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1 # 扶尾貓秋風一院丁
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2 # 使用者5864399721549
公元前500年前後,古希臘數學家畢達哥拉斯和他的弟子們,首先提出了大
地是球形的設想。他們主張用數學來解釋宇宙,認為在所有立體圖形中,球形
是最美好的。宇宙的外形應該是球形的,宇宙中包括地球在內的所有天體都應
該是球形的。過了100多年,古希臘著名的科學家、哲學家亞里士多德才第一次
對大地是球形作出了論證。他觀察天象,從月食時地球在月球上的投影等現象
中,推斷大地的形狀為球形。當時,一些持反對意見的人便提出:如果大地真
是圓球狀的,為什麼住在地球另一端的人,沒有掉向下面的空中呢?那時候,
由於人們還不懂得有地心引力,要回答這個問題是很難的。
中國東漢時的天文學家張衡,曾有“天如雞子,地如雞中黃”的說法,他
把宇宙比作雞蛋,地就像雞蛋中的蛋黃。這種學說叫渾天說,比過去的蓋天說
有了很大進步。
15、16世紀的地理大發現,特別是1519-1521年,麥哲倫率領的一支船
隊,環繞地球航行一週成功,這為大地是球形提供了有力的證據。明朝末年,
西方傳教士利瑪竇、湯若望等來到中國,介紹了天文、地理、數學等科學知
識,中國才出現“地球”這個譯名。
那麼,地球是不是一個滾圓的正球體呢?17世紀末,英國物理學家牛頓根
據他所發現的萬有引力的理論,由於自轉所產生的慣性離心力,使得地球上的
物質向赤道方向移動,因此他斷定地球應是一個赤道半徑要比極半徑大一些的
扁球體。但是,以巴黎天文臺臺長卡西尼為首的一派,根據他們測量子午線所
得的不準確資料,說地球繞太陽旋轉,應該向兩極伸長,是個長球,而不是扁
球。這個爭論延續了有半世紀之久。法國啟蒙思想家伏爾泰對地球形狀之爭,
紀30年代,法國科學院派出兩個遠征隊,一隊到北極圈附近的拉普蘭,一隊到
南美洲赤道附近的秘魯,分別測量兩地子午線的長度,才發現卡西尼的測量有
錯誤,而牛頓的推論是正確。
隨著測量技術的不斷進步,特別是人造地球衛星的利用,現在測得的地球
赤道半徑為6378140米,極半徑為6356755米,兩者相差為21385米,它的扁率為
1/298.2。從這方面講,地球要比橘子圓得多。
此外,人們又從測量中發現,地球的赤道也不是正圓,而類似橢圓,最大
半徑與最小半徑相差200多米。還發現地球的北半球要比南半球細長一些;北極
地區的大地水準面(即平均海平面)比參考扁球體要高出10米左右,南極地區
則要凹進去30米左右。因此,有人把地球的形狀比作梨,把地球體說成是梨狀
體。
實際上,地球既不像橘子,也不像梨,而是具有它自己獨特形狀的球體。
如果我們把這個龐大的地球,縮小製成一個直徑1米的地球儀,赤道半徑只比極
半徑長1毫米多,這點微小差別,在地球儀上是表示不出來的,所以我們使用的
地球儀都還是正圓形的。
陳爾壽
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古人認為地球是方的,他們認為天圓地方,那是他們受當時條件所限制,無法全面觀察地球所造成的。其實不光是地球是圓的,任何一個星球都是圓的,這是為什麼呢?
我想,這隻說明了一點,就是地球在形成的過程中肯定經歷了從液體到固體這一變化過程。也許地球剛形成時也是個小太陽,就象我們現在看到的太陽一樣,能發光和熱,由於它的個頭不大(相對於太陽)經過許多億年後(十億?二十億?三十億?沒有人知道)它的熱核反應中止了,不再能發光和熱了,但它表面的溫度還是很高,全部是赤熱的岩漿,而萬有引力的作用,又使得液態的地球趨於圓球形(我們地球現在的海平面不就是這種球面的情況嗎?)。而地球的自轉所產生的離心力的作用,又使得赤道直徑比南北兩極直徑稍大(赤道半徑6378.140千米,極軸半徑6356.777千米),這也與事實相一致。後來地球溫度降低,表面慢慢的變成了固體(這也與現在地球內部是赤熱的岩漿相符),再後來又因為地殼的運動,形成了我們現在所看到的樣子,但總體來說它是個圓球形。這就是為什麼地球是圓的緣故了.同時也是宇宙中所有的星球都是圓的原因。當然不能說地球是純粹的圓,而是稍稍有一點扁。這只是本人的一點見解,不知對否,權當參考
要回答這個問題,我們首先要介紹萬有引力的現象。
物理學家牛頓發現,所有物質都有相互的吸引力,叫做萬有引力或重力。這吸引力和物質的質量及距離有簡單的關係:物質愈多,質量愈大,吸引力就愈大;而物質之間的距離愈近,引力亦愈大。即使是兩個人之間,也有引力;當人處身於重力極小的太空,人與人之間的引力便會將大家的身體拉近;兩個大胖子的引力就比同樣距離的兩位小朋友大。萬有引力支配著宇宙內各星體的運動。比如說月球圍繞著地球轉,就是月球和地球之間的萬有引力造成。
每個行星都包含很多物質,例如地球,把它的質量以公斤寫出來,就要在6之後加上廿四個零!而在宇宙中,地球只是一顆比較小的行星哩。地球有那麼多的物質,引力就很大了,這也是我們站在地面不會飛出太空的原因。既然地面上的所有物質都被地球的引力吸著,地面就很難“起角”,山不可以太高,因為地球的引力要把山峰的物質拉向地心,所以地球就很圓了。月球的質量只有地球的八十分之一,所以月球的引力比地球小很多,月球上的山就比地球的高很多。
依照以上的理論,一顆星球質量愈大便愈圓。相反,若質量很小,引力也小,星體便未必是圓的。事實上,太陽系內除了九大行星外亦有很多質量很小的小行星,它們的形狀不甚規則,就如一塊大石的模樣。
不過,即使最大的行星——木星,也不是完全圓的。這是因為木星自轉的速度很快(每十小時便自轉一週,是九大行星中自轉最快的一個),自轉造成離心力,而在赤道附近離心力最大,以致整個星球扁了少許。其實所有的行星都發生同樣的情形,我們要很小心才能觀察到。