最简单的方法当然是坐进一艘太空飞船,一直向上飞,直到你能看到地球的全貌。就像阿波罗8号那样。

古人是如何判断地球的形状(公元前的人们是如何测算地球的形状与大小的呢)(1)

阿波罗八号所拍摄的地球

同样的,想用不那么简单的方式证明地球形状也是可行的:假设你根本不相信NASA和哪些高精尖的仪器,那么,我们就需要一种粗略的方法来证明了:

1,使用阿利斯塔克的方法(大约300BC)来计算地月距离与地日距离的大概比值。

2,如果你使用的是相当粗糙的设备,你会发现地日距离至少是地月距离的18到20倍(实际上这个比值远不止如此,但就我们的目的而言,这已经足够了)。

3,通过从地球上两个不同的地点观测月球(两个地点相距约1000英里),你会发现无论在这两个点之间如何移动,你都看不到月球的背面,所以地月距离肯定比这两个点之间的距离要远的多。

4,因此,地日之间的距离将会更加巨大,通过简单的设备,我们可以粗略地确定这个距离至少为100,000英里(实际上是9,300万英里,虽然有所出入,但是我们只需要知道这个数很大就行了)

5,好了,如果地日距离比地球的直径要大得多,我们则可以使用厄拉多塞的方法(公元前250年)来计算地球的近似周长。如果我们知道地狱之间准确的距离,我们将能得到一个更加精确的答案,但是十万英里这个数值也足够让我们得到一个粗略的答案了。

6,换句话说,在厄拉多塞实验表明,只有在地日距离低于4000英里的情况下,地球才有可能是平坦的…但是阿利斯塔克的方法最终证明,地日距离要远超这个数值。

古人是如何判断地球的形状(公元前的人们是如何测算地球的形状与大小的呢)(2)

两种方法都不需要非常精密的设备,我们只需要几根木棍、测量角度的方法,以及一颗为了科学牺牲自己的心。最后得到的结果一定会是:地球是一个半径约为4000英里的球形物体。

古人是如何判断地球的形状(公元前的人们是如何测算地球的形状与大小的呢)(3)

对于地球形状的解释:好的,我们知道地球几乎是一个球体,现在我们只需要知道为什么。

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球体是我们所知最紧凑的形状,这也是为什么雨滴,肥皂泡和行星都是球形的原因。只要有一个向内的力(在这种情况下为重力),任何足够大的物体都将自身形成一个近似的球体。我们可以观察到直径大于几百英里的天体都是球形。

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我们知道(厄拉多塞的功劳),地球,月亮和太阳都比几百英里要大得多……并且借助现代望远镜,我们可以看到水星,金星,火星,木星,土星,海王星,天王星和冥王星都十分接近一个完美的球形。当然还有一个事实,那就是地球在旋转,离心力将导致赤道周围有点隆起,两极变平。但是,尽管如此,地球几乎与常规比赛中的池球一样圆。

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今天,最简单的方法就是通过观察来证明地球的形状。但是,早在公元前240年,埃拉托塞内斯就算出了行星的近似周长。

“厄拉多塞从旅行者那里听说了塞因(现在的埃及阿斯旺)一口井的有趣之处:每年夏至(每年约6月21日)正午,太阳将会照亮该井的整个底部,而没有任何阴影,这说明太阳正好在头顶。然后,厄拉多塞在中午测量了亚历山大城夏至时由一根棍子所投射的阴影的角度,发现它形成的角度约为7.2度,即整个圆的1/50。

古人是如何判断地球的形状(公元前的人们是如何测算地球的形状与大小的呢)(7)

他意识到,如果他知道亚历山大到赛伊尼的距离,他可以轻松计算出地球的周长。但是在两千年前,要精确地确定距离是极其困难的。城市之间的距离是通过骆驼商队从一个城市到达另一个城市的时间来衡量的,但是骆驼有时会以不同的速度徘徊和行走。因此厄拉多塞聘请了养蜂师,与专业的测量员,并训练他们以等长的步伐行走。他最终发现赛伊尼位于亚历山大的大约为5000个体育场之外的距离。

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然后,厄拉多塞用它计算出地球的周长约为250,000个运动场。现代学者对厄拉多塞使用的体育场的长度持不同意见,大概在500到600英尺之间,那么地球的周长就相当于24000英里和29000英里。现代数据表明,地球在赤道附近的周长约为24900英里。

古人是如何判断地球的形状(公元前的人们是如何测算地球的形状与大小的呢)(9)

至于说为什么地球是一个球形,那是因为重力,重力对各个方向的影响都是一样的。

作者: Howard Aitchison

FY: 神灵之踹

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