今天居然还有不少人相信地球是平的？

在亲眼见证了蓝色地球的图像之后，相信大多人都不再会对地球的形状和运动产生质疑，但是其实与此同时，仍然存在相当一部分人，坚持认定地球就是平的！这不是发生了几千年前，而就在离我们并不遥远的当下。

例如NBA球星凯里·欧文就曾经宣布“地球是平的”，一度引发广泛热议，此外摇滚歌手迈克·休斯（Mike Hughes）也坚信“地平说”，为此他执着于乘坐自制蒸汽动力火箭探索，并不幸地在2020年因火箭故障而失事。

甚至还存在着一个“地平说”拥趸者组织，成立了地平协会网站，信徒来自全球各地，在其中的许多人看来，现在看到的地球是圆的种种所谓证据，都是科学阴谋的一部分，为的就是掩盖“地球是平的”这一真理。

如果你认为这些看法只存在于受教育程度较低的反智分子之中，那你就错了，1805年，法国科学院院士梅西耶（Messier）写下这样一段文字：“天文学家要使我相信我像一只烧鸡穿在铁棍上那样旋转，那真是枉费心机”。

听起来或许有些滑稽，但的确有许多知识分子时至今日仍在质疑地球运动的真实性。他们否定哥白尼的日心说，并坚定地相信，正如日心说推翻了地心说那样，未来某天更先进的科学也可以推翻我们现在的思想。

然而，偏见不能阻止地球的旋转，把地球形状的讨论上升到阴谋论并不能令人信服。世界著名的天文学家弗拉马里翁在《大众天文学》一书里写道，地球运动的事实表现在方方面面，“天文学在观测科学中是很精确的，它所表示的真理都建筑在事实上，谁愿意去研究它，谁就可以得到验证”。

素有“法国国家图书镇馆之宝”之称的《大众天文学》是一部风靡全球的天文学科普名著，作者弗拉马里翁以通俗易懂的语句全面介绍了天文仪器与宇宙万象，以晓畅优雅的文字展现了浩渺宇宙的绚烂奇妙，构筑起了天文学科普的一道丰碑。许多人因为读了这本书而热爱天文学，成为天文学家。

现在，就让我们跟随弗拉马里翁生动有趣的叙述，一起探查地球运动的证据与真相，驳斥关于地球的种种偏见与假想。

01

地球不会下坠吗？

“地球不会下坠吗？”这正是古代天文观测者的疑惑。因为人类寄居在地球上，所以他们十分担忧地球会在某时某刻带着地表的人类一起向虚空坠落。

为了缓解焦虑的情绪，古代天文学家提出了许多假说来证明地球不会下坠：巴比伦人称地球是像船行海上那样浮荡在空气的大海里；古希腊人搬出无所不能的神明，认为是阿特拉斯 (Atlas) 神将沉重的地球背在肩头；古埃及人的想法稍微“复杂”一些，他们推测，有四头大象背着地球站在巨龟之上，巨龟潜浮在某片海上；还有一些古代人以为有一根枢轴穿过地球的两极，无形的绳子将地球紧紧绑附在这根枢轴上。

古人的幻想天马行空，但离真相的距离都太过遥远。

首先，即使地球真的会坠落，在地表生活的人类也不会受到影响——强大的地心引力使得地球会像磁铁一样吸附住地表万物，不会出现有东西在地球坠落的过程中飘离地表的现象。

其次，地球坠落根本是无稽之谈。如果我们假想有一些人围绕地球站着，手中各提着一根铅垂线，这些铅垂线会因为地心引力的存在而都指向地心。站在地球某一极的小A会很自然地认为，铅垂线指向的是下方，自己的头顶代表上方；但是对站在地球相对一极的人小B而言，他的铅垂线指向的方向与小A的头顶代表的方向是一致的，因此小A的头顶代表的方向应当是下方。

