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      如何證明地球是圓的
      2024-01-15 14:06:20

      //如何證明地球是圓的//

          古代各個民族對我們所生存的地球的認識都是不一樣的。中國古人認為天圓地方,古埃及人認為地球就是個盤子,漂浮在海洋之上,古印度的想象更加光怪陸離,他們認為地球是馱在大象背上的。
       


          那么,誰是第一個提出地球是圓的人呢?

          生活于公元前6世紀的古希臘數學家畢達哥拉斯(Pythagoras)從球形是最完美幾何體的觀點出發,認為大地是球形的。另外,畢達哥拉斯還制定了天體圓周運動的數學法則,提出了太陽、月亮和行星做圓周運動的思想。地球沿著一個球面圍繞著空間一個固定點處的“中央火”轉動,另一側有一個“對地星”與之平衡。這種思想對后世的哥白尼的“日心說”理論有著重要的影響。

          畢達哥拉斯在公元前6世紀就提出了大地是圓球形的這種觀點,并提出了相應的猜想和推理,這無疑是空前絕后的。但是畢達哥拉斯只是提出了這種觀點,并沒有給出強烈的依據來讓所有人都接受它,而這個過程其實非常長。 
       


          畢達哥拉斯之后,演繹推理大師柏拉圖進一步完善了大地球形說的觀點,他認為對稱的形式是完美的屬性之一,人類所居住的地方也應該是對稱的,上下對稱,左右對稱,各種對稱,只能是球形了。

          真正對“球形大地說”從科學上給出有力證明的是古希臘最博學的人亞里士多德,他通過許多自己的觀測和發現證明了這一點。比如越往北走,就會看到北極星離地面最高,越往南走,就會看到北極星離地面最低,如果地面是平的,就不會有這種情況。 
       


          在此之后,古希臘的諸多學者在亞里士多德的基礎上對地球進行了各種數據上的測量,托勒密的《地理學指南》更是震驚世界。

          即使是這樣,讓一個普通人從他平時所生活的環境中推理出地球是圓的這種觀點還是比較難的。直到15世紀初,麥哲倫完成了從兩個不同方向進行的環球航行時,才真正以實踐證明了大地球形說的正確?,F代衛星的發射和航空事業的發展進一步證實了地球是圓的。 

          然而,即便人類花了這么多年驗證過無數遍的,還是有這么一群人,他們堅信地球長這樣:
       

          我們姑且稱之為“現代地平說運動”(modern flat earth movement),“地平者”們堅信,地球是球體是一個驚天謊言,它應該平得像張大煎餅,現代地平說運動的祖師爺是一個叫Samuel Rowbotham的英國作家,現代地平說的思想大部分是從他身上傳出來的。他所著的書《天文學探究:地球不是球體》(Zetetic Astronomy: Earth Not a Globe)的書是現代地平論者的“圣經”,Rowbotham認為,地球應該長得像一個很平很扁的碗,陸地和海洋都“盛”在這個碗里,在這個平碗的中心位置,是北極,其他所有大陸都圍繞著它,而南極則不是一個大陸,而是一堵164英尺高的冰墻,在平碗的最外面一圈,相當于是碗沿。南極冰墻的存在是為了防止海水流出去。
       

          但是這種假設有很多事情說不通,比如為什么同一時間有的地方是黑夜,有的地方是白天呢?地平者認為,太陽和月亮一樣大,并且它們到地球的距離也是一樣的,并且根本不是科學家聲稱的1.49億公里,而是只有4000公里!所以這個長得和月亮一樣小的太陽,在地球上照射時的樣子是這樣的:
       

      (太陽就像一個手電筒,只有在它之下的區域才能被照亮,沒被照到的地方就是黑夜)

          按照這種腦洞,四季變化也能這么解釋:太陽在藍色大餅上的盤旋半徑,是會隨著時間的變化而變化的。他在書里設計出這么一張圖,最中心的亮黃色圈是太陽在夏至日的運行路線,中間是太陽在晝夜平分點(也就是春分和秋分時)的路線,最外面是冬至日的運行路線。


          至于萬有引力,現代地平論者根本不相信萬有引力,“重力”這個概念根本不存在。那么物體為什么會往下掉?“因為物體就是會往下掉。”地平說學會官網上如此寫道。甚至在他們學派內部,還衍生出了“有罩派”和“無罩派”,有罩派們相信有一個像玻璃罩的東西將地球上的大氣全部罩住,不讓其散發出去。

          到現在,“地平說”已經發展成一個不可證偽的東西。任何人們給出的科學證據,都會被地平論者認為是虛假的,政府和科學家聯手蒙騙民眾長達500年。NASA是一個騙納稅人錢的組織,所有的照片都是p的。重力學等科學理論都是偽造的概念。哪怕是有人在高空飛機上看到地球弧線,學會也說,連所有飛機的窗玻璃都是經過處理的,故意制造視覺錯覺。

          “所有證明地球是球形的信息,都是完全不認識的人做了我們完全不知道的實驗得出的。我們為什么要相信別人告訴我們的一切?”學會官網上說。
          關于地平說還有很多假說言論,對這方面感興趣的讀者可以自行了解有關“國際地平說學會”(international flat earth society)的網站。
       

          這似乎徹頭徹尾是個謬論,一群陰謀論者的狂歡而已,但這也引發了我們的思考。地平論支持者,凱爾特人后衛,凱里·歐文在一次電視采訪中說到,“我不是支持地平說,只是想要人們有不同看法。”
       

