moet beschouwen, — een regtstreeksch bewijs voor de jaarlijksche beweging der aarde. Hieraan hebben de naauwkeurige sterrekundige waarnemingen van den jongsten tijd in de jaarlijksche parallaxis der vaste sterren een nieuw bewijs toegevoegd.
Volgens de berekeningen van Kepler is de loopbaan der aarde eene ellips, in wier ééne brandpunt de zon zich bevindt. De halve groote as van deze ellips of de gemiddelde afstand der aarde van de zon heeft volgens de naauwkeurige becijfering van Encke eene lengte van 20 666 800 geographische mijlen. Die as is derhalve 12 038 maal zoo groot als de middellijn der aarde, en 406 maal zoo groot als haar gemiddelde afstand van de maan. De aarde nadert tot de zon tot op 20 328 499 mijlen en verwijdert zich van haar tot op 21 015 101 mijlen. De omtrek van de loopbaan der aarde heeft eene lengte van ongeveer 130 938 000 mijlen, zoodat zij in eene seconde tijds een weg van ruim 4 mijlen doorloopt.
Intusschen is noch het cijfer, dat de lengte van de groote as der loopbaan uitdrukt, noch eenig ander cijfer, dat de afmetingen dier baan aanwijst, een volkomen standvastig getal. De ligging en de gedaante van den loopkring ondergaan in bepaalde tijdperken eene aanmerkelijke wijziging. Deze veranderingen zijn het gevolg van den invloed, dien, behalve de zon, vooral de naastbijgelegene hemelligchamen door hunne aantrekkingskracht op den aardbol en zijne bewegingen hebben. De elliptische gedaante van den loopkring, schoon weinig van den cirkel verschillende, is aan belangrijke veranderingen onderworpen. Zijne excentriciteit (uitmiddelpuntigheid, uitgedrukt door het lengteverschil van de groote en kleine as) bedraagt thans 0,016 775, en de vermindering daarvan in elke eeuw 0,000 043. Ook de ligging van den loopkring in de ruimte ondergaat eenige verandering, die men tot een gemiddeld standvastig vlak kan herleiden. Behalven de schijnbare jaarlijksche beweging der zon door de 12 teekens van den dierenriem, bespeuren wij eene tweede, die eene dagelijksche verandering veroorzaakt. Slechts op twee dagen in ieder jaar, den 21sten Maart en den 23sten September gaat de zon juist in het oosten op en in het westen onder. Dan zijn alle dagen en nachten even lang; dan heeft men den tijd der voorjaars- en najaars-nachteveningen (aequinoctiën). Van den 21stensten Maart tot aan den 21sten Junij schijnt de zon bij haren op- en ondergang gestadig verder naar het noorden te gaan; zij beschrijft elken dag een grooteren boog aan den hemel, verheft zich telkens hooger in den meridiaan, zoodat, bij het lengen der dagen en het inkrimpen der nachten, de zonnestralen in hunne rigting naar de oppervlakte der aarde allengs meer tot die der loodlijn naderen, totdat de zon op den 21sten Junij haar hoogste standpunt heeft bereikt. Van nu af spoedt zij zich bij het op- en ondergaan meer en meer oosten westwaarts, hare middaghoogte neemt af, en de dagen worden korter, totdat op den 23sten September de dagen en nachten weder even lang zijn. Van dien dag af verwijdert zich de zon bij het op- en ondergaan meer en meer naar het zuiden, de nachten worden langer dan 12 uur, de middaghoogte der zon vermindert van dag tot dag en hare stralen wijken meer en meer af van de loodregte rigting, zoodat zij betrekkelijk weinig warmte geven. De beide verste noordelijke en zuidelijke punten, welke de zon bereikt, dragen den naam van zonnestilstand (solstitiën). Men heeft dus een zomer- en een winter-zonnestilstand, die 231/2° ten noorden en zuiden van het oost- en westpunt van den horizon gelegen zij. Deze dagelijksche wisseling van den stand der zon is de oorzaak van de verschillende lengte der dagen en nachten en van het ontstaan der jaargetijden. Alleen onder den evenaar zijn de dagen en nachten altoos even lang. De langste dag duurt op eene breedte van:
Was de aardas loodregt geplaatst op het vlak harer loopbaan om de zon, dan zouden wij die afwisseling niet kennen. De verlichtingscirkel der zon zou dan altoos door de beide polen gaan, zoodat hij alle parallelen in gelijke helften verdeelde, terwijl de middaghoogte der zon voor elke plaats altoos dezelfde bleef. Elke plek zou dus steeds op dezelfde wijze door de zonnestralen gekoesterd worden, zoodat de gewesten onder den evenaar door hun loodregt nederdalenden gloed werden verzengd en de poolstreken in den doodslaap van een eeuwigen winter bleven gedompeld. Wegens den schuinschen stand der aardas op het vlak harer loopbaan — zij vormen een hoek van 66° 32' 27" —, gewoonlijk de schuinsheid der ecliptica genaamd, heeft het zoo even voorgestelde verschijnsel alleen plaats gedurende de nachteveningen. Op den 21sten Junij is de noordpool, op den 21sten December de zuidpool het meest naar de zon toegekeerd" en wel zoo, dat dan de parallel van 23° 27' 33" door de loodregte stralen der zon getroffen wordt, en de verlichtingskring zich even zoo ver over de noord- en zuidpool heen uitstrekt, zoodat hier — op den poolkring — de langste dag een etmaal moet duren, terwijl het dan op den anderen poolkring even zoo lang nacht is. Op dit tijdstip is aan de pool zelve, die tijdens de nachtevening in den verlichtingscirkel kwam, de middag aangebroken van haren halfjarigen dag, terwijl aan de andere pool de middernacht verscheen van haren halfjarigen nacht. Dit laatste heeft aan de zuidpool plaats op den 21sten Junij, en aan de noordpool op den 21sten December. Omdat de zon op die dagen naar den evenaar terugkeert, noemt men de parallelen van 231/2° op het zuidelijk en noordelijk halfrond keerkringen. De eerste is de steenboks-, de andere de kreefts-keerkring.
