地球近似是个球体在当今社会似乎已经成为了一种常识。但你真的从心底认同吗?
2018年的一次美国民意调查访问了8000个样本,发现大概有六分之一的美国人并不完全相信地球是圆的。
当你说地球是球形时,有人会反问你见过吗?你拿出相片来给他看,说这是卫星拍摄的。他会反问,你去过太空吗,这是你拍的吗?即使已经有多位宇航员造访过太空,看到过圆圆的地球,但这些认为“地球是平的”的阴谋论者会认为这本身就是个阴谋,除非他们搭乘飞船亲自去太空看一眼。
幸运的是,有许多比搭乘飞船成本更低的方法来证明地球是圆的。本着科学和实用的精神,今日在这里为大家介绍几种。
太阳的轨迹
在北半球,太阳每天东升西落,在南边的天空上升到顶点。如果绘制出太阳一年中每天在天空中走过的路径,我们会发现在冬至太阳的轨迹线最低,白天日照时间很短;在夏至太阳轨迹线最高,基本就在头顶。
如果用一台照相机拍摄一年中太阳穿过天空的路径,我们会看到一系列漂亮的弧线,其中最高、最长的弧线是在夏至时形成的,最低、最短的弧线是在冬至时形成的。
图片来源丨The Centre for Planetary Sciences at UCL/Birkbeck
古希腊天文学家埃拉托色尼在亚历山大港生活期间,在夏至的时候收到了来自埃及南部城市西恩纳的信件。信件上提到:有些物体在中午没有影子。
埃拉托色尼 图片来源丨Wikipedia
这说明,太阳在夏至那天与西恩纳所在的地面完全垂直,直射头顶。然而埃拉托色尼清楚地知道,在亚历山大即便是正午也不可能有物体完全没有影子。
于是,在夏至的中午,影子最短的时候,他测量了一根垂直木棍投下的影子的长度,算出此时太阳与亚历山大港地面的垂线之间的角度,他得到的答案是7.2度。
根据这个现象,埃拉托色尼认识到如果太阳的光线是平行的,那么地面就是弯曲的。换句话说,地球的表面是个球面!
天才的灵感就这样迸发了出来,要知道,这可比麦哲伦、哥伦布等人乘船探索地球要早了一千多年!
之后,埃拉托色尼还测量了两个城市之间的距离,通过角差计算出了地球的周长,得到的数值与现在比相差不到2%。
在今天,我们依然可以采用同样的方法证明地球是个球体,并且手动测算地球的周长。
下沉的船舶
另一种证明地球是球状的方法是去港口观察。当一艘船驶向地平线时,它不会变得越来越小,直到它不再可见为止。
相反,船体似乎先下沉到地平线以下,然后是桅杆。当船只从海上返回时,顺序相反:首先是桅杆先从地平线升起,然后是船体。这说明地平线并不是“平”的,地平线的这端和那端存在一定的弧度。
而且如果在不同地点进行观察,会发现当船只回港的时候,从它在海面上露头到完全出现之间,船行进的距离都是大致相等的,说明各地的地面弧度基本上是相等的,具有这种性质的只能是球形。
曾经有文章批判这种简单的方法不科学,狡辩是因为视角的错觉。如果你不相信的话,可以带上望远镜去一看究竟。
图片来源丨Jim Schubert/Shutterstock
欲穷千里目
还有一种显而易见的方法证明地球是球形的而非平的。正如古人所说:“欲穷千里目,更上一层楼。”在地球上如果你想看到更远的地方,就必须站得更高。
如果地球是平的,无论海拔多少,在地球的任何地方你都应该能看到相同的景色(没有遮挡的情况下)。
人的眼睛能看到远在260万光年外的仙女座星系发出的光芒。所以如果地球是平面的话,理论上在一个城市,你应该可以看到另一个城市的灯光。
但事实是你很难看到,无论用不用望远镜。这是因为地球的曲率把我们的视线限制在5千米内,除非你爬上一座山,或者坐上飞机,从高处往下看。
图片来源丨惠俊博
除去以上所说的几种办法,我们还可以通过不同纬度不同的星空、地球昼夜更替和时区设置来认识到地球是圆的,甚至可以通过参照天空中其他天体的形状来类比地球的形状毕竟地球也只是一颗行星,没太可能“搞特殊”。
当然,在坚信“地平论”的人眼中,这些可能都是错觉。很多时候,比起证伪来说,证实要难得多。那么,最后只有动用科技的力量,将他们送入太空亲眼看一看了。
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