為什麼地球是圓的,地面卻是平的?

放飛的紙飛機

首先,地球是圓的,這是毋庸置疑的。

公元前3世紀,古希臘天文學家埃拉託斯特尼根據正午射向地球的太陽光和兩觀測地的距離,第一次算出地球的周長。1622年葡萄牙航海家麥哲侖領導的環球航行證明了地球確實是球形的。

從此,地球是圓的得到世界公認。人類乘坐航天器飛出大氣層後,可以直觀的看到地球全貌了。不過至今也還有個別宗教組織頑固的認為地是方的,美國一個小團體就在籌資準備上天去證實自己的地方理論,但幾乎沒人理他們。

但為什麼地球是圓的而我們站立的地面是平的呢?

因為地球太大了!它的體積是我們人類個體的數萬億倍,我們的目光沒有可能把整個地球全部看完。但是當把我們放在地球表面的某一個點上時 ,我們的視線所能達到的地方對於地球的弧度來說根本算不了什麼, 從這點上所看到的地球就是平的。

只是視角問題,或者說是二維和三維的區別。這就是古代人為什麼認為"天圓地方"的緣故 !

只有到了近代人類的腳步可以饒地球一圈後才發現地球是圓的 。 舉例來說,你在大海航行的時候,會發現對面現出現的船現露出的是幃杆,而不是船頭,這說明地球存在一定的弧度。

地球是圓的是事實,而我們看到的確實平的,也從側面證明我們眼睛所看到的並不一定是真的,許多事我們需要通過看來發現,通過實踐來驗證,通過科學來證明,科學的路註定孤獨!致敬那些為了真相而奮鬥終生的科學研究者們!


鎂客網

首先我們先看問題(“為什麼地球是圓的,地面卻是平的”)本身,我們平時說的地球是圓的,這是在二維空間中對地球的描述。“平“這個詞使用在二維空間似乎有點不太恰當。如果說我們以三維空間來看的,那麼對地球形狀的描述就可以說成是不規則球體。

言歸正傳,我們大家都知道如果一個規則的球體,它的表面是不會存在平面的。那為什麼我們平時見到的地面好像是平的?因為地球是不規則的球體啊!好像回答確實有點牽強。不過這就是事實,地球表面並不是想我們想的球體那樣,而是高低不平,差距懸殊。

我們之前看到的地球是這樣子的,一個規則球體,看著很漂亮:

然而真實的地球是這樣的,是非常不規則的

上面這些其實並不能完全說明回答這個問題,雖然它整體上看不是一個規則的球體,那也應該看到弧度才對啊,其實最主要的還是因為人類的感知能力非常有限。

實際上,地球是一個超級大的球體,它的表面積大約510067866平方公里,在極限情況下,不包括空氣質量、地面遮擋物等影響,以人類的肉眼可以看到非常有限,相對於地球510067866平方公里的大小而言,甚至可以把它比作一個點。根據立體角公式可以算出,人類在地球表面用肉眼看到的面積的弧度是非常小的,人類是無法感知的,才會有地面是平的這種錯覺。

在這樣的認知和感知體系下,認為地面是平的也就不足為奇了,這也就是所謂的眼見也不一定為實。


留白說


地面並不是平的,而是球面。在一望無際的平原上,或在一望無垠的大海中,你會看到遠方的地平線,那是因為地球是圓的,你只能看到那麼遠,更遠的地方就在球面下面了。大海的遠方來了一艘帆船,你會先看到桅杆,慢慢才看到船身,就像從海下面升上來,這就是因為海平面有弧度。

地球是球形這一概念最先是公元前五、六世紀的古希臘哲學家畢達哥拉斯(Pythagoras)提出的。但是他的這種信念僅是因為他認為圓球在所有幾何形體中最完美,而不是根據任何客觀事實得出的。以後,亞里士多德根據月食時月面出現的地影是圓形的,給出了地球是球形的第一個科學證據。


公元前3世紀,古希臘天文學家埃拉託斯特尼(Eratosthenes of Cyrene)根據正午射向地球的太陽光和兩觀測地的距離,第一次算出地球的周長。公元726年我國唐代天文學家一行主持了全國天文大地測量,利用北極高度和夏日日長計算出了子午線一度之長和地球的周長。1622年葡萄牙航海家麥哲侖(Ferdinand Magellan)領導的環球航行證明了地球確實是球形的。


17世紀末,牛頓研究了地球自轉對地球形態的影響,認為地球應是一個赤道略為隆起,兩極略為扁平的橢球體。1733年巴黎天文臺派出兩個考察隊,分別前往南緯2°的秘魯和北緯66°的拉普林進行大地測量。結果證明了牛頓的推測。

從此,地球是圓的得到世界公認。人類乘坐航天器飛出大氣層後,可以直觀的看到地球全貌了。不過至今也還有個別宗教組織頑固的認為地是方的,美國一個小團體就在籌資準備上天去證實自己的地方理論,但幾乎沒人理他們。


