為什么即使地球是圓的,一切看起來都是平的?


為什么即使地球是圓的,一切看起來都是平的?


從國際空間站看到的颶風奈杰爾 。(圖片來源:Future)
據美國太空網(Kelly R.MacGregor):自從古希臘人首次觀測到圓形月球和天空以來,科學家們就知道地球是一個球體 。我們都從太空看到過地球的美麗圖像,有些是宇航員拍攝的,有些是軌道衛星遠程收集的 。那么,為什么當我們站在公園里或從窗戶向外看時 , 我們的星球不會環顧四周呢?
答案完全取決于視角 。人類是生活在一個非常大的球體上的非常微小的生物 。
成年人的平均身高在5英尺到6英尺6英寸(1.5到2米)之間,而孩子們的身高則更小 。想象一下,你是一名馬戲團雜技演員 , 站在一個大約3英尺(1米)寬的球上 。從球的頂部,你會看到它從你的腳向各個方向彎曲 。
現在想象一下馬戲團球上的一只小蒼蠅 。它的視點可能在離地表一毫米或更小的地方 。由于蒼蠅比球小得多 , 而且它的視野靠近表面,所以它看不到整個球 。
地球的寬度約為4200萬英尺(1280萬米) , 即使是一個高大的成年人的視點也只高出其表面6英尺(約2米) 。當我們站在地球上時 , 我們的眼睛無法看到球形地球的大小 。即使你徒步登上海拔29035英尺(8850米)的珠穆朗瑪峰 , 你也無法分辨出地球是一個球體 。
看到地球曲線的唯一方法是在其表面上方飛行6英里(10公里)以上 。這是因為我們看到的地平線的長度取決于我們在地球表面的高度 。
站在地上,沒有任何東西擋住我們的視線 , 我們的眼睛可以看到大約3英里(4.8公里)的地平線 。這還不足以讓地球的周長看到地平線開始顯示出它的曲線 。就像馬戲團球上的蒼蠅一樣,我們只是看不到地球與天空相接的邊緣 。
要看到整個球形星球,你需要和宇航員或衛星搭便車 。這將讓你從更遠的距離看到地球的全貌 。
大型商用客機也可以飛得足夠高,以瞥見地球的曲率,盡管飛行員從飛機前部看到的景色比乘客從側窗看到的要好得多 。

為什么即使地球是圓的,一切看起來都是平的?


這張飛越科羅拉多州的照片可以檢測到地球的曲率 。(圖片來源:Paul Comstock/Flickr,CC BY)
不完全是一個球體
即使從太空中,你也不會發現地球形狀的一些重要特征:它不是完美的圓形 。它實際上是一個稍扁的球體,或橢球體 。這意味著它在赤道周圍的寬度比它的高度稍寬,就像一個有人坐在上面并稍微壓扁的球體 。
這是由地球自轉引起的,它會產生離心力——如果你不堅持,離心力也會使你飛離旋轉的旋轉木馬 。這種力會在地球的腰圍處產生輕微的凸起 。
地球表面的地形特征,如山脈和深海海溝,也會略微扭曲其形狀 。它們會導致地球引力場強度的微小變化,引力場是將地球上所有物體向下拉向行星中心的力 。
我研究的地球科學領域有一個叫做大地測量學的分支,專門研究地球的形狀及其在太空中的位置 。大地測量學為從建造下水道、繪制準確的海平面上升地圖到發射和跟蹤航天器的一切提供了信息 。這是當前科學研究的一個重要領域,提醒我們,我們仍在了解這個我們稱之為家園的神奇星球 。