圖1｜Claus Lunau/Science Photo Library
前 言
物理學家也許會驚訝地發現，世界還有很多人真心相信地球是平的。為何這種觀點越來越流行？物理學界應該如何有力回應？這篇文章嘗試給出回答。
撰文 | 瑞秋·布雷澤（Rachel Brazil）
翻譯 | 於茗騫
校譯 | 張 晗
責編 | 陳曉雪
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2017年，美國說唱歌手B.o.B（真名為Bobby Ray Simmons Jr）發起了一項眾籌，想要發射一顆衛星。B.o.B是地平說的堅定支持者，他希望找到證據證明我們的星球是一個圓盤，而不是球體。他計劃在 GoFundMe 網站上籌集20萬美元（後來升至100萬美元），以便將一艘或多艘飛船送入太空，幫助他 「找到那條曲線」 ，也就是「地平說支持者」們所說的盤狀星球的邊界。
這位說唱歌手的目標看起來像是個玩笑或者宣傳噱頭。確實，目前沒有證據表明B.o.B籌到了很多錢或者快要達成目標。但是，過去幾年間，像B.o.B一樣的地平說信徒的人數增長驚人。現在每年都有一次地平說大會在美國舉行—— 最近一次會議有600多人參加，而 YouTube 上則充斥著各種視頻，都聲稱能夠證明地球是平的。
物理學家可能並不會把地平說放在心上，但地平說正在獲得越來越多的支持，尤其在容易受到其他陰謀論影響的人們當中。
「他們真的相信這個。」 波士頓大學哲學家，研究 「否認科學」 現象的專家李·麥金泰爾（ Lee McIntyre）說。他的著作包括《尊重真相：網際網路時代裡的頑固無知》（Respecting Truth: Wilful Ignorance in the Internet Age，Routledge, 2015）。麥金泰爾親身體驗過，地平說支持們者的信仰有多麼真誠——他參加了在科羅拉多州丹佛市舉辦的2018年度地平說國際大會。
德克薩斯理工大學的心理學家阿什利·蘭德魯姆（Asheley Landrum）也參加了丹佛的會議，她也認為地平說的支持者們是發自真心的，並不是在鬧著玩。「如果是（釣魚引戰）的話，那他們演得太好了。」 她說，「我們與地平說團體的90多個成員聊過，他們對自己的信仰都非常真誠。」 丹佛會議的講座包括 「與您的家人和朋友談論地平說」，「 NASA 和其他太空謊言」 以及 「聖經中提到地平說的14+種方式」。
地平說的觀念源於簡單的科學誤解，這些誤解也很容易被駁斥。對於大多數人，即使是對沒有物理學背景的人來說，地球是球體的證據也是顯而易見的。因此，我們需要問自己：為什麼在21世紀這些觀念依然存在，也許對物理學界更重要的是，我們應該如何回應？
「圓」 論的循環
早在古希臘，哲學家們幾乎就已經確定了地球是個球體，例如亞里斯多德（Aristotle，公元前384-322年），他到埃及旅行，看到新的星座之後，獲得了經驗證據。公元前三世紀的埃拉託色尼（Eratosthenes），成為了第一個計算地球周長的人。伊斯蘭學者從公元9世紀左右開始進行了更精確的測量，而歐洲航海家則在16世紀環繞了地球。如果有需要的話，還有來自太空的圖像作為終極證明。
不過，對於這一普遍認為毋庸置疑的理論，今天的地平說信徒並不是第一批質疑者。基於對科學進步的強烈反對，地平說的概念最初在19世紀初重獲關注，尤其在希望回歸聖經直譯主義（biblical literalism）的人們中間。最著名的支持者也許是英國作家塞繆爾·羅伯瑟姆（Samuel Rowbotham，1816–1884）。他提出，地球是一個固定的平面圓盤，以北極為中心，而圓盤邊界上的冰牆則取代了南極洲（圖1）。
