趣说地质学--认识我们的地球
作者：王清晨/中国科学院地质与地球物理研究所（已退休）
好奇心和求知欲是人类的本性，也是科学进步的源动力 。
大诗人屈原身居楚国地，心在天地间，在两千多年前就发出《天问》，“圜则九重 ， 孰营度之？”“东西南北 ， 其修孰多？”
他很好奇：天是圆的，有九层，怎么去度量呢？
地是方的 ， 东西南北有多长呢？
庐山很美，也很大 。宋代大诗人苏东坡和驴友们一起在山里转，走到任何地方，都会看到不同的美景 ， “横看成岭侧成峰，远近高低各不同” 。驴友们问他，庐山到底是什么样子？
苏东坡不知道，但他留下了一句貌似很有哲理的名言，“不识庐山真面目，只缘身在此山中 。”
“身在此山中”就不能认识“庐山真面目”吗？
诗人们不能，但科学家们能！
我们生活在地球上，地球是什么样子的？有多大？有多重？
古今科学家们想了什么办法去认识地球的“真面目”？
01 地球的形状
屈原的《天问》反映了我们中国古老的天地观 ， 叫“盖天说”，可能起源于殷末周初，认为“天圆如张盖，地方如棋局” 。
据说 ， 孔子的学生曾子（公元前505～前435年）对此有疑问 ， 说“如诚天圆而地方，则是四角之不揜也” 。
“揜”的意思是遮蔽 ， 用圆形的天去盖方形的地，会露出四个角吧？
于是，“盖天说”被改良了 。
公元前1世纪成书的《周髀算经》提出，天是穹状的，地也是穹状的 ， 两者都是同心圆状的半球，天和地间相距8万里 。
当然 ， 也出现了革命性的观点，认为天和地是球形的 。
汉武帝时的落下闳（公元前156～前87年）发明了球形的“浑天仪” ， 用来观测天象 。
东汉的天文学家张衡（78年～139年）是“浑天说”的代表人物 。
《张衡浑仪注》中说得很明确：“浑天如鸡子 。天体圆如弹丸，地如鸡子中黄，孤居于天内 ， 天大而地小 。”
张衡认为，天是一个大圆球，地被天包在其中，就像鸡蛋黄被包在鸡蛋里一样 。张衡还对落下闳的浑天仪进行了改进 ， 发明了“漏水转浑天仪” 。
希腊人开启了西方哲学 。他们的哲学开始时主要是关注自然界，寻求自然现象的规律，因此 ， 他们同时也开启了自然科学 。
公元前5世纪前后，希腊人中涌现出一大批哲学家和科学家 。
西方第一个自然哲学家泰勒斯（生卒年不详）曾准确预言了公元前584年的日食 。
泰勒斯的学生阿那克西曼德（Anaximander，约公元前 610～前546年）提出 ， 大地是圆柱形的，大地的表面呈曲线形，天空是一个完整的球体 。
毕达哥拉斯（Pythagoras ， 公元前580～前500或490年）是提出圆球形地球概念的第一人 。
不过，他没有任何事实依据，仅仅是因为他认为圆球在所有几何形体中最完美 。
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