De aarde doorloopt hare baan om de zon, terwijl de rigting van hare as dezelfde blijft, namelijk ongeveer die, waarin wij de Poolster waarnemen. Hiervan is de wisseling der jaargetijden afhankelijk. Voor eene plaats op het noordelijk halfrond is de tijd, waarin de zon zich noordwaarts van den evenaar verwijdert, de lente, die, waarin zij zuidwaarts tot den evenaar nadert, de zomer, die, waarin zij zich zuidwaarts van den evenaar verwijdert, de herfst, en die, waarin zij wederom tot den evenaar nadert, de winter. Terwijl op het eene halfrond het eene jaargetijde heerscht, vindt men op het andere het tegenovergestelde. Daar de jaarlijksche beweging der aarde niet gelijkvormig is, zijn de vier jaargetijden niet even lang. Thans duurt bij ons de lente 92 dagen 21 uren en 16 minuten, de zomer 93 dagen 13 uren en 52 minuten, de herfst 89 dagen 17 uren en 8 minuten, en de winter 89 dagen 1 uur en 21 minuten. Immers gedurende den winter bevindt zich de aarde het digtst bij de zon, waardoor de werking van de aantrekking der zon vermeerderd en de loop der aarde bespoedigd wordt.
Van den stand der zon is niet alleen de verlichting maar ook de verwarming van de oppervlakte der aarde afhankelijk. Op dien grond verdeelt men hare oppervlakte in 5 gordels, in een verzengden gordel (tropischen gordel), tusschen de keerkringen gelegen, in twee gematigde gordels, op de beide halfronden door de keerkringen en poolcirkels begrensd, en in twee koude gordels of liever kappen, die binnen de poolcirkels besloten zijn.
Ook deze toestand is geenszins een onveranderlijke. Tegenwoordig vermindert de schuinsheid der ecliptica ten bedrage van 0",4758 in het jaar. In den loop van duizende jaren zal die vermindering voortschrijden tot 21°, om na dien tijd langzaam te vermeerderen tot 27 of 28° toe. Volgens de berekeningen van La Grange was de schuinsheid der ecliptica het grootst 29 400 jaren voor den aanvang onzer jaartelling. Zij bedroeg toen 27° 31'. Na dien tijd is zij gedurende 15000 jaren verminderd, zoodat zij in het jaar 14 400 vóór Christus hare kleinste waarde verkreeg, namelijk 21° 20'. Daarna klom zij in 12 400 jaren dus tot 2000 jaren vóór Christus tot een bedrag van 23° 53', en van dien tijd af vermindert zij gedurende 8600 jaren en erlangt in het jaar 6600 van onze tijdrekening eene kleinste waarde van 22° 54', om eindelijk in den tijd van 12700 jaren weder aan te groeijen en zich in het jaar 19300 tot een bedrag van 25° 21' te verheffen.
Met uitzondering van deze kleine veranderingen, blijft de as der aarde steeds evenwijdig aan zich zelve of naar hetzelfde punt des hemels gerigt. Niettemin wijkt zij op het vlak der loopbaan jaarlijks 50",221 van het oosten naar het westen achterwaarts, waaruit eene even groote verschuiving voortvloeit van de beide punten, waarin de evenaar en de zonsweg elkander snijden, — een verschijnsel, dat de sterrekundigen met den naam van vooruitgang (praecessie) der nachteveningen bestempelen. Om die reden stemmen heden ten dage de teekenen van den dierenriem niet meer overeen met de sterrebeelden, waaraan zij hun naam ontleenen. In het jaar 320 vóór Christus viel het punt der voorjaarsnachtevening in het sterrebeeld de Ram, — thans valt het 30° dus een geheel teeken verder naar het westen. Ook die verschuiving heeft geen eenvoudigen gang: gedeeltelijk wordt zij veroorzaakt door de zon in eene halfjarige periode en met een bedrag van 1",34, gedeeltelijk door de maan in eene periode van, 183/4 jaar ten bedrage van 16",78, terwijl" andere ongelijkvormigheden door de aantrekking der planeten ontstaan en wel gering, maar aan veel langer perioden gebonden zijn. Eerst na 25 812 jaren zal die verschuiving al de teekenen van den dierenriem doorloopen en de aarde haar zoogenaamd Platonisch jaar voleindigd hebben. Ook de polen veranderen in dien tijd van rigting, daar in het jaar 2700 vóór Christus de ster in den Draak poolster was; terwijl in den tijd van Hipparchus de tegenwoordige Poolster 12° verwijderd was van demverlengde pool, een afstand die in onze dagen slechts 1° 30' bedraagt, zullen onze nakomelingen in het jaar 14000 de ster Deneb in de Zwaan als poolster zien schitteren.
Daar de aarde zich langs een elliptischen loopkring beweegt, zijn de afstanden, die zij in dezelfde tijden doorloopt, volgens de wetten van Kepler ongelijk. Zij spoedt zich te sneller voort naarmate zij zich digter bij de zon bevindt, en dus het snelst bij haren naasten zonnestand (perihelium) en het traagst bij haren versten zonnestand (aphelium). Het perihelium valt tegenwoordig nagenoeg zamen met den aanvang des jaars, maar gaat jaarlijks 61",47 voorwaarts, zodat er in 58 jaren het verschil ontstaat van één dag, en de aarde zich na verloop van 21 000 jaren weder op denzelfden datum in haar perihelium bevindt. De beweging der aarde langs hare loopbaan bedraagt gemiddeld 59' 8",3. Dit bedrag klimt in het perihelium tot 61'10",1 en daalt in het aphelium tot 57' 11",7. Beschouwt men den doorloopen afstand als eene lijn, dan is hij in een etmaal gemiddeld 355,884 mijlen of in eene seconde ongeveer 4 mijlen lang. De aarde loopt om de zon in de rigting van het westen naar het oosten, dus in die der aswenteling. Die beweging der aarde kan men geenszins als een gevolg der aswenteling aanmerken. Eensdeels toch staat de aardas niet loodregt op het vlak der ecliptica, anderdeels is de snelheid, waarmede de aarde zich om de zon beweegt 66 maal zoo groot als die harer aswenteling. Derhalve kan deze laatste den omloop om de zon niet veroorzaken.
