人類對(duì)地球形狀的認(rèn)識(shí)過(guò)程

1、人類對(duì)地球形狀的認(rèn)識(shí)大致經(jīng)歷了這樣一個(gè)過(guò)程:古時(shí)候的人由于活動(dòng)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(shuō)法.例如我國(guó)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(shuō).古代埃及人認(rèn)識(shí)天像一塊穹窿形的天花板地像一個(gè)方盒.俄羅斯人則認(rèn)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(shuō)不過(guò)他們認(rèn)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(dòng)一動(dòng)便引起地

2、震地球的形狀與大小著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展人類活動(dòng)范圍的擴(kuò)大和各種知識(shí)的積累人們逐漸認(rèn)識(shí)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?yàn)樵诤＿吙措x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(huì)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.古希臘著名的科學(xué)家哲學(xué)家亞里士多德才第一次對(duì)大地是球形作出了論證.他觀察天象從月食時(shí)地球在月球上的投影等現(xiàn)象

3、中推斷大地的形狀為球形.當(dāng)時(shí)一些持反對(duì)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(shí)候由于人們還不懂得有地心引力要回答這個(gè)問(wèn)題是很難的.1516世紀(jì)的地理大發(fā)現(xiàn)特別是15191521年麥哲倫率領(lǐng)的一支船隊(duì)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(lái)到我國(guó)介紹了天文地理數(shù)學(xué)等科學(xué)知識(shí)我國(guó)才出現(xiàn)“地球“這個(gè)譯名隨著測(cè)量技術(shù)的不斷進(jìn)步特別是人造地球衛(wèi)星的利用現(xiàn)在測(cè)

4、得的地球赤道半徑為6378千米極半徑為6356千米兩者相差為21千米赤道周長(zhǎng)4萬(wàn)千米.如果我們把這個(gè)龐大的地球縮小制成一個(gè)直徑1米的地球儀赤道半徑只比極半徑長(zhǎng)1毫米多這點(diǎn)微小差別在地球儀上是表示不出來(lái)的所以我們使用的地球儀都還是正圓形的.簡(jiǎn)單說(shuō)：天圓地方天圓如張蓋地方如棋局大地不是平的麥哲倫環(huán)球航行，地球是圓的人造地球衛(wèi)星照片，地球是球體古時(shí)候人們認(rèn)為天圓地方后來(lái)人們又認(rèn)為大地彎曲呈弧形公元前500年前后畢達(dá)哥拉斯設(shè)想大地是球形約100

5、年后亞里士多德通過(guò)月食推斷大地是球形我國(guó)東漢年間張衡提出“地如雞中黃”15—16世紀(jì)麥哲倫通過(guò)環(huán)球航行證實(shí)大地是球形17世紀(jì)牛頓推斷地球?yàn)楸馇蝮w識(shí)的積累，人們終于發(fā)現(xiàn)，有一些客觀現(xiàn)象是無(wú)法用早期的那種直觀而質(zhì)樸的觀念來(lái)解釋的。實(shí)踐迫使人們不得不修改原來(lái)的錯(cuò)誤觀念，于是便有人提出了拱形大地的設(shè)想。這就產(chǎn)生了“渾天說(shuō)”。著名的漢朝科學(xué)家張衡在所作的《渾天儀注》中寫道：“渾天如雞子，天體圓如彈丸，地如雞中黃，孤居于內(nèi)，天大而地小。天表里有水，

6、天之包地，猶殼之裹黃。天地各乘氣而立，載水而浮?！惫?世紀(jì)，球形大地的觀念就已經(jīng)產(chǎn)生，但這畢竟沒有直接的證據(jù)，所以人們對(duì)此并沒形成共識(shí)。直到1519年～1522年，葡萄牙人麥哲倫率領(lǐng)的船隊(duì)完成環(huán)球航行，進(jìn)一步證實(shí)地球確實(shí)是個(gè)球體。從此，人們才一把我們居住的“大地”稱為“地球”。麥哲倫環(huán)球航行的實(shí)現(xiàn)，是人類最終證實(shí)地球是個(gè)大圓球的里程碑。當(dāng)時(shí)西班牙國(guó)王送給航海家們一個(gè)最好的禮物，就是一個(gè)人類共同擁有，然而又不被人們真正認(rèn)識(shí)的彩色地球的

