人在人的世界生活，喜怒哀乐皆来自于人。太久，就会慢慢以为这就是世界的全部。但自然科学可以让人抬起头来看到极远的过去和未来，看到许多特别宏大壮丽的事情，帮助人们摆正自己的位置，做应该做的事。学学自然科学，世间的一些看似重要的事情就变得不那么重要，反之亦然。总归，人会变得淡然豁达一些，生活中会多一份快乐和寄托。
说到培养对自然科学的兴趣，不知现在学校的情况如何，只是，我记得，在我上中学的时候，最容易唤起学生对科学的热情的天文学数据，比如地球的周长、月球到地球的距离、太阳的质量等等参数竟然全是直接塞进嘴里的，根本不知道如何得来，也不知道该不该相信。这样的呈现，并不比一个人突然拿着红蓝药丸告诉你世界是虚拟的可信度高。所以，在这种情况下学习到的知识，不要说唤起学生对科学的热情和对宇宙的敬畏，能让学生继续坐在那里看书就已经是奇迹了。
对，没有错，地球虽然很大，但毕竟是个球，切开任何一个球，都是这个熊样。
然后我们可以在赤道上随便选两个距离比较远的城市。如上图所示，我们已知这两个城市的地面距离L。要求得地球周长，只要求得地球半径就可以用小学学的圆周公式得出。那么，要求地球半径r，只要知道两个城市和地心连线夹角β的大小即可。这个也好办。只要选一个晴天，记录一下这两个城市落日的时刻，两个时刻相减，就知道地球的自转转过这β角用了多长时间。因为地球自转360°用24个小时。所以自转β用的时间可以反推出β。这是一个纯线性的简单比例关系。好了。β也知道，L也知道，r怎么求，初一的孩纸可能也会吧。
我猜有些人看到这里会抗议，因为题目明明说的是自己测，又不是别人测。谁会去赤道干这个呢。好吧。其实在中国也是可以测的，不过就不能在纬线上测了，只能用经线。因为只有赤道这条纬线是地球的腰围，其他地方都是胸围臀围等无关尺寸。假设地球是完美的球，那么测任何一圈经线和测赤道的结果肯定都是一样的。
假如说把地球大体沿着西安-南宁这条线过地心劈开，那么其中一半看上去一定是这样的：
还是这个熊样，不过，这个是沿经线切开的。
接下来的算法和在赤道上的一样，只不过求β的地方有些区别。在一天当地时间正午十二点的时候，在太阳下竖直立起一根已知长度的棍子，用尺子测量出影子的长度，就知道了太阳的高度角。两地的太阳高度角之差，就是β。接下来就和赤道上的问题一样了。不再赘顺。为什么要在正午十二点的时候测呢？因为这个时候太阳光线只在南北方向有偏角，东西方向没有。这样计算起来最方便。如果随便选个时间，其实也可以测，只不过计算就变得很复杂了。还有一点要说明的就是，因为太阳离地球极远，所以在地面看，太阳光完全都是平行光。如果离得近得多的点光源照过来，就不一定能再看做平行光了；比如说，月光。
公元前三世纪，希腊天文学家厄拉多塞内斯（Eratosthenes）就是用这种方法首次测出了地球的半径。
既然知道了地球的尺寸，那么马上就可以知道的是地球的体重。拿一个已知质量的物体，用拉力计吊起来看看地球给他的引力是多大，把质量，引力，地球半径带入万有引力公式，就可以知道地球的质量是多少了。1789年，英国科学家亨利▪卡文迪许就是这样首次测出了地球的质量。知道质量和体积的一个福利就是，顺便可以知道地球的密度。因此我们也就知道了我们的地球其实是一块巨大无比的石头，如果有足够大的水池可以容纳地球，那么地球放进去肯定就沉底了。
搞完了地球再来搞搞月球。
月球离我们有多远呢？同时在地球上不同的位置（越远越好）观察月亮，记录下它相对于星空的位置。这样就知道了一个三角形的底边（两个观测地点的距离）和两个底角（可以从月亮相对于星空的位置得出），利用简单的三角函数，就可以算出月亮离我们有多远。这就是著名的三角测量法，也叫视差法。借用果壳网上一张图，可以清晰看到月亮的视差。