由此可见，宇宙中根本不存在绝对的上方和下方，何来“地球会向下方坠落”这种说法呢？

02

为什么不是天绕地转？

 我们知道，天上的星每24小时围绕地球转动一周。有两种假说可以解释这个现象：天绕地转说——天上所有的星星由东向西绕着地球转动，地绕天转说——地球由西向东绕着自己的轴在旋转，也就是地球自转。我们要如何证明地球在自转，而非星星绕着地球转呢？

要反驳天绕地转说是很简单的。从运动速度的角度看，如果要实现天绕地转，各种“星星”在空中运行的速度会大得有些超出常理：月球在一秒内需要行走28千米，太阳在一秒内需要运动1.09万千米，土星在一秒内需要飞行10万千米，冥王星的速度会达到每秒44万千米，天狼星的转速则应当是每秒360亿千米——光速的12万倍！

从整体转动的可能性看，宇宙中这些各自独立、距离遥远的天体，能够每天不约而同地围绕一个枢轴，像一个整体的系统那样转动，它的真实性实在是很难想象的。这些天体远近悬殊，结构复杂，当中有一些比地球要大若干万亿倍，它们之间又并不存在什么足以形成我们所见的天球运动的联系，因此根本不可能像一个和谐的整体一样围绕着地球自转。

即使是从常识的角度进行推理，天绕地转的假说也会显得十分滑稽。正如歌剧《西哈诺》(Cyrano de Bergerac)中的主角所说的那样，我们把一只鸟放在铁叉上，不去把鸟儿固定在铁叉上、转动铁叉，反而去转动火炉、厨房、整栋房屋、整个城市! 这岂不是大笑话吗？

太阳与地球的大小比较

如此看来，“地心系统”的天绕地转说实在是荒谬至极。而与这种纯粹依靠幻想支撑的假说不同，有不少直接的证据可以有力地证明地球是在自转。

望远镜发明后，人们发现，像地球这样的行星都有绕轴的自转运动。例如，我们的近邻火星就会自转，它自转一周需要耗时24时37分23秒；太阳也有自转，它的自转周期在赤道附近是25日。简单地类比推理一下，地球当然也会自转。

如果认为类比推理不够科学，离心力的存在可以提供更有力的证明。

如果地球在自转，那么就一定会产生离心力。根据推理，这个力在两极为零,在赤道上最大；距离地轴越远的物体,受到的离心力也越大。这种离心力可以抵消地心引力，影响物体的质量与速度，因此只要能证明地心引力遭到抵消，就能证明离心力的存在，进而可以证明地球在自转。

摆钟的摆动很好地证明了离心力的存在。在巴黎，一个长一米、放在真空里的摆钟一天内摆动86136 次；如果把它带到北极，就会发现它一天要摆动86236次；如果带到赤道，它就只摆动86009次了。唯有离心力的存在能解释这种现象：摆钟在北极受到的离心力小，受到的地心引力大，因此摆动的速度快；与此相反，摆钟在赤道受到的离心力抵消了部分地心引力，摆动的速度就会随之变慢。

下落的石头也能证明离心力的存在。从巴黎五层楼上扔下一块石头，石头在第一秒内坠落的距离是4.90米；在两极，因为几乎没有离心力，引力强大，所以石头落得要快一些，第一秒内坠落的距离达到了4.92米；在赤道，因为离心力大，引力遭到削弱，石头坠落得更缓慢，第一秒内的距离是4.89米。

除了离心力之外，地球物理学也提供了许多有关地球自转的证据。地球的形状是一个略呈椭圆的球，赤道突出，两极扁平，这恰好是旋转的流体应该有的形状。

由此可见，天绕地转是天方夜谭，但地球自转确实“铁证如山”，是不可否认的事实。

03

为什么说地球绕太阳公转呢？

与地球自转一样，地球绕日公转也有很多极具说服力的证据。

首先，单纯从观测的结果讲，不论是水星、金星等大行星，还是我们在火星与木星之间观测到的2000多颗小行星，它们都在围绕太阳运行。显而易见，在太阳系这个庞大的家庭中，只有太阳才是稳坐在中心的统治者，所有的行星都围绕着太阳在公转。地球也只不过是一颗行星，当然不会例外。

