地球是一個球體，但太平洋那麼大，為什麼看起來還是平的？

2020-10-18 星辰大海種花家

這個問題問到點子上了，從幼兒園開始我們就知道地球是一個球體，但即使在科學技術最發達的美國仍然有一個小團體不相信地球是一個球體，這是一個很有趣的故事，有興趣的朋友不妨搜索美國相信地球扁平的團體，其中不乏大明星哦！

而地球是否扁平則從古希臘時代的哲學家、天文學家埃拉託色尼就已經測定過地球的直徑，而且用到的技術可是非常簡單的，甚至各位都可以嘗試一下！

原理很簡單，就是在夏至日測量同一經線上的兩個城市的太陽視角，然後再測定它們之間的距離，然後周長等於360度/視角×兩地距離，最終埃拉託色尼測得的地球周長為39360公裡，與現代方法測定的地球周長40076千米 僅僅差了1.8%，當然埃拉託色尼可能有運氣成分在裡面，因為當時測定兩地之間的距離誤差是非常大的，但無疑他的方法非常正確。

既然地球是個球體，為什麼太平洋那麼大，還那麼平？

這個問題很有趣，肉眼對於歪斜或者凹凸不平是非常敏感的，但對於緩慢變化的曲面反應卻非常遲鈍，而且凹面會比圖面敏感一些，因為凹面有參照物，圖面沒有參照物，廢話少說，我們列個簡單的示意圖計算一下，看看到底這個不敏感在哪裡？

假如我們站在太平洋中間，目力所及按20千米半徑計算（其實真實的海平面的話只能看4千米多點，如果各位按1米8的身高計算的話），那麼算算斜邊是多少，按：

地球半徑6370千米

三角形底邊約20千米

斜邊長為：6 370.031 4千米，大約起伏下降31米，而且遠處是向下的，對於天際線茫茫的給人產生的錯覺，這31米的起伏在20千米的距離上根本不足以發現。那麼怎麼才能發現海平面的弧度呢？只有一個辦法，就是站在足夠高的位置！我們來看看多高的時候能看到天際線的弧度了。

上圖是種花家新鮮出爐的對應的高度與肉眼能看到的地平線距離極限，以及對應的弧度，一般我們認為到20千米的高度就能大概看到地平線的弧度了，想要達到這個高度，普通客機一般飛行高度為8000米左右，泛太平洋航班可能會到12000米，距離2萬米著實有不少距離，所以各位打算在客機上和珠峰頂上看地平線弧度的朋友要失望了，不過要注意下的是即使在400千米的國際空間站上，似乎還是看不全。

上圖那位小哥就搞錯方向了，它如果能爬到16英裡的高空，那麼弧度肯定是能感受到了，但跑那麼遠就會被地球的曲率給限制，他看到的範圍仍然是一樣的。所以在地球是球還是扁平的問題上，首先要多讀點書。

這圖做的挺不錯的，各位有興趣可以收藏。

地球為什麼會變成球形？

文末我們來解決一個問題，地球所處的位置是距離太陽一天文單位，地球以每秒30千米的速度圍繞太陽公轉，所處的狀態和人造衛星繞地球轉類似，處在引力與「離心力」平衡的條件下，這個狀態是微重力環境，處在這種狀態下的液體會達到流體靜力平衡的狀態，也就是一個球形。

那麼地球是一個巖石球，並不是一個水球，為什麼也會是球體？這是因為組成地球的物質並非高強度的剛體，而是很多鬆散物質的聚合體，在大尺度上的表現更像是流體而非固體，當然這些鬆散物質的聚合體成為球形也是有質量下限的。比如質量需要接近地球質量的五千分之一，直徑大約在500千米左右的時，在流體靜力平衡的條件下降逐漸形成球形。這也是小行星和矮行星的區別。

地球的水多嗎？

很多朋友認為地球是太陽系唯一有水的行星，其實這是錯的，水星和金星我們可以認為表面沒有水，但火星是有的，木星和土星也有，而天王星和海王星則有大量的水，比地球的水要多得多。即使不算行星，其他行星的衛星也比地球的水要多。

在固態天體中，地球的總含水量不過第七位而已，所以千萬不要認為其他天體沒水哦，甚至地球都不是液態水最多的天體。

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