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#1
地球的形状
“我们生活的世界是一个球体，叫做地球。”这是句话是几乎所有人从小便知道并且深信不疑的，这虽然不是一个直观的事实，但却有很多现象可以证明：如看着大船从海中开来时，总是先看到船的桅杆，再看到船体；月食时，地球投在月面上的影子就是圆形的；还有站得高望得远等等。那么人类最早是什么时候了解到这一事实的呢？笔者认为，分别来自三个时代的三个事件值得一提。
#2
航天时代
2012年，刚刚问世一年的社交软件微信正式将启动页面设为了一张地球的照片，并且一直沿用至今(除了有几次短暂地将其换成了其他图片)。对于这张照片，读者们应该再熟悉不过了，如果您正在使用微信公众号平台阅读这篇文章，现在退出软件后重新打开，便可以看到这张照片了(为了防止重启软件后找不到本文，不妨先将本文转发给您的家人好友)。
1972年美国发射了阿波罗十七号飞船，这是人类历史上最后一次载人登月任务。在飞往月球的途中，飞船上的宇航员对着地球拍下了这张名为“蓝色弹珠”的照片，拍下这张照片时，飞船距离地球足有45000千米，在这样的距离上看，地球就好似小孩玩的弹珠一样大，这便是其名字的由来。
蓝色弹珠原图
虽然早在1961年，人类历史上的第一位宇航员——苏联的尤里·加加林就离开了地球大气层，到达了被人们称为“太空”的领域，并且替全人类第一次看清了大地和海洋的轮廓以及地球的形态。但在这一趟路途中，加加林距离地面最远不过三百公里，对于地球这样一颗直径超过13000千米的星球来说，在这么近距离上实在无法看清它的全貌。而在1972年之前，美国的其他几次登月任务的宇航员也为地球拍过“全身照”，但因为和“灯光师”太阳没有配合好，拍下的地球总是只有一半被照亮。
阿波罗11号拍摄的“地出”
而这一次阿波罗十七号的宇航员，终于是趁着飞船飞到地球和太阳中间时，为地球拍了一张顺光的照片。因此笔者认为，这张《蓝色弹珠》的拍摄，可以象征着全人类第一次对于“地球是圆的”这一事实的眼见为实，是人类在太空探索时代对这一事实作出的最终证明。但说起来，在人类无法离开地球表面的时代，又有什么方法可以证明地球的形状呢？
#3
航海时代
在十五世纪的欧洲，各国出于殖民扩张的需求，各大国都在探索海外的新大陆；同时，受《马可波罗游记》的影响，人们都相信东方是遍地香料和黄金的国度，而当时欧洲与东方的贸易往来只能依靠丝绸之路，诸多的探险家与航海家都想要开辟前往东方的航路。在这样的背景下，一支支的船队从欧洲出发，探索这这个星球，其中，卡布拉尔和哥伦布的船队先后发现了南美洲和北美洲；迪亚士的船队来到了非洲好望角；而后达伽马的船队再开辟了从好望角到东方的航路……这个充满了探索与冒险时代被称为探索时代或大航海时代。
时间来到十六世纪，欧洲人已经发现了除南极洲以外的六大洲，在他们的世界地图中，绕过非洲后向东航行，可以到达东方各国，向西航行有可以开发的北美洲和南美洲。此时，对于世界的面貌，欧洲人有两种看法：一种认为这便是世界的全部，再往外走，便会从“天涯”落入深渊或宇宙中去；另一种认为世界是一个巨大的圆球，如果一直向一个方向走，总能回到原点。其中伟大的探险家和航海家麦哲伦认同后一种看法，他坚信绕过美洲大陆，一直向西航行也可以到达东方。
麦哲伦，1480-1521,4,27
1519年，在求得西班牙国王的资助后，他便率领着由五艘船，256人组成的船队出发了。同年12月，他们向西航行来到了南美洲，并继续沿南美洲海岸向南航行，打算绕过南美洲。这样的航行持续了将近一年，在1520年11月末，他们终于在风雨中驶离了南美大陆，来到了一望无际，风平浪静的“南海”，麦哲伦将这片平静的海域取名为“太平洋”。
在太平洋上持续航行了四个月后，麦哲伦一行人来到了现今菲律宾群岛的地方，当麦哲伦发现他身边那位来自东方的仆人，可以用马来语跟当地人交流的时候，他是多么兴奋，他们真的来到了东方！这一趟的航行是多么的成功！可惜的是，船队还没回到欧洲，麦哲伦就在旅途中献出了自己的生命。最终在1522年九月，一行人回到了西班牙，但昔日偌大的船队仅剩下了一艘船和十八个船员。
麦哲伦航行路线
