圖書序言
地球的一圈有多長?
第一個計算地球長度的人
據說第一個計算地球長度的人,是距今二韆多年前的古希臘學者埃拉托斯特尼(Eratosthenes)。
有一天,埃拉托斯特尼讀瞭一本書,書中寫著「6月21日正午時分,在亞曆山大港以南的賽印垂直竪立的竿子是沒有影子的。」在好奇心驅使之下,埃拉托斯特尼在6月21日正午,於自己居住的亞曆山大港做瞭一個竪立竿子的實驗。可是,竿子的影子沒有消失。為什麼會這樣呢?由於太陽距離地球十分遠,因此從太陽照射到地球上的光綫就像平行綫一樣。如果地球是平麵的話,在相同的時間裏,某地方的物件被陽光照射而沒有影子,那麼另一地方的物件也應該同樣沒有影子,但實驗的結果卻剛好相反。因此,埃拉托斯特尼推測齣「地球不是平麵的……其實地球是一個球體!」
現在的測量方法
埃拉托斯特尼在二韆多年前就計算齣地球一圈的長度約為46,250公裏,確實令人欽佩。可是,後來的科學傢經過仔細研究,發現地球隻是近似一個球體。事實上,赤道一圈的長度約為40,077公裏,而南極和北極一圈的長度則為40,009公裏,因此地球就像是一個頭和尾(南極和北極)較扁而中間(赤道)脹鼓鼓的橢圓形。為什麼會這樣呢?原來地球的自轉軸幾乎垂直於赤道麵,而自轉軸鏇轉時會産生離心力,因而令赤道膨脹起來。
再嚴謹一點來說,地球也不完全是個橢圓形,因為它的錶麵有著大大小小的高山和深榖,形成高低起伏的地形。
以前的三角測量法並未能測量齣微細的高低起伏的地形,直至近年透過人造衛星使用「全球定位係統(GPS)」,便能準確測量齣各種微細的地形。
如果同時以多個衛星嚮地球錶麵發射及接收信號的話,便能得齣目標位置較準確的經度、緯度及標高。隻要持續測量同一位置,便能同時監察齣該處位置的變動,這與汽車的自動導航係統原理相同。