1956年，英國多佛的招牌畫匠塞繆爾·申頓（Samuel Shenton）成立了國際地平說研究協會（The International Flat Earth Research Society）。許多人覺得該協會只是英國人古怪行為的象徵——惹人發笑且無傷大雅。但是在21世紀初，隨著網際網路成為表達非主流觀點的成熟工具，這個觀點開始再次興起。這次主要是在美國。相關的討論在網絡論壇上出現。2009年10月，地平說協會重新成立，一年一度的地平說大會也開始正經辦了起來。
圖2 「球」的影響
地球是球體的一種表現是，由於科裡奧利效應，低壓氣旋在北半球逆時針旋轉。（來源：Jacques Descloitres, MODIS Rapid Response Team, NASA/GSFC)
與所有邊緣學說一樣，地平說也存在內部分歧，有幾種不同的「平地」模型供信徒選擇。
一些模型提出，地球邊緣被海洋中的冰壁包圍著。另一些模型認為，我們的扁平星球和大氣被包裹在一個巨大的半球形雪花玻璃球中，什麼都沒法從其邊緣掉出來。對於白天和黑夜的解釋，大多數地平說支持者認為太陽繞北極旋轉，發出的光線像聚光燈一樣。例如，最新的「美國模型」認為，太陽和月亮的直徑為50 km，並在5500 km的高度上圍繞盤狀的地球旋轉，而天上的星星在旋轉的穹頂上。許多地平說的支持者也拒絕承認重力，比如 「英國模型」 指出，是地盤本身以9.8m/s2的加速度向上運動，才產生了重力的錯覺。
物理學家會對這些觀點嗤之以鼻，但令人擔憂的是，這些觀點正在迅速傳播，並在美國之外也獲得了支持者。「儘管（在歐洲）可能沒有那麼多，但他們的聲音和美國的支持者一樣響亮。」 捷克赫拉德玆-克拉洛韋大學（University of Hradec Králové）的物理學家揚·斯萊格（Jan Slegr）說道。2018年他與人合著了一篇論文，概述了教師和其他人在面對荒唐的地平說時如何用物理學來應對（Phys. Educ. 53 045014）。
這樣的努力很重要。例如，Datafolha 公司民意調查數據表明，巴西7％的人口（約1100萬人）相信地球是平的。這個驚人的數字歸功於一個復興的基督教福音派教會，但也有跡象表明，宗教原教旨主義也正在伊斯蘭國家中傳播這些思想。2017年，青年非洲（Jeune-Afrique）網站報導說，一名突尼西亞的地質學學生打算在提交的博士論文答辯裡，捍衛她在平面地球模型上的工作。
陰謀論心態
我們很容易覺得是因為缺少教育，地平說支持者們才受到了誤導。儘管有跡象表明，容易受到此類觀點影響的人的科學素養水平較低，但德州理工大學的蘭德魯姆說，地平說支持者們不一定就不相信科學。「這實際上不是教育問題。」 她說，「實則是對當局和研究機構的不信任。（這）似乎基於陰謀論心態和某種根深蒂固的信念，這種信念看起來很像過分虔誠的宗教信仰，但不一定與某種宗教直接相關」。
蘭德魯姆認為，與這種陰謀論心態相關的，是 「否認科學」 並且易於相信社交媒體上的欺騙性主張（Politics and the Life Sciences 38 193）。這些人不再是「戴錫紙帽的一小撮人」，她認為有陰謀論心態的人已經不能判斷什麼時候該相信，什麼時候該質疑。他們對權威的不信任並不局限於科學家，還包括 NASA 這樣的科學機構，（他們認為）這些都是為了隱瞞地平的真相的巨大陰謀的一部分。「（他們）通過漆黑的濾鏡來觀察世界，認為一切官方、研究機構和公司都是為了剝削你而存在。」
