地球是“橘子”还是“西瓜”

16世纪初，航海家麦哲伦率船队进行环球航行，历时3年，终于证实了地球是一个球体。那么，地球是一个半径处处相同的标准球体，还是一个半径并非处处相同的不甚标准的球体呢？这个问题一直为人们所关注。在未能寻找到一种可行的测量方法来回答这一问题之前，人们提出了不同的假设。其中牛顿提出的“橘子说”和笛卡儿提出的“西瓜说”是两个颇为代表性的假设。
17世纪末，牛顿根据他所发现的万有引力定律的理论计算，大胆预言：由于地球的自转，赤道部 从太空中看到的地球
分的物质应向外隆起，使地球成为赤道半径比极半径大一些的扁球体，犹如一个橘子。法国天文学家里希尔在南美洲进行天文观测时发现，摆钟是受地面重力作用才摆动的，在法国巴黎和在南美洲摆动的周期不同。他认为这是因地面上重力不同引起的，并进而说明地面重力变化的情况。他的推测与牛顿的理论完全吻合，里希尔便正式提出了自己的结论。
可是当时的巴黎科学院的权威接受不了地面重力会有变化的客观事实。在地球形状上，反对牛顿理论的代表人物是当时巴黎天文台第一任台长卡西尼父子。他们曾对从巴黎到其以北的城市敦刻尔刻之间的子午线进行过很不精确的弧度测量。他们的测量结果与里希尔的结论完全相反。因而伏尔泰在文章里说：“关于地球的形状，在伦敦认为是个橘子，而在巴黎却把它想象成一个西瓜。”
到了18世纪30年代，关于地球形状的“橘子说”和“西瓜说”的争论更加激化。为了解决这个争端，法国国王路易十四派出两个远征队，再一次去实测子午线的弧度。一个队到北纬66度的拉普兰地区，另一队远涉重洋到南美洲的秘鲁地区（南纬2度）。这是18世纪科学史上一大壮举。南美远征队经过10年工作，才回到巴黎。这次精密的子午线测量结果一公布，便轰动了巴黎科学院，也轰动了整个科学界，因为他们用事实证明了牛顿的“橘子说”是完全正确的。为此伏尔泰风趣地写道：两个远征队用最雄辩的事实，“终于把两极和卡西尼都一起压下去了”。
现在我们知道：地球两极之间的距离比赤道直径的长度足足短了42 千米。但由于地球本身的直径很大，约12756千米，仅差0.33%，所以，地球看上去很象一个标准的球体。