分类：教育/科学-理工学科-天文学
问题：为什么宇宙是真空的? 
回答：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。 陈尔寿 我们为什么相信地球是圆的？ 我不是指几千名天文学家、地理学家等等，而是指普通的读报的市民，例如你和我。 作者：约翰·奥威尔 某些地方或者其他地方——我认为它是在《圣女贞德》的前言里——肖伯纳认为今天的我们比起在中世纪时更易受骗且更迷信，做为一个现代轻信的例子，他引用了广为流传相信地球是圆的例子。普通人，说肖伯纳，不能为了认为地球是圆的只提出一个单独的理由。他仅仅是囫囵吞枣地轻信这个理论，因为有某种东西吸引了20世纪的思想。 现在，肖伯纳在夸张，但在他说的里面有某种东西，并且这个问题是值得继续探寻的，为了阐明现代知识。可是为什么我们相信地球是圆的？我不是指几千名天文学家、地理学家等等，他们能够拿出显而易见的证据，或者有一个理论上的根据，而是指普通的读报的市民，例如你和我。 至于平面地球理论，我相信我能够驳倒它。如果你在晴天站在海边，你能看见在地平线上通过的轮船的桅杆和烟囱而船却看不见。这种现象通过假定仅仅能够被解释为地球的表面是曲线。但它并不能说明地球是球形的。想象另一个被称为蛋形地球理论，它声称地球形状象一个蛋。我能反对它什么呢？ 反对持球形地球论的人，我打出的第一张牌就是与太阳与月亮相类比。持球形论者迅速回答说不知道，通过我自己的观察，那些天体是球形的。我仅仅知道他们是弧形的，而且他们完全可能是平面的圆盘。我没有回答那个人。此外，他继续说，我有什么理由认为地球肯定是像太阳和月亮一样的形状呢？我也不能回答这个问题。 我打出的第二张牌是地球的影子：当出现食现象时地球投影到月亮上，它显得是一个圆形物体的影子。但我怎样知道，要求持球形地球论者，月食是通过地球的影子导致的吗？回答是我不知道，但是已经盲目地从报纸文章和科学册子里获得了这条信息。 在这个较不重要的交流中被击败，我现在打出女王牌：专家的观点。皇家天文学家，应该知道，告诉我地球是圆的。持球形地球论者将他的国王牌盖住这张女王牌。我已经检验了这位皇家天文学家的陈述，我甚至会知道一种检验它的方式？于是我抛出我的牌A。是的，我了解一种测验。天文学家能够预言天体食，这提到了他们的太阳系是相当健全的观点。我呢，对于我的高兴来说，用接受他们关于地球的形成如此的说法来判断。 如果持球形地球论者回答——我相信什么是真实的——古代埃及人，认为太阳围绕地球旋转，也能预言天体食，于是我失去了我的牌A。我仅有一张牌留下：航海。人们能够围绕世界航行，并且到达他们瞄准的地方，通过假定地球是球体来计算。我相信自己能够在争论中完全击败持球形地球论者，虽然他可能有某些筹码。 它将可以看到我的对于认为地球是圆的看法是相当轻信的结果的理由。但这是一条例外的基本的信息。在其他的大多数问题上，我将不得不求助于更早些时候的专家，并且会更不太可能检验他的陈述。而且我们知识的极大部分是在这个水平上。它不是依赖于推理或实验，而是权威。那么它怎样才能是不同的，当知识的山脉是如此巨大以至于专家他自己一旦离开他的专业领域就成了一名无知者？大多数人们，如果要求证明地球是圆的，甚至不会妨碍产生我在上面已经提到的相当虚弱的争论。他们会通过说"每一个人知道"地球是圆的来开始，并且如果更进一步表达，会变得生气。在某种方式上萧伯纳是正确的。这是一个轻信的时代，而且我们现在不得不携带的知识的负荷部分地是有责任的。