麥金泰爾補充道，他接觸過的每個地平說支持者都選擇性地相信一系列的陰謀論，包括政府控制著天氣變化，飛機的尾跡裡有化學或生物製劑。他說，「我發現，他們全都相信的只有一件事，就是我們從未登上月球。如果給他們看反方證據，比如從月球上看到的地球的景色，他們會說是假的。」 的確，許多地平說支持者們更關心 「陰謀」 是否存在，而不是想辦法找到地球是平的可行模型。
英國伯明罕大學的哲學家尼克·埃芬漢姆（Nikk Effingham）在倫敦的一次聚會中遇到了地平說支持者，這位支持者表示，我們往往沒有意識到相信權威會多大程度左右我們的信念。「當我們想去證明諸如地球是球形這樣的事，因為我們無比確信就是如此，我們就會低估了權威在此過程中發揮的作用。」 他說。大多數人很樂意接受地球是圓的這一結論，即便不能立刻講出科學證據。
但是，那些陷入陰謀論心態的人卻並非如此。顯而易見的是，網際網路和 YouTube 視頻尤其推動了地平說的興起。「幾乎所有與我們交談的人都說，他們要麼直接在 YouTube 上接觸過地平說，要麼是家人在 YouTube 上看過地平說，然後再告訴他們的。」 蘭德魯姆說。地平說的視頻經常接連不斷地提出很多論據，造成了 「頭頭是道的錯覺」。
這些視頻獲得成功的關鍵還在於算法，這些算法會把視頻推送給其他陰謀論內容的觀看者。「算法讓陰謀論正常化，讓你感覺這已經是你社群內的共識。」 蘭德魯姆解釋說。「地平說只是其中的一個例子。」 YouTube 在2019年確實承認了這個問題，並表示會調整算法，減少對陰謀論視頻的推薦。但這些視頻仍在其平臺上，這一事實並未改變。
證明地球並不是平的
麥金泰爾對「否認科學」現象的研究，促使他參加了2018年丹佛的地平說大會。參會代表們討論了他們理論的 「證據」 和更具體的細節，還有他們認為的地平說不為大眾知曉的所謂陰謀。他說，「我以為如果我明白了該如何反擊地平說支持者，我就可以用相同的方法來回擊氣候變化否定論者和疫苗的反對者。」 畢竟，他們的想法通常都是基於科學上的謬論和誤解。「一些地平說支持者有足夠的物理學知識甩出專業詞彙，但是他們懂的物理學實際上並不足以讓他們直面真相。」
即便沒有從太空拍攝的照片證據，地平說支持者們的許多論點也可以用三角學或基本物理定律輕易瓦解。首先可以想到的是傅科擺，這一裝置以法國物理學家萊昂·傅科（Léon Foucault）的名字命名。1851年，傅科在巴黎的先賢祠做了個著名的實驗，把一個重28公斤的黃銅擺錘懸掛在一條67米的長鏈上。這樣的擺錘可以在任意平面內擺動，在一天之內會改變擺動方向，從而直接證明了地球在自轉。（儘管斯萊格指出，這並沒有阻止一些地平說信徒聲稱所有的傅科擺都是騙人的，博物館會使用電磁線圈來改變擺錘的旋轉平面，使地球看起來在自轉。）
另一個能證明地球是旋轉球體的現象是科裡奧利力，該力垂直於旋轉物體的運動方向。這種力導致氣旋在南半球順時針旋轉，在北半球逆時針旋轉（圖2）。這種力也會通過風向影響洋流。軍方的遠程狙擊手甚至必須考慮科裡奧利力造成的偏斜。確實，如斯萊格所說，讓學物理的學生給出證據，說明地球是球體而且在旋轉，是一個非常好的批判性思維練習。
不過，地平說信徒們往往正是缺少這種深入的批判性思維。想想遠方天際線的照片，這些照片經常被拿來證明地球是平的。在與地平說理論家的交流中，麥金泰爾經常會看到一張從密西根湖拍攝的芝加哥的照片（圖3），儘管遠在100公裡以外，卻也可以清晰地看到這座城市的摩天大樓。「由於地球的曲率，（原則上）你應該無法從那麼遠的地方看到城市的天際線。」 他說。
