从“地平说”到“地圆说”,古代天才怎么证明地球是个球的呢?
你知道古时候的人是怎么想象地球的形状吗?他们又是怎么发现地球是圆的呢?我是张老师,这一期我们一起来聊一聊人类认识地球形状的有趣故事。
现在我们都知道地球是一个不规则的椭圆体,但在古时候呀,人类活动区域很有限,每个地方的人都以为自己住的地方就是世界的中心,他们靠自己看到的景象和假想来表达这个世界,于是地球的形状就有了各种各样稀奇古怪的故事和神话传说。
古人如何想象地球?
古印度对于地球想象深受佛教的影响,大象、乌龟都是佛教里很有意义的动物,于是古印度的人就想象地球是一个圆盘,并被四只大象驼在背上,而大象则站在一只巨大的乌龟身上。
古印度宇宙观
古埃及人则有几种不同的“创世神话”,但比较主流的一个宇宙观是把天地想象为一个大盒子,大地是斜卧男神西布的身体、天穹则是曲身拱腰、姿态优美的女神吕蒂。创世之初,西布把女神高高举起,各自的身体化成了大地与天空中各种不同的元素。这和我们的夸父有点类似。
古埃及宇宙观
古巴比伦想象的大地是一个倒扣的扁盘形,被水包围,半圆的天穹盖在水上。考古学家曾发现公元前2800多年前古巴比伦人用泥土烧制的地图残片,上面就刻画了这个宇宙模型。
巴比伦的残片
而我们中国也有古老的 “盖天说”,人们认为大地是棋盘一样的方形,外面都是海水,而天空则像一块半圆形的巨碗盖在地上。
天圆地方
总的来说,如果我们把公元前3千200年苏美尔人创造出楔形文字当作人类文明的起点,
那么之后的2700多年里,祖先们对地球的形状有着各式各样的假想,但他们都有一个共同点,那就是认为人类一直生活在平坦的大地上!
直到公元前5百年,终于有一些人开始唱“地平说”的反调。
古代天才怎么发现地球是球?
一个叫毕达哥拉斯的人,就是那个发现黄金分割率和勾股定理的家伙,它觉得世界是造物主的杰作,大自然的一切都是由各种完美的几何图形和数字组成的;半球形不完美,于是他推断大地应该是球形!
虽然没有啥证据,但毕达哥拉斯可是当时学术界大名鼎鼎的存在,他的话还是有一点影响力的。于是大家心里都默默的想“地球真的是个球吗?”
毕达哥拉斯
100多年后,一个叫做亚里士多德的人终于“帮”他找到了相应的证据。这个亚里士多德也是个大佬。
他说我们平时看到海上的帆船远去,总是先看到船身消失,再看到桅杆和船帆消失,如果大地是平的话,船身、桅杆和船帆应该同时缩小成一个点然后小时才对。
反过来说,当帆船向你驶来的时候,我们也是先看到桅杆和船帆,然后再看到整个船身。如果大地是平的,这个现象就很不合理,但是如果大地是球形的,就能很好地解释这个现象。
他还说晚上的时候,如果我们一直朝着北极星的方向走,就会发现身后的一些星星慢慢的消失在地平线上,而前面的星空则会升起一些新的星星。这个现象也说明大地是球形的。
最后,亚里士多德还说月食的时候,地球在月亮上的影子是一条圆弧线,如果大地是平的,在月亮上的影子不该是这种形状,所以可以推断大地是圆球形的。
月食图片
亚里士多德的这个“地圆说”有理有据,但还是有很多人不太能接受这个观点,因为如果大地真是球形,那为什么我们不会走着走着就头朝下脚朝上“掉下去”呢。
当时支持“地圆说”的知识份子常会被问到这个问题,他们只能说:不知道,不过你最好不要走得太远。
在古希腊的地图上,从地中海通向大西洋的直布罗陀海峡的位置上,都会画着希腊神话中的巨人安泰,他左手举起的警示牌,上面写着:“到此止步,勿再前进”。
因为,当时不管是支持“地圆说”还是“地平说”的古希腊人都很相信,船到大西洋就会随同海水一起跌进无底深渊。
亚里士多德自然也没有这个问题的答案,所以地球是圆的这个说法一直只能算是一种猜测,直到1522年,葡萄牙航海家麦哲伦的维多利亚号成功返港,完成了人类第一次环球航行后,才证实了地球是球形的这一事实。
麦哲伦
而一直到了天才的科学家牛顿发现万有引力之后,人们才终于搞明白为什么地球是圆的,人却不会走着走着就掉下去、地球另一边的海水为什么不会掉到天空中,这时候才算真正圆满地解释地球是圆的全部现象。
虽然亚里士多德的“地圆说”并不完美,但他是第一个通过“讲证据”的方式去论证地球形状的人,他的这种思维方式打开了实证科学的大门,也为随后托勒密建立统治天文学1000多年的“地心说”模型起到了重要的作用
地心说模型
好啦,关于人类怎么认识到地球是圆形的就说到这里,下一期我将和你们说说“地心说”艰难的诞生过程,关注张老师科普,我们下期再见吧。