第一章 地球

知名作家圣彼得?伯南丁曾說過他小時候關于地球與太空的奇怪想法。他認為，從表面上看，太陽是從一座山的背后升起來，再從另一座山落下去。他覺得天空就像一座藍色的拱橋，或者像一個倒扣在地球邊緣的碗。他想象著，為了不碰到頭，他必須彎著腰行走才能達到地球的邊緣。有一天，為了解除困惑，他決定去證實這一切。于是他準備了一些吃的東西，然后就出發了。他走啊走啊，走了好長時間，只希望可以快點親手觸摸到天空；可是這座拱橋在他前進的過程中卻在不斷地后退，好像永遠都走不到盡頭。最后他走得實在太累了，于是放棄了這次探險。但是，即使他沿原路返回了，他還是相信天空就是一座大拱橋，這樣的話，那到達不了、摸不到它就很好解釋了：他的腿不夠長，力量不夠大，所以怎樣也無法碰到天空。

我親愛的讀者們，小時候你們應該也有過這種幼稚的想法吧：認為地球就是一片無限延伸的被藍色的穹頂所包圍的廣闊土地，只是中間被山脈切割。但是現在我們清楚地知道：天空沒有任何一個角落是與地面相接的，地面上也沒有任何一個地方是可以觸碰到天空的，因為任何地方的天空的高度都是一樣的。我們也知道：當我們直直地向前走時，會看到平原、山脈、海，卻永遠都無法走到地球的邊緣。簡單來說，地球是圓的。如果我們朝著一個方向一直走，最后我們還是會回到原點。

地球是漂浮在太空中的一個巨大的球體。假設在空中有一個用繩子系著的大球，球面上有一只昆蟲。假如這只昆蟲想要從球的一邊爬到另一邊，那么它肯定可以順利做到，途中不會遇到什么障礙物，也不會有突起的障礙阻礙它前進。這與在地球上的我們是一樣的，即使比起這只昆蟲，地球上的我們顯得渺小很多。我們從無數個不同的方向來來去去，未曾遇到過障礙物，也未曾觸碰到天空，完成了最遙遠的旅程，甚至是環球之旅，最后又返回到起點。照這么看來，地球就應該是圓的，是漂浮在太空中的一個巨大的球體。至于頭頂上那個藍色的穹頂，只不過是地球表面的空氣折射形成的藍色光線。

以下事實可以用來證明地球是圓的。有一名旅行者在去往一個小鎮的途中經過一片很平坦的平原，在平原上沒有任何事物會擋住他的視線，站在某個地方，他首先看到的就是小鎮的最高處——尖塔的最高點。站在近一點的地方，才可以看見尖塔的整個頂部，然后是屋頂，最后才能看到整個建筑物。所以，隨著距離遠近的變換，我們首先看到的都是物體的最高點，最后看到的是最低點。假如地球是平的，那么就不是這樣的了。站在任何一個地方，我們都可以直接看到塔的全身，而不是先看到頂部，然后再是底端。如圖1所示，在塔的右側，不論是站在A點還是B點，都可以直接看到塔的全身。另外，假如地球是圓的，那么遠處的物體就會因為地球表面彎曲而被擋住，就像我們之前所講的那樣，物體將會從頂點開始慢慢出現在我們眼前。因此，如圖2所示，站在A點的話，是根本看不到塔的，因為視線被地球彎曲的表面擋住了；站在B點，也只能看到塔的上半部分；而站在C點，就可以看到塔的全部了。

在陸地上，很少有視野那樣寬廣同時又規則的觀察點的，因為總是會有山脈以及數不清的植物干擾我們的視線，所以，任何塔或尖塔都是按照從頂部到底部的順序慢慢映入我們眼簾的。而海面突起的表面是跟地球表面的彎曲度類似的，那么在沒有障礙的海面上，就可以很好地解釋地球是圓的這一事實了。

當一條船慢慢地向海岸靠近時，船上的人首先看到的是岸上建筑物的最高點，如山頂，接著是高塔的塔頂，然后才是海岸。同樣，岸上人首先看到的是上桅桿，接著是中桅桿，然后是帆，最后才是船身。假如船是從海岸開走，那么如圖3所示，這些物體消失的順序將會與船開向海岸時的順序相反，也就是說：首先消失在眼前的將會是船體，接著是帆，然后是中桅桿，最后才是上桅桿。

地平線的形狀也可以證明地球是圓的?！暗仄骄€”這個術語來源于希臘語，它的意思是“邊界、界限”，用來指站在地面的某個地方，視野所及的范圍。

地平線好像把天空和地面連接起來了。當觀察者站在絕對平坦的地面上時，將會形成一個以他為中心的地平線圈。地平線的形狀在海上表現得更明顯，它就像一個巨大的圓盤與藍天相接。假如地球是平的，就只有視力的好壞會影響到視野，而且用足夠強大的望遠鏡就可以看得到任何距離的物體，那么地球上的事物就一覽無余了。但是真實情況并不是這樣的：即使用最好的望遠鏡，也是看不到地平線另外一端的物體的。這么看來，地球就不是平的，而是圓的。我們來看下圖4，一切就清楚了。假設球面上方有一條垂線OB，我們從A點往球面看，那么可以看到的是哪部分呢？答案很簡單。我們以A為起點畫一條直切線AK，K點與球面相切，這條線表示的就是視線，所有在這條線和A點之間的范圍的都是我們能看到的部分，而超出這范圍的都是我們看不到的。如果，我們再以A點畫與AK類似的AP、AQ、AR、AS等無數條直線，這些線的另一端都是落在球面上，那么所有落在球面上的這些點最后將會形成一個完整的圓。從OB線上的其他點畫類似這樣的線，也會得出同樣的結果。這么說來，不管在哪個點，如果我們所看到的地平線是一個圓的話，那么地球一定是個球體。

