一直以來(lái),我們有一個(gè)誤解,認(rèn)為古人很是愚鈍,連地球是個(gè)球都看不出來(lái),卻說(shuō)地球是個(gè)扁平的圓盤(pán),或者說(shuō)地球是方的,下面有一只大烏龜馱著大地,大烏龜?shù)南旅嬗幸贿B串的小烏龜,大地被大海環(huán)繞,天空像一口鍋一樣扣在頭頂。
這樣的想法持續(xù)了幾千年,直到1519年—1522年間,著名海航家麥哲倫不顧個(gè)人安危,冒著掉入深淵的危險(xiǎn)完成了人類(lèi)首次huan球航向,才證明了地球是個(gè)球。
不錯(cuò),這個(gè)故事聽(tīng)起來(lái)卻是很完美,既突出了航海家的英雄主義,又顯示了近代人的聰明才智。你這也太小看古人了吧,人家在2000多年前就知道地球是個(gè)球了,并且在此基礎(chǔ)上還建立了一套不錯(cuò)的宇宙模型。
如果我們現(xiàn)在還認(rèn)為地球是個(gè)球是后來(lái)近代人發(fā)現(xiàn)的,那只能說(shuō)我們太無(wú)知了。好,我們開(kāi)始今天的主題,看看古代的先哲們是怎樣認(rèn)識(shí)地球的。
其實(shí)蓋天說(shuō),也就是大地上面扣個(gè)鍋蓋,并不是古希臘先哲們的說(shuō)法, 這是從很久遠(yuǎn)的過(guò)去流傳下來(lái)的,具體時(shí)間已經(jīng)無(wú)法考證了。
自從古希臘哲學(xué)興起之后,那一幫神人就很快認(rèn)識(shí)到了地球是個(gè)球,當(dāng)時(shí)已經(jīng)發(fā)展成了行業(yè)內(nèi)公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn),沒(méi)有人提出異議,因?yàn)樽C據(jù)太充分了。
據(jù)說(shuō)是數(shù)學(xué)家畢達(dá)哥拉斯首先說(shuō)地球是個(gè)球,他生活在公元前572年到公元前497年,畢達(dá)哥拉斯認(rèn)為萬(wàn)物皆數(shù),任何事物都是由數(shù)字組成的,當(dāng)然萬(wàn)物背后的規(guī)律也可以用數(shù)學(xué)來(lái)描述。對(duì)吧。
除了對(duì)數(shù)學(xué)的癡狂以外,畢達(dá)哥拉斯還認(rèn)為上帝創(chuàng)造的這個(gè)宇宙應(yīng)該是完美、和諧的,不能有任何的瑕疵和不規(guī)整,很明顯他患了一直病,叫強(qiáng)迫癥。那么我們現(xiàn)在想一下什么是完美無(wú)瑕的?當(dāng)然是二維的圓和三維了,對(duì)吧。
的球
其他的任何幾何形狀在他的眼里都是都不完美,看著不舒服,他不敢想象地球是個(gè)三角形,所以畢達(dá)哥拉斯不知何故就選擇了球形,說(shuō)地球是個(gè)球,這樣他就能舒服的睡覺(jué)了。
按理來(lái)說(shuō),你說(shuō)地球是個(gè)球,你要為你的說(shuō)法提供證據(jù),對(duì)吧,但是畢達(dá)哥拉斯說(shuō),我就不,我就跟你玩哲學(xué)上的思辨,有本事你就跟我抬杠,很明顯當(dāng)時(shí)沒(méi)人能杠過(guò)畢達(dá)哥拉斯學(xué)派。
反而這種完美的和諧宇宙論,這種強(qiáng)迫癥一直傳染給了后世的哲學(xué)家,包括柏拉圖、亞里士多德,甚至影響到了后世的科學(xué)家,包括哥白尼,開(kāi)普勒。從后面的一些列文章中,你都會(huì)看到,幾千年來(lái)人類(lèi)對(duì)完美的圓形和球形的追求有著如癡如醉般的瘋狂。
不過(guò)當(dāng)時(shí)也有人提出了這樣的疑問(wèn),說(shuō)起來(lái)也巧,我小時(shí)候也產(chǎn)生了同樣的困惑,你說(shuō)地球是圓的,好,我信了!但是如果地球是圓的話,那站在邊邊上的人不是就滑下去了嗎?那站在地球底下的人不就顛倒了嗎?
