地球之所以是圓的,歸根結底是因為「它」……

2020-12-03 知識就是力量

撰文/韓文標(上海天文臺)

本文節選自《知識就是力量》雜誌

看到標題可能很多小夥伴會發笑,

因為大家覺得地球當然是圓的,

否則怎麼能叫「地球」呢?

其實,

人們是從知道了大地整體是一個大球以後,

才將我們的家園稱之為地球的。

在古代,中國人稱之為「地」,

並沒有關於其形狀的描述。

地球的英文「earth」,也有「地」「泥土」等意思。

古代大部分人,特別是中國古代,

還是認為大地是平的,即所謂「天圓地方」。

是什麼原因導致古人認為地球是平的呢?

原來,當我們站在空曠的地方,一眼望去,確實會給人以大地是平坦的感覺,特別是登高望遠的時候,看到如棋盤狀的大地,更是給人一種大地是平的錯覺。這是因為人能看到的地表和地球的大小相比,實在是太小了,一般情況下,很難發現大地的弧度。

但經過科學驗證,

現在我們都已經知道地球是圓的,

但你有沒有想過:

為什麼地球不能是方的、扁的、平的

或者其他更一般的形狀呢?

都是引力在作怪

實際上,我們發現,肉眼可見的絕大部分天體都是球狀的,所以地球是圓的,並不意外。但背後的道理是什麼呢?當初有人質疑地圓說時問過一個可笑的問題:「如果地球是圓的,那麼背面的人不是掉下去了嗎?」地球「背面」的人當然不會掉下去,因為有一種叫萬有引力的力量,把我們牢牢地束縛在地面上。而正因為地球具有較為強大的引力,才使得自身的形狀呈現球形。

引力是一種有心力,只要距引力中心距離相同,引力的大小就相同。幾何體中,球有一個性質,即球面上到球心的距離處處相等。那麼在強大的引力作用下,一個天體的形狀就會逐漸呈球形。但如果一個星球的引力不夠強大,那形狀就比較五花八門了,比如直徑小於500千米的小行星——蓋斯普拉看上去就像一顆土豆一樣。

小行星蓋斯普拉(圖片來源/Wiki)

地球的引力雖然比較強大,但是還沒有強到使得地球表面沒有任何起伏的程度,因此,我們才能看到高山、峽谷、海溝。科學家計算發現,地球引力允許的高度差是26千米左右。這就是說如果一座山超過這個高度,就會在引力作用下垮塌。目前,地球上海拔最高的山峰還不到9千米,而最深的海溝是11千米,相差差不多20千米,相較於地球6371千米的半徑來說,這點起伏不算什麼。因此,從遠處看,地球還是呈現圓球狀。

不是特別強大的引力使地球表面存在高低起伏

質量更大的恆星,如太陽,當然呈現出更加完美的球形,更加緻密的天體如中子星、黑洞等,都是如此。中子星的密度極大,一個指頭大小的物質就有差不多7億噸,因此上面任何小的凸起都會被碾平。不過,天體都在自轉,自轉會提供一種抵抗引力的離心力。我們可以做一個小實驗,雙臂自然下垂,然後旋轉自己的身體,這時你會察覺你的雙臂自然而然地升起來。對天體來說也是如此。地球的自轉,導致地球赤道鼓起來,而兩極略扁,形成一個橢球狀,因此地球赤道半徑就比地心到北極的半徑要多差不多20千米。即使是中子星這樣緻密的天體,如果自轉很快的話(目前觀測到自轉最快的中子星,每秒轉700圈,是地球自轉的6000萬倍),形狀嚴格來說也是橢球形。

最後,我們總結一下:

▽▽▽▽▽

粗略地說,地球是圓的,這是因為萬有引力的作用;更精確一點,因為地球的自轉等作用,地球並非一個正圓,而是中間鼓起、兩極略扁的橢球體;再精確一點,因為地球的引力還不夠強大,所以地球的形狀大體上是橢球,但存在非常豐富的高低起伏,有高山、峽谷、海溝等,是一個豐富多彩的世界。也正因為如此,人類才能在這個星球上繁衍。

