简介:从国际空间站看到的飓风奈杰尔。(图片来源:uux.cn/Future)(神秘的地球uux.cn)据美国太空网(Kelly R.MacGregor):自
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(神秘的地球uux.cn)据美国太空网(Kelly R.MacGregor):自从古希腊人首次观测到圆形月球和天空以来,科学家们就知道地球是一个球体。我们都从太空看到过地球的美丽图像,有些是宇航员拍摄的,有些是轨道卫星远程收集的。那么,为什么当我们站在公园里或从窗户向外看时,我们的星球不会环顾四周呢?
答案完全取决于视角。人类是生活在一个非常大的球体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)之间,而孩子们的身高则更小。想象一下,你是一名马戏团杂技演员,站在一个大约3英尺(1米)宽的球上。从球的顶部,你会看到它从你的脚向各个方向弯曲。
现在想象一下马戏团球上的一只小苍蝇。它的视点可能在离地表一毫米或更小的地方。由于苍蝇比球小得多,而且它的视野靠近表面,所以它看不到整个球。
地球的宽度约为4200万英尺(1280万米),即使是一个高大的成年人的视点也只高出其表面6英尺(约2米)。当我们站在地球上时,我们的眼睛无法看到球形地球的大小。即使你徒步登上海拔29035英尺(8850米)的珠穆朗玛峰,你也无法分辨出地球是一个球体。
看到地球曲线的唯一方法是在其表面上方飞行6英里(10公里)以上。这是因为我们看到的地平线的长度取决于我们在地球表面的高度。
站在地上,没有任何东西挡住我们的视线,我们的眼睛可以看到大约3英里(4.8公里)的地平线。这还不足以让地球的周长看到地平线开始显示出它的曲线。就像马戏团球上的苍蝇一样,我们只是看不到地球与天空相接的边缘。
要看到整个球形星球,你需要和宇航员或卫星搭便车。这将让你从更远的距离看到地球的全貌。
大型商用客机也可以飞得足够高,以瞥见地球的曲率,尽管飞行员从飞机前部看到的景色比乘客从侧窗看到的要好得多。
这张飞越科罗拉多州的照片可以检测到地球的曲率。(图片来源:uux.cn/Paul Comstock/Flickr,CC BY)
不完全是一个球体
即使从太空中,你也不会发现地球形状的一些重要特征:它不是完美的圆形。它实际上是一个稍扁的球体,或椭球体。这意味着它在赤道周围的宽度比它的高度稍宽,就像一个有人坐在上面并稍微压扁的球体。
这是由地球自转引起的,它会产生离心力——如果你不坚持,离心力也会使你飞离旋转的旋转木马。这种力会在地球的腰围处产生轻微的凸起。
地球表面的地形特征,如山脉和深海海沟,也会略微扭曲其形状。它们会导致地球引力场强度的微小变化,引力场是将地球上所有物体向下拉向行星中心的力。
我研究的地球科学领域有一个叫做大地测量学的分支,专门研究地球的形状及其在太空中的位置。大地测量学为从建造下水道、绘制准确的海平面上升地图到发射和跟踪航天器的一切提供了信息。这是当前科学研究的一个重要领域,提醒我们,我们仍在了解这个我们称之为家园的神奇星球。
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