我小時(shí)候就想不通這個(gè)問(wèn)題,同樣的2000多年前的古人也想不通這個(gè)問(wèn)題,這說(shuō)明了啥?如果我的智商算是現(xiàn)代人的平均水平的話,那就說(shuō)明我的智商跟古人沒(méi)有區(qū)別,這也就說(shuō)明了古人并不比我們現(xiàn)代人笨,對(duì)吧。所以我們不應(yīng)該以現(xiàn)代人的眼光嘲笑古人的一些見(jiàn)解。他們當(dāng)時(shí)對(duì)大自然的一些見(jiàn)解,其實(shí)非常偉大。在后面的系列文章中,你會(huì)體會(huì)到這一點(diǎn)。
好,我們言歸正傳,接著說(shuō),關(guān)于這個(gè)問(wèn)題其實(shí)很快就有人給出了答案,至于對(duì)不對(duì),不要緊,至少解決了人們心中的疑惑,這是最關(guān)鍵的。
畢達(dá)哥拉斯死后100多年,古希臘就出了一位牛人,他就是亞里士多德,他從老師柏拉圖那里得到了真?zhèn)鳎瑯诱J(rèn)為地球是個(gè)球。
他不僅將此思想繼續(xù)發(fā)揚(yáng)光大,還為其找到了堅(jiān)實(shí)可靠的證據(jù),那么就算是在今天看來(lái)都沒(méi)有比這些證據(jù)再好的證據(jù)了。除非那五百多位上過(guò)太空的宇航員,人家是親眼看到了地球。對(duì)吧。
第一個(gè)證據(jù)是這樣,月食知道吧,地球的影子投在了月球上,很明顯地球影子的邊緣是個(gè)圓弧,對(duì)吧!難道你現(xiàn)在能說(shuō)地球是個(gè)三角形,是方的?這個(gè)證據(jù)太直接了,不過(guò)讓我感到可惜的是,你說(shuō),我們我國(guó)人看月亮看得還少嗎?至少后羿沒(méi)少看月亮吧,但是卻沒(méi)有一個(gè)人說(shuō)地球可能是個(gè)球。真的太可惜了。
這個(gè)證據(jù)可以堅(jiān)實(shí)地告訴我們,地球不是個(gè)球就是個(gè)圓盤(pán),對(duì)吧,這兩種幾何結(jié)構(gòu)都可以投出圓形的陰影。但亞里士多德認(rèn)為,不管月亮怎樣轉(zhuǎn),不管啥時(shí)候,地球的陰影都是圓,這說(shuō)明了地球是球形的可能性非常大,而不是圓盤(pán),圓盤(pán)可能會(huì)投出其他的性轉(zhuǎn),對(duì)吧!這可以理解吧。
除了這個(gè)證據(jù)以外,還有其他的一些證據(jù)可以證實(shí)地球是個(gè)球,比如說(shuō):亞里士多德就發(fā)現(xiàn),你說(shuō)一條漸漸遠(yuǎn)去的船,為什么先是船身消失了,然后是桅桿才會(huì)消失?一條向你駛來(lái)的船剛好就相反,先看到桅桿,然后再看到船身?對(duì)吧。
很明顯地球是個(gè)球。再比如說(shuō),你現(xiàn)在駕船不斷地向南航行,你就會(huì)發(fā)現(xiàn),你在夜晚會(huì)看到北方看不到的星座,以及一些模糊的星云。比如專(zhuān)屬于南方夜空的麥哲倫星云,北方看不到。當(dāng)然你向南航行,看到了更多的南方星座,那就會(huì)有北方星座消失在地平線。對(duì)吧。
這說(shuō)明了啥?地球是個(gè)球!不僅如此,2000多年前的亞里士多德,還給2000年后的我解釋了一下,我小時(shí)候的困擾。
為什么地球下面的人沒(méi)有感覺(jué)到自己頭朝下呢?亞里士多德說(shuō),自然界非為兩種運(yùn)動(dòng)受迫運(yùn)動(dòng)和自然運(yùn)動(dòng),那自然運(yùn)動(dòng)就說(shuō)的是,所有的物體都有回到宇宙中心的本性,那宇宙的中心在哪里?對(duì),就是地球的中心!
