人类当初是怎样知道地球是圆的?

地球的形状是怎样的呢?这是一个既有趣也很重要的问题.
古时候的人,由于活动的范围很小,只看到自己生活地区的一小块地方,
因此单凭直觉,就产生了种种有关“天圆地方”的说法.例如,我国早在两千
多年前的周代,就有“天圆如张盖,地方如棋局（棋盘）”的盖天说.古代埃
及人认识,天像一块穹窿形的天花板,地像一个方盒.俄罗斯人则认为,大地
像一块盾牌,由三条巨鲸用背驮着,漂游在茫茫的海洋里.印度人也有类似的
传说,不过他们认为驮着这块大地的,不是巨鲸,而是站在海龟背上的三头大
象.大象动一动,便引起地震.
随着生产技术的发展,人类活动范围的扩大和各种知识的积累,人们逐渐
认识到,大地在大范围内不可能是平坦的,而应该是弯曲呈弧形的.因为在海
边看离岸的船,先是船身隐没,然后才是桅帆.在陆地上旅行的人,如果向北
走去,一些星星就会在南方的地平线上消失,另外一些星星却在北方的地平线
上出现.如果向南走去,情况就相反.这些现象,只有大地是弧形的才好解
释.
公元前500年前后,古希腊数学家毕达哥拉斯和他的弟子们,首先提出了大
地是球形的设想.他们主张用数学来解释宇宙,认为在所有立体图形中,球形
是最美好的.宇宙的外形应该是球形的,宇宙中包括地球在内的所有天体都应
该是球形的.过了100多年,古希腊著名的科学家、哲学家亚里士多德才第一次
对大地是球形作出了论证.他观察天象,从月食时地球在月球上的投影等现象
中,推断大地的形状为球形.当时,一些持反对意见的人便提出：如果大地真
是圆球状的,为什么住在地球另一端的人,没有掉向下面的空中呢?那时候,
由于人们还不懂得有地心引力,要回答这个问题是很难的.
我国东汉时的天文学家张衡,曾有“天如鸡子,地如鸡中黄”的说法,他
把宇宙比作鸡蛋,地就像鸡蛋中的蛋黄.这种学说叫浑天说,比过去的盖天说
有了很大进步.
15、16世纪的地理大发现,特别是1519－1521年,麦哲伦率领的一支船
队,环绕地球航行一周成功,这为大地是球形提供了有力的证据.明朝末年,
西方传教士利玛窦、汤若望等来到我国,介绍了天文、地理、数学等科学知
识,我国才出现“地球”这个译名.
那么,地球是不是一个滚圆的正球体呢?17世纪末,英国物理学家牛顿根
据他所发现的万有引力的理论,由于自转所产生的惯性离心力,使得地球上的
物质向赤道方向移动,因此他断定地球应是一个赤道半径要比极半径大一些的
扁球体.但是,以巴黎天文台台长卡西尼为首的一派,根据他们测量子午线所
得的不准确数据,说地球绕太阳旋转,应该向两极伸长,是个长球,而不是扁
球.这个争论延续了有半世纪之久.法国启蒙思想家伏尔泰对地球形状之争,
曾说：“在伦敦认为是橘子,而在巴黎却把它想象成为一个西瓜.”直到18世
纪30年代,法国科学院派出两个远征队,一队到北极圈附近的拉普兰,一队到
南美洲赤道附近的秘鲁,分别测量两地子午线的长度,才发现卡西尼的测量有
错误,而牛顿的推论是正确.
随着测量技术的不断进步,特别是人造地球卫星的利用,现在测得的地球
赤道半径为6378140米,极半径为6356755米,两者相差为21385米,它的扁率为
1/298.2.从这方面讲,地球要比橘子圆得多.
此外,人们又从测量中发现,地球的赤道也不是正圆,而类似椭圆,最大
半径与最小半径相差200多米.还发现地球的北半球要比南半球细长一些；北极
地区的大地水准面（即平均海平面）比参考扁球体要高出10米左右,南极地区
则要凹进去30米左右.因此,有人把地球的形状比作梨,把地球体说成是梨状
体.
实际上,地球既不像橘子,也不像梨,而是具有它自己独特形状的球体.
如果我们把这个庞大的地球,缩小制成一个直径1米的地球仪,赤道半径只比极
半径长1毫米多,这点微小差别,在地球仪上是表示不出来的,所以我们使用的
地球仪都还是正圆形的.