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地球、月球和太阳 地球形状像梨 眼见未必为实 织女星将会成为北极星 过去的一年曾有400多天 弯月的学问 时大时小的月球 躲躲闪闪的月球背面 月球可能是撞出来的 药剂师的重发 难以觉察的半影月食 “迷你型”日食 恐龙灭绝与地球灾变 地球的灭顶之灾太阳系 冥王星怎么了 行星圆舞曲 追捕天空逃亡者 天文版“守株待兔” 不可奢望的流星雨奇观 科学的胜利 行星环和天上“牧羊人” 天地大冲撞 从简单到复杂的演变恒星和银河系 天斗知多少 划分天界的历史 天上“多胞胎” 曹冲称象与恒星质量 恒星并非恒定不动 “脾气”欠佳的恒星 量天标尺 恒星灾变 白矮星的发现 和中子星 太空中自私的怪物 颇为复杂的地球运动 银河系中心在哪里 绚丽多姿的星云星系和宇宙学 麦哲伦的天文发现 仙女星云本质之争 河外星系花样十足 星系也会“打架” 空中透镜 从“天圆地方”到现代宇宙论 托勒玫功不可没 明日心说 宇宙大不具有 宇宙向何处去 看不见的物质 玄乎暗能量望远镜与空间探测 伽利略并非望远镜发明人 反望远镜后来居上 倾听太空无线电信号 大气层的捣乱 望远镜纷纷上天 去月球上观天 引力波探测时间与历法 时间难以下定义 北京时间和“北京的”时间 1分钟有时会有61秒 重赏之下自有勇夫 投票与交易 非阴非阳的中国农历 公元纪年的由来 农历闰月仅含一个节气 为何不见“闰春节” 黄道并无吉日探索外星生命 另类生命起源观 敢问外星人在何方 从宇宙时间尺度看生命进化 “地球人名片”与“地球之音” 探测外星行星之路
赵君亮,曾任上海天文台台长,天台副台长,中国天文学会副理事长,上海市天文学会理事长,IAU37专业委员会科学组织委员。长期从事天体物理学研究,发表百余篇,出版多部专著和译著,并曾获全国科普优选工作者称号。
地球形状像梨吗早在公元前6—前5世纪,已有人提出了地球是球形的概念,但那时的学者们只是从球形的观念出发而产生这种看法,并无科学依据。200多年后,亚里士多德注意到月食发生时,地球在月球上的影子是一个圆,于是推测地球应该是球形,可算是首次尝试以科学观点论地球为一球体。不过,直到15世纪,欧洲大多数人仍认为大地是平的。在中国,春秋战国时代的“天圆地方”说也认为地是方的,天是圆的。在万有引力得到之前,人们实在无法想象生活在球形地球上的人为什么不会“掉下去”。现代科学对地球形状的认识又如何呢?要说清楚这一点还真有点麻烦。地球上有高山、平原、盆地、海洋等地貌,地球实际形状必然极为复杂。设想在地球陆地部分开挖出密密麻麻的、呈网状分布的众多细深沟,再想象海水会自然流入其中,由这些充满水的网状水系所构成的曲面便称为大地水准面,大地测量学上用大地水准面的大小和形状来表征地球,但这不能提供有关地球总体形状的基本概念。通常说地球是一个半径约为6400千米的硕大球体,这是对地球总体形状粗略的描述。事实上,地球上高的山峰珠穆朗玛峰海拔约为8844米,而深的太平洋马里亚纳海沟深约11034米;两者的高差不超过20千米,仅约为地球半径的0.3%。如用圆规在纸上作一个半径10厘米的圆来代表地球,那么20千米的起伏在这幅图上只有区区0.3毫米。可见,“地球是一个球”的说法还是很不错的。比较严格地说,地球是一个略微“压扁”了的旋转椭球体:赤道半径约为6378千米,两极方向略扁,极向半径6357千米,两者相差21千米。这种形状是由地球诞生初期的状态所决定的:一个有自转的物体,只要它不是理想的刚体,那么必然形成扁状旋转椭球体。不过,这21千米的差异在上面那幅图上也就是很不起眼的0.3毫米。说得更严格一点,地球赤道也不是圆,而是一个椭圆,地球是一个三轴椭球体。的大地测量还表明,地球南北半球并不对称,南极向外凸出约10米,北极向内凹进约30米。于是有人说地球具有梨状的外形,这个“梨子”的端部就在地球的北极。不过,这一凸一凹也就差了40米(0.04千米)左右,仅为地球半径的百万分之六。在前面那幅图上,40米仅相当于0.0006毫米,即使用100倍的放大镜,人眼也完全看不出来。可见,说地球像个“梨”实在是名不符实,即使说它只有理论上的含义也太过勉强。总而言之,用“地球”来称呼人类栖居的家园是十分确切的。那么,人们能否真切地感受到地球确是一个圆球呢?1519—1522年间,葡萄牙航海探险家麦哲伦所率领的船队,完成了人类历首次环球航行。人们常说麦哲伦船队环球航行的成功,明了地球是圆球形的,世界各地的海洋是连成一体的。其实,环球航行的成功并没有明地球必然具有圆球形,因为哪怕地球如大冬瓜那样根本不是一个圆球,但只要海洋能连成一体,麦哲伦船队还是能绕这个“冬瓜地球”转一圈回到出发地。一些实测上的感受同样不能明地球必定是一个圆球。举例说,人们在海边眺望远方归来的渔船时,总是先看到船的上部,如桅杆,然后看到桅杆的下部,才能看到船身。此类观测事实只能说明地球表面是一种向外凸的曲面,而并非一定是圆球面。相比之下,早期亚里士多德认识到用月食景象来明地球是个圆球则显得更具说服力,因为如果每一次月食发生时地球的影子都是一个圆或圆的一部分,那么对这一观测事实用圆球形的地球来加以解释显然为合理和自然。尽管今天的大地测量可以严格明地球是一个球,甚至在更高精度上是一个扁旋转椭球体或者三轴椭球体,但因专业所限还是很难向公众解释清楚。现代空间科学技术的发展使这一难题迎刃而解。人造卫星上天,特别是实现了宇航员漫游太空之后,人们从几万千米高空,或者从月亮上遥望自己的故乡——地球,拍摄了许多精美的地球照片,地球的全貌一览无遗,从而充分明地球确是一个几近完美的圆球。P3-5
书稿内容丰富,史料详实,具有较强的可读和趣味。 本书适合有广大青少年科学爱好者、学生及相关教师。
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