我們想回到地球的中心,卻被地面給擋住了,所以我們就可以牢牢地站在地面上了。漂亮!解釋的真的太好了。雖然是錯(cuò)的!
這又說(shuō)明了一個(gè)問(wèn)題,以我的智商跟亞里士多德比的話,那簡(jiǎn)直就是自取其辱,因?yàn)槲乙灿型瑯拥睦_,但是我就沒(méi)有給這個(gè)問(wèn)題找出過(guò)一個(gè)解釋?zhuān)詈髮W(xué)了牛頓的那一套以后,才知道了真相。哎!這只能說(shuō)明,我就是個(gè)凡夫俗子!只能給大家搞搞科普了。
別急,事情到這里還沒(méi)有結(jié)束,古希臘人的才智遠(yuǎn)不止如此。跟亞里士多德同時(shí)代,有一個(gè)人叫埃拉托色尼,大約也是公元前3世紀(jì)的。
這位大哥簡(jiǎn)直是牛出了天際,在幾何學(xué)的基礎(chǔ)上,利用數(shù)學(xué)和邏輯思維證明了地球是個(gè)球,還算出了地球的周長(zhǎng)。
他當(dāng)時(shí)生活在埃及的亞歷山大城,但祖籍是希臘的希勒尼,正巧的是,這兩個(gè)城市處在同一緯度上,所以在埃拉托色尼的一生中,看到的太陽(yáng)每年在天空中的運(yùn)動(dòng)軌跡是完全一樣的,至少對(duì)他來(lái)說(shuō)從來(lái)都沒(méi)有看到過(guò)太陽(yáng)在夏至?xí)r分處在天穹的頂上,也就是他沒(méi)有見(jiàn)過(guò)太陽(yáng)處在了頭頂?shù)恼戏剑敲催@時(shí)任何物體都沒(méi)有了影子,因?yàn)樘?yáng)是垂直往下曬的,對(duì)吧,多想一下生活中得例子,這不難理解。
但是有一天,埃拉托色尼收到了一封來(lái)自塞尼城的信件,塞尼城在亞歷山大城的南邊,好,現(xiàn)在你暫停一下,先把這三座城市的相對(duì)位置捋清楚了,在往下看!信中就說(shuō),在夏至?xí)r分太陽(yáng)直直地曬進(jìn)了一口深井的底部,還說(shuō)在地面上打一根地樁,這跟地樁沒(méi)有影子。這說(shuō)明了,太陽(yáng)處在了天穹的頂端,陽(yáng)光和地面呈90度,對(duì)吧。
我就覺(jué)得,塞尼城的人有這么無(wú)聊嗎?天天生活在那里,太陽(yáng)處在了頭頂這有啥奇怪的,還專(zhuān)門(mén)給大師寫(xiě)信,不過(guò),信中的內(nèi)容確實(shí)讓埃拉托色尼挺震驚的。
他在任何一年中都沒(méi)有看到過(guò)太陽(yáng)處在頭頂啊,所以他在來(lái)年夏至的這一天就在亞歷山大城進(jìn)行了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn),垂直于地面打了一個(gè)地樁,并且在正午時(shí)分測(cè)量了這跟地樁的影子長(zhǎng)度。
接下來(lái)就是古希臘人最擅長(zhǎng)的幾何學(xué)了,根據(jù)影子的長(zhǎng)度和地樁的高度,就能算出陽(yáng)光與地樁的夾角,這就是一個(gè)簡(jiǎn)單的直角三角形,當(dāng)時(shí)測(cè)量的值為1/50個(gè)圓周,也就是7.2度。
這個(gè)角度正好就等于太陽(yáng)的位置和天穹頂?shù)膴A角。對(duì)吧。那么如果信中所言不假,那么此時(shí)太陽(yáng)和塞尼城的夾角就是0 。
首先,埃拉托色尼就思考了這樣一個(gè)問(wèn)題,為什么會(huì)造成這樣的差異?北邊的城市和陽(yáng)光有夾角,南邊的城市卻沒(méi)有,為什么?因?yàn)榈厍蚴莻€(gè)球。如果是平面的話,就不存在這樣的差異了。對(duì)吧。
接下來(lái)才是整個(gè)實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn),不難看出,兩個(gè)城市向地心延長(zhǎng)線的夾角就等于7.2度,對(duì)吧。那么如果知道了兩個(gè)城市之間的距離,也就是那段圓弧的長(zhǎng)度,再乘以50,不就是地球的周長(zhǎng)了嘛!
