|离开地球多远,才能知道地球是圆的,多远可以看到完整的地球?


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这是很多网友疑惑纠结的问题 , 甚至有人觉得在地面上看 , 地球怎么是平的呢?即便地球是圆的 , 水也应该是平的吧?因为测量物体的所谓“水平”就要求是平的呀?
首先再申明一下 , 地球是圆的
其实地球是圆的 , 不但陆地是圆的 , 水也是圆的 , 这都是引力作用的结果 。 因为星球质量大到一定程度 , 引力就足以克服物体的刚体力 , 而达到流体静力平衡 。 何谓流体静力平衡 , 通俗地说 , 就是让物体成为一个圆球状 。
地球是圆的早就已经是一个常识了 , 看似无可争议 。 但就有那么一些人硬要说地球是平的 , 某个国家一群人还成立了一个组织 , 要证明他们这个“真理” 。 为此他们到处募捐 , 想制造一艘火箭飞到天上 , 一定要自己上去看一看 。 他们就是不相信现代科学早已经证明的事情 , 认为全世界科学家都是骗人的 。
不过他们募了十几年 , 也没有募到一张绕地球一圈的飞机票钱 。 因为几乎所有人都对这种人报以奇怪的目光 , 就像看到一群怪物 。
但这个世界就是这么奇怪 , 有许多早已经被科学证实的东西 , 就是有人不相信 , 而且凭着拍脑袋异想天开 , 以为科学家们也和他们一样的脑袋 , 怎么可能弄出那些出人意料的高科技呢?
不信 , 我们在各种科普的评论区就可窥得一斑 , 而且这种人不在少数 。 这些人虽然已经相信了地球是圆的 , 但认知只是与不相信地球圆的那拨人五十步笑百步而已 , 他们常常纠缠着一些早就成为共识的科学常识 , 喋喋不休地杠精着 , 且肆意贬损 。
现在言归正传 , 说说要多远就知道地球是圆的 , 到多远能看到整个地球 。
地球是圆的证据充斥在我们的生活周围
如果我说 , 无须到多远 , 站在地球上就能知道地球是圆的 , 你信吗?
我们任何一个人都无需离开地球 , 就能够感觉到地球是圆的 。 你站在一个平原上 , 前方的旷野或草原一览无遗 , 但你能看多远呢?如果地球是平的 , 理论上你就可以看到世界尽头 , 当然前提是这个世界有尽头 。
即便远方的物体看不清 , 但用大型望远镜是能够看到的 。 有谁看到过吗?没有 。
这是因为地球是一个球 , 我们脚下的大地并不是平的 , 而是一个弧形 , 远方的大地就弯曲下去了 , 落到我们视线下面去了 , 所以我们看到的只有地平线 。
何谓地平线?就是在一个圆球上 , 在一定高度你能够看到的一个曲面范围 。 地球半径约6371km(千米或公里) , 因此 , 我们假定地球是一个完美圆球(事实上并不是 , 赤道半径比两极半径略大) , 地球的曲率就约为1/6370 。
这就是地球这个球的弯曲程度 , 这一点尤其对航空很重要 , 飞机在沿着地面作平行飞行时 , 必须考虑曲率变化 , 尤其低空飞行 , 不考虑曲率就会撞到地面上 。
正因为地球是圆的 , 因此才有站得高看得远之说
只要爬过高山或坐过飞机的人 , 都有这种经验 , 就是到了越高的地方看得越远 。 在海上行船 , 到了公海远离海岸 , 海面波涛一望无际 , 我们四周查看 , 自己就像在一个大圆盘中心 , 目力所及海天一色 , 在天际与海际相接的地方 , 就是海平线 , 是我们站在那个高度能够看到地球曲率最远处 。
在海中 , 看到远方有船向我们驶来 , 总会先看到桅杆或烟囱冒出的烟 , 渐渐才能够看到船身 。 这就是由于地球是圆的 , 水面也是圆的 , 远方的船是从人们视力的海平线下慢慢升起的 。
这就是无需离开地球表面 , 也能知道地球是圆的之道理 。 但如果要更直观地看到地球的圆弧状 , 看到我们世界是一个美丽的蓝色星球 , 就要到更高的地方 。
海拔高度与目视距离的关系
一个完美球形 , 能看多远是与观察高度成正比的 。 那么在地球上 , 多高能看多远呢?根据上图原理结合几何知识 , 我们可以轻易得出这样一个公式: