让我们一起“合抱”地球

测量地球大小

我们可以用合抱大树的方法来测出大树有多粗壮,那我们要如何测出地球有多大呢?

不愉快的远征

1735年,由法国皇家科学院组建的远征秘鲁的科学小队进行了一场最不愉快的科学考察。皮埃尔·布格和查理·玛丽·孔达米纳带领这支由探险家和科学家组成的科学探险小组,他们一行人打算用三角测量法测算安第斯山脉的长度。

小队的任务是先测量1度经线的长度,从而计算出地球的大小。毫无疑问,这不是一个简单的项目。而当考察真正开始的时候,各种问题也随之出现。在基多,由于不知名的原因,科学小队被当地人愤怒地赶出了城,之后不久小队经历了谋杀、病逝、坠落丧命等,堪称多灾多难。尤为重要的是,科考队主要人物之一让·戈丁竟因迷恋一位13岁少女而抛弃了科考队。

艰难的处境

孔达米纳与布格这两个带头人的友谊在旅途中也经受了重大考验,到最后两人甚至互不说话、拒绝合作。科学小组由于种种原因不得不停止工作8个多月。越来越少的科研人员也越来越难以博得当地人的信任,经常会被问到“为什么跑到安第斯山脉”“为什么不在法国测量”等问题。

测量地球的周长

三角测量法是希腊尼卡伊亚的天文学家喜帕恰斯在公元前150年提出用来计算地球与月球之间的距离。

1度经线

地球是一个球体,而经线贯通北极和南极,共有180度,如果算出1度经线的长度就可以进而推算出地球的周长了。

地球理想状态是一个球,有360度,所以理论上只要测出1度的距离,我们就可以知道地球的周长。为了测量1度经线,测量员要建立一连串的三角形,贯穿整个地形。

三角测量法

我们只要测出BC之间的距离和夹角,就可以轻松算出三角形的高了,也就算出目标位置的高度了。

三角测量法是一种以几何为基础的测量方法。先测出地面两地之间的距离,以及两地与观测点的角度,进而通过数学方法计算出所需要的值。