你說地球是圓的 證據(jù)呢？

引子

大家都知道，地球是圓的！

【資料圖】

然而細想一下，我們會發(fā)現(xiàn)這個“常識”，好像是老師家長教給我們的……

如果多問一句：你說地球是圓的，證據(jù)呢？

相信很多朋友肯定得琢磨半天才能說出一兩個。

其實，哪怕到了現(xiàn)在，我們還是常常不自覺地把大地當成一個平面，不能十分自如地使用“大地是個球體”這一常識。

比如，在面對中美直飛航線時，往往還是會聽到“為什么不直穿太平洋，非要跑阿拉斯加繞一圈？”的疑問。

取道阿拉斯加的中美直飛航線

那么，今天我們就來了解一下，人類在自我學習不斷進步的過程中，是怎樣顛覆地平的直覺、了解地球的本質(zhì)、并把這個知識轉(zhuǎn)化為常識的吧！

被順利接受的地圓說

也許大家會覺得，“地球”這個概念在歷史上出現(xiàn)得比較晚，起碼要在那些偉大的航海家繞地球航行一周之后。不過實際上，球形大地的見解在兩千多年前就已經(jīng)有了，并且廣為流傳。只是最近三百多年，人們才正確地理解這個球體的成因。

早在公元前 6 世紀到前 4 世紀，畢達哥拉斯和柏拉圖就陸續(xù)指出，大地是個球形，柏拉圖的弟子亞里士多德更是明確地給出了 3 個觀測證據(jù)：

證據(jù)一：在埃及看得到的南方天空某些星星，在希臘看不到。

如果大地是個平面，那么平面上方的天體就應該整個平面都能瞧見。

證據(jù)二：從海上駛來的帆船，總是先露出桅桿頂部，最后才露出船身。

如果大地是個平面，桅桿和船身就應該總在平面上方，而不會消失在地平線下。

證據(jù)三：月食時，投在月面上的地影總是圓形。

我們知道月食可以發(fā)生在各個時段，甚至帶食而出或者帶食而沒。不同時間發(fā)生的月食，太陽照射大地的角度不同。

假如大地是個平面，那就只會在某個照射角度才呈現(xiàn)圓形地影，而在其他角度，地影理應是極扁橢圓甚至幾乎一條線。

當然，前兩條證據(jù)是有抬杠空間的。如果大地不是個完全的平面，而是中間球形凸起一塊，那么也會出現(xiàn)亞里士多德看到的現(xiàn)象。

但這個模型就不好解釋局部彎曲的大地為何不讓人感到傾斜不適，不像亞里士多德在下文中給出的設定那么在理。

另外，如果全世界普遍連續(xù)地觀察到這種球形凸起一塊，那么這個世界豈不還是卷成了一個球？所以這個杠杠著杠著就把自己杠沒了。

相比前兩個，第三號證據(jù)則相當堅實有力。公元前 3 世紀，另一位哲人阿利斯塔克甚至通過測量月食時地影遮蓋月球的時長，估算出地球直徑約莫是月球的 3 倍（實際值 3.6 倍）。

定量的測算還有：公元前 3 世紀，厄拉多塞通過測量亞歷山大港和賽伊尼（現(xiàn)在的阿斯旺）的太陽仰角差異（7°），認定兩地南北距離是地球周長的 7/360。由此，他得到地球周長為 39060~40320 千米，和實際值（40075 千米）相比，達到了令人驚嘆的精度。

哲人們說得有理有據(jù)，再加上他們的社會影響力夠大（亞里士多德又是亞歷山大大帝的老師），使希臘乃至歐洲很久以前就自然地接受了球形大地的觀念。

不過，古人的問題又來了——既然地球是球形，那地球另一邊的海水不會流向天空嗎？另一邊的人倒著走路不難受嗎？

對于這些，大家并未十分質(zhì)疑，因為亞里士多德老師對世界有一條重要設定：地球位于宇宙中心，而組成世界的土元素和水元素，天然具有向宇宙中心聚集的趨勢。

這個似是而非的引力理論雖然（我們現(xiàn)在知道）不對，但是當時講得通啊。

只是這樣一來，地圓說和地心說就捆綁起來了。公元 2 世紀，托勒密整理出地心說的宇宙模型，描述日月行星乃至所有恒星圍繞地球的運動。

在中世紀，這一模型因為和基督教神學中大地的特殊地位不謀而合，而被羅馬教廷奉為正統(tǒng)。和地心說相互扶持的地圓說，在西方世界得到廣泛推行。

對地圓說的實證

好的，那我們就相信地球是圓的這件事吧，但能不能親自環(huán)球旅行體驗一下呢？

1522 年 9 月 6 日，一艘名叫維多利亞號的克拉克帆船回到西班牙桑盧卡爾。

三年前它從這里出發(fā)時，屬于一支遠洋艦隊，艦隊共有五艘船，旗艦船長名叫費爾南多·麥哲倫。

麥哲倫艦隊從西班牙出發(fā)，穿過大西洋，在南美洲東南岸摸索一年，終于從麥哲倫海峽進入太平洋（兩個名字，一個是紀念麥哲倫的，一個是麥哲倫本人取的），向西橫跨太平洋到達關島。

幾經(jīng)輾轉(zhuǎn)，從帝汶啟程穿越印度洋，又繞過好望角回到大西洋，最終回到起點西班牙。

此時的艦隊只剩下維多利亞號和 18 名船員，麥哲倫也在途中的菲律賓宿務被殺。

跑個題，大家可能會為麥哲倫未能親自完成環(huán)球航行感到惋惜，其實他年輕時走舊航線去過東南亞，所以，當他從太平洋方向過來故地重游時，就他本人的一生來說，已經(jīng)環(huán)抱了一次地球。

