【古希臘數(shù)學(xué)家畢達哥拉斯和他的弟子們】
地球的形狀是怎樣的呢?這是一個既有趣也很重要的問題.
古時候的人,由于活動的范圍很小,只看到自己生活地區(qū)的一小塊地方,
因此單憑直覺,就產(chǎn)生了種種有關(guān)“天圓地方”的說法.例如,我國早在兩千
多年前的周代,就有“天圓如張蓋,地方如棋局（棋盤）”的蓋天說.古代埃
及人認識,天像一塊穹窿形的天花板,地像一個方盒.俄羅斯人則認為,大地
像一塊盾牌,由三條巨鯨用背馱著,漂游在茫茫的海洋里.印度人也有類似的
傳說,不過他們認為馱著這塊大地的,不是巨鯨,而是站在海龜背上的三頭大
象.大象動一動,便引起地震.
隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,人類活動范圍的擴大和各種知識的積累,人們逐漸
認識到,大地在大范圍內(nèi)不可能是平坦的,而應(yīng)該是彎曲呈弧形的.因為在海
邊看離岸的船,先是船身隱沒,然后才是桅帆.在陸地上旅行的人,如果向北
走去,一些星星就會在南方的地平線上消失,另外一些星星卻在北方的地平線
上出現(xiàn).如果向南走去,情況就相反.這些現(xiàn)象,只有大地是弧形的才好解
釋.
公元前500年前后,古希臘數(shù)學(xué)家畢達哥拉斯和他的弟子們,首先提出了大
地是球形的設(shè)想.他們主張用數(shù)學(xué)來解釋宇宙,認為在所有立體圖形中,球形
是最美好的.宇宙的外形應(yīng)該是球形的,宇宙中包括地球在內(nèi)的所有天體都應(yīng)
該是球形的.過了100多年,古希臘著名的科學(xué)家、哲學(xué)家亞里士多德才第一次
對大地是球形作出了論證.他觀察天象,從月食時地球在月球上的投影等現(xiàn)象
中,推斷大地的形狀為球形.當(dāng)時,一些持反對意見的人便提出：如果大地真
是圓球狀的,為什么住在地球另一端的人,沒有掉向下面的空中呢?那時候,
由于人們還不懂得有地心引力,要回答這個問題是很難的.
我國東漢時的天文學(xué)家張衡,曾有“天如雞子,地如雞中黃”的說法,他
把宇宙比作雞蛋,地就像雞蛋中的蛋黃.這種學(xué)說叫渾天說,比過去的蓋天說
有了很大進步.
15、16世紀(jì)的地理大發(fā)現(xiàn),特別是1519－1521年,麥哲倫率領(lǐng)的一支船
隊,環(huán)繞地球航行一周成功,這為大地是球形提供了有力的證據(jù).明朝末年,
西方傳教士利瑪竇、湯若望等來到我國,介紹了天文、地理、數(shù)學(xué)等科學(xué)知
識,我國才出現(xiàn)“地球”這個譯名.
那么,地球是不是一個滾圓的正球體呢?17世紀(jì)末,英國物理學(xué)家牛頓根
據(jù)他所發(fā)現(xiàn)的萬有引力的理論,由于自轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的慣性離心力,使得地球上的
物質(zhì)向赤道方向移動,因此他斷定地球應(yīng)是一個赤道半徑要比極半徑大一些的
扁球體.但是,以巴黎天文臺臺長卡西尼為首的一派,根據(jù)他們測量子午線所
得的不準(zhǔn)確數(shù)據(jù),說地球繞太陽旋轉(zhuǎn),應(yīng)該向兩極伸長,是個長球,而不是扁
球.這個爭論延續(xù)了有半世紀(jì)之久.法國啟蒙思想家伏爾泰對地球形狀之爭,
曾說：“在倫敦認為是橘子,而在巴黎卻把它想象成為一個西瓜.”直到18世
紀(jì)30年代,法國科學(xué)院派出兩個遠征隊,一隊到北極圈附近的拉普蘭,一隊到
南美洲赤道附近的秘魯,分別測量兩地子午線的長度,才發(fā)現(xiàn)卡西尼的測量有
錯誤,而牛頓的推論是正確.
隨著測量技術(shù)的不斷進步,特別是人造地球衛(wèi)星的利用,現(xiàn)在測得的地球
赤道半徑為6378140米,極半徑為6356755米,兩者相差為21385米,它的扁率為
1/298.2.從這方面講,地球要比橘子圓得多.
此外,人們又從測量中發(fā)現(xiàn),地球的赤道也不是正圓,而類似橢圓,最大
半徑與最小半徑相差200多米.還發(fā)現(xiàn)地球的北半球要比南半球細長一些；北極
地區(qū)的大地水準(zhǔn)面（即平均海平面）比參考扁球體要高出10米左右,南極地區(qū)
則要凹進去30米左右.因此,有人把地球的形狀比作梨,把地球體說成是梨狀
體.