这一次航行史称“麦哲伦环球航行”，此次航行的意义非同小可：在航行中，船队的水手们发现了两个南半球才可见的星云，称为分别称为大小麦哲伦星云；此次航行还让当时的航海家都知道了世界上的海域都是相互链接的，并没有被陆地而分割；而最重要的就是，这次航行证明了我们生活的这个世界是一个球体，在人类能够从外层空间观测自己的星球之前，它就已经证明了地球的形状。
可是问题又来了，在麦哲伦环球航行之前，甚至在“蓝色弹珠”拍摄之前，“这个世界是圆的”这个说法都显得十分抽象且反直觉。麦哲伦敢于踏上征途自然是因为他有过人的勇气和胆识，但也一定因为他坚信地球是圆的，而他的这个信念究竟又从何而来呢？
#4
古典时代
事实上，“地圆说”的观点由来以久，早在公元二世纪，古埃及的天文学家托勒密提出了地心说，认为日月和群星都绕着地球转。在地心说的理论中，托勒密就将我们的世界视为一个圆球，而再往前探究这一观点的起源，则要再往前追溯五百年……
地心说认为地球是球体，星空绕着地球转
在公元前三世纪的古埃及，有一座亚历山大城，这是一座为了纪念亚历山大大帝而建造的城池，城中的亚历山大图书馆，是一座为了“收集全世界的书”而建造的图书馆。当时亚历山大港的海关对过往商船搜查时，目标甚至不是走私品而是图书，图书馆的管理员们会四处借来古籍，誊抄后再归还于主人。如此一座图书馆，在几个世纪的积累后，藏书的数量几近数十万卷，可惜这些珍藏在后来的战争中付之一炬，不禁令人感到痛心。
埃拉托色尼，公元前275年-公元前193年
但那已是后话，我们要说的故事发生在在公元前三世纪，时任图书馆馆长的埃拉托色尼被人称为世界上第一个无所不知的人，他精通多门学科，著作等身。他曾在图书馆一本手抄本中读到一段话，大意为在一个叫西因的地方有一口深井，在夏至日的正午，在井底可以看到太阳的倒影，井壁上没有一丝阴影；在此处竖立的一根木棍，随着正午的接近影子也会越来越短，在正午时影子完全消失。换句话说，在西因，夏至日正午的阳光是直射地面的，太阳处于人们的正上方。
木棍影子的长度随阳光照射的角度变化
一般人也许不会深究其中的意义，但埃拉托色尼却打算用实验复现这个场景，他在亚历山大城做了一个实验：在夏至日的正午竖直立起一根木棍，与书中描述不符的是，木棍在阳光下被照射出了影子，也就是说此时阳光是斜射的。根据影子的长度和木棍的长度可以计算出阳光照射的角度与直射相差了7度多一点，对于这样的结果，埃拉托色尼开始思考其中的原因。
纪录片《卡尔·萨根的宇宙》
他想到的唯一可能便是地面是弧形的，正如下图所示，由于地面是弧形的，在地面上不同的两地竖直立起的木棍并不平行，阳光照射下来的角度也不相同，从而导致影子的长度也不同。
进一步的，埃拉托色尼便认为我们生活在一个球形的世界上。在当时他已经能够知道亚历山大城到西因的距离是800公里，并且两地阳光照射的角度相差了7度多一点，大概是360度多1/50，也就是说，地球的周长大约是800公里的50倍，也就是40000公里。
利用角度计算地球周长
这个猜想和计算过程是完全正确的，甚至他计算的结果——40000公里，和今天计算的精确值40076公里只相差了不到1%. 为了得到这个结果，埃拉托色尼使用的工具仅有一根木棍，以及他的手脚，眼睛和头脑。这在将近2300年前无疑是一个史诗般的成就，他也是人类有史以来第一个成果测量一个星球大小的人。
当时地中海沿岸的人们已经知道了东方的中国以及古印度的存在，当一个世纪后，汉武帝派张謇出使西域，开辟了丝绸之路之后，东西方的交流更是成为了常态。因此当时埃拉托色尼就已经认为，如果航船能够横跨大西洋，便可能到达东方。之后的哥伦布，麦哲伦便是受到埃拉托色尼思想的影响，一位横跨大西洋，发现了美洲大陆，却误认为印度，将当地原住民称为印度人(印第安人)，另一位绕过了美洲大陆，横跨了太平洋，到达了真正的东方，验证了埃拉托色尼的猜想。
#5
写在最后
地球的周长是40000千米，半径是6378千米，地球的质量比笔者的体重多了23个0，对于与人类而言，地球无疑是个庞然大物。而拥有智慧的人类，仅用一根木棍就可以丈量它的大小；拥有勇气与信念的人类，可以横穿这个星球上最广袤的大洋；而掌握了科技的人类，可以短暂的脱离这颗星球的束缚，在外层空间一览它的全貌……人类对自然的探索一直都在持续。现在正是人类将征途迈向宇宙的时候，笔者不才，若是本文能让各位读者产生探索未知世界的兴趣，笔者目的就算是达到了。
