10 种方法告诉你地球是圆的

Moriel Schottlender 是维基媒体基金会的一名软件工程师。本文最初于 2008 年发表在她的 Smarter Than That 博客上，后经《大众科学》杂志略作编辑。

人类早在几千年前就知道地球不是平的，我一直想展示更多证明地球是圆的方法。我对此有一些想法，但当“坏天文学家”菲尔·普莱特 (Phil Plait) 撰写有关“地平说学会”的文章时，我得到了一个有趣的激励。他声称甚至费心反驳“地平说学会”都是荒谬的——我倾向于同意。但我们人类智力追求的历史是重要而有趣的。您无需谴责所有科学和知识并相信阴谋论，即可享受有关人类探索太空的一些历史事实。

我们继续讨论十大明确、绝对、积极地证明地球不是平的方法。

1. 检查月球上的阴影

如今，人类已经非常肯定地认识到，月亮不是一块奶酪，也不是一个爱玩的神，伴随月亮而来的现象（从月相变化到月食）也得到了很好的解释。然而，这对古希腊人来说是一个谜，在他们寻求知识的过程中，他们得出了一些有见地的观察结果，帮助人类弄清楚了我们星球的形状。

亚里士多德（他对地球的球形性质进行了大量观察）注意到，在月食期间（地球轨道直接位于太阳和月亮之间，从而产生阴影），卫星表面的轮廓是圆形的。这个阴影就是行星的阴影，这是地球是圆形的一个很好的证据。

由于地球在旋转（如果您有疑问，请参考“傅科摆”实验以获得确切证据），每次月食时地球都会产生一致的椭圆形阴影，这证明地球不仅是圆的，而且是球形的——绝对、彻底、毫无疑问不是平的。

2. 跟踪地平线上的船只

如果您最近去过港口附近，或者只是漫步在海滩上，茫然地凝视着地平线，您可能会注意到一个非常有趣的现象：如果世界是平的，那么接近的船只并不只是“出现”在地平线之外，而是似乎是从海底冒出来的。

但是，你说，当船只接近我们的视线时，它们不会沉入水中并再次浮出水面（加勒比海盗除外，但我们在此假设这是一部虚构的电影系列）。船只看起来就像“从波浪中浮出水面”是因为世界不是平的：它是圆的。

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想象一下，一只蚂蚁沿着橙子的表面行走，进入你的视野。如果你“正面”看橙子，你会看到蚂蚁的身体由于橙子的曲率而从“地平线”慢慢升起。如果你做这个实验，让蚂蚁沿着一条长路而不是圆形物体接近，效果就会改变：蚂蚁会慢慢“实体化”到视野中（取决于你的视力有多敏锐）。

3.仰望星空

这一观察最初是由亚里士多德（公元前 384-322 年）提出的，他根据远离赤道时看到的不同星座来判断地球是圆的。

从埃及旅行归来后，亚里士多德写道：“在埃及和塞浦路斯可以看到一些星星，但在北方地区却看不到。”亚里士多德继续说道，这种现象只有当人类从圆形表面观察星星时才能得到解释，他声称地球的球体“并不大，否则如此微小的位置变化的影响不会很快显现出来。”

离赤道越远，“已知”的星座就越靠近地平线，被不同的星星取代。如果地球是平的，这种情况就不会发生：

4. 进行粘连测试

如果你把一根棍子插在（粘性）地面上，它就会产生影子。影子会随着时间的流逝而移动（这是古代影子钟的原理）。如果世界是平的，那么两根棍子在不同的位置会产生相同的影子。

但事实并非如此。这又是因为地球是圆的，而不是平的。

埃拉托色尼 (公元前 276-194 年) 利用这一原理相当准确地计算出了地球的周长。要查看这一演示，请参阅我关于埃拉托色尼和地球周长的实验视频。

5. 爬山

你站在平坦的高原上，向地平线望去。你眯着眼睛，然后拿出你最喜欢的双筒望远镜，用眼睛（借助双筒望远镜的镜片）凝视着眼前的风景。

接下来，爬上最近的树——越高越好，但要小心不要摔倒双筒望远镜并摔坏镜片。然后再看一眼，睁大眼睛，透过双筒望远镜凝视地平线。

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爬得越高，看得越远。通常，我们倾向于将此与地球上的障碍物联系起来——比如，在地面上有房屋或其他树木遮挡我们的视线，而向上爬时视野更清晰——但这并不是真正的原因。即使你站在一片完全空旷的高原上，你和地平线之间没有任何障碍物，从更高的高度看得比在地面上远得多。

这种现象也是由地球曲率引起的，如果地球是平的，就不会发生：

6. 乘坐飞机

如果你曾经出国旅行，特别是长途旅行，你可能会注意到有关飞机和地球的两个有趣的事实：

• 飞机可以长时间沿直线飞行，不会偏离任何边缘。它们还可以不停地绕地球飞行。
• 如果你在跨大西洋航班上向窗外望去，大多数时候，你都能在地平线上看到地球的曲率。以前在协和式飞机上可以看到地球曲率的最佳视图，但那架飞机早已不复存在。我迫不及待地想看看维珍银河新飞机上的照片——地平线看起来应该是绝对弯曲的，就像从远处看一样。