Den duur van den omloop der aarde om de zon noemen wij een jaar. Uit de ongelijke snelheid, waarmede de aarde haren togt volbrengt en uit de verschuiving der nachteveningspunten vloeit ook eene ongelijkheid voort in de bepaling van den tijd, dien wij met den naam van een etmaal of ook wel met dien van een dag bestempelen.
Thans zijn wij genaderd tot de natuurkundige aardrijksbeschrijving, welke in vele opzigten met de wiskundige in het naauwste verband staat. Onze planeet is zamengesteld uit drie gelijkmiddelpuntige lagen, uit eene vaste, kernomsluitende korst, uit den aardomspoelenden oceaan, waarboven de vaste landen en eilanden zich verheffen, en uit den alles omvattenden dampkring. Voorheen heeft men wel eens gemeend, dat de aarde van binnen hol was, maar het bedrag harer digtheid overtuigt ons van het tegendeel. Dat bedrag heeft men zoeken te bepalen door slingerschommelingen en door het schietlood, namelijk door eene vergelijking van den duur der schommelingen in de vlakte en op den top van een heuvel, of door het waarnemen der afwijking van het schietlood van de loodlijn in de nabijheid van een berg. Ook heeft men tot bepaling dier digtheid de zoogenaamde draaibalans aangewend, die men als een slinger met horizontale schommelingen kan beschouwen. Al deze proeven zijn gegrond op eene vergelijking van de aantrekking, waarmede eene massa, waarvan de omvang en de digtheid en dus ook het gewigt bekend is, op den slinger of op het schietlood werkt, met de aantrekking der geheele aarde of met de algemeene zwaarte. Was de aarde een volkomen bol, uit gelijkmiddelpuntige lagen van gelijke digtheid zamengesteld, dan zou de rigting der zwaarte op elke plek naauwkeurig zamenvallen met die van den straal, en gelijke veranderingen van breedte zouden overeenkomen met gelijke bogen op den meridiaan. Maar indien vervolgens hier of daar een berg zich verhief, dan zou de rigting van het schietlood daar ter plaatse eene andere zijn dan die van den straal; het lood zou naar de zijde van dien berg afwijken, omdat ook deze, evenzeer als de aarde, met zijne aantrekkingskracht op het lood werkte, zoodat dit onder den invloed dier beide krachten zijn evenwigt moest zoeken. Aan de zuidzijde van een berg wordt dus de slinger naar het noorden, en aan de noordzijde naar het zuiden getrokken. Kent men nu de afwijking van het schietlood van de loodregte rigting en hierdoor, volgens het parallelogram van krachten, de verhouding tusschen de aantrekking van den berg en die der geheele aarde, en heeft men de uitgebreidheid en de digtheid en alzoo de massa van den geheelen berg naauwkeurig bepaald, dan berekent men daardoor de digtheid der geheele aarde volgens de wet, dat de aantrekking werkt in de regte reden van de massa en in de omgekeerde reden van het vierkant van den afstand.
De afwijking van het schietlood werd het eerst door Bouguer aan den voet van den Chimborazo waargenomen, en hij bepaalde haar bedrag aldaar op 7 tot 8 lijnen. De eerste proef, om op deze wijze de digtheid der aarde te vinden, werd in de jaren 1774 tot 1776 genomen door Maskelyne en Hutton bij den Shehallien-berg in Pertshire, — een berg, die wel door zijne ligging maar niet door zijn zamenstel aan het oogmerk beantwoordde. Volgens hunne waarnemingen was de digtheid der aarde gelijk aan 4,71. Carlini berekende haar uit de versnelde beweging van den slinger op een bergtop, en wel op den Mont Cenis, en vond als uitkomst 4,39 of na de verbetering van Schmidt 4,84. Naauwkeuriger zijn de uitkomsten, die men door middel der draaibalans verkrijgt. Deze is een slinger, die zich horizontaal beweegt, die aan de werking der zwaarte is ontheven en alleen aan het schommelen gebragt wordt door groote metalen bollen. Deze schommelingen worden vervolgens vergeleken met die van een slinger, welke onder den invloed der zwaarte zich beweegt. Uit de waarnemingen met de draaibalans, gelijk die door Cavendish in 1797 zijn gedaan, heeft men opgemaakt, dat de digtheid der aarde 5,52 bedraagt — eene uitkomst welke van die van Reich — 5,45 — weinig verschilt. Die digtheid is eene gemiddelde en daar de bekende lagen der aardkorst niet veel digter zijn dan 2,5, mag men vermoeden, dat de kern onzer planeet eene aanzienlijke digtheid bezit. Bij deze berekeningen wordt de digtheid van zuiver water als eenheid beschouwd.
