1972年12月7日,搭載阿波羅17號登月艙的土星5號運(yùn)載火箭從美國佛羅里達(dá)州的卡納維拉爾角發(fā)射升空。幾小時后,阿波羅17號掙脫地球引力,開始執(zhí)行任務(wù)。這是美國國家航空航天局最后一次登月任務(wù),也是人類最后一次越過近地軌道。由于飛船上的三名宇航員恰好朝著太陽飛行,太陽照亮了他們身后地球的整個表面。以往的載人航天任務(wù)從未有過這樣的巧合,因此在之前的照片里,地球總有一部分處于陰影之中。阿波羅17號正飛向月球,在其身后,從未有人見過的近乎完美的圓盤逐漸遠(yuǎn)去。其中一位宇航員拍下了這一畫面。這張照片后來成為歷史上流傳最廣的圖像,眾所周知,任何人都能一眼認(rèn)出。
這份榮譽(yù)屬于尤金?塞爾南(1934年—2017年)、羅納德?埃萬斯(1933年—1990年)和哈里森?施密特(1935年—)三位宇航員,他們稱這張照片為“藍(lán)色彈珠”(Blue Marble)。照片展現(xiàn)了非洲和印度洋的輪廓。由于照片拍攝于12月,南半球正值盛夏,冰冷的南極洲大陸沐浴在陽光之中。如今,從太空拍攝的地球照片已司空見慣,而即使在1972年以前,機(jī)械探測器也已拍下許多令人驚嘆的圖像??伤{(lán)色彈珠是獨一無二的,這是唯一由人類親手拍下的地球的照片。它還有一種直接性,就是沒有借助電子產(chǎn)品的奇妙魔法,只通過一臺配備80毫米蔡司鏡頭的哈蘇膠片相機(jī),便直接將圖像捕捉到膠片上。
《伽利略傳》(1962)海報。
誠然,藍(lán)色彈珠并非地球是球體的必要證據(jù)。但能直觀地看清此前只能推斷的事,這本身就有特殊意義。人們不再需要想象地球在太空中看起來什么樣,因為有人去了太空還拍下照片。這個已有近2500年歷史的發(fā)現(xiàn)迎來了它的高光時刻。約公元前400年,一個古希臘人曾推斷:地球可能不是平的,這一推斷影響深遠(yuǎn)。約五十年后,另一個希臘人提出地圓說,并證明了我們生活在球體上。
《地球是怎樣變圓的》
作者:[英]詹姆斯·漢南
譯者:林曳
版本:未讀·思想家丨新星出版社
2025年5月
為什么地球不是平的?
地球是球體,這對我們而言或許顯而易見。我們可以在不到一天的時間里繞全世界飛行,用手機(jī)定位。但在幾百年前遠(yuǎn)沒有這樣簡單。16世紀(jì)以前,從未有人周游地球。
試著忘記你小時候?qū)W過的地球常識。我們生活的世界是一個水平面,只是因為丘陵和山谷的存在而有一些起伏,這難道不是顯而易見的嗎?當(dāng)我們四處移動,無論往哪個方向走出多遠(yuǎn),世界似乎總是保持水平。我們強(qiáng)烈地感知到腳下有一個絕對向下的方向,無論置身何地,這個方向永遠(yuǎn)不變。換句話說,如果我在倫敦扔下一個球,它的落地路徑應(yīng)該與在紐約扔下的球完全平行。
如果沒有教科書、現(xiàn)代技術(shù)和引力理論,我們還能判斷出地球是球體嗎?生活在內(nèi)陸的人視線常常被風(fēng)景或樹木遮擋。即使人們盡可能爬到高處,視線所及最遠(yuǎn)處也很可能是群山,無法證明地球表面呈弧形。
巴比倫世界地圖,公元前 6 世紀(jì),泥板?!兜厍蚴窃鯓幼儓A的》插圖
你或許認(rèn)為,眺望大海的景象可以更充分地證明地球的曲度。大海有一定的弧度,極目遠(yuǎn)眺,可以望見清晰的天際線。假如海面是平的,那么海洋和天空在遠(yuǎn)處交會時,相接處看起來不會如此清晰。事實上,如果你在沖浪時踮起腳尖遠(yuǎn)眺,天際線看起來就在區(qū)區(qū)5千米以外。在這個距離上,你可以清晰地看見巨輪漸漸離岸遠(yuǎn)去,沉沒在海浪之下。如果地球是平的,這一景象就解釋不通??扇绻厍虿皇瞧降模呛K疄槭裁床幌虻吞幈加慷??以上論述不是為了證明我們居住在圓盤上,而僅僅是為了說明地球真正的形狀遠(yuǎn)非一望即知。平坦的大地司空見慣,我們很少會對它起疑心。