7. 探索其他行星

地球与其他行星不同，这是事实。毕竟，我们有生命，但我们还没有发现其他有生命的行星（目前还没有）。然而，所有行星都具有某些特征，如果所有行星都以某种方式运行，或表现出某些特征（特别是如果这些行星位于不同位置或在不同环境下形成），那么可以合理地假设我们的星球是一样的。

换句话说：如果这么多在不同地点和不同环境下诞生的行星都具有相同的特性，那么我们自己的行星很可能也具有相同的特性。我们所有的观察都表明其他行星是球形的（而且由于我们知道它们是如何形成的，因此它们为什么会呈现这种形状也是显而易见的）。除非我们有充分的理由认为不是这样（而我们没有），否则我们的行星很可能也是球形的。

1610 年，伽利略·伽利莱观察到木星的卫星围绕木星旋转。他将它们描述为围绕较大行星旋转的小行星——这一描述（和观察）令教会难以接受，因为它挑战了地心说，即所有事物都应围绕地球旋转。这一观察还表明，行星（木星、海王星，后来也观察到金星）都是球形的，都围绕太阳旋转。

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发现一颗平坦的行星（无论是我们的行星还是其他行星）将是一个令人难以置信的发现，它几乎违背了我们对行星形成和行为方式的所有认知。它不仅会改变我们对行星形成的所有认知，还会改变我们对恒星形成的所有认知（我们的太阳必须表现出完全不同的行为才能适应地球平坦理论）以及我们对太空中速度和运动的认知（例如行星的轨道和引力的影响）。简而言之，我们不仅仅是怀疑我们的星球是球形的。我们知道这一点。

8.考虑时区的存在

写下这些文字的那一刻，纽约时间是中午 12 点，太阳高悬天空（尽管目前云层覆盖，很难看到）。北京时间是凌晨 12 点，午夜，太阳却不见踪影。澳大利亚阿德莱德时间是凌晨 1 点半，比北京时间早了 13 个多小时。那里，日落早已消逝 — — 太阳很快就会再次升起，迎接新的一天的开始。

这只有在地球是圆的、绕着自己的轴旋转的情况下才能得到解释。在某个时刻，当太阳照射到地球的某一部分时，另一侧就会变暗，反之亦然。这就允许了时差和时区的存在，特别是那些大于 12 小时的时差。

关于时区、太阳和地球的另一点：如果太阳是一盏“聚光灯”（方向性很强，光线只照射在特定位置），而地球是平的，那么即使太阳没有照在我们头顶，我们也能看到太阳（如下图所示）。同样，即使你（观众）坐在黑暗中，你也能看到剧院舞台上聚光灯发出的光。只有当地球是球形时，才能创建两个截然不同的时区，其中一个时区完全黑暗，而另一个时区有光亮。

9. 感受重力

关于质量有一个有趣的事实：质量会吸引物体。两个物体之间的吸引力（重力）取决于它们的质量和它们之间的距离。简单地说，重力会将物体拉向重心。要找到重心，你必须检查物体。

考虑一个球体。由于球体具有一致的形状，因此无论您站在球体上的哪个位置，您脚下的球体大小都完全相同。（想象一只蚂蚁在水晶球上行走。从昆虫的角度来看，唯一的运动迹象是蚂蚁在移动它的脚——表面的形状根本不会改变。）球体的重心位于球体的中心，这意味着重力会将球体表面上的任何东西直接拉向球体的中心。无论物体位于表面的哪个位置，都会发生这种情况。

考虑一个平面。平面的重心位于其中心，因此重力会将表面上的任何东西拉向平面的中间。这意味着，如果你站在平面的边缘，重力会将你拉向平面的中间，而不是像你站在地球上时通常经历的那样垂直向下。

我非常肯定，即使对于澳大利亚人来说，苹果也会向下掉落，而不是向侧面掉落。但如果你对此有疑问，我建议你尝试扔一些东西——只要确保它不会砸坏或伤害到你。

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这里有一些关于质量中心和质量分布的进一步阅读材料。如果你有足够的勇气去处理一些方程式（不涉及积分），你可以学到更多关于牛顿万有引力定律的知识。

10. 浏览太空图像

在过去 60 年的太空探索中，我们向太空发射了卫星、探测器和人类。其中一些已经返回，一些仍在太阳系中漂浮（甚至几乎超出太阳系），许多都向地球上的接收器传输了令人惊叹的图像。在所有这些照片中，地球都是（等等）球形的。在国际空间站宇航员拍摄的许多照片中，地球的曲率也清晰可见。您可以在 ISS Instagram 帐户上查看最近的例子。

你知道他们会说什么吗——一张图片胜过千条 diss 曲目。

这篇文章已更新。它最初于 2016 年 1 月发布。