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为什么地球是圆的,地面却是平的?

2020-10-14 05:33阅读(61)

为什么地球是圆的,地面却是平的?:其实地球是一个椭圆球体,对于人类来说,地面确实是平的,为什么呢?其实有一个简单的例子,一个小小的事物立足在一个很大的

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其实地球是一个椭圆球体,对于人类来说,地面确实是平的,为什么呢?其实有一个简单的例子,一个小小的事物立足在一个很大的椭圆体上面,他看到的肯定是平的。这就好像是蚂蚁在一个大大的气球上面,你如果以这只蚂蚁的视角看这个椭圆,那么它肯定先是平面,到了一个角度才会看到它是球体或者椭圆体。

我们在地球上感觉不到地球的椭圆,其实我们在地球上还有很多很多事情都感觉不到,比如你现在虽然坐在这里,但是实际上却在飞速的“移动”,包括你脚下的地面,地球板块也在随时运动等等,其实举地球自转的这个例子就是想告诉大家地球对于我们人类来说太大了,你必须要以一个角度观察才能看出地球的本质。

古人因为没有太空望远镜,火箭等等这些东西,所以他们认为是天圆地方,星星太阳月亮都在绕着我们转,地球就是平的,上面有一个穹顶。但是现代科学从苏联第一颗卫星开始就一直不断进步,我们现在不止可以在太空看到地球,各国的地球卫星还能随时随地监测地球的任何情况,更不用说地球地面的问题了。

只要你到达一定高度,你就会看到地面其实不是平的,它有一定的曲率,这个曲率也被称为地球曲率。科学家的数据为我们直观的展示了地球曲率,也就是说一个人站在一望无际的平地上,它的最远可视角度在4.7千米左右,也就是说4.7千米才有1.7米的曲率,我们是无法观察到的。

国际空间站宇航员有很多图片,它们在400公里轨道上,拍摄到的图片其实才是地球,这里我为大家贴几张图片。

一望无际的的地平线,我们看到的美景

一万米高空拍摄到的画面,大家可以看到

前几天note7手机上天在33000米拍摄到的地球,好像有那么点意思了,不过还是平的,接下来,直接就是国际空间站宇航员拍摄到的了,就不说卡门线附近啦:






最后一张图片是阿波罗16号宇航员在前往月球的路上用哈苏CAM拍摄到的地球

观察角度不一样,看到的事物也不一样,如果我们在地心生活,不是在表面生活,估计连地球是个什么形状都不知道,就是一个盖住的大锅,哈哈,如果你是土星人,看到的地球就是一个像素点……圆的还是方的就不清楚了,另外,借助天文仪器观测是非常重要的,毕竟人眼睛观察事物是有限的。

我是宇宙与科学,偶尔中二的科普作者,专注于科普天体物理学和新科技,欢迎关注

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地面并不是平的,而是球面。在一望无际的平原上,或在一望无垠的大海中,你会看到远方的地平线,那是因为地球是圆的,你只能看到那么远,更远的地方就在球面下面了。大海的远方来了一艘帆船,你会先看到桅杆,慢慢才看到船身,就像从海下面升上来,这就是因为海平面有弧度。

地球是球形这一概念最先是公元前五、六世纪的古希腊哲学家毕达哥拉斯(Pythagoras)提出的。但是他的这种信念仅是因为他认为圆球在所有几何形体中最完美,而不是根据任何客观事实得出的。以后,亚里士多德根据月食时月面出现的地影是圆形的,给出了地球是球形的第一个科学证据。


公元前3世纪,古希腊天文学家埃拉托斯特尼(Eratosthenes of Cyrene)根据正午射向地球的太阳光和两观测地的距离,第一次算出地球的周长。公元726年我国唐代天文学家一行主持了全国天文大地测量,利用北极高度和夏日日长计算出了子午线一度之长和地球的周长。1622年葡萄牙航海家麦哲仑(Ferdinand Magellan)领导的环球航行证明了地球确实是球形的。


