自從人們瞭解地球是一個大圓球之後，關於這個大圓球的一些基本資訊，比如質量、周長、體積、溫度等等就成了科學家迫切想要搞清楚的問題。

來自古代科學的聲音

古希臘的天文學家埃拉託賽尼是第一個對地球 周長進行測量的人，埃拉託賽尼是在“亞歷山大市”這個城市長大的，距離亞歷山大市南面785公里的地方有一個小城市名為“塞尼”，雖然“塞尼”這個城市並不是很有名氣，但是這裡卻有著一個非常奇怪的現象，那就是在每年夏至的這一天，中午12點整的時候，太陽的位置會剛剛好移動到一口井的正上面，也就是說夏至當天中午12點整時，太陽光是以垂直90度的方向照射在“塞尼”的大地上。

即便位置處於同一子午線的“亞歷山大”和“塞尼”，但是“亞歷山大市”卻不會出現上面所說的那個奇怪現象，頭頂上的太陽並不位於垂直90度的正上方，太陽是處於稍稍偏離天頂的地方。埃拉託賽尼觀察到了這一個奇怪的現象，並且在夏至當天在“亞歷山大市”的大地上插了一根木棒，中午12點整的時候，埃拉託賽尼測量出太陽和天頂方向之間的夾角是7.2度，這個數值就是360度的1/50。

鑑於太陽和地球之間相隔的距離，太陽發出的光線可以被當作是幾乎重疊的狀態，埃拉託賽尼根據相關的平行定理，得出角1=角2的結論。在幾何數學中，角2扮演的角色是圓心角，根據圓心角定理，圓心角的度數等於其對應弧的度數，因為角2＝角1，因此角2的度數也是360度的1/50，所以“亞歷山大”和“塞尼”距離的圓弧長度等於圓周長度的1/50，這就表明，“亞歷山大”和“塞尼”相隔的距離恰好等於地球周長的1/50。從這件事可以看出，“亞歷山大”和“塞尼”相隔的距離再乘以50，計算所得出來的結果就是地球的周長。

埃拉託賽尼根據上面的操作計算出地球的周長為39250千米，但是埃拉託賽尼當時並不知道地球是橢圓形的，因此他的計算結果是基於地球是圓球形的條件下所得出的周長數值，但是在當時並沒有人相信埃拉託賽尼，認為他的計算結果有誤，因為39250千米這個數值實在是太大了，完全是不可能的，所以沒有一個人願意選擇相信他。與此同時，對地球周長進行測量與計算的人也失去了信心。

科學偉人的成就

早在8世紀初的時候，一名和尚親自組織和帶隊進行了一次非常有科學參考價值的大地測量工作。沒錯！你沒有看錯！他就是一名和尚，他就是我國唐代著名的天文學家、佛學家·張遂，法號·一行｛僧人｝。

此次測量的區域：以黃河南北平地為中心點，北起北緯51度，南至北緯17度，其中包括了13個測量點。

此次測量的儀器：圭表、

圖片說明：圭表工作原理

此次測量的物件：13個測量點各處的冬至、夏至、春分和秋分的日陰線和漏刻晝夜分叉的位置。

下面主要說說河南省平原地區的測量結果，張遂測出這個地區緯度的經線弧線長度約為129千米，這個資料與現代測得北緯34度57秒位置上的子午線1度弧線長度為110千米作比較僅僅只是相差了19千米，這個誤差可以說是非常小的了。

10個世紀之後，也就是18世紀中葉的時候，兩支來自法國科學院的大地測量隊，一支隊伍前往南美大陸的赤道區域，另一支隊伍前往瑞典·拉普蘭，這兩支隊伍分別測量了兩個區域內經線1度的長度，但是測量出來的結果讓法國科學院的人非常震驚，因為從資料上來看，地球極地1度經線的長度比地球赤道1度經線的長度要長，這就說明了一個事實，那就是——地球是一個扁球體，而不是正規的圓形。

進入19世紀，科學家都想得到地球周長的準確數值，於是科學家就展開了無數次的測量與計算，克拉索夫斯基這位來自前蘇聯的學者，在美國、西歐和前蘇聯等一些地區進行弧度測量，透過重力測量得到的數值，在當時是最具有科學說服力的。

近年來由於科技水平不斷地提高，測量的技術也突飛猛進，人類也開發和掌握了各種各樣對地球測量的方法，特別是採用人造衛星、宇宙飛船進行測量，這兩種方法可以使得測量的準確資料不斷更新，地球赤道的半徑約為6378.14千米，極半徑約為6356.755千米，赤道半徑和極半徑之差與赤道半徑之比為1:298.25，【6378.14/（6378.14-6356.755）】。假如按照以上的扁平率製造一個半徑約為298.25毫米的地球儀，那麼極半徑和赤道半徑相差僅僅是1毫米，因此在這種情況之下的地球就稱得上是一個真正的圓球體了。

採用現代科技測量出的結果顯示，地球的經線圈周長約為40000.5千米，赤道周圍約為40075.5千米，地球整體平均密度約為5.517克每平方釐米，表面積約為5.1億平方千米，體積約為10833億立方千米。

探究地球的重量有多少，基本上是沒有意義的

地球作用於某個人或某個物體上的重力，稱之為「重量」，探究地球的重量有多少，基本上是沒有意義的，因為只有和其他物體做比較時地球才擁有重量。透過計算地球作用一個已知質量的物體上的效應，從而估算出地球的質量約為5.97×10^24千克。在人造衛星、宇宙飛船發明之前，估算地球的質量是一個極其困難的問題。

第一個把地球質量值精確計算出來的人是內維爾•馬斯基林在1774年完成的，內維爾•馬斯基林根據在重力作用下來回擺動的鐘擺，從而推算出蘇格蘭境內一座高山的質量和計算出這座山的重力效應作用於地球的重力。

黃姤結語·瞭解地球的重要性

目前可以觀測人造衛星圍繞地球旋轉的運動，可以得到更為準確的地球質量，認識地球的基本引數｛比如輪廓、體積、質量｝對科學研究是有很大意義的，比如：

高精度座標系統的建立，對大地測量起到精準定位的作用。加大人造衛星、宇宙飛船飛行軌道的準確度。幫助我們瞭解地球內部結構和地球表面一些物理現象。

以上3個案例都要求我們在掌握地球相關的各種精確引數的情況下才能展開工作。但是根據各個人不同的需求，可以對地球輪廓、體積、質量做出不同程度的簡化，甚至把地球看作是一個圓球體，因為地球極半徑與赤道半徑相差僅僅是21.385千米，相當於地球半徑的1/300，這個差別相對於地球來說是微不足道的。