時空通訊

很高興回答你的問題。

對球表面當然是球面啊。只是你太渺小,看到一望無際的地表或者海洋,你很難相信這是球面的一部分。

1.地球一定是球面的

公元前3世紀,古希臘天文學家埃拉託斯特尼根據正午射向地球的太陽光和兩觀測地的距離,第一次算出地球的周長。1622年葡萄牙航海家麥哲侖領導的環球航行證明了地球確實是球形的。

2.體積對比過於懸殊

無論是人還是車,樓房還是大樹,跟地球比,體積相差太多太多了。地球的體積大概是1.083×10¹²km³,而我們人類呢?一個普通成年人的體積大概是0.06 m³(你也沒意識到你自己這麼小呢?低頭看看自己的啤酒肚。。。),地球和人幾乎就相當於是大海和一滴水,甚至都不到這個比例對比。而我們看物體都是近大遠小,人和地球相差這麼懸殊,又是站在地面上看地球,你的視角看到的只能是無限大的地面。

3.眼見未必為實

實際上啊,我們在日常生活中看到的地平線是有參照物的!!!在很多地方,真地平線會被樹木、建築物、 山脈等所掩蓋,所以我們的雙眼看到的未必就是真相。取而代之的是可見地平線。然而,如果身處海中的船上,則可以輕易看到真地平線。

現在,你還敢說:眼見為實嗎?

大約花費0.3KB的流量,哈哈哈哈哈。

畢竟,我辣麼萌~


不哈韓的小韓

當然了,我們看待這些理論,其實有些玩笑的心態,畢竟地球衛星等多種手段都已直接證明地球是圓的了。但是為何大家還是對此有疑惑呢,那是因為地球實在是太大了。通常科普圖都會把圓形的地球上畫一個站立的小人,來表示地球相對兩端的人類其實是方向相反的。很顯然這類圖片會讓人產生極大的誤解,畢竟日常根本感受不到地球的弧度。但實際上,正是因為地球的直徑非常非常巨大,因此人們難以感受到地面明顯的弧線。只有當你在一望無際的大海之上航行時,在平靜的海面上眺望遠方,才會發現遠方輪船總是先看到桅杆,再看到船身。這種現象在海面上很常見,但是在陸地上卻很難見到,這是因為地面不會像水面那樣平坦,且不說山川河谷這麼大的起伏,只是路上一道緩坡就足以把視線給遮蔽了,這種情況下,人類自然無法差距到地面存在的弧度。

如今科技發達,衛星在大氣層外給我們拍攝了許許多多的照片,我們可以很清晰地看清所處的這顆“藍色彈珠”有多麼圓潤。


看風景的蝸牛君

古人就是因為科技不發達,活動範圍有限,只憑當時人們可以看到的一切做出判斷,所以有了“天圓地方”的說法。地球是個球型的概念,最早是由約公元前580年到500年的古希臘哲學家畢達哥拉斯提出的(覺得耳熟的同學,他還發明瞭勾股定理……)。他說大地是球形的,天上運動的發光行星有十個,但這只是基於他認為球形是最完美幾何體,而十是最完美的數字。之後亞里士多德通過星座的變遷和月食首次證明了地球是圓形的。1519-1522年間,麥哲倫率領的探險船隊,通過實際航行證明了地球是圓形的這個理論。之後,地球是兩端略扁,中間略鼓的橢圓球體的推算和證明也逐漸出現了。

無論是人還是車,樓房還是大樹,跟地球比,體積相差太多太多了。地球的體積大概是1.083×10¹²km³,一個普通成年人的體積大概是0.06 m³,地球和人幾乎就相當於是大海和一滴水。而我們看物體都是近大遠小,人和地球相差這麼懸殊,又是站在地面上看地球,你的視角看到的只能是無限大的地面。當人們的視角離地球越來越遠,到從外太空看地球的時候足夠遠,就可以看出地球是一個球體了。我在去迪拜玩時,站在世界最高建築哈利法塔124層的觀景臺上俯瞰前方,腳下的房子已經縮小成了一個個比火柴盒還小的模型,遠處的地平線就隱約可以看到弧度了。

其實就算不從高處,我們也有機會看到地球是圓形的例子。視線良好,在海邊看遠處的船駛近時,不會是一下就看到整艘船,而是先看到船最高處的船桅,然後船身才慢慢升起來,這就是因為地面是由弧度的,所以船開過來的時候,最高處會先顯露出來。


超級小包子

地球是圓的,地面其實也是圓的!

