毕达哥拉斯是最早提出地球是圆球形学说的人 江铭辉五梦网
地球是何种形状,在远古神话传说时代的人的观念中,大地是平坦的,它被安置在一只漂浮于大海之中的海龟上面(图1)。到了公元前六世纪,希腊圣贤泰尔斯(Thales,公元前625~545年)他虽然摆脱神话的束缚,不再想象地球有一只巨大的动物托撑着,但仍然把大地设想如浮在水上的圆盘。
图1:远古时代人们所想象的地球形状。
人们始终无法想象地球是一个球体的,因为如果地球是个球形,那么居住在地球彼岸的人不是早就“掉下”去了吗?可见要竖立球形的地球观念需要克服相当大的成见,和莫大的阻力。
图2:毕达哥拉斯(Pythagoras)古希腊人,公元前575~500年
第一个提出地球是球形的概念,就是毕达哥拉斯(图2)了。他之所以提出地球是球形的,一方面是他认为宇宙间最美的图形在平面是圆形,在立体是球形,因此地球应该是球形的;另一方面他可能己观测到当帆船向地平线驶去时,看上去好像在下沉(图3)。
图 图3:从地球海边,眺望远处海中的船只,发现帆船向地平线驶去时,好像下况一 般,这是地球是圆的证明。
地球是球形的概念,一直传到公元前四世纪亚理斯多德(Aristotle,公元前384~322年)的时代,亚理斯多德进一步根据在月蚀期间,当地球影子在月球上通过时,月球上的地球影子是一个圆推测地球应该是球形的,这是历史上第一次科学地证明地球是个球体。地球是球形的论点也随着亚理斯多德的在欧洲的学术权威一直流传下去。仅管如此,但是因为地球是圆的实在是很难想象,因此人们始终半信半疑。历史上第一位以行动证明地球是球形的人是意大利人哥伦布(Christopher Columbus,公元1451~1506年)(图4-a)。他始终相信地球是圆的,如果从欧洲向西航行一定可到达东方的亚洲。1492年他在西班牙女王的赞助下,向西航行到达美洲并发现当地土著,他以为是亚洲的印度人,将这些土著称为印地安人(Indian),可惜他从不知道他所发现的是美洲而不是亚洲,因此谈不上已经证明地球是圆的。
图4-a:哥伦布(意大利人,公元1451~1506年)哥伦布因为受马哥‧波罗「东方见闻录」的影响而向往东方世界,同时为了证明地球是圆的,于1492年获西班牙女王的援助,向西航行,希望到达东方的印度,但他只到达美洲,就以为是到达印度。并将当地土著误以为是印度人。
图4b:麦哲伦(葡萄牙人,公元1480~1521年),1519年他获得西班牙国王的援助,开始环绕世界一周的航行。他从欧洲出发,绕南美洲的南端进入太平洋,在菲律宾时,被土人所杀,活着的船员终于在1522年回国,而完成了环绕世界一周的航行
图5:人类历史上的两大航海家--哥伦布与麦哲伦
第一个以实际航海经验环绕地球一周的航海家要算是葡萄牙探险家麦哲伦(Ferdinand Magellan,公元1480~1521年)了(图4-b),他于1519年奉命向西航行,寻找一条通往东印度群岛的新航线。他横渡大西洋,穿过南美洲的海峡,此海峡为纪念他而命名为麦哲伦海峡。继续西行,来到另一个大洋,因见它风平浪静故取名为太平洋。后又到达菲律宾群岛(Philippine Islands)被土著所杀,但他的船队中的一艘船终于完成航行,环绕地球一周,回到葡萄牙。至此地球是球形的,已完全为人们所接受了。
但是地球是不是正球体,十八世纪初德国天文学家、数学家兼大地测量学家贝塞尔(FriedrichWilhelm Bessel,公元1784~1846年)
图5:贝塞尔(德国人,公元1784~1846年)贝塞尔是德国的天文学家、大地测量学家、数学家,他对人类的贡献有:
(1)数学:提出贝塞尔函数。
(2)天文学:编制包括75000颗的基本星表,经阿格兰德(F. Argelander)加以扩充,成为著名的〈波恩星表〉,第一位测量星球距离的天文学家。
(3)大地测量学:提出地球是椭球体的观点。
(图5),他使用三角测量法,测出地球的大小并证实地球是略为扁圆的椭球体(图6)。地球实际的大小,在两极之间较为平坦,地球中心到北极或南极的距离(称为极半径)为6357公里。赤道至地球中心距离(称为赤道半径)为6378公里,也就是说赤道有膨胀现象,赤道半径比极半径多约21公里。
图6:地球实际为略扁的椭球体(本图有点跨张),极半径为6357公里比赤道半径6378公里小21公里。