17世纪末,牛顿研究了地球自转对地球形态的影响,认为地球应是一个赤道略为隆起,两极略为扁平的椭球体。1733年巴黎天文台派出两个考察队,分别前往南纬2°的秘鲁和北纬66°的拉普林进行大地测量。结果证明了牛顿的推测。

从此,地球是圆的得到世界公认。人类乘坐航天器飞出大气层后,可以直观的看到地球全貌了。不过至今也还有个别宗教组织顽固的认为地是方的,美国一个小团体就在筹资准备上天去证实自己的地方理论,但几乎没人理他们。

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首先,地球是圆的,这是毋庸置疑的。

公元前3世纪,古希腊天文学家埃拉托斯特尼根据正午射向地球的太阳光和两观测地的距离,第一次算出地球的周长。1622年葡萄牙航海家麦哲仑领导的环球航行证明了地球确实是球形的。

从此,地球是圆的得到世界公认。人类乘坐航天器飞出大气层后,可以直观的看到地球全貌了。不过至今也还有个别宗教组织顽固的认为地是方的,美国一个小团体就在筹资准备上天去证实自己的地方理论,但几乎没人理他们。

但为什么地球是圆的而我们站立的地面是平的呢?

因为地球太大了!它的体积是我们人类个体的数万亿倍,我们的目光没有可能把整个地球全部看完。但是当把我们放在地球表面的某一个点上时 ,我们的视线所能达到的地方对于地球的弧度来说根本算不了什么, 从这点上所看到的地球就是平的。

只是视角问题,或者说是二维和三维的区别。这就是古代人为什么认为\"天圆地方\"的缘故 !

只有到了近代人类的脚步可以饶地球一圈后才发现地球是圆的 。 举例来说,你在大海航行的时候,会发现对面现出现的船现露出的是帏杆,而不是船头,这说明地球存在一定的弧度。

地球是圆的是事实,而我们看到的确实平的,也从侧面证明我们眼睛所看到的并不一定是真的,许多事我们需要通过看来发现,通过实践来验证,通过科学来证明,科学的路注定孤独!致敬那些为了真相而奋斗终生的科学研究者们!

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首先我们先看问题(“为什么地球是圆的,地面却是平的”)本身,我们平时说的地球是圆的,这是在二维空间中对地球的描述。“平“这个词使用在二维空间似乎有点不太恰当。如果说我们以三维空间来看的,那么对地球形状的描述就可以说成是不规则球体。

言归正传,我们大家都知道如果一个规则的球体,它的表面是不会存在平面的。那为什么我们平时见到的地面好像是平的?因为地球是不规则的球体啊!好像回答确实有点牵强。不过这就是事实,地球表面并不是想我们想的球体那样,而是高低不平,差距悬殊。

我们之前看到的地球是这样子的,一个规则球体,看着很漂亮:

然而真实的地球是这样的,是非常不规则的

上面这些其实并不能完全说明回答这个问题,虽然它整体上看不是一个规则的球体,那也应该看到弧度才对啊,其实最主要的还是因为人类的感知能力非常有限。

实际上,地球是一个超级大的球体,它的表面积大约510067866平方公里,在极限情况下,不包括空气质量、地面遮挡物等影响,以人类的肉眼可以看到非常有限,相对于地球510067866平方公里的大小而言,甚至可以把它比作一个点。根据立体角公式可以算出,人类在地球表面用肉眼看到的面积的弧度是非常小的,人类是无法感知的,才会有地面是平的这种错觉。

在这样的认知和感知体系下,认为地面是平的也就不足为奇了,这也就是所谓的眼见也不一定为实。

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这也是整体与局部的关系,也是人类认知限制性最好的代表,地球是圆的与地面是平的并不矛盾!

但如果你来到大海边,仔细观察远方驶来的船只你就会真实地体现到地球为什么是圆的。向远方观察时,你会先看到桅杆,然后才能看到船身,如果地球是平的,桅杆和船只会同时被你看到。而先看到桅杆恰恰说明了地球是圆的!