實際上,地球既不像橘子,也不像梨,而是具有它自己獨特形狀的球體.
如果我們把這個龐大的地球,縮小制成一個直徑1米的地球儀,赤道半徑只比極
半徑長1毫米多,這點微小差別,在地球儀上是表示不出來的,所以我們使用的
地球儀都還是正圓形的.
陳爾壽
我們?yōu)槭裁聪嘈诺厍蚴菆A的?
我不是指幾千名天文學(xué)家、地理學(xué)家等等,而是指普通的讀報的市民,例如你和我.
作者：約翰·奧威爾
某些地方或者其他地方——我認為它是在《圣女貞德》的前言里——肖伯納認為今天的我們比起在中世紀(jì)時更易受騙且更迷信,做為一個現(xiàn)代輕信的例子,他引用了廣為流傳相信地球是圓的例子.普通人,說肖伯納,不能為了認為地球是圓的只提出一個單獨的理由.他僅僅是囫圇吞棗地輕信這個理論,因為有某種東西吸引了20世紀(jì)的思想.
現(xiàn)在,肖伯納在夸張,但在他說的里面有某種東西,并且這個問題是值得繼續(xù)探尋的,為了闡明現(xiàn)代知識.可是為什么我們相信地球是圓的?我不是指幾千名天文學(xué)家、地理學(xué)家等等,他們能夠拿出顯而易見的證據(jù),或者有一個理論上的根據(jù),而是指普通的讀報的市民,例如你和我.
至于平面地球理論,我相信我能夠駁倒它.如果你在晴天站在海邊,你能看見在地平線上通過的輪船的桅桿和煙囪而船卻看不見.這種現(xiàn)象通過假定僅僅能夠被解釋為地球的表面是曲線.但它并不能說明地球是球形的.想象另一個被稱為蛋形地球理論,它聲稱地球形狀象一個蛋.我能反對它什么呢?
反對持球形地球論的人,我打出的第一張牌就是與太陽與月亮相類比.持球形論者迅速回答說不知道,通過我自己的觀察,那些天體是球形的.我僅僅知道他們是弧形的,而且他們完全可能是平面的圓盤.我沒有回答那個人.此外,他繼續(xù)說,我有什么理由認為地球肯定是像太陽和月亮一樣的形狀呢?我也不能回答這個問題.
我打出的第二張牌是地球的影子：當(dāng)出現(xiàn)食現(xiàn)象時地球投影到月亮上,它顯得是一個圓形物體的影子.但我怎樣知道,要求持球形地球論者,月食是通過地球的影子導(dǎo)致的嗎?回答是我不知道,但是已經(jīng)盲目地從報紙文章和科學(xué)冊子里獲得了這條信息.
在這個較不重要的交流中被擊敗,我現(xiàn)在打出女王牌：專家的觀點.皇家天文學(xué)家,應(yīng)該知道,告訴我地球是圓的.持球形地球論者將他的國王牌蓋住這張女王牌.我已經(jīng)檢驗了這位皇家天文學(xué)家的陳述,我甚至?xí)酪环N檢驗它的方式?于是我拋出我的牌A.是的,我了解一種測驗.天文學(xué)家能夠預(yù)言天體食,這提到了他們的太陽系是相當(dāng)健全的觀點.我呢,對于我的高興來說,用接受他們關(guān)于地球的形成如此的說法來判斷.
如果持球形地球論者回答——我相信什么是真實的——古代埃及人,認為太陽圍繞地球旋轉(zhuǎn),也能預(yù)言天體食,于是我失去了我的牌A.我僅有一張牌留下：航海.人們能夠圍繞世界航行,并且到達他們瞄準(zhǔn)的地方,通過假定地球是球體來計算.我相信自己能夠在爭論中完全擊敗持球形地球論者,雖然他可能有某些籌碼.
它將可以看到我的對于認為地球是圓的看法是相當(dāng)輕信的結(jié)果的理由.但這是一條例外的基本的信息.在其他的大多數(shù)問題上,我將不得不求助于更早些時候的專家,并且會更不太可能檢驗他的陳述.而且我們知識的極大部分是在這個水平上.它不是依賴于推理或?qū)嶒?而是權(quán)威.那么它怎樣才能是不同的,當(dāng)知識的山脈是如此巨大以至于專家他自己一旦離開他的專業(yè)領(lǐng)域就成了一名無知者?大多數(shù)人們,如果要求證明地球是圓的,甚至不會妨礙產(chǎn)生我在上面已經(jīng)提到的相當(dāng)虛弱的爭論.他們會通過說"每一個人知道"地球是圓的來開始,并且如果更進一步表達,會變得生氣.在某種方式上蕭伯納是正確的.這是一個輕信的時代,而且我們現(xiàn)在不得不攜帶的知識的負荷部分地是有責(zé)任的.