地球的形状与大小——接近圆的大椭圆体
在宇宙众多的行星中,地球无疑是幸运的,因为它是太阳系中唯一一颗有生命的天体。从宇宙中俯瞰地球,它就像一颗蓝色的宝石,在宇宙中快乐地转动。让我们欢呼吧,因为拥有这样一颗美丽的星球。
在繁星璀璨的茫茫宇宙之中,承载着亿万生命的蓝色的地球快乐地运行了46亿年。在这个漫长的岁月里,它发生着沧海桑田的变化。那么,它到底是什么样子,又有多大呢?
从地球的名字来看,它应该是一个球体。事实也是如此。不过受自身引力和自转产生的离心力作用,它不是一个正圆的球体,准确来说应该是一个两极稍扁,赤道略鼓的椭圆球体。得出这个结论,人们经历了很长的时间。
早在古希腊时代,就已经有地理学家提出了地圆学说。公元前3世纪,埃拉斯托塞尼斯向信徒宣布地球是圆的,而这一理论直到麦哲伦完成环球航行后才最终得到了证实。
卫星绘制的地球精确形状
17世纪,法国科学家进一步提出“地球是扁圆”的理论。与此同时,牛顿也根据力学原理,提出地球是一个扁球的理论猜想。1739年,南美和北欧的弧度测量最终证实了这一猜想的正确性。在遥远的东方,我们国家为编绘《皇舆全图》而进行大规模的弧度测量时,就已经发现了“纬度愈高,经线的弧长愈长”的现象——这与地球扁圆理论完全相符。后来,随着人类科学技术的不断进步,特别是人造卫星的发射升空,人们对地球形状的测定越来越精确了。现在我们已经知道,地球是一个旋转椭球,其长半轴为6378136米,扁率为1:298.257。
在人造卫星的帮助下人们对地球形状的测定越来越精确
知道了地球的形状后,人们便开始急于测量地球的大小了。那么,历史上谁又是第一个完成这项伟大“测量工程”的先驱呢?要知道,想算地球的大小可不是靠尺子就可以完成的啊!(www.xing528.com)
据史料记载,最早尝试测算地球大小的人是学者埃拉托色尼,他生活于古希腊。
这位几千年前的优秀学者依靠自己天马行空的数理知识构想,在人类历史上第一个完成了测算地球大小的工作。下面让我们来看一看他的测量方法:首先,他选择了两个基本处于一条经线上的城市作为测量点——居于北面的亚历山大港和居于南面的阿斯旺城。然后在夏至(6月21日)的正午,同时对两地水井的太阳照射情况进行观测。在观测中他发现,阿斯旺城的水井井底都可以照进阳光,而亚历山大港水井里的阳光却只能照到井壁。其中,后者水井中光线与井壁的直立方向有一个7.2°的夹角。事实上,这个夹角就是因为亚历山大港和阿斯旺城两地间的地面呈曲面(地球球面的一部分)所造成的。接下来,埃拉托色尼测算出了两地的距离,其值为5000斯台地亚(古埃及的一种长度单位)。有了这个距离,再加上两地之间7.2°的差角,埃拉托色尼就算出了地球的圆周长。有了圆周长,就有了地球半径,那么为何还不能准确地算出地球的体积呢?因为当时埃拉托色尼是把地球作为正球体来考虑的,所以他最后得出的数值自然也就有了误差。
古希腊学者埃拉托色尼精确测算出了地球的圆周
现在距离埃拉托色尼测量地球大小的时间已经过去了几千年,在日益发展的科学技术的帮助下,人类完善了测量地球的方法,并通过大量先进设备求得了地球精确的体积。
地球的体积现在我们已经测定了,但这个数值却不是永恒不变的!据科学家推算,从地球诞生到现在的46亿年里,其半径已经增长了三分之一。我们完全有理由相信,随着时间的推移,地球“膨胀”得会越来越厉害。这种情况的发生具有多种原因,地内物质上涌造成地球上部物质增多就是其中的原因之一。因此,我们对地球体积的测定不会是一劳永逸的,而将是一个长期的过程。
地球的命名
在西方的命名习惯里,地球是太阳系中唯一一个不以希腊或罗马神话神祇的名字命名的行星,准确地说,“Earth”一词来自于古英语及日耳曼语。在罗马神话中,地球女神叫“Tellus”——其意思为:肥沃的土地。
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