而在地面上,我们也能体验到地球是圆的,当然不能只留意脚下的一片地面,向远处看,我们会看到地平线,这也说明了地球是圆的,地平线是你能看到的最远处!

当然,虽然我们日常生活中看到的地面是平的,但我们心里都清楚地球整体确实是圆的,只不过是我们的心里在作怪,或许只有在外太空亲眼看地球才能真的打消心里的疑虑!

类似这样的局限性是人类认知世界认知宇宙最大的障碍,它表明了很多我们认为眼见为实的东西未必都是正确的,甚至恰恰相反,很多我们亲眼看到的一些事实都是错误的,我们被局限性大大地限制了!

比如说我们对速度和时间的理解在相对论出现后彻底被颠覆了,还有我们对现实世界的认知在量子力学出现后也彻底被打破!

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地球是圆的,相对地球的巨大球面,人类的视野所及的这点弧度,几乎忽略不计,看起来就是平的。

虽然陆地上大片的平整地面很难找到,有各种地貌的起伏,但不影响古人认为“天圆地方”,人们在陆地上的活动范围也及其有限,认识的世界是以地面为中心的,完全无法意识到我们是生活在一个椭球体的星球上。

到了大航海时代,探险家们纷纷远航,来寻找新的财富和土地。麦哲伦等航海家通过环球航行证实了地球是圆形的理论。

随着科技的进展,人类进入了太空时代,各种探测器和载人航天的发展,使得人类终于可以在太空中直观的面对地球,这是一个蓝色的星球。

但是,地球上照样有很多人还仍然在相信地球是平的,现在“地平说”还有大量的拥护者,他们认为地平线永远是平的,地球处在一个巨大的平面上,地圆说就是科学家在欺瞒人类。

他们还认为宇航员拍摄的地球看起来是圆的,那都是骗局,更认为人类航天探索和登录月球一样都是在摄影棚里完成,是为了欺骗民众制作的虚假影像。

其中相信地平说的人群,不乏有大牌的明星,例如NBA的奥尼尔就信奉地平说,他谈到自己驾车从从佛州到加州,一路都是平的,地球当然也是平的。

欢迎评论,关注量子实验室。

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首先我们从地理上了解地球是圆的的由来。

地球是球形这一概念,最先是公元前五、六世纪的古希腊哲学家毕达哥拉斯提出的。随后,亚里士多德根据月食时月面出现的地影是圆形的,给出了地球是球形的第一个科学证据。1622年葡萄牙航海家麦哲仑领导的环球航行,证明了地球确实是球形的。从此,地球是圆的得到世界公认。

我们日常生活中经常说的:地球是圆的,就缘自于此。这是在二维空间中对地球的描述。

如果我们以三维空间的角度来看,那么对地球形状的描述就可以说成是不规则椭圆球体,极稍扁赤道略鼓。

这是因为地球赤道半径约为6378公里千米,极半径约为6357公里,平均半径约6371公里。地球表面并不是想我们想的球体那样,而是高低不平,差距悬殊。

既然地球是圆的,我们应该看的到地球的弧度才对啊,那为什么地面却是平的?

其实最主要的还是因为人类的感知能力非常有限,眼见未必为实。

之所以我们会觉得地面是平,正是因为地面的曲率,是很难被视野狭窄的眼睛所感受到,实际上我们都被眼睛\"欺骗\"了。

地球是一个超级巨大的球体,地球的周长约为40000多公里。在极限情况下,不包括空气质量、地面遮挡物等影响,而人的视觉直径大约只有2公里左右。相对于地球5.1亿平方公里的大小而言,甚至可以把它比作一个点。根据立体角公式可以算出,人类在地球表面用肉眼看到的面积的弧度是非常小的,人类是无法感知的,才会有地面是平的这种错觉。

在这样的认知和感知体系下,认为地面是平的也就不足为奇了,这也就是所谓的眼见也不一定为实。

生活中实例:

1、 在遥望大海时,只能到很远很远的地平线,再远就看不到什么了。

这就是因为海平面是有弧度的,更远的地方景观都\"躲\"在地平线的下面了。

2、大海的遥远的地方来了一艘帆船,我们最先看到什么?

