地球为什么是圆的,为什么海平面却是平的?

地球是圆的,海平面却是平的,太平洋在地球上,几乎占地球一半,圆与平不相矛盾吗?我猜这才是题主想问的。海平面其实也是圆的,如果严谨点说,地球其实不是圆的,而是一个球体,并且较为规则。

我们在地球上领略海平面的波涛汹涌与陆地上的重峦叠嶂,然而这些对于地球来说不值得一提。今天我们就来重新认识一下地球的形状,再聊聊地球为什么是圆(球体)的,以及世界最高峰在地球表面有多么不起眼。

地球是一个规则的球体

2012年,NASA发布过一张图,并标注上"地球素颜照",就像网友见面现场,大家一脸嫌弃,“毁三观”,“不爱地球了”等等言论铺天盖地,就是下面左侧的那张图,右侧是大家心目中的地球。

图:梨形地球(地球重力场分布图),两边略鼓像梨身,北极凸出像梨蒂,南极内凹像梨脐

NASA更愿意叫它“土豆地球”。2013年,看着“地球”被黑得这么惨,NASA赶紧出来澄清说:一开始没写清楚,土豆地球其实是地球重力场分布。如果说NASA是因为手抖,那么我们看看下面初中地理描述的地球并配上的图。

这个图看起来的的确是一个梨子的形状,但是单位用“米”就很奇怪了。如果你还没看明白,你对比一下地球的官方数据:赤道半径6378km、极地半径6356km、平均半径6371km、北极突出18.9米,南极内凹24~30米(看清楚单位)。两级凹凸只有几十米,对于半径6300千米的地球,几乎可以忽略不计,换句话说两地的差异难以在图片上体现出来。

这么粗浅的问题,教材本身又是神圣、严谨的,我猜撰写者应该是故意为之,都是为了孩子。如果按照地球的真实数据来画,地球是一个很规则的球体。而梨形更容易记忆,考试时想到“梨形图”,加上数据,地球形状的问题就解决了,应试而已但千万不要“扭曲”地球的真实形状,它真的很圆,不信我们举几个最突出的例子。

地球半径6371km,珠穆朗玛峰8488米,约为8.5km,如果把地球缩小成半径0.5米(直径1米)的球,珠穆朗玛峰的高度只有(8.5/6371)*0.5米=0.00067米,即0.67毫米。

如果缩小成“男子标准比赛篮球(直径24.6厘米)",珠穆朗玛峰的高度(8.5/6371)*12.3厘米=0.16毫米,篮球表面落层灰都比“球上的珠穆朗玛”高。

由于地球自转就像摇呼啦圈,腰必须扭起来,因此赤道与极地半径相差22km,不到3个珠穆朗玛峰的距离。如此差距,如果你还认为地球不够圆,意味着人类制造出的圆球都不够圆,你意识不到地球表面的坑洼与高耸的山脉,对于地球来说只是一层贴得不太整齐的膜而已。

地球为什么这么规则?

宇宙中有点质量的星球都这么圆,地球并不特殊。较大质量的天体都会吸引周围较小的物质。这个力我们称之为引力。对于越近的物体,越难摆脱引力的控制,因此水会往低处流,而不是飘上天。想要摆脱引力的控制就需要付出代价,所以火箭需要大量的燃料。

大自然中一切物体都只能随引力运动,除之之外还有另外一个力,就是地球的内力。在漫长岁月里,它们不断博弈。地球内部能量冲击造成火山爆发,造成地震,在看不到的地方板块发生移动。两个板块相遇堆积成山,不过山上的岩石碎裂,必然向下滚定位,而不是漂上天。

除之之外,地表还会出现岩石风化,再被风与水搬运到低处,沉积再固结成岩的过程。例如两极形成的冰川总有一天会变成水,流入海拔更低的大海。总之地球上的一切物体都有它顺应的方向,那就是地心。除非地球内部的能量搬运,或者付出能量升高,否则它只能在“球体”的表面徘徊。

看到的是平的

在我们眼里,高速公路是笔直的,海面是笔直的,只因我们的“眼界”太小。珠穆朗玛峰对于地球表面来说几乎是平的,可是地表的人类却难以攀登,宇宙飞船却能轻松越过。如果篮球上有只蚂蚁,篮球上的“珠穆朗玛峰”对于它们来说最多是一个稍微抬抬脚的台阶。

想要知道地球是什么形状的只需利用望远镜看到海平面上尚未露出船身的风帆,或者跳出地球,从外面来看看这个物体。至于海平面是不是平的,你拿根呲水枪,你会发现水呲出去的轨迹肯定不是笔直的。