人类对地球形状的认识过程

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人类对地球形状的认识大致经历了这样一个过程 ：

，因此单凭直觉，就产生

古时候的人，由于活动的范围很小，只看到自己生活地区的一小块地方 （棋盘）"的盖天说.古代埃及人认识，天像一块穹窿形的天花板 们认为驮着这块大地的，不是巨鲸，而是站在海龟背上的三头大象 大地在大范围

了种种有关"天圆地方"的说法.例如，我国早在两千多年前的周代 ，就有"天圆如张盖，地方如棋 局

，地像一个方盒.俄罗斯人则认

.大象动一动，便引起地震

为，大地像一块盾牌，由三条巨鲸用背驮着，漂游在茫茫的海洋里.印度人也有类似的传说，不过 他地球的形状与大小 着生产技术的发展，人类活动范围的扩大和各种知识的积累 ，人们逐渐认识到，内不可能是平坦的，而应该是弯曲呈弧形的.因为在海边看离岸的船，先是船身隐没，然后才是 桅帆.在陆地上旅行的人，如果向北走去，一些星星就会在南方的地平线上消失 古希腊著名的科学家，哲学家亚里士多德才第一次对大地是球形作出了论证 从

月食时地球在月球上的投影等现象中

，推断大地的形状为球形 .当时，一些持反对意见的人便

那时候，由

提出：如果大地真是圆球状的，为什么住在地球另一端的人，没有掉向下面的空中呢 于人们还不懂得有地心引力 ，要回答这个问题是很难的.

15,16世纪的地理大发现，特别是1519-1521年，麦哲伦率领的一支船队，环绕地球航行一周成 功,这为大地是球形提供了有力的证据

.明朝末年，西方传教士利玛窦，汤若望等来到我国，介绍

6378千

了天文，地理，数学等科学知识，我国才出现"地球"这个译名 随着测量技术的不断进步，特别是人造地球卫星的利用，现在测得的地球赤道半径为

缩小制成一个直径1米的地球仪，赤道半径只比极半径长 1毫米

多，这点微小差别，在地球仪上是表示不出来的，所以我们使用的地球仪都还是正圆形的

.

米，极半径为6356千米，两者相差为21千米，赤道周长4万千米. 如果我们把这个庞大的地球 ，

，另外一些星星

.

.他观察夭象，

却在北方的地平线上出现.如果向南走去，情况就相反.这些现象，只有大地是弧形的才好解释

简单说： 天圆地方 天圆如张盖，地方如棋局 大地不是平的 麦哲伦环球航行，地球是圆的 人造地球卫星照片，地球是球体 古时候人们认为天圆地方 后来人们乂认为大地弯曲呈弧形

公元前500年前后毕达哥拉斯设想大地是球形 约100年后 业里士多德通过月食推断大地是球形 我国东汉年间张衡提出地如鸡中黄”

15 —16世纪 麦哲伦通过环球航行证实大地是球形 17世纪牛顿推断地球为扁球体 卡西尼认为地球是个长球体 18世纪法国科学家测量出地球为扁球体 现在赤道半径为6378140米，极半径6356755米，扁率为1/298.2

人类在长期生产实践中，对于地球形状的认识经历了反复曲折的过程。 这是一个认识上的进步，有人比喻为第一级近似。到

当初人们确认地球的形状为圆球形，

18 世纪末，人们普遍认识到地球为极轴方向扁缩的


椭球，这是第二级近似。为了数学上计算方便，来代表地球的形状。所谓旋转椭球体是将一个椭圆以它的 短轴为轴旋转而成的球体。地球因自转而变扁，这符合逻辑和事实，但地球不是流体，所以旋转椭球体的 光滑表面并不完全和地球真实形状一致。

后来通过重力测量采用“大地水准体” (

地球表面有大陆和海洋， 地势有高有低，其形状是非常不规则的。 Geoid)这个概念来代表地球的形状，这是第三级近似。

大地水准体是指由平均海面所封闭的球体形状。海面上的重力位各处都是相等的，即海面在重力作用 下是一个等位面，把这个等位面延伸通过大陆，就形成一个封闭曲面，这个曲面叫大地水准面。由于地球 表面有71 %为海洋所占据，所以在一定程度上讲，大地水准面代表了地球的形状，而且这个面是一个实际 存在的面。但它仍然是介于旋转椭球体和地球真实形状之间的一个中间形态。

近年来，由于人造卫星等空间技术的发展，大大地推动了关于地球形状的深入研究，取得了一些新的 数据。概括说来，有以下几个方面的认识：

(1) 大地水准面不是一个稳定的旋转椭球面，而是有地方隆起，有地方凹陷，相差可达

100m以上；

(2) 地球赤道横截面不是正圆形， 而是近似椭圆形，长轴指向西经20。和东经160。方向，长短轴之差 为 430m;

(3) 赤道面不是地球的对称面，从包含南北极的垂直于赤道平面的纵剖面来看， 比较，位于南极的南极大陆比基准面凹进

其形状与标准椭球体相

14m同时，

24m而位于北极的没有大陆的北冰洋却高出基准面

从赤道到南纬60。之间高出基准面，而从赤道到北纬45。之间低于基准面。用夸大了的比例尺来看， 这一 形状是一个近似“梨”的形状。这一认识是到目前为止对于地球认识的一个新阶段。这种认识说明地球的

形状及反映这种形状的内部物质状态还未达到稳定平衡状态。当然，今后卫星测量还必须结合大地测量、 重力测量和天文测量等综合手段，才能获得进一步精确的数据。 人类对地球形状认识趣谈

山东郛城第一中学地理组 刘海荣

现在人们对地球的形状已有了一个明确的认识：地球并不是一个正球体，而是一个两极稍扁，赤道 略鼓的不规

则球体。但得到这一正确认识却经过了相当漫长的过程。在我国，早在二千多年前的周朝，就 存在着一种“天圆如张盖、地方如棋局”的盖天说。随着生产技术的发展，人类活动范围的扩大，各种知

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