谈到地球的形状,对于现在的我们一点也不陌生。我们在上学的时候,地理课上就有过描述,即地球是一个两极略扁,赤道略鼓的球体。但对于古人,能够完全认识地球的形状却是一个曲折的过程。在古代,由于科学技术不发达,囿于生活区域的局限,人们是直观和猜想来研究地球。于是就出现了很多学说和神话。例如,中国的古人观察到“天似穹窿”,就提出了“天圆地方”的说法。“天地玄黄”是中国古人认识地球的另一种说法,天地玄黄就是指天如鸡蛋清,地如鸡蛋黄,天与地就像鸡蛋清玄浮在鸡蛋黄上面。西方的古人按照自己所居住的陆地为大海所包围,就认为“地如盘状,浮于无垠海洋之上”。
以上都是上古的传说,真正对地球有“球形”概念的人,主要有两个人。一个是公元前六世纪后半叶的希腊哲学家毕达哥拉斯,另一个是公元前四世纪的亚里士多德。
他们虽然提出了地球是球形的概念,但没有证明。能够证明,地球是球形的,或直接算出地球的周长的主要有三个人。其中一个就是公元前三世纪的希腊天文学家厄拉多赛内斯(Eratosthnis),传说他不但提出地球是球形的,而且首次测出了地球的半径。
他是怎样测出地球的半径的呢?
提起厄拉多赛内斯,不得不提中亚的文明古国——埃及。提起埃及,我们会情不自禁地想到荒凉的沙漠,金字塔,金狮人面像,想到中国的古诗“大漠孤烟直,长河落日圆”,但是我们也不应忘记,古老的尼罗河文明滋养了古埃及两个伟大的城市,阿斯旺城和亚历山大城。
在这两大城之间的荒漠上,有数不清的巨商,旅行者和学者的往返的驼队,其中希腊厄拉多赛内(Eratosthnis),就是一位对天文酷爱的学者。
他发现阿斯旺城和亚历山大的某地在一条经线上,为了核实他的这个观点,我特意查了一些资料,发现两城并不在一条经线上,但故事上说的是亚历山大的某地,并不是确切的地点,所以也不能说是荒谬。他发现在夏至来的这一天,人们在打水时,发现太阳光直射井底,而同时,在亚历山大的某地的水井,太阳光与井底的水面有一个倾斜角。
当然,一个人不能同时掉进两条河里,可能是别人记录的结果告诉给他的,也可能是来年他亲自观测的数据。他又跟据商队的测量,估算出两城的距离,有这些数据,他运用他的丰富的数学知识,他估算出地球的半径为6340公里,比实际的6370公里,仅少了30公里,可以说是非常精确的了,这样,厄拉多赛内斯(Eratosthnis),不但证明了地球是圆的,还算出地球的半径。