宇宙中心点：揭示古希腊时代的地球形状

假如有两个不同理论可以解释一个现象的话，那么，比较简单的理论就是正确的。

不论天文学、物理学、化学、生命科学还是医学，都有两个不同却相辅相成的研究方法：一个是观测和实验，另外一个是理论和模型。从几千年前，天文学家对地球、月亮和太阳的观测，到20世纪黑洞和“大爆炸模型”等，都一一印证了实验和理论间的关联性，以及两者都不可或缺的关键性。

在古希腊时代，“地球是圆的”这个观念已经得到观察上的验证，而且被接受。当一艘船在大海中向远方行驶，我们先看不到船身，但可以看到船的桅杆，那是因为地球表面是弧形的；月食时，也可以看到地球的阴影是圆的。东汉时代的天文学家张衡说过，天就是个大鸡蛋，地就是中间的蛋黄，这也是说“地球是圆的”。16世纪，葡萄牙航海家麦哲伦率领船队，花了三年时间环绕地球一周，可以说是第一次用行动来验证地球是圆的。

既然地球是个圆球，那么地球的圆有多大？公元前两百多年，古希腊的数学家、天文学家埃拉托斯特尼找到一个简单而巧妙的方法，把地球的圆算出来。埃拉托斯特尼住在埃及南部的一个小城塞印城（今阿斯旺），他发现每年6月21日那天，太阳会从天空直照到井底的水，而一根直立的竹竿不会有影子。换句话说，阳光从天上垂直地照到地面，真是日正当中，立竿不见影。

◎ 埃拉托斯特尼的测量方法示意图(www.xing528.com)

当埃拉托斯特尼观察到这个现象时，他想到阳光是从很远的地方平行照过来，假如地球是平的，那么在别的地方，直立的竹竿也不会有影子；因为地球是圆的，在别的地方直立的竹竿就会有影子，而且从竹竿的长度和影子的长度，可以算出这个地方和原来的小城在地球的圆内之间的角度。埃拉托斯特尼测量到两个结果：一是这两个小城间的距离大约是900公里，二是这两个小城在圆弧上的角度是7.2°。900公里被7.2°除，再乘以360°，算出的地球圆周大约是45，000公里。今天我们知道地球的圆周是40，100公里，跟埃拉托斯特尼算出来的误差不到13%。

◎ 埃拉托斯特尼的测量方法示意图

当埃拉托斯特尼观察到这个现象时，他想到阳光是从很远的地方平行照过来，假如地球是平的，那么在别的地方，直立的竹竿也不会有影子；因为地球是圆的，在别的地方直立的竹竿就会有影子，而且从竹竿的长度和影子的长度，可以算出这个地方和原来的小城在地球的圆内之间的角度。埃拉托斯特尼测量到两个结果：一是这两个小城间的距离大约是900公里，二是这两个小城在圆弧上的角度是7.2°。900公里被7.2°除，再乘以360°，算出的地球圆周大约是45，000公里。今天我们知道地球的圆周是40，100公里，跟埃拉托斯特尼算出来的误差不到13%。