在科學還沒那麼發達,人類的信息量還偏低的時代,人們一直秉持着天圓地方的說法,也就是蓋天說。在中國古代,我們描述一個位置也說地方,可想而知,天圓地方是古人的普遍認知。
天圓地方
自從新航路的開闢,西方的航海家就開始環球探險,而麥哲倫完成了人類第一次環球,從而證明了地球是一個球體。
當人們知道地球為圓而非方是,西方人就利用太陽的光線,以及簡單的幾何學原理,測定了地球的周長以及半徑,其精度跟現在相差無幾。可見當時人類的智慧不容小覷!
古人測量地上半徑
從上個世紀開始,人類開始對外太空進行探索,當火箭不斷離開地面升高時,也能夠清楚的發現地球是一個圓的球體。
那麼,人類要升高多少才能直觀地觀察到地球是圓的?距離地面多高才能看見整個地球球體?
如果人站在最高的山峰——珠穆朗瑪峰,這樣可以看到地球的弧線嗎?遺憾的是,就算人現在海拔高度在8844.43米的珠穆朗峰上,任然看不到任何弧線。就算現在的客機飛行高度也有一萬多米,也是幾乎不能看到地球的任何弧線的!
為什麼客機的飛行高度都達到十公里,仍然看不到地球的弧線?
在飛機上看地面,會受到高山或者雲層阻礙視線,可能連外邊的風景都看不清,何況地球弧度。另外對於飛機飛行的高度和地球自身的半徑做比較,這個高度顯得微不足道。因為地球的平均半徑也有6371.393千米,而十千米看起來就像是緊貼地表運動的。
但是如果飛機遇到想海洋、沙漠這樣又廣闊又比較平坦的地方,在飛機上才勉強能夠看到一丟略微的地球弧度。
有個外國人叫菲利克斯•鮑姆加特納,他擅長極限運動,完成了39000km的高空跳傘的世界記錄。當他上升到這樣一個高度以後,從攝像機拍攝的畫面來看,確實出現了地球的弧度,可這是真的地球弧度嗎?
答案是否定的,圖片的弧度是廣角鏡頭導致的圖像畸變,而不是真正意義上的弧度。
如果要看到比較明顯地球的球體弧度,那必須要距離地表100km以上,但是這也僅僅是看到明顯的弧度而已,但是卻看不到整個地球。即使宇航員做火箭可以把高度上升到400km也任然不能看到整個地球。值得慶幸的是,他們已經能夠輕易看到弧度了!
現在的問題是,我們到底要上升離地表多高,才能看到整個地球?
這就涉及到人眼睛的視線範圍,人眼視線水平的最大角度大概為124度,通過簡單的幾何運算可以很輕易的計算得到這個高度為340000km。
要是從月球上看地球,地球它長什麼樣呢?
從月球上看地球,因為反射太陽光而發光,看它十分幽幻。因月球只有一面朝向地球,因此只有在朝向地球的月球面才能觀測到。從月球看到整個地球,是我們在地球看到整個月球(也就是十五的月亮)的14倍大。
NASA發射的好奇號拍攝到了地球照片,它在火星上,在那裡看到的地球非常渺小,就像浩瀚宇宙中的一粒塵埃。
在旅行者一號距離地球60億公里時,是在1990年。那是它給地球拍過最遠一張照片,地球在這麼大的尺度下就是一個小藍點。但這個不起眼的小藍點上,滋生出各種各樣的生命和智慧。