這一點你只要看一下飛機的航線就知道,地面也是一個球面。比如如上圖從北京飛往紐約,並不是走咱們通常認為的那條紅線的直線,而是飛一條黃線那樣的曲線。因為從北京到紐約並不是一個平面,而是一個球面,這要的話只有按圖中那樣走黃線這樣的圓的大圓路徑才是最短的。反而你走那個紅線看起來的直線,實際上你需要不停的調整路線,最終的距離一定比大圓路線還要長。

所以你不能以短距離的情況地球表面可以近似為平面就認為地球表面是個平面。如上圖說是,如果AB兩點相距很近,其距離就是劣弧長度。如果假設不斷縮短AB距離,則劣弧越來越逼近一條線段,因此在距離很小的情況下,從A點出發到地球上其它B點、C點、D點等等它周邊各個點都可以近似看作是一個線段,從而以A點為中心與周圍不遠處的各點B、C、D等點共同確定一個平面。


地震博士

題主問題中說地面是平的,這也不準確(甚至可以說不正確),這與你觀察的角度有關,為了簡單一點,我們來了解一下圓周率。圓周率(Pi)是圓的周長與直徑的比值,一般用希臘字母π表示,是一個在數學及物理學中普遍存在的數學常數。π也等於圓形之面積與半徑平方之比。

那麼圓周率與地面是不是平的有什麼關係呢?我們來了解一下圓周率的發展過程就知道了。公元263年,中國數學家劉徽用“割圓術”計算圓周率,他先從圓內接正六邊形,逐次分割一直算到圓內接正192邊形。他說“割之彌細,所失彌少,割之又割,以至於不可割,則與圓周合體而無所失矣。”,包含了求極限的思想。劉徽給出π=3.141024的圓周率近似值,劉徽在得圓周率=3.14之後,將這個數值和晉武庫中漢王莽時代製造的銅製體積度量衡標準嘉量斛的直徑和容積檢驗,發現3.14這個數值還是偏小。於是繼續割圓到1536邊形,求出3072邊形的面積,得到令自己滿意的圓周率π=3927/1250約等於3.1416。更多詳細的內容可以自行去搜索某某百科。

當你站在地球上往一個方向看時沿這個方向的一個垂直於地面的平面與地球的截面可以近似的看做一個圓,而你看到的平直的地面實際上就是這個圓上的一段圓弧,因為這個圓非常的巨大(如果你在赤道往東西方向看,那麼這個圓的周長約為4萬公里,按照上面圓周率的計算方法,即使你把這個圓分成4000份,每一份也將近10公里),所以感覺上就是平的一樣。實際上地面也有局部可能是平的,但這不能代表全部地面都是平的。

實際上我們日常生活中看到的地平線就是這個原因造成的,在很多地方,真地平線會被樹木、建築物、 山脈等所掩蓋。取而代之的是可見地平線。然而,如果身處海中的船上,則可以輕易看到真地平線。

說白了就是觀察的角度不同造成的,謝謝閱讀。


九心逍遙

因為人類體型太小了,並且在平時生活中,太多的阻礙物可以遮擋你的視線,所以

你只能看到短短的一段距離。

但是當你站到高處,你就能看到遙遠的地平線,這正是地球是球形的體現之一。退一萬步講:如果地面全是平的,那麼你在高處藉助於儀器,就可以觀察到地球最遠處山脈或者建築。但是實際上並沒有發生這種情況。


那麼我們的觀察高度和觀察範圍存在什麼樣的關係呢?

假設地球是一個完美的球形,並且表面沒有起伏,此時你站在一棟50米高的樓頂向遠處眺望。你可以看到多遠呢?

下面是草圖:

其中觀察高度就是h(也就是50米高度樓頂),R就是地球半徑

,因此我們只需要將夾角α求出,就可以知道觀察範圍L和觀察高度h的關係

簡單的平面幾何知識,我們得出了(下圖)

我們將高度50米帶入,發現當我們站在50米樓頂時,沿著地面算,地平線距離我們25.241公里。

並且我們發現,L存在一個最大值,就是四分之一地球周長,也就是最遠的地平線的距離。

期待您的點評和關注哦!


賽先生科普

答:因為兩個說法,站的“維度”不一樣。


對於這個問題的原因,有點常識的人都明白,在這我換一個角度來解釋。



地球直半徑R=6000多千米,這對於地球表面上尺度1~2米的人來說,人就相當於一個點,數學上可以證明,這個點周圍三維曲面的曲率非常小(K=1/R),也就近似為平面。

所以,對於觀察者來說,在地球表面上看來,地面幾乎就是平的。


當上升到太空後,這個微小的曲率就不能忽略啦,因為我們可以看到整個地球是圓的。

這時候,不同於地面上的人,太空中的人完全脫離了“地面的二維”,從更高維度看地球,更能看到地球的本質——地球是球形。



這個有點類似高維空間理論,我們在三維空間中看不到宇宙的真相,只有上升到更高的空間維度後,才能看到我們宇宙的真實面貌。





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