我们怎么知道地平说是错的呢天文在线

来源：比利时时间：2023/10/8

本文参加百家号#科学了不起#天文航天系列征文赛。

世上仍有人相信地平学说，但我们是如何知道地球是个球体呢？科学可以为我们解惑。从古希腊开始，人们就相信地球是个平面，但那些反对者却也坚持了同样长的时间。有一个称为“地平说协会”的组织认为，地球是一个扁平的圆盘，其周围围绕着南极大陆，边缘则是一堵冰墙，中心则是北极圈。在这个设想下，太阳和月亮在地球平面上空作圆周运动，而恒星在地球平面上方的平面上圆周运行。尽管受众很小，但地平说的想法偶尔还是会有一些宣传。最近的一次宣传要归功于饶舌歌手B.o.B，他和天体物理学家尼尔·德·格拉斯·泰森起了争执（最终输了）。

图解:亚历山大时期所认知的世界地图(假设)

尽管没有实际的科学证据来支撑地平说，它还是提供了一个有趣的思维实验。我们到底是如何知道地球不是平的呢？我们又是如何知道自己正处于一个围绕太阳飞速运动的（略鼓）球体表面呢？事实证明，即使我们每天接触的部分地球表面看起来是平的，仍然有不少方法可以证明地球是圆的。

图解：奥兰多·弗格森年绘制的平面地图。这张地图包含了对圣经段落的几处引用，以及对“全球理论”的各种抨击。

首先，如果你看到某样事物或某个人正从远处靠近，他们会渐渐进入视野。但通常，我们能够看到的只是地球周长的一小部分，因为我们的视线会被一些不可避免的事物遮挡，例如山脉或是建筑。如果你能够在一段足够长的距离中使用这种观测方法，那么地球的曲率就会被注意到，那它具体是什么样的呢？

图解：以一位12世纪的亚洲宇宙学家为例

我们必须测量的最长距离、最清楚的景象之一是海平面上的船只。如果地球是扁平的，船只驶来时，我们会看到整个船只进入视野，就像短距离时一样。然而，因为地球是个球体，我们看到的是船只从水面逐渐上升。下次如果你出海，可以观察一下。

另一个线索来证明地球是圆的来自恒星。我们都知道，不同的时候仰望星空，我们会看到不一样的星星。夏季星座和冬季的是不一样的。如果地球是个平面，那么恒星们则在我们上方的另一个平面中运动，且我们能看到每一组恒星都始终在我们上方的平面运动。但我们知道，地球上不同的位置看到的恒星是不同的。

图解：这张桑顿班克风电场（靠近比利时海岸）的照片，远处的塔的下部越来越被地平线所掩盖，显示了地球的弯曲。

举个例子，如果你是在南半球，那你可能见过船底（龙骨）座，半人马座，南十字星，或是离我们最近的系外邻居，较小的被称为大麦哲伦和小麦哲伦星云的矮星系。在北半球，要发现它们是很困难的。一些在赤道附近的恒星和星座，比如北斗七星，会在北方或南方交替出现，取决于你来自哪个半球。

在月食的时候，当月球经过地球的背面，我们总能够在月球上看到地球的影子。早在亚里士多德时期，天文学家们就注意到了这个影子看起来是弯曲的。虽然你也可以说平面地球也会产生一个弯曲的影子。但是地球在月食期间的曲率在无论什么时候和无论在地球上哪个地方看都是一致的，这就是地球是球形的明确证据。

图解：地球遮挡了太阳的直射光线，导致月食出现。在本影区，直射阳光全部被地球遮挡，无法照到月球上出现月全食；在半影区，则仅有部分阳光被遮挡，出现月偏食或半影月食

说到影子，古希腊的哲学家和天文学家不仅用地球上物体投射的影子来表明我们的星球是圆的，而且还用来测量它的周长。在扁平地球上，当太阳从同一角度照射时，两个完全相同的物体拥有完全相同的影子。而在有弧度的地球上时，来自太阳的光线会从不同角度照射到地表从而导致影子的不同。大约在公元前年，亚历山大的居民埃拉托色尼从游客那里听说了这么一件事：在埃及的某一个城市，夏至正午时太阳没有在井中投下影子，说明太阳处于正上方。随后，他便在同一时间测量了影子在亚历山大的角度，结果显示为7.2°。如果知道亚历山大到埃及那口井的距离，那么就可以计算出地球的曲率了。

地球必须是个球体，因为我们每天运用的大量计算都依赖于此。我们的GPS卫星被发射到轨道上并持续地、准确地给我们提供位置信息（只要有信号）。飞机，尤其是洲际航班，能够精准起飞并降落在预计的地点。我们的这些预测部分是基于地球的引力，而对于扁平地球来说，相对于球体（表面上都是一致的），地球引力会有很大的不同（朝向平面中心的强度更大）。

图解：年由ATS-3卫星拍摄到的地球西半球

另一个能说明地球是球体的关键线索是，从地球上任一点出发向着一个方向前进，我们能回到原点。早在16世纪，就有船只环绕地球航行了。而在扁平的地球上，是无法做到这一点的，因为你会不停地走下去。

我们说地球是圆的，其实还有一个原因，是因为我们有地球的照片。就像你在卧室中无法拍到自己家的全貌一样，我们必须离开地球表面才能从第一视角看到地球的全貌。如今，我们已从多个角度见证了拥有曲面的地球，包括阿波罗8号拍摄的著名的地球升起的照片，它证明了地球不仅是圆的，还是个球体。从国际空间站可以看到地球的曲率，甚至一些报道称在已不再使用的协和飞机上也能看到地球曲率。

图解：年“蓝色弹珠”北方朝下的原始照片

最后，我们有间接的证据表明，我们的星球是一个球体，而不是一个圆盘。多亏了外部视角，我们知道其他的星球，比如月球，都是球形的。作为天文学研究的一个热门领域，我们对行星是如何形成的理解，更进一步说明这些星球是圆的。公元前年，根据月球是圆的这一事实，毕达哥拉斯可能是第一个提出地球是圆的假设的人。

宇宙中很多事物都有着简单对称的规律，比如球体，球面上任何一点都是平等的。历史上有很多人类试图把自己放在一个特殊的位置上，但他们都失败了。