麥金泰爾知道，這些建築物之所以可見，是因為水面上的空氣比更高處的空氣要冷。這種逆向的氣溫梯度意味著光線會向更冷、密度更大的空氣折射，導致原本形成在地平線之下的水面上的天際線的映像，看起來幾乎懸浮於地平線上方（圖4）。我們可以在更遠的地方拍照來證實這一點，在那兒 「上蜃」 將會消失。
圖3｜ Sam Cornwell, 2008
這張照片拍攝於密西根湖東南岸印第安納沙丘國家公園 （Indiana Dunes National Park）的鮑爾迪山 （Mount Baldy），此處與對岸的芝加哥市相距約60公裡。在這樣的距離下，應該看不到芝加哥的天際線，因為地球的曲率使之位於地平線以下。實際上，這些建築物可見的原因其實只是海市蜃樓。通常，當冷且密度大的空氣層位於更熱且密度更小的空氣層上方時，海市蜃樓就會產生。比如在炎熱的夏日，太陽照射在深色路面上，灼熱的地面加熱了地表幾釐米的空氣，光線折射到眼睛裡，形成「下蜃」。但如果視線上方有一層熱空氣，而下方有一層冷空氣，我們就會看到「上蜃」。光線會朝著下方密度更大的空氣折射，但是由於我們的眼睛默認光線沿直線傳播，因此物體看起來比實際位置要高。這一現象還解釋了為什麼遠方的船隻即便航行到了地平線以下也能被看見。「上蜃」甚至能讓遠方的船隻看起來好像漂浮在空中。
圖4 | CC-BY-SA / Ludovica Lorenzelli, DensityDesign
但是，麥金泰爾發現，這種推理不太可能說服地平說支持者。「對於想要相信的東西，他們的證據標準很低，但是對於不想相信的，證據標準則高不可及。」 他們的主要實驗工具之一是一架擁有83倍光學變焦的尼康P900相機，地平說信徒們對它抱有近乎宗教一般的信仰。由於相機能夠捕獲肉眼看不到的細節，他們希望能夠用它證明，物體不會在地平線上消失。相反，在解析度足夠高的情況下，物體又能被看到。
麥金泰爾去年在《美國物理學雜誌》（American Journal of Physics）的一篇論文中寫過他在地平說支持者身上感到的挫敗感。他敦促物理學家給出簡單直接、普通公眾能理解的回應，以駁斥地平說的「證據」。退休的物理學家布魯斯·舍伍德（Bruce Sherwood）接受了這一挑戰，他意識到 「僅憑科學事實，誰都說服不了」。鑑於地平說支持者非常重視裸眼觀測，他和同事德裡克·羅夫（Derek Roff）決定建立一個扁平地球的三維模擬，你可以在其中移動，看看模型能多大程度重現我們日常所見的現象。
這一模擬基於美國版的平地模型，這是一個的虛擬的扁平世界，任何人都可以漫遊其間。舍伍德說：「在裡面四處走走，就會發現很多東西都與現實有巨大差異。」 主要問題之一是太陽的大小和亮度。在平地模型中，從日出到中午，太陽的大小和亮度相差超過兩倍，這顯然不是我們看到的情況。夜晚也有所不同。在北半球，我們看到星座從東方升起，在天空上走弧線，但是在平地模型中，它們只會在恆定的高度畫圓圈。「地平說支持者們很難對（舍伍德的）模型一笑了之， 因為這一模型認真考慮了他們自己的觀點，然後描繪出結果。」 麥金泰爾說， 「我認為在此基礎上，其他物理學家可以再進一步。」
危 險
麥金泰爾覺得，地平說陰謀論是一種需要我們直面的危險。「要是10年或20年前，我會說，看笑話就好了，他們能得到多少關注？我現在不再這麼覺得。」 如果沒有人揭穿這些觀點，他擔心地平說的擁護者會像 「智能設計論」 的支持者一樣，開始競選美國學校董事會，試圖把他們的想法植入美國的教育體系。「他們的推理方式具有傳染性，如果沒有人站出來反對他們，那麼情況只會變得更糟，他們就有辦法吸收新成員。」 他警告道。
