地球形状揭秘：不是球体，更像梨形体

上古人类用肉眼眺望大地，从感觉得来地球是扁平的这一印象。我国西汉《周髀》一书上就有“天圆如张盖，地方如棋局”的说法。公元前7—6世纪的希腊学者泰勒斯，想像地球好似一只漂在水上的圆盘。古埃及人以为大地是个平坦的长方形桌子。古代俄罗斯人则认为扁平的大地是驮在三条鲸鱼背上的。

但是，即使在当时，也已有少数哲学家开始从纯理论的角度来推想地球是球形的了。所有的希腊思想家都相信对称形式，是事物的完美属性之一，最完美的对称形式就是球形。他们断言，人类居住的地球应该是用最完美的形式创造的，所以一定是个球形。公元前6世纪的毕达哥拉斯是持有这种观点的最早一个哲学家。第一个为支持地圆说去寻找证据的是大学者亚里土多德，他发现月食时移过月面的地影是圆形的；他还认识到，当一个人向南或向北旅行时，在他前方的地平线上会不断出现一些新的星，原先看到的星则不断移位，甚至消失在后面的地平线下，这种情况只有观察者在球曲面上旅行时才会发现，被誉为地理学之父的希腊人埃拉托色尼，在公元前3世纪时，第一个巧妙地测算出地球的圆周长。然后又过了近2000年光景，直到16世纪的地理大发现时代，才因麦哲伦船队的首次环游地球成功，确凿无疑地证明地球是圆的这一真理。现代人则可以从人造卫星给地球拍摄的照片上，直接观察到整个圆球形的地球。地球为什么呈球形？因为它有自引力（即地心吸力）。任何质量巨大的天体，在自引力的作用下最终都会演变成球体。

那么地球是不是如古希腊的贤哲们所设想的完美无缺的正圆球体呢？17世纪末的英国物理学家牛顿和荷兰天文学家惠更斯认为，在地球自转惯性离心力的作用下，地球应当是个两极稍扁，赤道略鼓的椭球体。可是当时的巴黎天文台台长雅克卡西尼根据他在法国的大地测量情况，断言地球的鼓出处并不在赤道，而是在两极。他借用夸张的类比说，地球的形状并不像桔子，却像香瓜。为了解决这场争论，法国科学院在1735和1736年，分别派出两支测量队，一队去赤道附近的厄瓜多尔，一队去北极圈附近的拉普兰（北欧北部）。结果测得赤道地区的经线曲率明显的大于极地，从而证明地球的确是个略为扁平的椭球体。人造卫星出现以后，地球的各种测量数据日趋精确。国际大地测量和地球物理联合会推荐的1975年基本大地数据为：赤道半径6378，140公里，极半径6356，755公里，扁率1：298，257。

不久人们又发现，赤道平面也不是正圆。赤道的最大半径为6378，370公里（方向在西经15°附近），最小半径在6378，105公里，两者相差265米。这样，地球就成为由赤道长轴，赤道短轴和极轴三个不同长度的轴构成的三轴椭球体。也就是说，不仅沿经线圈的截面是椭圆面，而且沿赤道的截面也表现为椭圆面。

近年利用人造卫星的轨道数据，进一步发现地球的真实形状——大地水准面也不是真正的三轴椭球体。而是北极半径比平均极半径高出10米（一说18.9米），南极半径又短了30米（一说25.8米），也即北极略为凸出，南极略为凹进，南北半球不对称。根据夸大的比例尺绘制出的地球横断面，很象一个梨形，因此最初曾有人把地球的形状称为梨状体。但事实上这个梨形并不真实的造成地球椭球体不规则的原因，有人认为可能是由于北半球大陆占全球总面积的65%以上，平均高度比南半球高出15公里。这样，地球在自转过程中会引起岩石圈中心由南向北移动，其物质也向北位移，从而使北极凸出南极凹进。也有人认为这是地球内部物质分布不均匀造成的。(www.xing528.com)

当今人类该怎样称呼地球的模样呢？我国的金祖盂教授曾称它是个“不规则的扁球体”，在《漫谈地球》（天津科技出版社出版）一书中又说它像个“大桔子”。美国著名科普作家阿西摩夫在崔宇宙，《地球和大气》一书中说：“从宇宙空间观看地球时，它既不像个梨，也不像个鸡蛋，而像一个很圆的球。……如果非要很形象化地对地球作一番描绘的话，……最好还是把它说成是一个“不规则的球体”。前些年我国一些报刊上关于地球的形状曾有桔形，梨形之争，金祖盂又说，桔形虽然比梨形确切些，但实际上也并非无懈可击，地球应该就是地球体本身的形状，任何比喻都是不合适的。

有趣的是，根据今天空间和地面的最新资料，人们又发现大地水准面是一个非常复杂的不规则的曲面。除了南北两极外，它还有好几处凸起和凹陷。最大凹陷在印度半岛以甫，与平均地球椭球面的差距有一105米，在新几内亚岛附近则有最大的凸起+73米。

随着科学技术的发展，地球的形状似乎越来越复杂，人类竟不知如何称呼它为好了。加上地球以及地内物质始终处于运动中；地球的形状实际上也是始终在变化中的。今天所获得的有关地球形状的各种数据，只能代表今天的地球，在此之前或之后，地球都可能有另外的形状。即使是上面引用的一些数据，不仅各家不同，而且也时时有更新和补充，有些新的情况还有得发现和证实，造成地球不规则的原因也有待进一步探索。从这个意义上来说，地球的形状对于人类来说可能永远是个谜，它将继续吸引无数科学家来研究，分析，计算，描摹。他们的描摹只能越来越接近地球的真实，要想完全一模一样，几乎是不可能的。