7、模型──地球儀。上面刻著一行寓意深刻的題字──“你首先擁抱了我”。大地是圓球形狀，到了16世紀(jì)，已經(jīng)沒有什么可以爭(zhēng)論的了。但人類對(duì)地球形狀的認(rèn)識(shí)，并沒有終止。地球是個(gè)怎樣的球體呢，是渾圓體還是橢圓體，是扁球體還是長(zhǎng)球體，是規(guī)則的還是不規(guī)則的？英國(guó)著名物理學(xué)家牛頓于17世紀(jì)80年代提出了萬(wàn)有引力定律。他從這個(gè)理論出發(fā)，提出地球由于繞軸自轉(zhuǎn)，因而就不可能是正球體，而只能是一個(gè)兩極壓縮，赤道隆起，像桔子一樣的扁球體。也就是說(shuō)地球的半徑隨緯度的

8、增加而變短，赤道的半徑最長(zhǎng)，極半徑最短。法國(guó)天文學(xué)家里希爾在南美洲進(jìn)行天文觀測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)，擺鐘是受地面重力作用才擺動(dòng)的，在法國(guó)巴黎和在南美洲擺動(dòng)的周期不同。他認(rèn)為這是因地面上重力不同引起的，并進(jìn)而說(shuō)明地面重力變化的情況。他的推測(cè)與牛頓的理論完全吻合，里希爾便正式提出了自己的結(jié)論?？墒钱?dāng)時(shí)的巴黎科學(xué)院的權(quán)威接受不了地面重力會(huì)有變化的客觀事實(shí)。在地球形狀上，反對(duì)牛頓理論的代表人物，是當(dāng)時(shí)巴黎科學(xué)院所屬的巴黎天文臺(tái)第一任臺(tái)長(zhǎng)卡西尼父子。他們?cè)鴮?duì)從

9、巴黎到其以北的城市敦刻爾刻之間的子午線進(jìn)行過(guò)很不精確的弧度測(cè)量。他們的測(cè)量結(jié)果與里希爾的結(jié)論完全相反。因而伏爾泰在文章里說(shuō)：“關(guān)于地球的形狀，在倫敦認(rèn)為是個(gè)桔子，而在巴黎卻把它想象成一個(gè)西瓜?！钡搅?8世紀(jì)30年代，關(guān)于地扁和地長(zhǎng)的爭(zhēng)論更加激化。法國(guó)巴黎科學(xué)院分為兩派，擁護(hù)牛頓在理論上確定的扁球?qū)W說(shuō)的人，在科學(xué)院內(nèi)形成了強(qiáng)大的力量。為了解決這個(gè)爭(zhēng)端，法國(guó)國(guó)王路易十四派出兩個(gè)遠(yuǎn)征隊(duì)，再一次去實(shí)測(cè)子午線的弧度。一個(gè)隊(duì)到北緯66度的拉普蘭地區(qū)

10、，另一隊(duì)遠(yuǎn)涉重洋到南美洲的秘魯?shù)貐^(qū)（南緯2度）。這是18世紀(jì)科學(xué)史上一大壯舉。南美遠(yuǎn)征隊(duì)經(jīng)過(guò)10年工作，才回到巴黎。這次精密的子午線測(cè)量結(jié)果一公布，便轟動(dòng)了巴黎科學(xué)院，也轟動(dòng)了整個(gè)科學(xué)界，因?yàn)樗麄冇檬聦?shí)證明了牛頓的扁球說(shuō)理論是完全正確的。為此伏爾泰風(fēng)趣地寫道：兩個(gè)遠(yuǎn)征隊(duì)用最雄辯的事實(shí)，“終于把兩極和卡西尼都一起壓下去了”。最早算出地球大小的，應(yīng)該說(shuō)是公元前3世紀(jì)的希臘地理學(xué)家埃拉托斯特尼。他成功地用三角測(cè)量法測(cè)量了阿斯旺和亞歷山大城之間

11、的子午線長(zhǎng)，算出地球的周長(zhǎng)約為25萬(wàn)希臘里（39600千米），與實(shí)際長(zhǎng)度只差340千米，這在2000多年前實(shí)在是了不起的。20世紀(jì)50年代后，科學(xué)技術(shù)發(fā)展非常迅速，為大地測(cè)量開辟了多種途徑，高精度的微波測(cè)距，激光測(cè)距，特別是人造衛(wèi)星上天，再加上電子計(jì)算機(jī)的運(yùn)用和國(guó)際間的合作，使人們可以精確地測(cè)量地球的大小和形狀了。通過(guò)實(shí)測(cè)和分析，終于得到確切的數(shù)據(jù)：地球的平均赤道半徑為6738.14千米，極半徑為6356.76千米，赤道周長(zhǎng)和子午線方向