在這個(gè)歷史事件中,最重要的就是上面的科學(xué)思想,至于算出來(lái)的周長(zhǎng),她肯定不準(zhǔn),最大的原因是,當(dāng)時(shí)沒(méi)有精確的測(cè)距手段,唯一的辦法就是靠駱駝走過(guò)一段路,看下花了多長(zhǎng)時(shí)間,然后算走了多長(zhǎng)的距離。
這個(gè)辦法太粗糙了,還有就是當(dāng)時(shí)使用的距離單位斯塔迪亞,現(xiàn)在有兩個(gè)版本,1斯塔迪亞等于185米,還有另外一個(gè),1斯塔迪婭等于157.5米。
根據(jù)這兩個(gè)距離單位換算,埃拉托色尼的地球周長(zhǎng)就有了兩個(gè)值,46620千米和39375千米,那么現(xiàn)在的公認(rèn)值為40041千米,前一個(gè)大了16%,后一個(gè)只小了2%。
對(duì)吧,看起來(lái)還是挺準(zhǔn)確的。不過(guò)準(zhǔn)不準(zhǔn)確這并不重要。人家的科學(xué)方法是對(duì)的,值得我們學(xué)習(xí)。
所以說(shuō)地球是個(gè)球,這件事早就被人家古希臘人給搞清楚了,在學(xué)術(shù)圈里已經(jīng)成為了公認(rèn)的真理。只不過(guò)當(dāng)時(shí)信息閉塞,又沒(méi)有像我們這些專(zhuān)門(mén)給大眾搞科普的,所以當(dāng)時(shí)絕大部分的民眾依然不知道地球是個(gè)球。
就算是到了麥哲倫航海的時(shí)候,依然有大量的水手認(rèn)為他們有可能會(huì)掉入無(wú)盡的深淵,臨走的時(shí)候還和家人們道了別,哭的是稀里嘩啦。
那你說(shuō)當(dāng)時(shí)麥哲倫他自己知不知道地球是個(gè)球?他肯定知道,而且深信不疑,你想想,在那個(gè)年代,能號(hào)令幾百個(gè)弟兄航海,有一艘大輪船,能得到皇室的支持和融資,人家麥哲倫肯定是干大事的,處在上層社會(huì),并非等閑之輩,人家的見(jiàn)識(shí)和學(xué)識(shí)肯定不是我們這些農(nóng)民能夠比的。對(duì)吧。當(dāng)時(shí)一個(gè)農(nóng)家子弟家里可能連個(gè)架子車(chē)都沒(méi)有,還見(jiàn)過(guò)什么大輪船。對(duì)吧。
最后再說(shuō)一個(gè)問(wèn)題,也是一直讓我感到心痛的一件事,我們我國(guó)人啥時(shí)候知道地球是個(gè)球。20世紀(jì)初,被迫學(xué)習(xí)人家西方先進(jìn)技術(shù)的時(shí)候,當(dāng)時(shí)也只是一小部分人知道這個(gè)事實(shí)而已。關(guān)于科學(xué)為什么沒(méi)有誕生在我國(guó)?也就是著名的李約瑟問(wèn)題,后面有機(jī)會(huì)專(zhuān)門(mén)講這個(gè)事。
好了,今天的內(nèi)容就到這里。