畢達哥拉斯(7)〈畢達哥拉斯定理的證明人〉江銘輝五夢網
二十二、人類歷史上最偉大的二個航海家,哥倫布和麥哲倫
第一個提出地球是球形的概念,就是畢達哥拉斯了。他之所以提出地球是球形的,一方面是他認為宇宙間最美的圖形在平面是圓形,在立體是球形,因此地球應該是球形的;另一方面他可能己已觀測到當帆船向地平線駛去時,看上去好像在下沉(圖21)。
圖21:從地球海邊,眺望遠處海中的船隻,發現帆船向地平線駛去時,好像下況一般,這是地球是圓的證明。
地球是球形的概念,一直傳到西元前四世紀亞理斯多德(Aristotle,西元前384~322年)的時代,亞理斯多德進一步根據在月蝕期間,當月球在地球影子內通過時,月球上的地球影子是一個圓推測地球應該是球形的,這是歷史上第一次科學地證明地球是個球體。地球是球形的論點也隨著亞理斯多德的學術權威一直流傳下去。僅管如此,但是因為地球是圓的實在是很難想像,因此人們始終半信半疑。歷史上第一位以行動證明地球是球形的人是意大利人哥倫布(Christopher Columbus,西元1451~1506年)(圖22)。他始終相信地球是圓的,如果從歐洲向西航行一定可到達亞洲。1492年他在西班牙女王的贊助下,向西航行到達美洲並發現當地土著,他以為是亞洲的印度人,將這些土著稱為印地安人(Indian),可惜他從不知道他所發現的是美洲而不是亞洲,因此談不上已經證明地球是圓的。
圖22:哥倫布(意大利人,西元1451~1506年)哥倫布因為受馬哥‧波羅「東方見聞錄」的影響而嚮往東方世界,同時為了證明地球是圓的,於1492年獲西班牙女王的援助,向西航行,希望到達東方的印度,但他只到達美洲,就以為是到達印度。並將當地土著誤以為是印度人。
第一個以實際航海經驗環繞地球一周的航海家要算是葡萄牙探險家麥哲倫(Ferdinand Magellan,西元1480~1521年)了(圖23,他於1519年奉命向西航行,尋找一條通往東印度群島的新航線。他橫渡大西洋,穿過南美洲的海峽,此海峽為紀念他而命名為麥哲倫海峽。繼續西行,來到另一個大洋,因見它風平浪靜故取名為太平洋。後又到達菲律賓群島(Philippine Islands)被土著所殺,但他的船隊中的一艘船終於完成航行,環繞地球一周,回到葡萄牙。至此地球是球形的,已完全為人們所接受了。
圖23:哲倫(葡萄牙人,西元1480~1521年),1519年他獲得西班牙國王的援助,開始環繞世界一週的航行。他從歐洲出發,繞南美洲的南端進入太平洋,在菲律賓時,被土人所殺,活著的船員終於在1522年回國,而完成了環繞世界一週的航行
二十三、地球不是正球體
但是地球是不是正球體,十八世紀初德國天文學家、數學家兼大地測量學家貝塞爾(FriedrichWilhelm Bessel,西元1784~1846年)
圖24,他使用三角測量法,測出地球的大小並證實地球是略為扁圓的橢球體(圖25。地球實際的大小,在兩極之間較為平坦,地球中心到北極或南極的距離(稱為極半徑)為6357公里。赤道至地球中心距離(稱為赤道半徑)為6378公里,也就是說赤道有膨脹現象,赤道半徑比極半徑多約21公里。
圖22:貝塞爾(德國人,西元1784~1846年)貝塞爾是德國的天文學家、大地測量學家、數學家,他對人類的貢獻有:
(1)數學:提出貝塞爾函數。
(2)天文學:編製包括75000顆的基本星表,經阿格蘭德(F. Argelander)加以擴充,成為著名的〈波恩星表〉,第一位測量星球距離的天文學家。
(3)大地測量學:提出地球是橢球體的觀點。
圖25地球實際為略扁的橢球體(本圖有點跨張),極半徑為6357公里比赤
道半徑6378公里小21公里。