音頻科普:地球?qū)嶋H上并不是完美的球形!
發(fā)布時(shí)間:2021-01-21
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音頻科普:地球?qū)嶋H上并不是完美的球形!

在2000多年前,古希臘人推測(cè)出大地是球形,還計(jì)算出地球的大小。

從太空拍攝的地球照片,看上去地球也是一個(gè)美麗的藍(lán)色圓球。

美國(guó)宇航員第一次從太空中親眼看到地球時(shí),也十分激動(dòng)地說(shuō):藍(lán)色圓球。

但實(shí)際上,地球不是完美的球形。

一般認(rèn)為,法國(guó)著名哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家笛卡爾(René Descartes,1596年3月31日-1650年2月11日)最早指出了地球不是完美球形。他認(rèn)為地球可能像豎起來(lái)的雞蛋,兩極方向長(zhǎng),赤道方向小的橢圓。笛卡爾是西方近代哲學(xué)奠基人之一。他的哲學(xué)與數(shù)學(xué)思想對(duì)歷史的影響是深遠(yuǎn)的。人們?cè)谒哪贡峡滔铝诉@樣一句話:“笛卡兒,歐洲文藝復(fù)興以來(lái),第一個(gè)為人類爭(zhēng)取并保證理性權(quán)利的人?!?/p>

法國(guó)巴黎天文臺(tái)第一任臺(tái)長(zhǎng),G.D.卡西尼(Giovanni Domenico Cassini(1625~1712)),通過(guò)在巴黎周圍測(cè)量,也得出地球呈豎長(zhǎng)的橢球形。他做出了許多重要發(fā)現(xiàn),其中很著名的是發(fā)現(xiàn)土星光環(huán)中間有裂縫,后來(lái)被命名為卡西尼縫。他也被稱為卡西尼一世,從他開(kāi)始,一直到他的曾孫,一直領(lǐng)導(dǎo)巴黎天文臺(tái)。從1669年一直到1794年,祖孫四代領(lǐng)導(dǎo)法國(guó)巴黎天文臺(tái)125年,使卡西尼家族成為世界天文學(xué)史上著名的天文家族。

但是,英國(guó)科學(xué)家牛頓(Newton)不同意地球是豎長(zhǎng)的橢球形的說(shuō)法,他不是通過(guò)實(shí)際測(cè)量,而是通過(guò)理論推測(cè)。他在1687年7月5日發(fā)表的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》(Philosophiae Naturalis?Principia?Mathematica)一書(shū)中,提出了萬(wàn)有引力定律。根據(jù)萬(wàn)有引力定律,一切物體都有引力。如果地球不自轉(zhuǎn),那么它自身的引力,會(huì)將自身物質(zhì)都吸引到距離中心最近的地方,使整個(gè)地球成為完美的球形。但是,地球時(shí)刻圍繞自轉(zhuǎn)軸快速自轉(zhuǎn),使得赤道部分的一些引力被抵消掉,赤道部分會(huì)突出,而兩極部分會(huì)扁平,整個(gè)地球最終成為一個(gè)赤道略鼓,兩極略扁的橢球體。

G.D.卡西尼和牛頓兩個(gè)著名人物關(guān)于地球形狀的爭(zhēng)論,一直持續(xù)了好幾年,直到他們?nèi)ナ篮螅▏?guó)人和英國(guó)人還在繼續(xù)爭(zhēng)論地球的形狀到底是豎長(zhǎng)的還是扁平的橢圓。最后發(fā)現(xiàn)解決爭(zhēng)論的唯一辦法就是到實(shí)際地點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。

法國(guó)科學(xué)院派出兩支測(cè)量隊(duì),一支在1735年,到距離赤道很近的地方,當(dāng)時(shí)的秘魯(Peru),原計(jì)劃用3年時(shí)間,半年去,2年測(cè)量,半年回來(lái)。但是,誰(shuí)都沒(méi)想到,他們被困在那里將近10年,有些人40年后才回來(lái),有些人,永遠(yuǎn)也沒(méi)能回來(lái),2011年出版的《測(cè)量地球》(Measure the Earth),專門講述他們的故事。另外一支,在1736年到距離北極很近的拉普蘭(Lapland),今天芬蘭境內(nèi),18個(gè)月就完成測(cè)量返回法國(guó)。

測(cè)量結(jié)果,牛頓的預(yù)測(cè)是對(duì)的。

地球平均半徑約為6370千米,但赤道部分的半徑要比兩極的半徑長(zhǎng)約21千米??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),地球赤道半徑還在不斷擴(kuò)大,大約每10年增加7毫米。

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