De bekende aardkorst bestaat uit een betrekkelijk klein aantal delfstoffen, gedeeltelijk behoorende tot de zoogenaamde oorspronkelijke gesteenten, zoo als graniet, gneis, leisteen enz., en gedeeltelijk tot de watervormingen of bezonkene lagen (sedimentaire gesteenten), terwijl later de uitbarstingsgesteenten door die beide vormingen heen gedrongen zijn. De oorspronkelijke gesteenten bestaan vooral uit kiezelverbindingen (silicaten), terwijl wij bij de bezonkene lagen voortbrengselen aantreffen eener werktuigelijke slooping (conglomeraat, zandsteen, grind en zand) of eener scheikundige oplossing (klei en leem) of koolzure verbindingen (vooral kalksteen). De uitbarstingsgesteenten zijn wederom kiezelverbindingen.
Indien de bezonkene lagen zich nog altoos in haren oorspronkelijken horizontalen stand bevonden, dan zouden wij weinig gelegenheid hebben, om het delfstoffeliik zamenstel der aarde te leeren kennen, want de diepste mijnen, zoo als de verlaten groef bij Kitzbüchel in Tyrol, daalde slechts tot 1000 el. De aanzienlijkste diepte onder den spiegel der zee kan men tegenwoordig bereiken in eenige steenkolenmijnen in het noorden van Engeland, en in die van Anzin bij Valenciennes, waarin men afstijgt tot eene diepte van 400 el. Slechts op enkele plaatsen heeft de mensch bergen beklommen, die zich hooger verheffen dan 7 000 el, zoo als de Andes-toppen en de reuzengevaarten der Himalaya-keten. Intusschen zijn de bezonkene lagen door onderaardsche krachten uit haren stand gewrongen, opgestuwd en wel eens loodregt op haren kant gezet, en hieraan zijn wij het voorregt verschuldigd, dat wij eene reeks van vormingen hebben leeren kennen, die te zamen, volgens de schatting van Studer, eene dikte hebben van 17 000 el — een cijfer, dat veel te klein is. Immers hij bepaalt de gemiddelde dikte van het geheele overgangsgesteente in het westen van Engeland op ruim 2300 el, terwijl in Wales, volgens de opmetingen van bekwame aardkundigen, de onderste afdeeling alleen van genoemde vorming eene dikte heeft van 15 000 el. Ook de overige cijfers zijn over het geheel te laag geraamd. Wij weten, dat 17 000 el nagenoeg gelijk is aan 1/400ste gedeelte van den straal der aarde. Alleen de jongste uitbarstingsgesteenten verspreiden vermoedelijk eenig licht op het zamenstel der aardkorst op veel aanzienlijker diepten.
Leidt ons eene vergelijking van het delfstoffelijk zamenstel der aardkorst met de digtheid van den geheelen aardbol tot het besluit, dat de kern onzer planeet uit andere stoffen bestaat, wij maken eene dergelijke gevolgtrekking uit de waarnemingen omtrent den warmtegraad dier kern. De oppervlakte der aarde ondervindt door den verschillenden stand der zon eene beurthoudende temperatuurwisseling, eene dagelijksche en eene jaarlijksche, die door vele bijkomende omstandigheden gewijzigd wordt. Zoodra de zon zich boven den horizon bevindt, zendt zij hare stralen naar den grond en naar de hierop rustende luchtlaag, en deze geven te meer warmte naarmate hunne rigting meer tot die der loodlijn nadert. Een gedeelte der warmte dringt in de aardkorst, en een ander gedeelte wordt door den dampkring teruggekaatst en verdwijnt in de ruimte. Gedurende den voormiddag, bij het rijzen der zon, ontvangt de aarde eene hoeveelheid warmte, welke grooter is dan die, welke zij gedurende denzelfden tijd door uitstraling verliest, en hare temperatuur klimt. Dit blijft nog eenigen tijd voortduren nadat de zon haren hoogsten stand bereikt heeft, zoodat de tijd van den hoogsten warmtegraad eerst aanbreekt eenige uren na den doorgang der zon door den meridiaan. Maar wanneer de avond valt en de zon naar den westelijken horizon afdaalt, dan vermindert de kracht der warmtestralen. Thans verliest de aarde meer warmte door uitstraling dan zij van de zon ontvangt en de warmte neemt af, — 't geen men vooral opmerkt bij zonsondergang. Is nu de bron der warmte van het uitspansel verdwenen, dan verspreidt zich de gloed, dien de aarde gedurende den dag ontvangen heeft, in de matelooze ruimte, de warmtegraad begint aanzienlijk te dalen, en hij zou nog sterker verminderen, indien de verwarmde grond geen gedeelte van haren pas ontvangen warmte-voorraad aan de onderste luchtlagen afstond. Deze afkoeling duurt voort tot dat des ochtends de purpergloed van het oosten den terugkeer van het gouden oog des dags verkondigt. Nu is het tijdstip der geringste dagelijksche warmte aangebroken, terwijl met de komst van het licht een nieuw tijdperk van verwarming begint. Dezelfde beschrijving past voor den loop der warmte gedurende het geheele jaar. Ongeveer in het midden van Januarij begint op het noordelijk halfrond de warmte van dag tot dag toe te nemen, — die vermeerdering is aanzienlijk in de maanden April en Mei, waarna zij weder wat langzamer voortschrijdt tot aan het einde van Julij; dan bereikt zij haar hoogste bedrag. Zij vermindert eerst langzaam, in September en October wat sneller en daalt tot in Januarij toe. Uit eene lange reeks van waarnemingen is gebleken, dat over het geheele jaar de warmte het geringst is den 14den Januarij en het aanzienlijkst den 26sten Julij, terwijl zij den 24sten April en den 21sten October een middelbaren graad aanwijst. Dezen gang der warmte kunnen wij gemakkelijk verklaren door de veranderingen in den stand der zon. In den aanvang des jaars rijst de zon niet alleen dagelijks hooger aan den hemel, maar ook de tijd, gedurende welken zij den bodem bestraalt, wordt gestadig langer. Daar echter de verandering van den stand der zon aanvankelijk gering is, ontwaren wij in dien tijd slechts eene geringe verhooging van den warmtegraad. Eerst ten tijde der nachtevening begint tegelijk met de verandering in de middaghoogte der zon de warmte met snelheid toe te nemen. Tegen den tijd van den zomer-zonnestilstand is de aanwas dier middaghoogte en dus ook die der warmte geringer. Ook in de eerste daarop volgende dagen worden de nachten weinig langer, en de warmte blijft nog klimmen, tot dat eindelijk de warmte-ontvangst bij dag gelijk is aan het warmte-verlies bij nacht. Dan is het tijdstip der hoogste jaarlijksche warmte aangebroken. Daarna, bij het lengen der nachten en bij het dalen van de middaghoogte der zon, vermindert de warmtegraad, en deze vermindering zou nog grooter wezen, indien de bovenste lagen der aardkorst geen deel der ontvangene zomerwarmte aan den dampkring afstonden. Die vermindering duurt voort tot dat eenige weken na den winter-zonnestilstand vervlogen zijn, omdat ook daarin het verlies bij nacht nog altoos grooter is dan de winst bij dag.