然而科學(xué)顛覆了人的直覺,告訴我們世界的運(yùn)行并非如我們所想。地球不動似乎是顯而易見的,從我們所處的位置來看,地球保持靜止,宇宙圍繞著它旋轉(zhuǎn),但這并不是事實。地球要是每24小時都在繞地軸旋轉(zhuǎn),我們當(dāng)然感覺得到。畢竟,隨著地球的旋轉(zhuǎn),我們正以每小時約1600千米的速度被帶著移動。如果把物體拋向空中,我們不應(yīng)該預(yù)設(shè)它會徑直地向上或向下。相反,我們會被地球的旋轉(zhuǎn)帶出一段距離,而物體就落到身后的地面。并且,地球不僅在自轉(zhuǎn),還以每小時108000千米的驚人速度繞著太陽公轉(zhuǎn)。
許多令人瞠目的科學(xué)理論都有悖于直覺。歷史上很長一段時間里,博物學(xué)家都認(rèn)為物種是固定不變的。本書后續(xù)還會多次出現(xiàn)的古希臘哲學(xué)家亞里士多德(約公元前384年—公元前322年)斷言,萬物生靈都是從古有之。據(jù)《圣經(jīng)?創(chuàng)世記》所言,上帝在創(chuàng)世之初依據(jù)不同類型創(chuàng)造出天地萬物。此后物種從未改變,始終占據(jù)著上帝為其創(chuàng)造的位置??紤]到后代與雙親之間極其相似,在身高和發(fā)色等方面的差距也保持在嚴(yán)格限度以內(nèi),這一說法是符合邏輯的。出人意料的是,進(jìn)化論卻指出我們事實上全都是香蕉的遠(yuǎn)親(也同樣是地球上任何一種有機(jī)生命的遠(yuǎn)親)。然而,18世紀(jì)晚期以來的化石證據(jù)表明,數(shù)十億年來,部分種類的動物已經(jīng)滅絕,部分種類則進(jìn)化出新形態(tài)。最早由查爾斯?達(dá)爾文(1809年—1882年)提出的“自然選擇進(jìn)化論”對物種如何變化做出解釋,并闡述了物種變化的機(jī)制。
世界的描繪,來自維爾什涅菲爾的石棺,埃及薩卡拉,公元前380年—公元前300年?!兜厍蚴窃鯓幼儓A的》插圖
幾十年后,阿爾伯特?愛因斯坦(1879年—1955年)的狹義相對論表明,當(dāng)物體接近光速時,時間本身的運(yùn)動速度就會變慢,并且質(zhì)量就等于能量。與此同時,一系列物理學(xué)家提出了量子力學(xué)的概念,揭開了一個亞原子世界,在這個世界里,概率取代了牛頓物理學(xué)的確定性。
像相對論和進(jìn)化論這樣成功的理論或許有悖于直覺,不過也得解釋日常生活中的體驗。愛因斯坦用公式說明了時間可以膨脹,但是這一現(xiàn)象不會出現(xiàn)在我們習(xí)以為常的低速環(huán)境中。進(jìn)化發(fā)生在漫長的時間跨度內(nèi),所以短短幾代的差異并不明顯。只有在理解為什么感受不到地球的轉(zhuǎn)動之后,我們才能接受地球圍繞太陽轉(zhuǎn)動的觀點。地圓說也同樣如此。要想認(rèn)真求證我們生活的地方是球體,就必須解釋為什么它看起來是平的,以及為什么生活在它另一端的人不會墜入宇宙。
地球是球體是人類首個成功的科學(xué)理論
