有關于地球的資料 地球的資料( 二 )


測量還發現,和地球的參考橢球面相比,北極地區高出約19米,南極地區低下去24~30米 。
可以夸張地說,地球形狀像個大鴨梨,赤道部分鼓起是“梨身”,北極凸起像“梨蒂”,南極凹進像“梨臍” 。
不過,和地球6千多公里的半徑比起來,南北極的幾十米高差太小了,完全可以忽略不計 。
倒是應該感謝地球的水圈,給地球穿上了一身漂亮的藍色外衣,遮住了她凹凸不平的形體 。
02 地球的周長
既然地球是圓形的,那么,周長是多少?
感謝希臘人,他們不僅開啟了哲學和自然科學,而且創造了把握自然規律的數學 。
剛才提到的泰勒斯曾為演繹幾何學作出開創性貢獻,畢達哥拉斯則提出了數學哲學觀,主張“數即萬物”,把事物所具有的量看成事物的本質和原因 。希臘人成功地把天文學、地理學、光學、力學等科學領域數學化 。
古希臘愛奧尼亞學者攸多克索(Eudoxe,公元前395~前342年)和亞里士多德是同代人,贊同地球是圓球的觀點 。
他進一步指出,如果地球是圓的,那么應該能測出地球的周長 。
于是,他想出了一種 ***,根據同一子午線上兩個地點的緯度差來估算地球的周長 。
南天上有一顆很亮的星叫“老人星”,在我國長江以南的地區才有機會見到 。
我們中國人認為這是一顆吉星,號稱“南極仙翁” 。
在攸多克索出生的克利德,老人星緊貼著地平線,但在埃及,它高懸在天空 。
于是,攸多克索就根據克利德和埃及觀測到的老人星的高度差,計算出了兩地的緯度差,再測算了兩地的實際距離,推算出地球圓周長為40萬古希臘里 。
按照埃及的長度單位,1希臘里等于157.5米,換算出的地球周長是6.3萬公里 。
這個數值和地球子午線的實際周長4.0008萬公里相比,差得有點多 。
但攸多克索提出的這種估算 *** 很有價值,啟發了后人做出更精確的測算 。
古希臘的埃拉托色尼(Eratosthenes,公元前275~前193年)被西方地理學家推崇為“地理學之父” 。
他寫了本書,叫《地球大小的修正》,其中的精華部分就是關于地球圓周的計算 。
埃拉托色尼設想,可以在夏至那天在同一子午線上的兩地同時觀察太陽的位置,測量兩地太陽陰影的長度差,就能計算出地球的周長 。

有關于地球的資料  地球的資料

文章插圖
埃拉托色尼的測量 ***
在西恩納(Syene,今天的阿斯旺)附近,尼羅河的一個河心島上有一口深井,夏至那天太陽光可直射井底,表明太陽在夏至那天正好位于天頂 。
這一現象聞名已久,吸引著許多旅行家去觀賞奇景 。
埃拉托色尼居住的亞歷山大里亞有一個很高的方尖塔,等到夏至那天,他測量了塔的陰影長度,并測出方尖塔與太陽光射線之間的角度為7°12′ 。
根據泰勒斯的幾何學定律,一條射線穿過兩條平行線時,它們的對頂角相等,同位角也相等 。
這就是說,兩地與地心連線的夾角也是7°12′,相當于圓周角360°的1/50 。
這一角度對應的弧長,也就是從西恩納到亞歷山大里亞的距離,應相當于地球周長的1/50 。
OK啦!
埃拉托色尼翻閱了皇家測量員的測地資料,知道這兩地的距離是5000希臘里 。
乘以50,地球周長是25萬希臘里,按1希臘里等于157.5米,折合39375公里 。
和地球子午線的實際周長4.0008萬公里相比,這一結果的誤差只有1.6%,很靠譜!
我國唐代有個僧人,法號一行(683年~727年),是著名的天文學家 。
開元九年(公元721年),唐玄宗命僧一行主持修編新歷 。
于是,僧一行從開元十二年(公元724年)起,啟動了全國范圍內的大規模天文大地測量工作 。
僧一行選擇了13個觀測點,北到北緯51度左右的鐵勒回紇部(今蒙古烏蘭巴托西南),南到北緯18度左右的林邑(今越南的中部) 。
他派人實地觀測,自己則在長安坐鎮,統籌指揮 。
其中,負責在河南進行觀測的南宮說等人所測得的數據最有科學意義 。
他們管轄的4個觀測點在黃河兩岸平原地區,由北向南設在今天的河南滑縣、開封西北、河南扶溝和河南上蔡,都介于東經114.2度—114.5 度之間,差不多在同一子午線上 。
四地分別測量了當地的北極星高度,冬至、夏至和春分、秋分四天正午時日影的長度 。
四地間的距離是已知的 。
僧一行把所有這些數據進行了計算,最終得出結論,北極星高度差一度,南北兩地相距351.27里 。

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