De hoeveelheid dagelijksche en jaarlijksche warmte is geenszins voor alle plaatsen even groot. Velerlei omstandigheden veroorzaken eene ongelijke verdeeling der warmte over de verschillende gewesten der aarde. Tot die omstandigheden behooren, behalve de geographische breedte, de ligging der landen aan de kust of in het binnenland, de aanwezigheid van hooge bergketens, van warme of koude stroomen enz. De lijnen, die men trekt door de plaatsen, die denzelfden gemiddelden jaarlijkschen warmtegraad (isothermen) hebben, wijken in haren loop aanmerkelijk af van dien der parallelen.
Ook de bovenste lagen der aardkorst nemen deel aan de verandering van den warmtegraad, maar te minder naarmate zij dieper gelegen zijn. De dagelijksche veranderingen van temperatuur zijn op eene diepte van 1 tot 11/2 el, de jaarlijksche op eene diepte van 20 tot 30 el niet merkbaar. Waar die wisselingen geen invloed hebben, vinden wij eene standvastige (constante) temperatuur. Men heeft waargenomen, dat deze laatste tegelijk met de diepte toeneemt. Men heeft dit verschijnsel het eerst in de mijnen opgemerkt; wel zijn hier onderscheidene omstandigheden, die eene plaatselijke verhooging of vermindering van den warmtegraad kunnen veroorzaken, zoo als de aanwezigheid van werklieden en van licht, het binnendringen van lucht en water en scheikundige verbindingen, die door den toevoer van zuurstof plaats grijpen, maar de uitkomsten der waarnemingen zijn zoodanig, dat zij ons eenparig wijzen op een aanwas der warmte tegelijk met de diepte.
De eerste proeven van dien aard werden gedaan door Gensanne (1740) te Giromagny in de Vogesen, en door Saussure te Bex in Waadland, en latere door von Treba, von Humboldt, Reich te Freiberg en anderen. Wel heeft men overal een toenemen der warmte tegelijk met de diepte waargenomen, maar de vereischte diepte, om den thermometer een graad te doen rijzen, wisselt af tusschen 11 en 130 el. Het snelst schijnt de warmte te klimmen in de zwavelkies-bevattende leiaslagen van Neufen in Wurtemberg en in de steenkolenmijnen. Zelfs in den bevrozen bodem te Jakoetsk heeft Middendorp eene warmte-vermeerdering van — 5°,8 bij eene diepte van 50 el tot — 2°, 9 bij eene diepte van 127 el opgemerkt. Eene grootere overeenstemming vinden wij in de waarnemingen van den warmtegraad bij het boren van Artesische putten of bronnen. Een groot gedeelte van deze bezit eene warmte, die overeenkomt met den gemiddelden warmtegraad der plaats. Er zijn wel warmere en zelfs heete bronnen, maar deze zijn niet zeer talrijk, en de diepten, waar zij ontspringen, liggen zoozeer in de duisternis der verborgenheid, dat men daaruit geene onbetwistbare gevolgtrekkingen omtrent de warmte van het binnenste der aarde kan opmaken. In den laatsten tijd echter heeft men bij zulke boringen eene gestadig met de diepte toenemende warmte opgemerkt, terwijl men ze voortzette tot diepten, tot welke geene mijngangen afdalen. In den put van La Grenelle te Parijs heeft men eene diepte bereikt van 523 el, in die te Mondorf in Luxemburg eene van 688 el, en in die te Neusalzwerk in Westfalen eene van 715 el. Wel was er de warmte-aanwas niet altoos regelmatig, maar toch van dien aard, dat men in het algemeen kon aannemen, dat elke diepte-vermeerdering van 100 voet den thermometer 1° C. doet stijgen. Het vermoeden vindt dus vele voorstanders, dat op eene diepte van 3- tot 6000 el de warmte van kokend water heerscht, ja, dat op nog veel aanzienlijker diepte alle zelfstandigheden in een gesmolten toestand verkeeren. Ter bevestiging van dat gevoelen wijst men niet alleen op de kokende bronnen, maar ook op de lava, die in een gesmolten toestand door vuurspuwende bergen wordt uitgeworpen, terwijl het verband van ver van elkaâr verwijderde vulkanische verschijnselen op eene diepe bron dier vloeibare gesteenten wijst. Een en ander heeft aanleiding gegeven tot de theorie van het centraalvuur of tot de stelling, dat de kern der aarde in een gloeijend-vloeibaren toestand verkeert. Vooral La Place heeft al het mogelijke gedaan, om die theorie tot eene onbetwistbare wetenschap te verheffen. Naar zijne meening is de geheele aarde eerst vloeibaar geweest en heeft zich hare korst allengs door uitstraling der warmte gevormd. Fourier heeft pogingen aangewend om de wet dezer afkoeling te bepalen, welke volgens hem een aanvang nam, toen de warmte, die door de uitstraling verloren ging, gelijk was aan die, welke de zon aan de aarde mededeelde.
