地球的半径是多少(真实地球照片太吓人)

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多远的距离可以看到完整的地球?

地球的表面积大概是51010万平方公里,而我们单独的人类于地球而言不过是沧海一粟。


地球的半径是多少(真实地球照片太吓人)-第1张图片



所以我们站在地球上看到的范围全部都是平的。当我们站在一个非常空旷的位置,比如沙漠、戈壁或者海边时,可以看到天空和大地在远方逐渐连接成了一条线。看起来就像是天空和大地连为了一体。


其实是因为地球是一个球体,因为视线范围看不到的位置都是因为地表向下弯曲。弯曲的地表我们看不到了,而天空和视线里的地表画面重合。所以我们才会有“地表是平的”这样的错觉。


地球的半径是多少(真实地球照片太吓人)-第2张图片



既然我们普通人无法像数学家一样通过计算了解地球是不是圆的,也无法像冒险家一样通过航海了解地球是不是圆的。那我们能否通过自己的双眼,直接来看看地球是不是圆的呢?答案是肯定的,而且生活中的很多现象都能证明地球是圆的


比如,如果我们观海时发现对面行驶来了一艘巨型轮船。那么我们一定会先看到巨轮的顶部,随着它距离我们越来越近,我们才能看到船身和船的全貌。如果地球是平的,那么不论轮船从什么方向向着我们驶来,在我们的视野里它都应该是完整的船身同时出现。


地球的半径是多少(真实地球照片太吓人)-第3张图片



我们无法观测到地球是圆的是因为人类太过渺小。那么我们离地球远点是不是就能看到它的全貌?比如我们每个人都知道“近大远小”的道理,如果我们站在一座高楼下无法看到顶层,那么我们就会后退几步扩大视野范围。同理,如果我们和地球保持一定距离,就能直接通过肉眼看到“地球是圆的”。那么这个距离需要多远呢?


地球的半径是多少(真实地球照片太吓人)-第4张图片



在一个非常规整的球体上,观察的高度越高,能够看到的范围越大。这个观察变化可以用公式d^2=(R h)^2-h^2来表示。其中,d表示了可以到达的范围距离,r表示为地球的半径,h则表示了观测高度。




我们如果把地球看作是一个非常圆润的球体,把它的半径看作是6371千米,那么不同的观测数值就会计算出不同的观测范围。当观测范围达到了一个圆形边界的时候,这时候观测高度就可以视为我们能够看到“地球是圆的”所需要的距离


根据这个公式,我们可以计算出。假如我们站在一个1千米高的山顶,可以观测到113千米的范围。假如我们在10千米的高度,就可以看到341千米的范围。此时,我们看到的地球面积只占地球表面积的1.7%。




根据奥地利的一名极限跳伞运动员拍摄的照片,我们可以看出,在距离地面21.8千米的高空,我们拍摄到的地球画面依然不是完整的圆形。但此时,俯瞰地球的边缘依然可以看到地球的边缘呈圆弧状。


目前,人类发射的围绕地球旋转的卫星距离地球400千米,从卫星上拍摄地球照片可以显示出2292千米的范围。也就是地球11%的表面积。值得一提的是。照相机可以容纳的画面大小取决于它是全幅相机还是半幅相机,而人类的双眼视角却可以直接涵盖188度的范围。也就是说,人类肉眼观看的范围要比照相机拍摄的范围更广。




我国的风云四号卫星曾在2017年,于36000千米的高空拍摄了一张地球的照片。照片可以清楚地看到地球是个圆形的。照片画面里的地球被蓝色的海洋大面积覆盖,斑驳的黄色和绿色是人类生存的陆地,飘逸灵动的雪白色是云层和大气。但此时,我们也只是看到了地球45%的表面。


在距离地球38万千米的月球,我们同样能够看到地球的存在。1968年,阿波罗8号顺利执行了人类历史上首次绕月飞行的任务,此时,该计划在执行过程中,拍下了“月球眼里地球的样子”。


在距离地球38万千米的月球遥望地球时,地球在漆黑的宇宙中像一颗小巧精致的玻璃珠,蓝白相间的颜色蕴藏着无尽的生机和活力。而此时,我们能够看到的面积仅占地球面积的49.5%。




不过,我们不需要追求在多遥远的距离。根据公式,如果我们想要通过拉开一定距离观测到地球的圆形边界,需要在距离地面1100千米的高空,才能完整地看到“地球是圆的”。


人类最早如何发现地球是圆的?