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    他說,浩瀚的宇宙,無邊無際,朦朦朧朧的感覺,那就是一個圓。圓的宇宙,圓的空間,圓的地球,圓的人生。說得白一點,就是零的世界。這個零有無限的能量?有無限的智慧?趙榮吉先生分析說,地球在整個宇宙中,它像一個塵埃,一個很小很小的,一個零,我們人類在地球上就更渺小,渺小了,但是雖然渺小,它還是個零啊!
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  • 動物能意識到地球是圓的嗎?
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  • 為啥地球是圓的,而不是方的,那是因為引力的原因嗎
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  • 都知道地球是圓的,但想不到地球會這麼圓,地球到底有多圓呢?
    他們認為世界應該是一個圓的。因為日月星辰的東升西落就像是從大地下面繞了半圈後又來到了大地的上面一樣。一直到了500年前,麥哲倫完成了第一次環球航行,地球是圓的這種觀點才被得到證實。在科學發達的今天,地球是一個球體已經是人人皆知的常識了。然而問題來了,既然地球是一個球體,那麼地球到底有多圓呢?地球有多圓?通過直覺我們會覺得地球肯定不會很圓的。為什麼會這麼認為呢?因為我們覺得地球上有巍峨高聳的山脈,有深達數千米的海洋。
  • 地球是圓的?不少人提出質疑,NASA公布的視頻給出了答案
    地球是什麼形狀呢?這個問題要是擱在古代,相信很多人都毫不猶豫地說出地球是平的。而且依據也很簡單,因為大家腳下踩著的就是一塊平地,而這也就是地球。如果生活在現代的你回到過去,面對別人這樣的說法,即便你認為地球是圓的也無法令人信服。
  • 你都沒離開過地球,憑什麼說地球是圓的?5種現象證明地球是圓的
    地球是圓的是球體,它是太陽系中的一個星球,這是現在最基本的科學知識啊。為什麼這些人就是不相信呢?後來了解到,原來在西方國家還流行著一種「地平說」,認為地球不是一個球體而是平面的。並且「地平說」還有很多支持者。如果你打算跟這些人辯論地球是不是圓的?也許會被這樣懟回來:「你都沒有離開過地球,憑什麼說地球是圓的?
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  • 誰是太陽系中最圓的星球?地球很圓卻沒有月球圓,月球沒有太陽圓
    因為只有在天體變成一個球體之後,它表面的物質受到來自中心的引力才會達到平衡狀態。土星太陽系中的這些星球誰才是最圓的呢?地球是太陽系中最圓的星球嗎?地球的確是一個很圓的星球。地球有多圓呢?地球是一個兩極稍扁赤道略鼓的不規則球體。地球的赤道半徑大約是6378公裡,地球的兩極半徑大約是6357公裡。因此地球的赤道半徑要比兩極半徑多出了21公裡。 這意味著如果把地球縮小到一個籃球大小的話,地球赤道半徑鼓起來的21公裡只有地球平均半徑的3‰。如果將地球縮小到一個籃球大小的話,那麼地球赤道半徑多出來的這21公裡只有0.4毫米。可以說地球要比一個籃球還圓。
  • 地球是圓的?怎麼證明?
    你從心底認為地球是圓的嗎?我想幾乎所有懂點地球科學的人都會給出肯定的回答,但有些人偏偏不。當你說地球是圓的,他會反問你見過嗎,誰知道呢?你拿出相片來給他看,說這是衛星拍攝的,他會反問,你去過太空嗎,這是你拍的嗎?
  • 光之國的叛徒貝利亞,之所以背叛不僅是因為奧特之父,還因為他!
    ,我們當時最為精彩好看的動漫就是由日本「圓谷製作公司」製作出來的科幻劇奧特曼!光之國的叛徒貝利亞,之所以背叛不僅是因為奧特之父,還因為他!貝利亞奧特曼貝利亞是宇宙之中最為邪惡最為強大的奧特曼戰士,其能力還有實力都是很強大的奧特曼戰士,但是貝利亞之所以這麼強大就是因為貝利亞奧特曼在光之國內不斷得訓練,不斷的戰鬥,所以說貝利亞奧特曼才能成為這麼強大的奧特曼戰士,而貝利亞奧特曼之所以在宇宙警備隊之中成為強大的奧特曼戰士,這不僅是因為貝利亞不斷訓練不斷戰鬥的原因!
  • 支持地球平坦說名人越來越多,地圓說真要被顛覆了?
    我想應該是:地球是圓的。自古希臘哲學家2300年前發現這個事實以來,雖然中間經歷了許多認識上的波折,甚至有人因為日心說被燒成了灰,但這個真理到今天仍然達到了它最輝煌的頂峰,地球上幾乎已沒有人不知道地球是圓的。但什麼事情壞就壞在這個「幾乎」上,因為地球上仍然有四百多人不相信地球是個球形,而是一個平坦的碟子,北極在中央,大陸飄落在周圍的海洋中,南極則是最外圍的一堵冰牆。再外面呢?
  • 你們都沒見過整個地球,為什麼說地球是圓的?這3個理由就足夠!
    我們從小接受的教育中,地球是一個球體,而這部分人卻自以為是聲稱地球是一個平面,南極是這個平面的中心。這個看法令我們感到非常驚訝,宇宙中的大部分星體都是圓形或者橢圓狀的,這已經都是常識了,為什麼這些人卻認為地球是一個平面,並且還得到了很多人的支持呢?有人曾經試圖反駁他們的看法,但沒想到被回懟:你們都沒有見過整個地球,為什麼就說地球是圓的?眼見為實。
  • 地球是圓的還是平的?2020年了,外國網友還為這事吵翻天……
    地平論支持者掏出巨款做實驗,反而證明了地球是圓的!」——因為打臉現場過於喜聞樂見,不少媒體紛紛報導了紀錄片裡的烏龍事件。但,如果你以為這只是一則普通的沙雕新聞那就錯了:在全世界,「地平論」有著相當多的支持者,即使是在人類已經邁入21世紀的今天,依然有很多人堅信,地球,就是平的,就是像在鍋裡的那張大餅那麼平。
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    雖然我們現代人都知道地球是圓的,也知道宇宙中大部分天體都是如此,可是在古代,人們卻一直都認為地球是平的,如果你跟他說地球是圓的,他一定會認為你在「胡言亂語」,試想人如果站在圓形上面,怎麼會安然無恙呢?這是因為地球非常大,它的表面積為5.1億平方公裡,而且我們人類的肉眼能夠觀測到的範圍和距離也是十分有限的,所以,將我們每個人都放在地球上,就相當於在510067866平方公裡的範圍上,點了一個點。
  • 地球是圓的?理論家表示這才是地球真正的樣子,人類被騙幾百年!
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