Wij zullen later gelegenheid hebben, dit onderwerp in bijzonderheden te behandelen en vermelden hier in 't voorbijgaan, dat de theorie van het centraalvuur door vele hedendaagsche geologen op scheikundige gronden hevig wordt bestreden.
Algemeen is daarentegen de stelling aangenomen, dat weleer de oceaan den geheelen aardbol omspoelde, zoodat al het land onder de wateren bedolven lag. Spoedig echter doken hier en daar enkele gedeelten uit den vloed omhoog. Gedurende het ontzettend lange tijdperk van de geschiedenis der aarde, bij eene herhaalde opstuwing en daling van hare korst, bij eene afwisselende slooping en herstelling hebben de tegenwoordige vaste landen en eilanden hunne gedaante verkregen. Zoowel de uitgebreidheid als de hoogte der drooge gedeelten hebben belangrijke veranderingen ondergaan, en de hoogste gebergten, zoo als de Alpen, de Andes en de HimaIaya-toppen, zijn betrekkelijk nog jong. Veel aanzienlijker, dan de hoogte der bergen, is de diepte der zee, welke men gepeild heeft tot een bedrag van 16 000 el. De tegenwoordige verdeeling van land en water is eene zeer ongelijkmatige. Aan de noordpool schijnt eene door land omgeven zee te golven, en aan de zuidpool, volgens de berigten van Wilkes, Ross en Durmont d" Urville, een Werelddeel onder eeuwige sneeuw begraven te wezen. Terwijl het vaste land der Oude wereld zieh van het westen naar het oosten, ter lengte van 2300 mijlen en ter breedte van 1700 mijlen over het oostelijk halfrond uitstrekt en alleen met zijn oostelijk uiteinde op het westelijk halfrond doordringt, ligt de Nieuwe wereld met eene lengte van 2000 en eene breedte van nog geene 600 mijlen op het westelijk halfrond. Het kleinste vaste land, dat van Australië, ligt geheel en al op de zuidelijke helft van het oostelijk halfrond. Rigaud, die onbekend was met de ontdekkingen aan de zuidpool, heeft de verhouding van land en water op de oppervlakte der aarde bepaald als die van 1 tot 2,76. Wanneer men die oppervlakte in 1000 gelijke deelen verdeelt, dan behooren hiervan 148,97 aan de Oude wereld, en wel 15,7 aan Europa, 49,58 aan Afrika en 83,69 aan Azië, en 79,49 aan de Nieuwe wereld. Volgens Engelhardt en Dieterici telt Europa 182571, Azië 793 946, Afrika 543570, Amerika 750255, Oceanië 161453 en de landen der zuidpool 2288 vierkante mijlen van de 2433883 vierkante mijlen der geheele oppervlakte. De uitgebreidheidsverhouding der landen van Oceanië, Europa, Afrika, Amerika en Azië is dus dezelfde als die van 1: 1,1: 3,4: 4,7 : 4,9. Niet minder onregelmatig is de ligging der werelddeelen op de verschillende aardgordels. Volgens Rigaud liggen slechts 23,4 duizendste deelen, aan Amerika en Azië toebehoorende, in het noordelijk poolgewest, 132,5 op den noordelijken gematigden gordel, namelijk geheel Europa, een gedeelte van Afrika en het grootste gedeelte van Azië, 236,6 op den zuidelijken gematigden gordel, namelijk een groot gedeelte van Australië en Zuid-Amerika en een klein gedeelte van Afrika. De overige deelen van Amerika, Afrika, Australië en een klein gedeelte van Azië, ten bedrage van 300, liggen op de keerkringsgordel. De grootste uitgebreidheid vastland — die der Oude wereld met 11/2 millioen vierkante mijlen — ligt in het noordoostelijk gedeelte der aarde, en de grootste uitgebreidheid water in het zuidwestelijk gedeelte, waar de Stille zee hare golven voortstuwt. In het algemeen merken wij op, dat zoowel de Oude als de Nieuwe wereld aan de noordzijde eene aanmerkelijke breedte hebben en naar het zuiden in punten eindigen — een verschijnsel, dat voorzeker in verband staat met hare wording. De vorm der kustlijn is voor de ontwikkeling der bewoners van een land van het hoogste belang. Die vorm is bij sommige landen, zoo als Afrika en Nieuw Holland zeer eenvoudig, bij andere daarentegen wegens de talrijke schiereilanden, baaijen en boezems kronkelig van aard. Vele baaijen zij breede riviermonden met brak water. Bij een sterk gekronkelden vorm der kustlijn komen zeer vele plaatsen in aanraking met den wereldhandel, vooral wanneer deze door bevaarbare rivieren bevorderd wordt. Men bepaalt den vorm der kustlijn door de verhouding van hare lengte tot de uitgebreidheid van het geheele land — voorts beschouwt men de schiereilanden als de leden en het overige land als het ligchaam van een werelddeel. Australië, Zuid-Amerika en Afrika hebben geene schiereilanden en zijn dus ligchamen zonder leden. In Nieuw-Holland heeft men 1 mijl kustlengte op 73, in Zuid-Amerika op 94, en in Afrika op 154 vierkante mijlen. Is ook de gesteldheid van het uitgestrekte Azië, dat 1 mijl kustlengte telt op 105 vierkante mijlen, ongunstiger dan die van beide eerstgemelde gewesten, toch bezit het in zijne drie zuidelijke schiereilanden en in Klein-Azië gedeelten, die door hunne ligging de vroegste beschaving van het menschelijk geslacht ongemeen hebben bevorderd. Gunstiger is de gesteldheid van Noord-Amerika met 56 vierkante mijlen, en het gunstigst die van Europa met slechts 37 vierkante mijlen op elke mijl kustlengte.