视差角如何测出？再上一张图：
离地球很远的恒星，在地球上看过去的视线都是平行的。所以要测月亮的视角，只需要首先测出α和β即可。具体方法为，先对准某颗遥远的恒星，然后转动望远镜直到月球成为视野中心。在纽约，望远镜转过的角度就是α，在利马就是β。这样月亮的视差角θ就求出来了。
知道了地月距离之后，可以继续用很简单的办法知道月球的大小。在一个满月的夜晚，拿出一个小的圆盘状物体，比如硬币，举在眼睛和月球之间，调整位置使得硬币刚好完全遮住月球，也就是让硬币看起来和月球一样大。这时候，眼睛到硬币的距离D可以测得，硬币的直径Da也可以测得，又知道了地月距离L，想求出月球直径Db简直是易如反掌的事情。（不过，实际测量的时候，硬币的直径越小越好操作。因为L/Db大概是111，所以如果硬币直径，比如普通一元硬币是25mm，那么要把它拿到28米远的地方才能和月亮看起来一样大。）
地月距离知道了，月球的公转周期我们也知道，大约是28天。根据万有引力公式和一点圆周运动的知识，我们就可以求出月球的质量。又因为知道了月球的直径，月球的密度也可以求出来。月球密度比地球小一点，有些科学家猜测月球是早期被从地球撞飞的一块大石头。
你看，只要有初中的数学知识加上一点高中的物理知识，我们的地球和月球就都被量了个遍。这么有实际意义的实验，上学的时候为什么不告诉我们呐。接下来说说太阳。
测量太阳到地球的距离是一件麻烦的事。因为相对于这个距离来说，地球就是一个点而已。上边用的各种利用视差求解的方法统统失效。只能换一种方法。这一换，就很偏理论了，还要用金星来帮助我们，非专业人士肯定无法完成，偏离了主题，只提思路。我们已知地球的公转周期，如果再知道地球公转的速度，那就可以求出地球的轨道半径了。金星凌日时（在地球上看，貌似金星从太阳表面穿过），金星的影锥扫过地球，在地球上距离很远的两个地方看到凌日的时刻会有差别，再综合金星和地球的公转轨道比，金星公转周期等观测数据，就可以测算出地球的公转速度。1716年，找到哈雷彗星的那个哈雷，第一次用金星凌日测算出了地球到太阳的距离。
知道了地日距离，又可以用测月球体积的方法测太阳体积。同时又可以根据万有引力公式算出太阳的质量，近而知道太阳的密度。有了这些数据的支撑，加上光谱分析等手段，我们才知道太阳是一个巨大的核反应堆，我们才知道太阳的前世今生，还有就是，50亿年后，可能会变成红巨星吞噬地球。
太阳系内的其他行星大都可以通过视差法和物理定律推算出体积，质量，密度等数据。对于太阳系外的星体，确定距离的方法就略有不同。除了通用的视差法外（把地球在公转轨道的不同位置作为观测点，而不是在地球表面的不同位置作为观测点。比如说春秋不同季节时观测同一星体。在一定距离范围内的星体，会像我们测月球距离那样在星空中有位置的变动），还有造父变星，哈勃定律等方法。
当你亲自做了其中一个甚至多个实验 ，并用自己的数据算出来一个活生生的物理常量，你就会发现，从前离你那么遥远的天体，如今和你的关系竟然如此之近。那些死气沉沉的知识，突然就变得生动起来。天上的星星，好像和手里的橘子没有什么不同。他们都是可测的。天地无界。继续学习，就会知道太阳的组成，宇宙的组成，恒星的演化，地球的诞生；就会知道我们都是宇宙的孩子，是在几十亿年前死去恒星的尸体上繁荣起来的碳基文明；就会知道整个地球的生命历程，也不过是宇宙中短暂的一段时间；就会知道人类的渺小和卑微，就会知道谁才是宇宙的主角。至少，目前看来智慧生物并没有登上舞台，我们，连看客的资质都太浅。
正如大刘所说，给文明以岁月，而不是给岁月以文明。