無論人類是否知曉,地球是球體始終是客觀事實。但相信這一觀點的人并不總是顯得明智,本書會提到許多聰明睿智卻不知道地球真正形態(tài)的人。不過他們不是傻瓜——我們必須在讀這本書的過程中時刻牢記這一點。19世紀(jì)的歐洲人就因為古人或生活在其他大陸的人不知道地球是球形而妄下論斷,把他們都?xì)w為無知民眾??杀氖牵瑫r至今日,這一態(tài)度仍然有影響力,導(dǎo)致一些歷史學(xué)家不顧時代的局限去尋找地球是球體的證據(jù)(尤其是在宗教典籍中),這注定徒勞無功。過去的人不需要為自己持有的觀點辯護(hù),即使他們曾經(jīng)確實相信地球是圓盤。現(xiàn)在的我們只是恰好掌握了過去不為人知的知識,任何人都不應(yīng)以此詆毀他們無知。
瑣羅亞斯德教宇宙觀中的世界,根據(jù)瑪麗·博伊斯編輯和翻譯的《瑣羅亞斯德教研究文獻(xiàn)》?!兜厍蚴窃鯓幼儓A的》插圖
地球是球體并不顯而易見,這一發(fā)現(xiàn)也不是自然顯露的過程。這是人類首個成功的科學(xué)理論。有些創(chuàng)造在不止一處獨立形成,如農(nóng)耕文化??脊艑W(xué)家認(rèn)為農(nóng)耕文化至少出現(xiàn)在三個地方:中國、中東和中美洲。阿爾弗雷德?拉塞爾?華萊士(1823年—1913年)和查爾斯?達(dá)爾文各自獨立提出自然選擇進(jìn)化論。但據(jù)目前所知,只有古希臘人曾正確地認(rèn)識到地球是球體,并且用了兩千多年的時間才傳遍世界各地。地圓說似乎沒有在其他地方出現(xiàn)過,這有力地表明它與我們平時的認(rèn)知是多么割裂。
我們可能會錯誤地預(yù)設(shè)某些人是地平說者。例如,有一個廣為流傳的謠言是中世紀(jì)歐洲人認(rèn)為世界就像一個餐盤。事實上,公元800年以來,只要受過一點教育的西歐人都知道地球是球體。確切來說,科學(xué)在中世紀(jì)就已是一項蓬勃發(fā)展的傳統(tǒng),為像伽利略?伽利雷(1564年—1642年)這樣的后繼研究者奠定了發(fā)現(xiàn)的重要基礎(chǔ)。
《哥倫布傳1492》(1992)劇照。
與此同時,像克里斯托弗?哥倫布(1451年—1506年)證實地球是球形這樣的無稽之談經(jīng)由流行文化得以傳播。在1937年的電影《隨我婆娑》中,金格爾?羅杰斯唱著艾拉?格什溫寫的歌曲《哄堂大笑》,歌詞中寫到哥倫布因為聲稱世界是球形而遭眾人嗤笑。在這之后,這首歌至少錄制了二十遍,包括賓?克羅斯比、法蘭克?辛納特拉和Lady Gaga。2012年巴拉克?奧巴馬總統(tǒng)在一場關(guān)于可再生能源的演講中再次重復(fù)這則沒有事實依據(jù)的逸事。他將那些懷疑低碳發(fā)電的人比作傳聞中反對哥倫布遠(yuǎn)航的人?!耙歉鐐惒紗⒑綍r這些人中有人在場,一定會是地平說學(xué)會的創(chuàng)始成員,”他說道,“他們絕不肯相信地球是圓的?!?/p>
事實上,早在1492年,地圓說在歐洲已經(jīng)是無可爭議的科學(xué)理論了。王室顧問認(rèn)為哥倫布駛?cè)牒棋珶o垠的大西洋是個狂熱愚蠢的計劃,這并不是因為懷疑他最終能否抵達(dá)印度,而只是不相信他能在這場旅行中幸存下來。不管怎么說,曾經(jīng)所有人都認(rèn)為地球是平的。直至20世紀(jì),仍有許多人這樣認(rèn)為。甚至今天仍有一部分人這樣認(rèn)為。
本文選自《地球是怎樣變圓的》,已獲得出版社授權(quán)刊發(fā)。
原文作者/[英]詹姆斯·漢南
摘編/何也
編輯/張進(jìn)
導(dǎo)語校對/趙琳
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