不過，埃芬漢姆也在 Facebook 上與地平說支持者們交流過，他懷疑物理學是否能作為擊敗陰謀論想法的首要陣地。「我並不是說最妥善的辦法中不包含任何物理論證，但是僅僅打開 YouTube 上的物理學講座視頻是不夠的。」 相反，埃芬漢姆想讓地平說支持者們明白，看這些 YouTube 視頻，也是在盲從權威—— 不是科學權威，而是他們所訂閱的陰謀論傳播者的權威。
埃芬漢姆也想點明他們的自相矛盾。「他們的每種觀點都需要從不同的角度去解釋陰謀，這些陰謀有大有小，也找不到一個連貫一體的解釋。」 例如，麥金泰爾記得曾經問過一個地平說支持者，為什麼跨南極洲飛行的飛機，比如從智利到紐西蘭的飛機不需要加油。如果南極大陸是（如他們所相信的）成千上萬公裡長的冰牆，那就必須要加油。他得到的答案是，飛機可以只用一箱燃料飛行，而給飛機加油可能只是一個巨大的騙局，為了防止我們知道地球是平的。
蘭德魯姆贊成，根本問題在於信任而不是物理。「我們科學界以及整個社會，確實應該弄清楚，如何才能重新建立起對我們組織和機構的信任。」 她覺得我們需要直面彼此。「不是說在 Twitter 上對這些人大喊大叫—— 這不是一種參與。」 她說，對於科學家而言，重要的是不要居高臨下地對待地平說支持者，而是要認真對待這些問題。這一過程可能會非常痛苦，但為了使人們重拾對科學的信任，這一過程必不可少。
個人的持續參與可以改變觀念。「反駁否認科學的人是有用的。」 麥金泰爾以現任 NASA 局長吉姆·布萊登斯汀（Jim Bridenstine）為例。2018年，他被唐納·川普任命，以懷疑氣候變化而聞名。 「（但是）自從（他）成了 NASA 負責人，大概在兩個月的時間內，他就改變了對氣候變化的看法，並且公開表示 『我錯了』。」 麥金泰爾說。改變的原因在於，他開始相信科學家們提供給他的證據。
蘭德魯姆說，奇怪的是，雖然許多地平說支持者可能不相信科學家，但他們並不反對科學方法。「他們中的大多數人對科學充滿了『信心』，我找不到更好的詞了。他們有豐富的好奇心和質疑精神，許多可以造就科學家的優秀品質。」 但儘管擁有實驗精神，但地平說支持者在實驗失敗時，也並不總是願意改變觀念。因此麥金泰爾希望以後，一些物理學家可以和他一起參加地平說大會。
「我覺得物理學家要更多地參與進來。」 他說。「 我們真的沒有理由抱著看笑話的心態袖手旁觀。因為當我們笑的時候，他們正在招攬人們去相信這些荒唐的東西。」
譯註
1. 錫箔帽（Tin Foil Hat），是用一層或多層鋁箔或者類似材料製成的頭飾。有人販賣這種帽子，聲稱它可以抵擋電磁場對大腦的影響，或抵擋思想控制和讀腦。
2. 上蜃（superior mirage），看見的影像在實際物體上方的海市蜃樓。
3. 智能設計論(Intelligent Design)，神創論的變種之一，聲稱自然界特別是生物界中存在一些現象無法在自然的範疇內予以解釋，必須求助於超自然的因素。
作者簡介
瑞秋·布雷澤（Rachel Brazil）是英國倫敦的科學作家。
原文連結
https://physicsworld.com/a/fighting-flat-earth-theory/
▲ 本文為Physics World 專欄的第36篇。
版權聲明
原文標題「Fighting flat-Earth theory 」，首發於2020年7月出版的 Physics World，英國物理學會出版社授權《知識分子》翻譯。中文內容僅供參考，一切內容以英文原版為準。未經授權的翻譯是侵權行為，版權方將保留追究法律責任的權利。
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