Войти
В в астрономии, географии и смежных науках и контекстах, направление или плоскость, проходящая через данную точку, называется вертикальной, если он содержит локальное направление силы тяжести в таком случае. И наоборот, направление или плоскость называется горизонтальной, если она перпендикулярна вертикальному направлению. Как правило, вертикальные объекты можно рисовать сверху вниз (или снизу вверх), например, ось y в декартовой системе координат.
Жирар Дезарг определил вертикаль как перпендикулярно горизонту в своей книге «Перспектива» 1636 года.
Слово «горизонтальный» происходит от горизонта, тогда как «вертикальный» происходит от позднего латинского verticalis, которое происходит от того же корня, что и вершина, означает «наивысшая точка».
Пузырь спиртового уровня на мраморной полке проверяет горизонтальность В физике, инженерии и строительстве направление, обозначенное как вертикальное, - это обычно то, вдоль которого висит отвес. В качестве альтернативы для проверки горизонтальности можно использовать спиртовой уровень , который использует плавучесть воздушного пузыря и его тенденцию идти вертикально вверх. Современные ротационные лазерные нивелиры, которые могут нивелироваться автоматически, являются надежными сложными инструментами и работают по тому же фундаментальному принципу.
В сценарии плоской Земли, где Земля теоретически является большой (бесконечная) плоская поверхность с гравитационным полем, расположенным под прямым углом к поверхности, поверхность земли горизонтальна, и любая плоскость, параллельная поверхности земли, также горизонтальна. Вертикальные плоскости, например стены, могут быть параллельны друг другу или пересекаться по вертикальной линии. Горизонтальные поверхности не пересекаются. Более того, плоскость не может быть одновременно горизонтальной плоскостью в одном месте и вертикальной плоскостью в другом месте.
Вертикальные и горизонтальные линии 
Строго говоря, вертикальные стены никогда не параллельны поверхности сферической планеты Если принять во внимание кривизну Земли, концепции вертикального и горизонтального принять еще одно значение. На поверхности гладко сферической, однородной, невращающейся планеты отвес определяет радиальное направление как вертикальное. Строго говоря, вертикальные стены больше не могут быть параллельны: все вертикали пересекаются. Этот факт имеет реальные практические применения в строительстве и гражданском строительстве, например, вершины башен подвесного моста дальше друг от друга, чем внизу.
На сферической планете пересекаются горизонтальные плоскости. В показанном примере синяя линия представляет собой касательную плоскость на северном полюсе, красная - касательную плоскость в экваториальной точке. Эти две плоскости пересекаются под прямым углом. Кроме того, горизонтальные плоскости могут пересекаться, если они являются касательными плоскостями к разделенным точкам на поверхности земли. В частности, плоскость, касательная к точке на экваторе, пересекает касательную плоскость к Северному полюсу под прямым углом . (См. Диаграмму). Кроме того, экваториальная плоскость параллельна касательной плоскости на Северном полюсе и как таковая претендует на то, чтобы быть горизонтальной плоскостью. Но это. в то же время вертикальная плоскость для точек на экваторе. В этом смысле плоскость может быть как горизонтальной, так и вертикальной, горизонтальной в одном месте и вертикальной в другом.
Для вращающейся Земли отвес отклоняется от радиального направления в зависимости от широты. Только на Северном и Южном полюсах отвес совпадает с местным радиусом. На самом деле ситуация еще более сложная, потому что земля не является однородной гладкой сферой. Это неоднородная, несферическая, узловатая планета в движении, и вертикаль не только не обязательно должна быть радиальной, она может даже быть искривленной и изменяться со временем. В меньшем масштабе гора в одну сторону может отклонить отвес от истинного зенита.
В более крупном масштабе гравитационное поле Земли, которое, по крайней мере, приблизительно радиально около Земли, не является радиальным при воздействии луны на больших высотах.
Кирпичная стена с горизонтальными слоями раствора и вертикальными перпендикулярами. Напротив, ровный пол содержит только горизонтальные линии. На (горизонтальном) полу можно провести горизонтальную линию, но не вертикальную линию в смысле отвеса. Но на (вертикальной) стене можно рисовать как вертикальные, так и горизонтальные линии. В этом смысле вертикальная стена дает больше возможностей. Это отражается в инструментах, которые использует каменщик: отвесе для определения вертикальности и спиртовом уровне для проверки горизонтальности слоев раствора. С другой стороны, в отличие от стены, горизонтальный пол дает больше возможностей, если учесть направление компаса. Можно нарисовать на полу линии, идущие на север, юг, восток и запад, фактически, вдоль любого направления компаса. Стена дает меньше возможностей. Например, по стене, проходящей по долготе, насекомое не может ползти на восток.