Niet minder gewigtig voor den natuurlijken toestand der landen en voor de geschiedkundige ontwikkeling der bewoners is de gedaante der oppervlakte, namelijk de meerdere of mindere hoogte van deze in haar geheel of in hare deelen boven den spiegel der zee. Die hoogte klimt in den hoogsten bekenden bergtop, in den Mount Everest in Azië tot een bedrag van ruim 9000 el. Waterpas gelegene vlakten in den eigenlijken zin van het woord zijn zeldzaam; de zoogenaamde lage landen zijn gewoonlijk heuvelachtige streken met eene min of meer golvende oppervlakte. Men heeft lage vlakten, zoo als die der alluviale gronden in ons Vaderland en elders aan de monden der rivieren, en hoogvlakten, zoo als de Zuid-Beijersche, die zich aanmerkelijk boven den zeespiegel verheffen. Overal, waar watervormingen of laagsgewijs gelegene gesteenten hunnen oorspronkelijken stand behielden, geven zij aan het landschap de gedaante van eene vlakte. Doorgaans echter zijn zij later gewijzigd zoowel door de kracht der stroomende wateren en door de verscheurende werking der aardbevingen, als door opstuwing en instorting. In het eerste geval veranderen weeke gronden in golvende heuvelklingen, terwijl vaste gesteenten, zoo als kalksteen, dolomiet, zandsteen, basalt enz. in eene bergstreek worden herschapen met schilderachtige rotsen aan hare zoomen en in hare dalen, zooals wij in Saksisch Zwitserland opmerken. Somtijds ontstaan er afzonderlijke rotstoppen op een gemeenschappelijken grondslag, zoo als de dolomiet-gevaarten in het zuiden van Tyrol. Ook het oorspronkelijk gebergte vertoont zich met golvende hoogvlakten, zoo als in Auvergne en in Brazilië, en deze worden door latere verwoestingen in brokken gespleten. Zulke hoogvlakten ontstaan door eene algemeene opstuwing der landen, waarmede eene daling van den bodem der naburige zeeën gepaard gaat, terwijl elders de bezonkene lagen over aanzienlijke lengten zijn opgeheven en zoogenaamde bergketens vormen. De meest belangrijke van deze zijn de Andes-, de Himalaya- en de Alpenketens, benevens de Pyreneën, de Apennijnen enz.
De opgave der hoogte van een berg is die van zijn top boven den spiegel der zee of de volstrekte (absolute) hoogte, of die van zijn top boven de nabijgelegene vlakte of de betrekkelijke (relatieve) hoogte. Het aanmerkelijk bedrag van deze laatste geeft aan een berg een grootsch voorkomen, en de indruk, dien de Himalaya-keten maakt, is geheel anders, wanneer zij van de hoogvlakte van Tibet, dan wanneer zij van de kust van den Indischen Oceaan wordt gadegeslagen. Van groot gewigt voor het verkeer der volkeren en dus voor de beschaving is de hoogte der bergpassen, en het maakt tevens een groot onderscheid voor de gesteldheid der aangrenzende landen, of de bergketens de rigting der parallelen dan wel die der meridianen volgen. Men heeft ze om die reden in parallel- en meridiaan-ketens onderscheiden. Alleenstaande berg-groepen noemt men gebergten. Was in elk werelddeel door het slechten der bergen de bodem volkomen geëffend, dan zou zich Europa 224, Azië 360, Noord-Amerika 23402 en Zuid-Amerika 354 el verheffen boven den spiegel der zee.
Omtrent de opheffing en daling van het land deelen wij het volgende mede: Van ouds heeft men opgemerkt, dat in het binnenland, vaak op aanzienlijke hoogten, overblijfselen van zeedieren worden gevonden, en men schreef dit toe aan een achterwaarts wijken van den Oceaan. Ook het rijzen van de oostkust van Zweden verklaarde men door eene daling aan te nemen van het water der Oostzee. Men beschouwde het vaste land als een onwrikbaar ligchaam. Men zag aan beide zijden van de Bothnische golf, van Tornea tot aan Abo, de zee wegzinken, zoodat vroeger verborgene klippen uit het water opdoken en de voormalige strandlijnen landwaarts verplaatst werden. Uit die feiten trok Celsius in 1743 het besluit, dat de spiegel der Oostzee in eene eeuw meer dan een el daalde. De merkteekens, die men in de rotsen aan het strand bij Gefle en Kalmar deed griffelen, bevestigden die meening. Uit die strandmerken en uit later aangebragte bleek het, dat het land zich in 100 jaar gemiddeld 1 el hooger boven den waterspiegel verhief, hoewel die rijzing niet overal gelijkmatig plaats greep. Daar nu eene daling van de oppervlakte der zee langs de geheele kust tot een gelijk bedrag moest worden waargenomen, kwamen Playfair en von Buch te regt op het denkbeeld, dat de zeespiegel niet daalde, maar de kust van Zweden en van het zuiden van Noorwegen zich langzamerhand verhief. Dergelijke verschijnselen werden ook elders opgemerkt, bij voorbeeld aan de Italiaansche kust, waar Adria thans 3 mijlen verwijderd is van de naar die stad genoemde zee. Als tegenhanger van deze opheffingen, als het ware als de andere arm der balans, vond men elders kusten, die allengs daalden, zoo als die van zuidelijk Zweden volgens Nilsson, en in Italië die van Dalmatië, waar gebouwen, door keizer Diocletianus gesticht, thans onder het zeewater zijn bedolven.
