地球並不是圓的,而是不規則的圓——橢圓。我們覺得地球是平的,很大一部分原因是地球的曲率半徑太大,而居住在地球表面的人類目光又太「短淺」所以所及之處都是平的。如果在高山上,我們看見的都是崇山峻岭,更無法分辨地表是否是平直的。
目光「短淺」
人類目光所及之處相對於地球大小來說,實在太小了。
舉個例子:
1、2、3號小球,小球一個比一個大,假定人類的視線範圍為紅色長方形。小球越大,目光所及之處球的表面越趨近於平面,1號小球紅色範圍內為半圓,2號小球紅色範圍內還能感受到一點圓弧,3號小球內眼睛已經無法分辨出是彎曲的。
和地球比起來這點比例的圓就是小巫見大巫了,下面我們會用上海來舉例子。
精準度不高
人類的「精確度」還不高,想想我們平常在牆上要掛一幅畫,一個人掛,下面還有一個人指揮。「右邊高了」,「左邊再低一點」,即使這樣,如果我們拿專業的工具去測量,肯定還是歪的。我們通過眼球指揮出來的誤差,也是眼球可以接受的誤差,所以沒必要太較真。
我們看一下下面的圖,問是水平的,還是斜的。
答案是斜了0.2度,我們的眼睛是無法辨別出輕微的角度的,所以平常我們要找水平的時候,都需要藉助工具。
「冰山」一角
有的人說,我們可以藉助工具,量量5公裡範圍內的高度差不就知道了。
首先量和看是兩回事,第二即使有了工具,地球的表面是凹凸不平的。就算是平原也有上坡下坡。平原不是我們想像中的貼著地球表面來個「自流平」。即使我們測量5公裡,對於地球來說也只是冰山一角。我們是無法判定這個冰山到底有多大,冰山整體是什麼形狀的。
只有拉開距離,看到整體,才能看清形狀。就像一個桌球對細菌來說,表面是平的,一個籃球對於螞蟻來說表面也是平的。雖然我們都知道這倆球是圓的,但是對於人類來說地球表面是平的,因為地球之於人類就像桌球之於細菌,如果讓螞蟻遠離籃球,看到籃球的整體,也能看出來籃球是圓的,就像在遙遠的太空中人類看到地球是圓的。
地趨近於平
上面說了人的視野太狹窄,視野所能囊括的視線距離太短,導致視野範圍內的彎曲弧度實在太小,不足以讓眼睛通過大腦來告訴我們,這已經「彎」了。當我們的視角被局限於地球的一個點上時,我們視野呈現出來的部分,趨近於直線。就像你無法看清上面圖中那條直線傾斜了0.2度,所以你也無法判斷,我們視野範圍內的彎曲幅度。就像下圖隨著曲率半徑的增大,我們所看到的範圍內,越來越「直」。
再舉個例子
假設你有千裡眼,站在上海最東邊可以看到上海最西邊。
地球周長約為40075km,上海寬度約90.25km,地球周長約為40075km,圓形一圈360°,可得出上海地區扇形弧度(90.25/40075)*360°≈0.81°
我們把上海區域放大,可以看出來紅色。
再次放大,可以發現紅色的上海區域已經快趨近於黑色直線。
紅色代表上海寬度的話,再想想人類,在上圖中的大小,拿顯微鏡都看不出來。即使是人有千裡眼,從上海東邊,望到上海西邊,在他視野範圍內,眼睛無法辨別出這輕微角度的「誤差」。更何況地球表面並不規則,也沒有完全水平的參照物,所以大腦也會告訴我們地面也是平的。
從圓到平
一點點把地球放大,更能客觀地體會從圓到直的過程。遙遠的太空:
近地軌道,觀察到的地球,已經不是一個完整的圓了。
再拉近,高空俯視的角度,還是有弧度的。但人實在太渺小了,而且周圍都是粗糙的、蜿蜒曲折的。如果置身於下面的山中、森林中,平的還是圓的,我們根本無法判斷。
但是如果我們低空飛行,行駛在筆直的高速公路上,奔跑在田野裡,我們會發現,地面是多麼的平直呀!
因為視覺的誤差,視覺的局限性,地球的曲率,人類的渺小和我們居住在一個凹凸不平的表面上,所以我們覺得地是平的。