公元前六世纪诞生了一位伟大的数学家,这位古希腊数学家的名字叫做毕达哥拉斯。他认为地球体是最完美的几何体,所以地球是球体的。之后他提出了太阳、月亮和星星都在做周而复始的圆周运动。他认为,地球在运行着一个环形轨迹,而轨迹的对面是和地球质量相近的“对地星”。所以地球和“对地星”就像天平的两端,保持了一个平稳的运行状态。




之后,古希腊哲学家柏拉图又提出了另一种观点。他认为,整个宇宙都是一个圆球,整个宇宙都是不断运动的。在宇宙当中,所有的天体物质都在做圆周运动。他推测,因为圆周运动不需要外力推动,而且可以周而复始




柏拉图的思想很明显影响到了自己的徒弟亚里士多德。2000多年前,古希腊哲学家亚里士多德就在自己的著作《论天》中记载,通过观察天上的星辰变化,就能得出地球是圆的。而且这个“圆”对于宇宙万物来说并不大,因为稍微移动一下我们观察星辰的位置,就能发现我们的视线范围发生了巨大的变化。




之后,古希腊数学家埃拉托斯特尼,在公元前3世纪测算出了地球的周长。埃拉托斯特尼在夏至的时候,来到了阿斯旺城观察井水中的太阳倒影。借助同一时刻阿斯旺北方亚历山大港的影子长度的数据,以及阿斯旺和亚历山大港的间隔距离,测算出地球的周长在39690~46620千米之间。


埃拉托斯特尼测算方法




现代科学研究测量出地球的周长大约为40008千米,这一数据正好在埃拉托斯特尼的测算范围之内。


不过,不论是毕达哥拉斯、柏拉图还是亚里士多德或埃拉托斯特尼,他们都只是通过大脑推演或者数学计算得出了“地球是圆的”这个结论。真正通过实际行动证明“地球是圆的”的人是麦哲伦。




葡萄牙籍探险家费南多·德·麦哲伦坚信地球是圆的,并在33岁的时候向国王请求组织船队开展环球航行。但是葡萄牙国王安于现状,不想拨付经费给麦哲伦,所以拒绝了麦哲伦的请求。1518年,西班牙国王答应支持麦哲伦进行环球航行。次年,麦哲伦带领了270人,驾驶着5条巨轮从塞维利亚港出发开始环球航行。




麦哲伦先是带领船队横渡大西洋,并且在途中躲避了阻止他远航的葡萄牙追兵。航海了一年后终于来到了南美洲。


由于此时天气非常寒冷,食物也出现了紧缺现象,所以航海队伍出现了叛乱。但是麦哲伦通过自己的智慧和勇气解决了叛乱的人。之后,麦哲伦押着骗来的两名南美洲原住民“大脚人”继续航海。从1520年8月起,麦哲伦带领船队穿越了美洲,进入了大洋洲。




直到1521年3月,麦哲伦带领的船队抵达了菲律宾霍蒙洪岛。船员有马来西亚籍贯的奴隶听出了这座岛屿的人说着马来西亚的语言。所以大家发现从塞维利亚港一路向西也能抵达马来西亚附近。之后麦哲伦在航海过程中和某岛原住民发生冲突导致死亡,其余船员继续按原计划行驶,终于在1522年完成环球航行。麦哲伦的这次远航直接证明地球是圆的




地球是平的?

尽管这么早以前麦哲伦就通过航海证明了地球是圆的,但是直到现在还有人坚称地球是平的。信奉“地球是平的”的人甚至还有一个组织,这个组织叫做地平说学会,也叫做国际地平说学会




地平说协会最早由英国的赛缪尔·申顿在1956年建立。之后查尔斯·K·约翰逊继任为领导人,继续宣扬地平说。在他的宣扬下,该组织人数一度达到了3000多人。后来,查尔斯·K·约翰逊去世,新的领导人丹尼尔·申顿在网络建立了讨论组,再次让组织地平说活跃在了大众面前。




该组织认为,地球的形状不是球体,而是圆盘地球的中心就是北极,而南极冰川就是盘子的边缘。因为有了南极冰川的阻挡,大海的水才没有流出去。月球和太阳则像是照明灯,会通过闪烁的方式为地球提供照明。




以我们现代普及的科学知识来看,地平学说的想法显然很荒谬他们的错误认知其实是一种习得性偏见。希望未来人类可以克服各种技术难题,让每个人都能有机会遨游太空。到那个时候,我们不需要用各种理论来说服信奉地平学说的人,只需要拿一张航天机票告诉他,想知道地球是不是圆的,自己去太空看看就知道了。


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