地圓說的好伙伴忽然掛了

麥哲倫船隊環(huán)球航行的壯舉毫無疑問地實證了大地是個球形，然而這時，一向和地圓說捆綁的地心說卻出了問題：

1543 年，哥白尼的《天體運行論》出版。

1610 年，伽利略發(fā)現(xiàn)了木星的四顆衛(wèi)星，挑戰(zhàn)了“一切天體都圍繞地球運行”的地心說體系。

1618 年，開普勒發(fā)表了他的第三條也是最后一條行星運動定律，徹底摧毀了托勒密的地心宇宙模型。

我們回望這段歷史，就會說：嗯，亞里士多德老師說“土元素往宇宙中心聚集”，而地球不是宇宙中心，那就需要有個新理論來重新解釋地球形狀了。

好在新理論出現(xiàn)得很快。

1687 年，牛頓發(fā)表《自然哲學的數(shù)學原理》，提出了萬有引力定律。它不但能解釋地球的形狀，更能定量地解釋太陽系所有天體的運行。

地球形狀終于得到比“土元素向宇宙中心聚集”更好懂、更令人放心的解釋。

現(xiàn)代地平說

盡管地球形狀已經(jīng)真的成為一個常識，但所謂一樣米養(yǎng)百樣人，還是有些人，非得相信大地是個平面或者近似平面。

不過我們要謹慎區(qū)分這種現(xiàn)代地平說和古代地平說，因為后者是因為知識基礎與交通工具的缺乏，不得不依賴直覺。而前者，據(jù)我們有限的觀察，似乎是因為“太聰明”。

現(xiàn)代地平論者常常自比《楚門的世界》，認為球形大地的圖文、工具、知識，都是政府、科學界、包括身邊的大眾商量好了一起來蒙騙他們的大陰謀。

因為基本思路和使用術(shù)語的巨大隔閡，與現(xiàn)代地平說對話幾乎是不可能的，但我們從觀察中感覺到，他們不是不讀書，而是讀得很靈活，會從非常有限的知識集里“提煉”、“轉(zhuǎn)化”可以用來支持地平說的只言片語。

試舉一例：

比如我們說，假如大地是平的，那么引力在世界邊緣就會指向圓心，那兒的平地實際上是懸崖，人們不得不側(cè)身貼地才能行走。

但現(xiàn)代地平說有兩種方法可以破解我們的詰難。

方法一：大地圓盤旋轉(zhuǎn)起來，就把指向中心的引力化解了。

至于這個“大地盤子”各處引力是否相等，靠邊的地方轉(zhuǎn)起來會不會把人“甩飛”，那就得裝聾作啞交給別的奇談怪論去處理了。

方法二：萬有引力并不存在，實際上整個大地圓盤一直在向上勻加速運動，給人一種引力的錯覺。

注意這一種解釋多少還有點“上檔次”，它基本上就是愛因斯坦推導廣義相對論的思想實驗！

在這個思想實驗里，愛因斯坦假設有一架正在加速向上運行的電梯，電梯是全封閉的，這時里面的人將無法區(qū)分引力場和加速度。

不過，思想實驗就是思想實驗，當你要問他們大地是被什么拽著產(chǎn)生加速度的時候，那又得聽到一堆胡扯了。

此外，現(xiàn)代的地平論者還會列舉一大堆照片以及所謂的“實驗”來告訴你，地球是平的，NASA 是騙人的，人造地球衛(wèi)星是假的，這里不再贅述。

感興趣又有時間的朋友們可以搜索了看一看，再對照相應的科學解釋，你就會發(fā)現(xiàn)，那些照片證據(jù)，往往是攝影及光學加上肉眼誤差造成的誤解，而那些所謂的實驗，則往往精度或者實驗設計本身多有瑕疵。

對地球形狀的誤讀

在批判地平說的同時，我們也要警惕對地球形狀的誤讀，因為比起明顯的謬論來，似是而非的“知識”更容易污染認知。

很普遍的一個誤讀，可能來自于我們自己的小學地理老師：地球是個形狀不規(guī)則的橢圓。大家都聽過這句話吧？

老師這句話本身并沒有錯，但如果老師不再多說兩句，我們的心里就很可能浮現(xiàn)一顆蟠桃，并拿著這顆蟠桃去評判衛(wèi)星照片的真?zhèn)巍?/p>

實際上，這個“橢圓”（嚴格說是橢球）非常接近正圓，南北和東西的直徑差異只有千分之三。就是說一個直徑一米的球矮了三毫米，“不規(guī)則”也是類似差異，肉眼實際上是看不出來的。

所以當我們看到地球照片是漂漂亮亮一個圓球的時候，不要從這個角度懷疑它的真實性。

另一類誤讀，是把科學研究中的表達示意說成幾何形狀。

相信許多人看到過下面這張圖片，并被配文“地球?qū)嶋H長這樣！

原來我們被騙了這么多年”。其實，這個是地球的重力場分布圖，并且減掉了相同基數(shù)，放大了差異。

雖然現(xiàn)在“地球是圓的”早已成為小學生都知道的常識，但是當我們從科學史的尺度來看我們認識地球的過程，卻會發(fā)現(xiàn)這一點都不簡單，更不理所當然。

回顧整個過程，我們可以看到人類是如何不斷提出假設來解釋我們的世界，又是如何根據(jù)觀測以及實驗的結(jié)果不斷地推翻舊假設、提出新假設，最終不斷逼近事實的。

最后提醒大家，對于現(xiàn)代的地平說愛好者，可千萬別跟他們爭論，至于原因么，可以看看這篇。

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