          那么,在沒有親眼見過確鑿證據的情況下,我們為什么相信多數人說的“事實”就是真的事實。如果我們沒有見過確鑿的證據,如何證明多數人宣稱的“事實”是真的事實呢?這涉及到一個概念——習得性偏見,人們傾向于相信“反復聽到的事情”,并堅信不疑。這是深刻根植在人類基因中的認知方式。本質上是將“認知”的成本轉嫁給他人,而自己只需要根據這些習得性的“偏見”來做出判斷,這是一個兼顧了“效率”和“準確性”的做法。所以,其實學者式的思考方式本質上“反人類”,這就是理性思維出現得那么晚的原因之一。我們沒有那么多奢侈的時間去“證明每一個常識”。更何況,不斷質疑的成本太高了。

          我們需要更多的想法和想象力,這是人類的最大優勢之一。我們也需要使用理性思維去客觀認知事物,看清事物本質。

          如果沒有衛星和航空器等高科技手段,只在地球表面使用“低科技”,我們如何證明地球是圓的呢?

      【環球航行】

          1519-1521 年,麥哲倫率領的一支船隊完成了人類歷史上第一次環球旅行,這是地球是個球的有力證據。但問題是,這真的能證明地球是個球嗎?舉個例子,一只螞蟻在一個巨大的物體上面朝一個方向爬行,一段時間后回到了原點,這樣我們就能證明螞蟻是在一個球上爬行嗎?

          這涉及到拓撲學的知識,我們暫且不討論“莫比烏斯環”這種高級的東西,螞蟻所爬行的物體,也可能是下面這玩意,并且有兩種路線能實現回到原點。


      【遠觀航船】

          當一艘船駛向地平線時,它不會變得越來越小,直到它不再可見為止。相反,船體似乎先下沉到地平線以下,然后是桅桿。當船只從海上返回時,順序相反:首先是桅桿,然后是船體,從地平線上升起。

          這種方法有漏洞嗎?是有的,如果地球具有一個奇特的形狀,它在不同地點的引力方向和大小也會有出人意料的變化,比如說如果地球是一個平面,只有住在平面中心的人才會感覺到引力垂直指向地面,其他地區的引力是傾斜的。

          這樣液體的海洋總是會適應引力的方向來改變自己的形狀,因此海水會聚集在平面的中心,形成一個類似冠狀的形狀。

          因此,在海上觀察從遠方駛來的帆船只能證明海洋表面是彎曲的。
      【棍棒和陰影】
       

          太陽光線(黃亮線)照射在兩根間隔一定距離的棍子(白線)上,如果地球是平的,兩根棍子產生的陰影是相同的長度,如果地球是個球,棍子投下的影子長度會不一樣,埃拉托色尼(公元前276-194年)利用這個原理相當準確地計算了地球的周長。

          然而事實真的是這樣嗎?我們設想一個極端的例子,如果地球是平的,一根棍子豎在太陽正下方,太陽底下的棍子是沒有影子的,而遠處的棍子能產生影子,因此這種方法也是不可靠的。
      【觀星】

          這一觀察最初由亞里士多德(公元前384-322年)提出的,他說:“從埃及和塞浦路斯看得到的星星,在北方地區看不到。”這種現象只有人類從圓形表面觀察恒星時才能得到解釋。

      【登高觀樹】

          因此我們還能用類似的方法,如下圖,如果地球是圓的,高處的人能看到樹的更多細節。

       

      【月食】

          亞里士多德(他對地球的球形性質做了大量的觀察)注意到,在月蝕期間(當地球的軌道將它直接放在太陽和月球之間,在此過程中產生了陰影),月球表面的陰影是圓的。這個陰影是行星的,它是關于地球球形形狀的一個很好的線索。

          上面是月食的連續視圖。你可以看到地球的影子掠過月球表面,而影子的形狀是彎曲的,因為地球是球形的。由于地球是旋轉的(“傅科擺”實驗是一個明確的證明),它在每一次月食中產生的一致的橢圓陰影證明地球不僅是圓的,而且絕對完全是球形的。
      【類比行星】

          地球和其他行星不同,這是事實。畢竟,我們有生命,我們還沒有發現任何其他有生命的行星。然而,所有的行星都有某些特性,如果所有的行星都表現出某種特性,或者表現出某種一樣的特性(特別是這些行星在不同的地方或者是在不同的環境下被創造出來),那么我們的行星就是相同的,這是很有道理的。

          換句話說:如果有那么多在不同地點、不同環境下被創造出來的行星顯示出相同的性質,那么我們自己的行星很可能也具有相同的性質。我們所有的觀察都表明其他行星是球形的(既然我們知道它們是如何被創造出來的,那么很明顯它們為什么會形成這種形狀)。除非我們有一個很好的理由去思考其他可能性(但是我們真的沒有其他理由),我們的星球很可能是一樣的。

          1610年,伽利略觀察到木星的衛星圍繞它旋轉。他把它們描述成圍繞一個更大的行星運行的小行星——這一描述(和觀察)讓教會很難接受,因為它挑戰了一個地球中心模型,在這個模型中,所有的東西都應該圍繞地球旋轉。這一觀測結果還表明,行星(木星、海王星和后來的金星也被觀測到)都是球形的,而且都繞著太陽公轉。

          一個平坦的行星(我們的或任何其他的行星)將是如此不可思議的觀測結果,以至于它將幾乎與我們所知道的所有行星的形成和行為相違背。它不僅會改變我們所知道的關于行星形成的一切,還會改變恒星形成的一切(我們的太陽必須有完全不同的行為才能適應平坦地球理論),以及我們所知道的太空速度和運動(比如行星的軌道和重力的影響)。簡而言之,我們不只是在懷疑我們的地球是球形的。

      轉自:https://zhuanlan.zhihu.com/p/94716732




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