Без учета кривизны земли, горизонтальных и вертикальных движений снаряда движущиеся под действием силы тяжести независимы друг от друга. Вертикальное смещение снаряда не зависит от горизонтальной составляющей скорости запуска, и, наоборот, на горизонтальное смещение не влияет вертикальная составляющая. Это понятие восходит к временам Галилея.
Если принять во внимание кривизну Земли, независимость двух движений не соблюдается. Например, даже снаряд, выпущенный в горизонтальном направлении (т. Е. С нулевым вертикальным компонентом), может покинуть поверхность сферической Земли и действительно вообще улететь.
В двух измерениях. 1. Обозначено вертикальное направление. 2. Горизонталь перпендикулярна вертикали. Через любую точку P проходит ровно одна вертикаль и ровно одна горизонталь. В качестве альтернативы можно начать с обозначения горизонтального направления. В контексте одномерной ортогональной декартовой системы координат на евклидовой плоскости, чтобы сказать, что линия является горизонтальной или вертикальной, первоначальное обозначение должно быть сделано. Можно начать с обозначения вертикального направления, обычно обозначаемого как направление Y. Затем автоматически определяется горизонтальное направление, обычно обозначаемое как направление X. Или можно сделать наоборот, то есть назначить ось x, и в этом случае ось y определяется автоматически. Нет особой причины выбирать горизонтальное вместо вертикального в качестве первоначального обозначения: в этом отношении два направления находятся на одном уровне.
В двухмерном случае справедливо следующее:
Не все из этих элементарных геометрических фактов верны в трехмерном контексте.
В трехмерном случае ситуация более сложная, поскольку теперь есть горизонтальная и вертикальная плоскости в дополнение к горизонтальным и вертикальным линиям. Рассмотрим точку P и обозначим направление через P как вертикальное. Плоскость, которая содержит P и перпендикулярна указанному направлению, - это горизонтальная плоскость в P. Любая плоскость, проходящая через P, нормальная к горизонтальной плоскости, является вертикальной плоскостью в P. в любой точке P существует одна и только одна горизонтальная плоскость, но множество вертикальных плоскостей. Это новая функция, которая проявляется в трех измерениях. Симметрия, существующая в двумерном случае, больше не выполняется.
Ось Y на стене вертикальная, а на столе горизонтальная В двухмерном случае, как уже упоминалось, обычное обозначение вертикали совпадает с осью y в координатной геометрии. Это соглашение может вызвать путаницу в классе. Для учителя, который пишет, возможно, на белой доске, ось Y действительно вертикальна в смысле вертикальности отвеса, но для ученика ось вполне может лежать на горизонтальном столе.
Уровень на полке Хотя слово горизонтальный обычно используется в повседневной жизни и в языке (см. Ниже), оно является предметом многих заблуждений.
Вертикали в двух разных точках не параллельны. То же самое верно и для связанных с ними горизонтальных плоскостей 
силовые линии движущейся неоднородной бугристой планеты могут быть искривлены. Белый, красный и синий биты иллюстрируют неоднородность планеты. В общем или на практике что-то, что является горизонтальным, можно нарисовать слева направо. справа (или справа налево), например, ось x в декартовой системе координат.
Ось y на стене вертикальна, но одна на t Стол расположен горизонтально. Таким образом, концепция горизонтальной плоскости совсем не проста, хотя на практике большинство этих эффектов и вариаций довольно малы: они измеримы и могут быть предсказаны с большой точностью, но не могут сильно влияют на нашу повседневную жизнь.
Эта дихотомия между кажущейся простотой концепции и реальной сложностью ее определения (и измерения) в научных терминах возникает из того факта, что типичные линейные шкалы и измерения актуальности в повседневной жизни 3 на (или более) порядков меньше размера Земли. Следовательно, местный мир кажется плоским, а горизонтальные плоскости в соседних местах кажутся параллельными. Тем не менее такие утверждения являются приблизительными; приемлемы ли они в каком-либо конкретном контексте или приложении, зависит от применимых требований, в частности, с точки зрения точности. В графических контекстах, таких как рисование и черчение и Координатная геометрия на прямоугольной бумаге, очень часто связывают один из размеров бумаги с горизонталью, даже если весь лист бумаги стоит. на плоском горизонтальном (или наклонном) столе. В этом случае горизонтальное направление обычно идет от левой стороны листа к правой. Это чисто условно (хотя это как-то «естественно» при рисовании естественной сцены, как она видится в реальности) и может привести к недопониманию или неправильным представлениям, особенно в образовательном контексте.
