科學探索:其實地球比你想象的要圓
發布時間:2021-06-17
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科學探索:其實地球比你想象的要圓

很多啟蒙老師為(wei) 了便於(yu) 孩子們(men) 快速理解事物,而做了一些不太準確的比喻或描述,在經過長時間的傳(chuan) 播和層層轉述之後,會(hui) 變成很多人所謂的“通識”,你相信會(hui) 發生這樣的事嗎?

真的有,而且還很多。

錯誤的“通識”

就拿今天在評論區裏發現的一個(ge) 有意思的現象來說。居然有人認為(wei) 地球真的更接近一個(ge) 梨形,不是少數,而是很多人。給出的理由,說印象中以前有老師講過,或者身邊很多人這麽(me) 認為(wei) :“地球並不是一個(ge) 正球體(ti) ,而是一個(ge) 兩(liang) 極稍扁、赤道略鼓的不規則橢球體(ti) ,更像一個(ge) 梨”。

地球是梨形?脫水的地球像核桃?錯,其實地球比你想象的要圓

地球真的像個(ge) 梨嗎?圖裏的山真的有那麽(me) 高嗎?

為(wei) 了佐證這個(ge) 觀點,有人更是拿出了一張所謂的“地球脫水圖”(如下),說地球其實是癟的。

地球是梨形?脫水的地球像核桃?錯,其實地球比你想象的要圓

這是所謂的“地球脫水圖”嗎?其實不然

地球兩(liang) 極稍扁、赤道略鼓這個(ge) 說法沒錯,但是差別實在太小,很難被直觀的觀察出來。因此在早些年,某些啟蒙老師或節目創造了所謂的“梨形”地球的說法,其實是為(wei) 了讓小孩子容易理解地球不是個(ge) 完美正球形而打的通俗比喻。久而久之卻被被很多人傳(chuan) 為(wei) “通識”。

為(wei) 什麽(me) 地球並不像梨

實際上,科學界從(cong) 來沒有承認過這個(ge) 說法。

因為(wei) 雖然地球不是個(ge) 正球形,但絕對沒有梨那麽(me) 明顯的不規則,地球的精確尺寸數據就擺在那裏,地球軌道上那麽(me) 多航天器,可以用數據模擬也可以觀測。實際上,與(yu) 梨形相比,地球雖不完美,但還是更接近正球體(ti) 的。

地球是梨形?脫水的地球像核桃?錯,其實地球比你想象的要圓

從(cong) 國際空間站上看地球,圓的很

實際上地球雖不完美,但還是更接近一個(ge) 近乎完美的正球體(ti) 多一點,而不是“梨”,甚至實際上地球比我們(men) 目前製造的很多球體(ti) 類產(chan) 品都要圓。

為(wei) 什麽(me) 呢?我們(men) 來算一下地球的扁率就知道了。

地球扁率=(赤道半徑—極地半徑)/赤道半徑=(6378137米-6356755米)/6378137米≈0.003。這個(ge) 微小的扁率,不要說視覺上看不出來,就是我們(men) 製作的很多地球儀(yi) 都做不到這麽(me) 圓。

脫水的地球像核桃嗎?

為(wei) 了便於(yu) 理解尺度概念,我們(men) 來做一個(ge) 模擬,假設把地球等比例縮放成一個(ge) 地球儀(yi) 。

地球是梨形?脫水的地球像核桃?錯,其實地球比你想象的要圓

如果把地球等比例縮放成一個(ge) 直徑1米的地球儀(yi) ,最深的海溝有多深?

地球平均半徑是6371KM,最高峰珠峰約8.8KM,最深海溝馬裏亞(ya) 納海溝深度約11km。很簡單就可以得出,地球半徑是最高峰的724倍,是最深海溝的579倍。如果把地球縮成一個(ge) 半徑50CM直徑1米的大地球儀(yi) 。地球最高的山和最深的海溝,很容易能換算出。

在這個(ge) 地球儀(yi) 上,珠峰高度=50CM/724=0.069CM,馬裏亞(ya) 納海溝深度=50CM/579=0.086CM,都不到1毫米,也就是一張紙的厚度,而且這還是最高峰和最深海溝。這種細微的差別,在這個(ge) 1米直徑的大地球儀(yi) 上基本上觀察不到明顯的立體(ti) 凹凸感和地形起伏。山海溝壑也隻是地球表麵薄薄一層。

所以,地球像粗糙的核桃嗎?肯定不像。

不過,還有人會(hui) 拿那張所謂的“地球脫水圖”來說,“你看,這不就是核桃嗎?”

