地球到底究竟有多大呢多大?形状

地球到底究竟有多大呢
多大?形状

过去人们一直以为地球是个平面,因此也就不去考虑它有多大.正如人们知道的那样,或许地球就是“无限”延伸下去的.但是“无限”这个词的概念是很模糊的.人们也多次想到地球是有大小的,也是有边界的,只不过不知道在哪儿罢了.直至今天,每当人们说到“周游到地球尽头”,总是把它当做一句富有想象力的拟语而已,并没有实际的意义. 当然,关于地球有边界的想法会引出许多疑问.设想一下,你走了很远的一段路程后,最终到了地球的尽头,你能返回吗?如果海洋到了尽头,海水会不会全部倒掉,直到流尽为止呢?那些为此类问题而忧心忡忡的人,曾尽心地研究能防止这类事情发生的办法.也许,这个世界周围是由坚固的高山围成的,使它看上去像一个“平底的煎锅”,使表面上的物体不会倒出去；也许,天空像锅一样,是由一整块固体弯成的半球（看上去似乎是这样）.并且,这个“锅”的“锅边”朝下,同地球的“平底煎锅”的“锅边”正好吻合在一起,使地球成了一个带有盖子的“平盘”,它也会使物体在其表面上保持应有的位置.至此,这种认识似乎是可以接受的. 你也许仍然要问：这个“平面”究竟有多大?在远古时期,即人类刚刚学会直立行走,但还走不了多远的时候,世界被看成是相当小的,只限于每个人自己所在的有限区域.这也就是为什么在公元前2800年时,底格里斯河和幼发拉底河流域发生了一次巨大的洪水泛滥时,使住在那儿的苏美尔人认为整个世界被覆盖了的原因.《圣经》中把这个事件说成了：“圣洁的诺亚新始祖降临到了人间”. 当人们学会了经商,军队也四处驻扎的时候,世界的地平线开始“扩展”了.到了公元前500年,波斯王朝的势力扩张后,其东西方向的疆界已经超过了4800公里,西边的帝国是希腊、意大利及其他国家.当时还没有边界的划分. 当古希腊哲学家意识到地球是个球体时,他们就知道地球肯定有大小,你就不能不负责任地只说句“地球非常大”或“是无限大”的话,以此就算是回答这个问题了.此时,人类也就不满足于用走路的方式来判断地球的大小了. 对于一个“扁平”的地球,它会是无限伸展开的,而一个球形的地球是弯曲起来的,这个曲线必定要返回到原始的位置上.因此,要确定地球的大小,只需要测出它的曲率即可：它弯曲得越厉害,说明球体越小,弯曲得越舒缓,说明球体越大. 可以肯定,地球的曲率极其舒缓,因此地球是很大的.这也就是人们花了很长的时间才意识到地球是球形的原因.如果这个球体很小,它的弯曲程度就会明显,人们会很容易地发现它是球体,但是当它弯曲程度很小时,地球表面的有限区域将是很平坦的. 那么,我们怎样才能测出地球的弯曲度呢? 办法之一是,拿一根细长的金属丝,使它紧贴在平直伸展开的地球表面上,那么金属丝可以完全接触到地面的各个点.这样,它也会随着地球表面的弯曲而弯曲.当你把金属丝整体地提离地面后测量一下,就能看到到底向下弯曲了多少.如果这条金属丝有1公里长,它将弯曲大约12.5厘米. 但这种方法的困难在于很难找到一块绝对平直的1公里长的陆地,从而使金属丝能精确地沿着地球的弧度来弯曲,那么,你就不能不借助其他工具而得到结果.但是,在金属丝的外型上若有一点小小的误差,都会在计算地球大小时产生较大的误差.换句话说,一些理论上看似完美无缺的实验,在实际当中很难做得到,这里只是其中的一个例子,我们还会找出其他的一些例子. 假设,你将一个细长笔直的杆子伸在地球上,将它竖直立好.而这一天的天气很好,阳光能从头顶上方直射下来,杆子不会有投影,因为阳光是从顶部各个方向上射到地面上的.若杆子是以一定的角度斜插在地球上,当阳光投到杆子上时,就会留下投影.现有一系列的杆子插在地球上,它们都高出地面6英尺,却与地球表面呈不同角度,其结果是它们的投影长度各不相同,倾角越大,投影就越长. 如果我们将测量出的杆子的长度同投影长度做个比较,就能以不直接测量角度的方式而计算出倾角的大小.这种方法在数学上被称作“三角法”.这个方法在很早的时候就由古希腊数学家提出来了.据说,早在公元前580年时,一位名叫台利斯的古希腊哲学家就利用了“三角法”,通过测量埃及金字塔投影长度的方法计算出了金字塔的高度. 但是,不能有意识地将杆子倾斜.现在你可以把一个杆子竖直地插到某地的地球表面上,而在相距几百英里远的另一个地方,以同样的方式竖直插上另一个杆子.这两点距离之间,地球会产生一定的弯曲.那么,如果你认为其中一个杆子是垂直的话,另一个杆子相对于它来说就有一定的倾角,角度的大小根据地球表面的弯曲度来决定. 大约在公元前240年时,古希腊哲学家伊拉托塞尼斯对此做了认真细致的测量.他得出如下结论：7月21日这天中午,在埃及的古城塞尼,阳光直射头顶,因此竖直的杆子没有产生投影；同一天,在埃及古城亚历山大（伊拉托塞尼斯居住的地方）竖直的杆子却产生了一个小小的投影. 伊拉托塞尼斯通过测量得出了投影的长度,并将杆子的长度同影子的长度相比较,测量结果告诉我们,地球有多大的弯曲,才能使塞尼城与亚历山大城上竖起的杆子之间产生如此大的倾角.如果已经知道了塞尼和亚历山大两地之间的距离,和这段距离上地球产生的弧度,他就能算出这条曲线环绕一周回到起点时的长度.这种方法用于近代测量中,其结果用整数位表示,则地球赤道的长度是4万公里,它的直径是1.28万公里. 伊拉托塞尼斯的计算是相当准确的.值得一提的是,他的计算是在22个世纪之前就完成的,况且他没有离家多远,只用了一些简单的工具,凭借自己聪明的想象力得出了这一结果. 顺便说一下,这并不等于说伊拉托塞尼斯的结论完全被后人接受了.其他人也做了类似的测量,并且也有些小成果.当时,甚至到克里斯托弗哥伦布时代,人们还认为地球的周长是2.9万公里,这个数字比实际周长的3/4还少.哥伦布于1492年向西航行,他误以为亚洲只有4800公里远,事实上,亚洲远在1.6万公里之外.如果不是他发现了美洲大陆,并把它当做亚洲大陆,他还不会停止他的旅行呢,我们也就不会听到任何有关他的传闻了. 这件事直到1522年才更正过来.葡萄牙探险家麦哲伦完成了绕地球一周的环行.他并没有到达终点,因为他被菲律宾岛上的野人杀害了,但随行的一条船完成了全部航程,并证明伊拉托塞尼斯的结论是准确的.