如果采取地心不动的假说，很多现象与变化会变得非常难以解释。

以披头散发的彗星为例，自18世纪以来，人们研究了在空中各个方向运行的彗星的轨道，却发现它们都不符合前人假设的地心不动体系。

如今，以地球公转为基础进行的彗星轨道的计算日益准确，已经能预测它们再次出现时的方位，可是如果把地球当作是不动的，对彗星轨道的计算就会变得异常复杂与困难。

除此之外，有一些其他的天文现象也能佐证地球每年绕太阳运行一周。

如果地球静止，那么星光将会沿直线直接照射到地球上，不存在任何偏差；如果地球绕日运行，那么星光将会以地球公转速度的一万倍照射地球。

这里需要运用常识进行类比：当我们在雨中奔跑时，跑得越快就越需要向前倾斜雨伞，否则雨伞就无法准确地承接将要落在我们身上的雨滴。将奔跑的我们看作绕日转动的地球，将承接星光的望远镜看作承接雨水的伞，那么如果地球在公转，望远镜就需要倾斜着才能接收到星光。

事实证明的确如此，我们需要稍微倾斜一点望远镜才能观察到目标天体。不仅如此，由于地球公转的时候星光指向地球的方向会不断改变，望远镜的观测角度也随之改变，所以最终我们发现望远镜在一年之内扫过了整整的一个椭圆。假如地球是静止的，望远镜的倾斜和移动轨迹还能得到科学的解释吗？

与此类似，有些恒星的轨迹也能为地球的公转提供证据。并不是所有恒星都在距离地球的无限远处，有一些恒星相当靠近地球，距离我们只有几万亿千米。如果我们在一年里去仔细地观察某颗近恒星，并以它附近的另外一颗远星作为参照物，那么我们就会发现，这颗近恒星的位置并不是固定的——它在天上走了一个小小的椭圆。正是由于地球每年绕太阳运行一周，所以才会出现这种天文现象。

地球的自转与公转运动的理论依据是万有引力定律，正如上文的叙述中所体现的那样，它已经被近代天文学中观测到的各种事实证明成立了。

今天，我们常利用万有引力定律来预测天体间互相吸引的细微影响，甚至可以利用它来发现未曾见过的天体。海王星和冥王星就是先根据它计算求出，然后才用望远镜去发现的；天狼星的伴星也是这样先由计算发现, 然后才被观测加以证实的。

不管是地球的虚悬空中，还是地球的自转与公转，地球上各种各样的事实都证明了这些近代天文理论的真实性，并且从未出现过任何一件和它们发生矛盾的事情，所以地球的运动是无可辩驳的真理。

种种现象都回应了开头梅西耶院士提出的质疑，并且明明白白地告诉了所有质疑地球运动的学者，指望某天出现一个能推翻事实的真理出现，才是真正的“枉费心机”。

关于“地平地圆”你怎么看？

关于天文学你有什么想和大家分享的？

2位幸运读者将获赠新书一本

用令人着迷的语言，叙说了宇宙的神奇与壮美；

以晓畅优雅的文字，构筑起科学通俗化的丰碑。

大众天文学（修订版）

作者：弗拉马里翁（ Nicolas-Camille Flammarion）著   李珩 翻译 增补 李元 校译 配图

本书是一部天文科普名著，作者弗拉马里翁以文学的笔触，将浩渺宇宙的绚烂与神奇展示给广大读者。全书共分七篇，前六篇全方位描述和介绍了地球，月亮，太阳，行星世界，彗星、流星、陨星，恒星宇宙；第七篇简单介绍了各种天文仪器，让读者了解天文工作者所使用的工具和他们如何依靠这些精密仪器获得惊人发现。全书图文并茂，引人入胜，配有大量的图片资料；译文流畅，通俗易懂，并保持了原有的文学风格。此外，译者又根据近年来天文学的新发展作了增补和修订，使全书内容翔实而新颖。

-End-

观点资料参考：《大众天文学（修订版）》

转载及合作请发邮件：scb01@pup.cn

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