這個被我們叫做地球的東西的周長有4萬千米。接下來我會講明這個數字所代表的意義。如果你曾經爬過塔，當站在塔上俯瞰周圍的景色時，你一定被眼前那無限延伸的土地給震住了，而那藍色的地平線好像真的很遙遠，在記憶中，那就是最遙遠的距離。地平線離我們到底有多遠呢？從塔頂我們到底可以看到多遠呢？這取決于兩樣東西，塔的高度和地面的凹凸程度。我們再來看下圖4，假設觀察點不是在A點，而是在高一點的B點，那么視線的另一端將能落在球面的更遠處，假設那是H點，那么我們的視野就更寬了。所以，由于地球是圓的，我們站得越高，就看得越遠。

另一方面，在多山脈的地方，由于地面凹凸不平，視野就會受到影響，地平線也同樣會受到限制。假如把地面看成跟海平面一樣的平坦，同時把觀察點設在142米高的斯特拉斯堡教堂鐘樓上，在這種情況下，地平線周長就是40千米。假如有另外一個圣彼得?伯南丁，他擁有強壯的雙腿，那么只要花上一天的時間，他就可以走到從斯特拉斯堡教堂鐘樓上所看到的地平線；如果他做到了，那么第二天他可能沒有勇氣，也沒有力氣再出發了。我們的地球是如此之大，它的周長是4萬千米，是我們從斯特拉斯堡教堂鐘樓上所看到的地平線周長的1萬倍啊。

這時你肯定會問：地球上有那么多龐大的山脈和深谷，使得地球表面凹凸不平，那為什么還說地球的表面是圓的呢？你們更愿意相信海面是均勻的，而陸地則不是，因為我們所看到的陸地到處都是坑坑洼洼的。布滿山脈、峽谷、平原以及懸崖峭壁的地球表面怎么會是規則的呢？我們怎么從這個極不規則的球面上找出它的規則呢？我反過來問你們：橘子是圓的嗎？你肯定會回答：是的。盡管仔細觀察就會發現橘子的表面是坑坑洼洼的，但是這些坑坑洼洼與它的大小比起來根本不算什么，所以橘子還是圓的；所以我也可以這樣說，地球就是圓的，因為地球表面的這些很高的山脈與地球龐大的身體比起來根本不算什么。下面我會對此作出證明。

現在，我們用一個直徑2米的表面光滑的球來代替地球，然后按照正確的比例，在它的表面標出一些主要的山脈。在這些山脈中，最高的是位于亞洲中部的珠穆朗瑪峰，其海拔約8840米，直入云間，它的底部占據了非常大的空間，相當于一個帝國的面積。當這樣的一座龐大的山出現在我們面前時，我們會做何感想呢？如果我們要讓這座大山按正確的比例在我們假設的球上顯示，你知道用什么來表示嗎？一粒沙子，一粒直徑只有1毫米多的沙子！如此看來，這樣一座龐大的山與地球比起來根本就不算什么。就像橘子表面最小的疙瘩一樣，對于橘子來說，也是可以忽略的。至于歐洲最高的山脈——勃朗峰，我們只要用一粒直徑只有一半的沙子來表示就可以了，它的海拔約4810米。不需要再舉更多的例子，球面有無數這樣的沙子，而這些沙子就相當于地球上無數的山脈，盡管數量很多，但是絲毫不會影響球體的形狀。也就是說，地球只不過是這個球的無限放大版。

那么地球是怎樣平穩地懸浮在太空中的呢？它是不是被某種天體鏈吊起來的呢，就像宮殿頂部的圣燈一樣？又或者有某個物體支撐著它，就像地球儀的底座一樣？……很多旅者從不同的地方環行地球，但是都從未看見任何的吊鏈或者支撐物。每個地方都一樣，他們都只看到陸地、天空和海洋。因此，我們可以斷定：地球是一個獨自懸浮在太空中的星球。

那么，為什么它不會掉下來呢？嗯，這是個關鍵問題！不過可以想一想，也許你就會知道為什么地球不會掉下來。你看到的是什么？廣闊的天空、無邊無際的空間。假如你站在地球的另一面，你會看到什么？還是廣闊的天空、無邊無際的空間。假如是站在分界線的左邊或右邊呢？還是一樣。無論站在什么地方，都是看到廣闊的天空以及無邊無際的空間?，F在請告訴我：在這無邊無際的空間里，地球會從哪個地方掉下來呢？如果可以，請先告訴我，地球的哪邊是上面？哪邊是下面？這里的上面是指天空，不過請記?。簾o論在哪個地方，天空都是一樣的。如果你很清楚地球不會落到我們頭頂的天空，那么你為什么會覺得天空會落進我們腳下的“天空”呢？就像我們不會去懷疑地球會升到天空一樣，我們也不要去懷疑地球會掉下來。

在下一章，我們將會對這個問題作進一步的講解，我們會講述物體掉落的原因。不過，我們先總結一下本章的要點：地球是球狀的，而且是獨立存在于太空中的。它的周長是4萬千米。它的半徑，也就是從球心到表面的距離是6366千米。地球表面的龐大物體，對于地球來說根本就微不足道，并不會對地球的形狀造成任何的影響。