古代人們怎麼知道地球的樣子?

題目：

古代人們怎麼知道地球的樣子?

解答：

古時候的人,由於活動的範圍很小,只看到自己生活地區的一小塊地方,
因此單憑直覺,就產生了種種有關「天圓地方」的說法.例如,我國早在兩千
多年前的周代,就有「天圓如張蓋,地方如棋局（棋盤）」的蓋天說.古代埃
及人認識,天像一塊穹窿形的天花板,地像一個方盒.俄羅斯人則認爲,大地
像一塊盾牌,由三條巨鯨用背馱著,漂游在茫茫的海洋里.印度人也有類似的
傳說,不過他們認爲馱著這塊大地的,不是巨鯨,而是站在海龜背上的三頭大
象.大象動一動,便引起地震.
隨著生產技術的發展,人類活動範圍的擴大和各種知識的積累,人們逐漸
認識到,大地在大範圍內不可能是平坦的,而應該是彎曲呈弧形的.因爲在海
邊看離岸的船,先是船身隱沒,然後才是桅帆.在陸地上旅行的人,如果向北
走去,一些星星就會在南方的地平線上消失,另外一些星星卻在北方的地平線
上出現.如果向南走去,情況就相反.這些現象,只有大地是弧形的才好解
釋.
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,認爲在所有立體圖形中,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,推斷大地的形狀爲球形.當時,一些持反對意見的人便提出：如果大地真
是圓球狀的,爲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.
我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,環繞地球航行一周成功,這爲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、湯若望等來到我國,介紹了天文、地理、數學等科學知
識,我國才出現「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,以巴黎天文台台長卡西尼爲首的一派,根據他們測量子午線所
得的不準確數據,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.法國啓蒙思想家伏爾泰對地球形狀之爭,
曾說：「在倫敦認爲是橘子,而在巴黎卻把它想像成爲一個西瓜.」直到18世
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
南美洲赤道附近的祕魯,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
赤道半徑爲6378140米,極半徑爲6356755米,兩者相差爲21385米,它的扁率爲
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.