人类是是如何认识地球？

Answer 1

人类对地球形状的认识经历了漫长的探索历程。早在二千多年前的周朝，我国就有了“天圆如张盖、地方如棋局”的盖天说。随着生产力的发展，人类的活动范围扩大，知识积累增多，人们开始发现了一些用直观观念无法解释的客观现象。实践要求人们修正错误观念，提出拱形大地的设想，这就是“浑天说”。汉朝科学家张衡在《浑天仪注》中详细描述了这一理论，认为大地如同鸡卵，天体圆如弹丸，地如鸡黄，天包地如同壳裹黄，天地各依气而立，载水而浮。这个时期，球形大地的观念虽已产生，但缺乏直接证据，因此并未形成共识。

直到公元1519年～1522年，葡萄牙航海家麦哲伦率领的船队完成了环球航行，用实际的证据证实了地球确实是一个球体。麦哲伦环球航行的实现，标志着人类最终确认了地球的球形形状，并开始将我们居住的“大地”称为“地球”。西班牙国王为航海家们制作了一个地球仪模型，上面刻着“你首先拥抱了我”的题字，象征着地球与人类的紧密联系。

到了16世纪，人们已经基本接受了地球是球体这一事实。然而，对地球形状的具体描述，如浑圆体、椭圆体、扁球体、长球体、规则球体还是不规则球体等问题，仍然存在争议。英国物理学家牛顿在17世纪80年代提出了万有引力定律，并据此推断地球自转会导致其成为扁球体，即两极稍扁、赤道略鼓。法国天文学家里希尔在南美洲进行观测时，发现摆钟摆动周期受地面重力影响不同，这与牛顿的理论相符。里希尔的推测得到证实，牛顿的扁球体理论得到了认可。

然而，当时巴黎科学院的权威接受不了地面重力变化的事实。巴黎天文台第一任台长卡西尼父子对从巴黎到敦刻尔刻之间的子午线进行了不精确的测量，结果与里希尔的结论相悖。伏尔泰在文章中描述了这一争议：“在伦敦认为地球是桔子，在巴黎则把它想象成西瓜。”

18世纪30年代，关于地球形状的争论更加激烈。法国巴黎科学院内部形成了拥护牛顿理论的扁球学说派别。为解决这一问题，法国国王路易十四派遣两个远征队分别前往北纬66度的拉普兰地区和南纬2度的秘鲁地区，进行精确的子午线测量。这次科学壮举最终证实了牛顿的扁球理论的正确性，为人类对地球形状的认识奠定了坚实的基础。

最早的地球大小计算可以追溯到公元前3世纪的希腊地理学家埃拉托斯特尼。他成功地运用三角测量法测定了阿斯旺和亚历山大城之间的子午线长度，计算出地球的周长约为39600千米，误差仅为340千米。这一成就在2000多年前令人印象深刻。

20世纪50年代以来，随着科技的快速发展，大地测量技术得到显著进步，包括高精度的微波测距、激光测距，特别是人造卫星的运用和电子计算机的普及。这些技术的发展使得人类能够精确测量地球的大小和形状。通过实测和分析，人们获得了地球的平均赤道半径为6738.14千米、极半径为6356.76千米、赤道周长和子午线周长分别为40075千米和39941千米的数据。测量结果还揭示了地球在极地地区的高度差异，北极高出约18.9米，南极则低至24～30米。根据这些数据，地球被形象地称为“梨形地球”，是一个三轴椭球体。