我們(men) 來說說那張假“地球脫水”圖

這張圖至今被很多人奉為(wei) 圭臬,用來說明地表脫水後地球會(hui) 像個(ge) 幹癟的核桃。

其實,這可不是什麽(me) “地球脫水圖”,它表達的並不是真實的地形地貌,而是一張“地球重力場分布示意圖”。

地球是梨形?脫水的地球像核桃?錯,其實地球比你想象的要圓

地球重力場分布示意圖

這個(ge) 圖是怎麽(me) 來的呢?

由於(yu) 地球內(nei) 部物質質量分布的不規則和運動性,導致地球重力場不是一個(ge) 按簡單規律變化的力場。所以科學家按照地球重力場的數據和趨勢,換算成大地水準麵的高低,獲得了一個(ge) 非常接近於(yu) 一個(ge) 旋轉橢球的模擬地球形象,來直觀顯示重力場分布和運動。而且為(wei) 了讓顯示更加明顯,起伏效果被刻意放大了幾十倍,看起來像個(ge) 核桃。

所以,有了這張圖,但它並非脫水後的地球的模擬圖。

來強行做一張地球脫水後的“核桃圖”

說到這裏,大家應該都明白了。其實,地球沒有很多人想象中那麽(me) 粗糙和不圓潤,真實的地球可能比你日常生活中見到的很多球體(ti) 都圓和光滑。

但是,如果非要把脫水的地球整的像“核桃”,也不是不可以。

地球是梨形?脫水的地球像核桃?錯,其實地球比你想象的要圓

地球半徑尺寸不變,單獨將地形高度差放大500倍後的效果圖

曾經有網友在計算機裏建模,讓地球尺寸保持不變,把立體(ti) 圖像裏的地形高度起伏差放大了500倍,終於(yu) 獲得了想要的“核桃”。注意,這可是在地球尺寸不變,單純放大地形高度差到誇張的500倍之後才有的效果!為(wei) 了做“核桃”而做“核桃”,僅(jin) 供娛樂(le) 。

另一個(ge) 被誤解的”通識”

還有網友說:“地球不是70%是海洋嗎?那麽(me) 地球水量應該很大。去掉水,地球不就是明顯幹癟的嗎?而且地球應該叫“水球”才對!”

聽到這句話,我竟被感動的一時無言以對。實際上,準確的說法是,地球表麵超過70%被海洋覆蓋,而不是地球70%是海洋,表麵積和體(ti) 積,是兩(liang) 個(ge) 概念。

地球是梨形?脫水的地球像核桃?錯,其實地球比你想象的要圓

示意圖:地球表麵大部分被海洋覆蓋,但不代表地球裏全是水

地球是個(ge) 球體(ti) ,地球平均半徑6371千米,海洋的平均深度在3.5千米上下。

當然,對於(yu) 人類的1米多身高來說,海洋的平均深度3500米是個(ge) 巨大數字;但對於(yu) 地球平均6371千米的半徑來說,3.5千米左右的海洋平均深度也就是相當於(yu) 給地球鍍了一層膜而已,而且是很薄的一層膜。

所以麵積,不能代表水量,不能靠思維定勢去猜測,隻要拿數據算一下,就明白了。地球被稱為(wei) 地球,沒毛病。

地球是梨形?脫水的地球像核桃?錯,其實地球比你想象的要圓

令人生畏的深邃海洋,與(yu) 地球的尺度比較起來,也隻是薄薄一層

所以不要再認為(wei) 地球形狀像個(ge) 梨,不要認為(wei) 地球脫水後像個(ge) 核桃,更不要以為(wei) 地球是個(ge) 裝滿水的大水球。

實際上海洋也是隻能算是地球表麵薄薄的一層,即使海洋水量已經占地球總水量的97%左右,這些水量全聚在一起,也頂多隻能算是地球母親(qin) 喝的一杯水。


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