人類對地球形狀認(rèn)識過程

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1、人類對地球形狀的認(rèn)識大致經(jīng)歷了這樣一個(gè)過程:古時(shí)候的人,由于活動(dòng)的范圍很小,只看到自己生活地區(qū)的一小塊地方,因此單憑直覺,就產(chǎn)生了種種有關(guān)"天圓地方"的說法.例如,我國早在兩千多年前的周代,就有"天圓如張蓋,地方如棋局(棋盤)"的蓋天說.古代埃及人認(rèn)識,天像一塊穹窿形的天花板,地像一個(gè)方盒.俄羅斯人則認(rèn)為,大地像一塊盾牌,由三條巨鯨用背馱著,漂游在茫茫的海洋里.印度人也有類似的傳說,不過他們認(rèn)為馱著這塊大地的,不是巨鯨,而是站在海龜背上的三頭大象.大象動(dòng)一動(dòng),便引起地震地球的形狀與大小著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,

2、人類活動(dòng)范圍的擴(kuò)大和各種知識的積累,人們逐漸認(rèn)識到,大地在大范圍內(nèi)不可能是平坦的,而應(yīng)該是彎曲呈弧形的.因?yàn)樵诤＿吙措x岸的船,先是船身隱沒,然后才是桅帆.在陸地上旅行的人,如果向北走去,一些星星就會在南方的地平線上消失,另外一些星星卻在北方的地平線上出現(xiàn).如果向南走去,情況就相反.這些現(xiàn)象,只有大地是弧形的才好解釋.古希臘著名的科學(xué)家,哲學(xué)家亞里士多德才第一次對大地是球形作出了論證.他觀察天象,從月食時(shí)地球在月球上的投影等現(xiàn)象中,推斷大地的形狀為球形.當(dāng)時(shí),一些持反對意見的人便提出:如果大地真是圓球狀的

3、,為什么住在地球另一端的人,沒有掉向下面的空中呢那時(shí)候,由于人們還不懂得有地心引力,要回答這個(gè)問題是很難的.15,16世紀(jì)的地理大發(fā)現(xiàn),特別是1519-1521年,麥哲倫率領(lǐng)的一支船隊(duì),環(huán)繞地球航行一周成功,這為大地是球形提供了有力的證據(jù).明朝末年,西方傳教士利瑪竇,湯若望等來到我國,介紹了天文,地理,數(shù)學(xué)等科學(xué)知識,我國才出現(xiàn)"地球"這個(gè)譯名隨著測量技術(shù)的不斷進(jìn)步,特別是人造地球衛(wèi)星的利用,現(xiàn)在測得的地球赤道半徑為6378千米,極半徑為6356千米,兩者相差為21千米,赤道周長4萬千米.如果我們把這個(gè)

4、龐大的地球,縮小制成一個(gè)直徑1米的地球儀,赤道半徑只比極半徑長1毫米多,這點(diǎn)微小差別,在地球儀上是表示不出來的,所以我們使用的地球儀都還是正圓形的.簡單說：天圓地方天圓如張蓋,地方如棋局大地不是平的麥哲倫環(huán)球航行，地球是圓的人造地球衛(wèi)星照片，地球是球體古時(shí)候人們認(rèn)為天圓地方后來人們又認(rèn)為大地彎曲呈弧形公元前500年前后畢達(dá)哥拉斯設(shè)想大地是球形約100年后亞里士多德通過月食推斷大地是球形我國東漢年間張衡提出“地如雞中黃”15—16世紀(jì)麥哲倫通過環(huán)球航行證實(shí)大地是球形17世紀(jì)牛頓推斷地球?yàn)楸馇蝮w卡西尼認(rèn)為地

5、球是個(gè)長球體18世紀(jì)法國科學(xué)家測量出地球?yàn)楸馇蝮w現(xiàn)在赤道半徑為6378140米，極半徑6356755米，扁率為1/298.2人類在長期生產(chǎn)實(shí)踐中，對于地球形狀的認(rèn)識經(jīng)歷了反復(fù)曲折的過程。當(dāng)初人們確認(rèn)地球的形狀為圓球形，這是一個(gè)認(rèn)識上的進(jìn)步，有人比喻為第一級近似。到18?世紀(jì)末，人們普遍認(rèn)識到地球?yàn)闃O軸方向扁縮的橢球，這是第二級近似。為了數(shù)學(xué)上計(jì)算方便，來代表地球的形狀。所謂旋轉(zhuǎn)橢球體是將一個(gè)橢圓以它的短軸為軸旋轉(zhuǎn)而成的球體。地球因自轉(zhuǎn)而變扁，這符合邏輯和事實(shí)，但地球不是流體，所以旋轉(zhuǎn)橢球體的光滑表面并不

6、完全和地球真實(shí)形狀一致。地球表面有大陸和海洋，地勢有高有低，其形狀是非常不規(guī)則的。后來通過重力測量采用“大地水準(zhǔn)體”（Geoid）這個(gè)概念來代表地球的形狀，這是第三級近似?！　〈蟮厮疁?zhǔn)體是指由平均海面所封閉的球體形狀。海面上的重力位各處都是相等的，即海面在重力作用下是一個(gè)等位面，把這個(gè)等位面延伸通過大陸，就形成一個(gè)封閉曲面，這個(gè)曲面叫大地水準(zhǔn)面。由于地球表面有71％為海洋所占據(jù)，所以在一定程度上講，大地水準(zhǔn)面代表了地球的形狀，而且這個(gè)面是一個(gè)實(shí)際存在的面。但它仍然是介于旋轉(zhuǎn)橢球體和地球真實(shí)形狀之間的一個(gè)

7、中間形態(tài)。　　近年來，由于人造衛(wèi)星等空間技術(shù)的發(fā)展，大大地推動(dòng)了關(guān)于地球形狀的深入研究，取得了一些新的數(shù)據(jù)。概括說來，有以下幾個(gè)方面的認(rèn)識：　　　　(1)大地水準(zhǔn)面不是一個(gè)穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)橢球面，而是有地方隆起，有地方凹陷，相差可達(dá)100m以上;　　　　(2)地球赤道橫截面不是正圓形，而是近似橢圓形，長軸指向西經(jīng)20°和東經(jīng)160°方向，長短軸之差為430m;　　　　(3)赤道面不是地球的對稱面，從包含南北極的垂直于赤道平面的縱剖面來看，其形狀與標(biāo)準(zhǔn)橢球體相比較，位于南極的南極大陸比基準(zhǔn)面凹進(jìn)24m；而位于北

8、極的沒有大陸的北冰洋卻高出基準(zhǔn)面14m。同時(shí)，從赤道到南緯60°之間高出基準(zhǔn)面，而從赤道到北緯45°之間低于基準(zhǔn)面。用夸大了的比例尺來看，這一形狀是一個(gè)近似“梨”的形狀。這一認(rèn)識是到目前為止對于地球認(rèn)識的一個(gè)新階段。這種認(rèn)識說明地球的形狀及反映這種形狀的內(nèi)部物質(zhì)狀態(tài)還未達(dá)到穩(wěn)定平衡狀態(tài)。當(dāng)然，今后衛(wèi)星測量還必須結(jié)合大地測量、重力測量和天文測量等綜合手段，才能獲得進(jìn)一步精確的數(shù)據(jù)。人類對地球形狀認(rèn)識趣談山東鄆城第一中學(xué)地理組劉海榮現(xiàn)在人們對地