肯定是先看到桅杆,后面才一点点地看到船身出现,就像从海的下边升上来一样,这也正是地球表面是圆的一种表现。

3、日食、月食等等一些天文现象,都直接证明我们的地球是圆的。

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我们都知道,地球是一个球体。但为什么我们作为一个人,站在地上感觉不到呢?

要理解这个问题,我们需要理解「曲率」。

首先问大家一个问题:大家如何判断一个面是否是平的?

这个问题看起来很简单,但仔细想想,其背后包含了「误差」的概念。

如果我们无法观测到地面有起伏,那对地面最好的描述,就是「他是平的」。这个起伏如何观测呢?我们把每个地点的高度都观测一遍,然后看看它们是否一样。

然而问题来了,我们站在平地上,目光所及的地方不过4.7千米。而这么大的范围里,地面的起伏有多大呢?只有1.7米左右。

也就是说,4700米才会有1.7米的起伏,这相当于我们的桌子一边比另一边低0.2毫米,如果不仔细观察,是根本无法观察到的。

数学上有一个更严格的定义,叫做「曲率」,曲率越大,东西弯曲的程度越大;曲率越小,东西就越直。曲率是曲率半径的倒数,地球的半径是6400千米,那对应的曲率半径就是1.5x10^(-7),是非常小的一个值,我们只有在非常高的地方,比如太空上,才能看到地球弯曲的形态。

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因为人类与地球相比,实在是小的多的多了。绝大部分人类的身高不超过两米,而地球的半径就达到了惊人的6400公里。正是因为反差如此之大,才让人误以为地球的地面是平的这样的错觉。

因为人的身高与地球的大小不成比例,导致人类目之所及只能看到地球很小的一部分。而相对于地球表面5.1亿平方公里,目之所及的这一部分几乎可以忽略不计。但对于人类来说这一部分已经是很大了,这就类似于数学上学导数时的细分。一条弧线组成的平面图形,可以近似认为是由许多个矩形组成的,细分的越多,面积计算越准确。如果无限细分的话,所有矩形的面积之和就等于该平面图形的面积。正是由于人类体积和身高太小,所以才认为地面是平的。

而人类一旦进入太空,就会发现原本平直的地平线逐渐变弯了。其实只要到达珠穆朗玛峰那么高,周边没有遮挡物的话就能够勉强看到地球弧度。只不过珠穆朗玛峰周围都是高高的山峰,所以看着不明显。目前人类跳伞的最高记录是四十多公里,在这个位置已经可以清楚的看出地平线的弧度了。


其实在地球上我们也有一些简单的办法来证明地球是圆的:远去的船只总是从下部开始消失、地面基站隔一段距离就要架设一个、即使站在很高的地方也只能看到很有限的距离,看不到更远的景观等。这些看起平淡无奇的现象实则都反映出了地球表面是弧形的这个事实。

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既然地球是圆的,从整体来讲,地面肯定不是平的,是跟这个球体呈现的弯度是一样的,只是说由于地球的体积太大了,我们看到的距离又很有限,所以我们感觉是平的,小范围之内它确实也是平的。我们在画圆圈的时候,圆圈画得越小,弯度越明显,特别小的那种圆圈,一起笔就要拐弯,写阿拉伯数字“0”的时候,英文字母“o”的时候体会得最明显,而画得越大,弯拐的越慢,弯度越不明显。跑长途的朋友也有这种体会,尤其拐小弯,拐急弯,比方,有着“天下公路第一奇观”美称的张家界天门山盘山公路99道弯,开车行驶在这样的公路上,你会感觉一直在拐弯,而且还有很多的急弯,主要距离短了,如果每100公里拐一个大弯呢?1000公里拐一个大弯呢?而相对40000多公里周长的地球,也不过是一个小小的弯度,连上帝都感觉不出来是在拐弯。