Behalven deze geleidelijke opstuwingen heeft men ook andere waargenomen, die door schokken van aardbevingen veroorzaakt zijn. Men wist reeds lang, dat door vulkanische uitbarstingen plaatselijke opheffingen ontstaan. Von Humboldt heeft het verrijzen van een nieuwen vulkaan in Mexico in 1759, van den Iorullo, op eene aanschouwelijke wijze beschreven; ook was het opduiken van nieuwe eilanden geene zeldzaamheid. Niettemin was de algemeene verwondering groot, toen Mrs Graham het berigt overzond naar Europa, dat de kust van Chili in 1822, na eene geweldige aardbeving, over eene lengte van 300 geographische mijlen ten bedrage van 1 el was opgestuwd. Maar ook Fitzroy en Darwin waren in 1835, toen eene aardbeving het eiland Concepcion verwoestte, getuigen van een dergelijk verschijnsel. Ook in lateren tijd heeft men dergelijke opheffingen waargenomen. Volgens de berekening van Lyell is de oppervlakte van het land, in 1832 opgestuwd, 25000 vierkante Engelsche mijlen groot. Bij Guasco aanschouwde Darwin een vijftal terrassen (diluviaal-terrassen) met zeeschelpen, die zich trapsgewijs boven elkaâr verhieven en door dergelijke opheffingen waren ontstaan. Hij vergelijkt ze met vijf rustpunten in de werkzaamheid der onderaardsche krachten. Zulke terrassen worden in Chili waargenomen tot eene hoogte van 335 el boven de oppervlakte der zee. Men heeft evenzeer voorbeelden van eene daling van uitgestrekte landen. Bij de aardbeving, die in 1819 Koetsj in Indië verwoestte, werd eene oppervlakte van 2000 vierkante mijlen laagland in eene zeelagune herschapen, zoodat van het dorp Sidri alleen de toppen van het fort zich boven het water verheffen. Ook gedurende den tijd der bekende geschiedenis heeft men op dezelfde plek eene afwisselende opstuwing en daling van den bodem waargenomen, bepaaldelijk aan de zuilen van den tempel van Serapis te Puzzuoli bij Napels. Tegenwoordig ligt er de tempelvloer ongeveer drie palm beneden het peil van hoog water. De drie regtop staande marmeren zuilen zijn tot op eene hoogte van 4 el glad en gaaf, en dan volgt een gordel ter hoogte van 3 el, waar eene boorschelp, die er thans nog in zee leeft, hare gaten heeft gemaakt. De grond, waarop de tempel zich verheft, moet derhalve gedaald wezen, zoodat de zee er hare golven overheen wentelde. Het onderste gedeelte der zuilen, onder het oeverzand bedolven, bleef ongedeerd, terwijl die boorschelpen eerst aan het hoogere gedeelte zich konden vasthechten. Op deze daling moet eene opheffing gevolgd wezen, die den tempel in zijn tegenwoordigen toestand bragt. Eindelijk heeft Darwin gewezen op het ontstaan der koraal-eilanden ten bewijze, dat ook in de Stille Zee groote gedeelten der aardkorst eene langzame rijzing of daling ondergaan, en al die feiten verspreiden eenig licht in de duisternis, welke de aloude geschiedenis der aarde omhult. Het ontstaan van vaste landen, bergen en zeeën wordt er door opgehelderd.
De oneffenheden der oppervlakte van een land bepalen voorts den loop der rivieren. De grootsten nemen gewoonlijk haren oorsprong op de hoogten, op reuzentoppen, die met eeuwige sneeuw zijn gekroond, en brengen met toenemenden omvang hare wateren naar de zee. De rigting der bergketens heeft invloed op die der winden, en de verdeeling van land en water wijzigt den loop der stroomen van den Oceaan. De zamenwerking van deze en dergelijke omstandigheden is de oorzaak der luchtsgesteldheid (klimaat), welke heerschappij voert over de verspreiding der planten en dieren over den aardbodem en zelfs het meest onafhankelijke schepsel aan haar gezag onderwerpt.
De bevolking der aarde wordt geschat op 1288 millioen, zoodat er gemiddeld 529 menschen wonen op elke vierkante mijl. De bevolking is echter zeer ongelijk over de oppervlakte der aarde verspreid. De landen der Zuidpool zijn in het geheel niet en die der Noordpool zeer weinig bewoond. Daarentegen heeft men in China tijden gekend, waarin de vruchtbare vlakte tusschen de Ho-ang-ho en de Ian-Tse-kiang 15- tot 20,000 inwoners telde op de vierkante mijl.
Van het geheele aantal menschen hier op aarde telt Europa er 272 millioen of 1490 op de vierkante mijl, Azië 755 millioen of 957 op de vierkante mijl, Afrika 200 millioen of 368 op de vierkante mijl, Amerika 59 millioen of 79 op de vierkante mijl, en Australië 2 millioen of 12 op de vierkante mijl. Ook in ons werelddeel is de digtheid der bevolking zeer verschillend: men vindt, bij voorbeeld, gemiddeld in België 8582, in ons Vaderland 6000, en in Skandinavië slechts 359 inwoners op elke vierkante mijl.
Van de bevolking der aarde behooren 522 millioen tot het Mongoolsche, 369 tot het Kaukasische,196 tot het Ethiopische, 3 millioen tot het Maleische, en 1 millioen tot het Amerikaansche ras. Zij wordt verdeeld in 600 millioen belijders der Aziatische godsdiensten, 335 millioen Christenen, 200 millioen Heidenen, 160 millioen Mohammedanen en 5 millioen Israëlieten, welke laatsten over de geheele aarde zijn verstrooid. Onder de Christenen heeft men 170 millioen Roomsch-Katholieken, 76 millioen aanhangers van de Grieksche godsdienst, en 78 millioen Protestanten. Deze laatsten zijn wederom in een groot aantal afdeelingen of kerkgenootschappen gesplitst.
Vele onderwerpen, die wij bij de beschouwing der aarde slechts even konden aanroeren, zullen wij later in bijzonderheden behandelen.
