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有三個方法可以證明地球是球體
第一:透過海面船隻的出現或消失順序
設想一下,如果地球是平的,則在碼頭或海邊觀察回來的船隻時應該是一次性看到整個船隻,接著由於船隻越靠越近所以我們看到的船隻越來越大直到變成真實大小,而事實是這樣嗎?
住在海邊或者在碼頭工作的朋友應該知道,對於歸來的船我們不能一次性看到船的全貌,我們總是先看見船的船帆、桅杆或者船頂,接著再自上而下看見船的全身,而遠航的船則以相反的順序消失在我們眼前。
這個事實告訴我們:遠處的海面比近處的海面矮。
如果把這個現象更進一步做一個實驗:在各大洋的海面上隨意取一個點,以此點為中心隨意向四周發散船隻,則我們可以看到和碼頭一樣的效果。(如果你有這個閒工夫和閒錢去做,一定可以看到這個現象)
這個實驗告訴我們:以地球上任意一點為中心,遠處的地方其水平高度一定比原點要矮。
所以綜合來看地球是一個球體。
第二:麥哲倫環球航行
麥哲倫一直就認為大地是圓形,所以透過各種方法組建了一支探險隊,企圖透過環球航行的方法證明地球是球形。麥哲倫認為:如果大地是球形,則只要沿著一個方向航行則最後一定會回到原點。懷著這一信念,麥哲倫開始了他的環球之旅,雖然麥哲倫中途去世但他的船員最終確實回到了原點,直接證明了大地的形狀:球形。
第三:地球的影子
月食是當月球出現在日地連線的延長線上時,由於太Sunny被地球擋住而導致月亮無光變暗的現象。同時,由於是地球擋住了太Sunny,所以月食發生時地球的影子會投影在月球的表面上,透過觀察地球的影子則可以判斷出地球的形狀。
而事實上的觀察結果也確實是球形。
擁抱科學,終生受益
古人云:“登高望遠”,這其實可用於判斷地球是球形的。如果地球表面是平坦的,那麼,無論爬多高,看到的距離都是一樣的。在現實中,爬得越高,看得也越遠,這意味著地球表面是有弧度的。
同樣的道理,我們可以觀測海上的船舶。船舶在駛向遠方,越過我們能夠看到的地平線時,我們會先看到船舶底部消失,然後再看到船舶頂部消失,這也能表明地球表面是彎曲的。
透過觀測星空也能證明地球是球形的。事實上,生活在公元前4世紀的古希臘科學家亞里士多德曾經透過這樣的方法意識到地球是球形。在從希臘到更靠南的埃及旅行中,他觀察到了一些在北方地區看不到的星星。他認為,這種現象只能用人類站在球形表面上來解釋。
此外,亞里士多德還認為,在發生月食期間,月球表面的陰影是地球投下的。由於月表陰影是彎曲的,這意味著地球是個球體。現在我們知道,亞里士多德的推測是正確的,在月食期間,球形的地球會在月球表面上投下圓弧狀的陰影。
用太陽照射在地球物體所產生的陰影也能證明地球是個球體。如果在地上插一根木棍,太Sunny照射過來,木棍會在地面上投射下陰影。隨著時間的推移,陰影也會隨之移動(古人利用這種原理髮明瞭日晷,可用於計時)。如果地球表面是平坦的,那麼,不同地方的木棍將會產生一致的陰影。但實際卻是不同的,所以地球是個球體。生活在公元前3世紀的古希臘數學家埃拉托色尼正是利用兩座相隔一定距離的城市中的陰影規律,首次較為準確地算出了地球的半徑和周長(詳見我的另一個回答《古希臘數學家是如何計算地球周長的?》https://www.wukong.com/question/6467676608319717646/)。
另外,還有一種最為直觀的方法就是環球航行。沿著同一個方向一直前進,最終又會回到出發點,這也可以證明地球是個球體,麥哲倫船隊在16世紀首次完成了這樣的壯舉。