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地球的一圈有多長?

第一個計算地球長度的人

據說第一個計算地球長度的人,是距今二千多年前的古希臘學者埃拉托斯特尼(Eratosthenes)。



有一天,埃拉托斯特尼讀了一本書,書中寫著「6月21日正午時分,在亞歷山大港以南的賽印垂直豎立的竿子是沒有影子的。」在好奇心驅使之下,埃拉托斯特尼在6月21日正午,於自己居住的亞歷山大港做了一個豎立竿子的實驗。可是,竿子的影子沒有消失。為什麼會這樣呢?由於太陽距離地球十分遠,因此從太陽照射到地球上的光線就像平行線一樣。如果地球是平面的話,在相同的時間裡,某地方的物件被陽光照射而沒有影子,那麼另一地方的物件也應該同樣沒有影子,但實驗的結果卻剛好相反。因此,埃拉托斯特尼推測出「地球不是平面的……其實地球是一個球體!」



現在的測量方法

埃拉托斯特尼在二千多年前就計算出地球一圈的長度約為46,250公里,確實令人欽佩。可是,後來的科學家經過仔細研究,發現地球只是近似一個球體。事實上,赤道一圈的長度約為40,077公里,而南極和北極一圈的長度則為40,009公里,因此地球就像是一個頭和尾(南極和北極)較扁而中間(赤道)脹鼓鼓的橢圓形。為什麼會這樣呢?原來地球的自轉軸幾乎垂直於赤道面,而自轉軸旋轉時會產生離心力,因而令赤道膨脹起來。



再嚴謹一點來說,地球也不完全是個橢圓形,因為它的表面有著大大小小的高山和深谷,形成高低起伏的地形。



以前的三角測量法並未能測量出微細的高低起伏的地形,直至近年透過人造衛星使用「全球定位系統(GPS)」,便能準確測量出各種微細的地形。



如果同時以多個衛星向地球表面發射及接收信號的話,便能得出目標位置較準確的經度、緯度及標高。只要持續測量同一位置,便能同時監察出該處位置的變動,這與汽車的自動導航系統原理相同。