《我们怎样发现了

　　作者：艾·阿西莫夫（美）

　　成书时间：1972年

　　推荐版本：科学普及出版社1984年版

　　【作者简介】

　　艾·阿西莫夫（Asimov I，1920-），波土顿大学医学院生物化学副教授。1920年1月2日生于苏联彼得格勒，3岁时随父母移居美国，1939年在哥伦比亚大学毕业。1946年世界大战结束后，阿西莫夫再次回到母校，并于两年后获得博士学位。

　　阿西莫夫自幼就喜欢阅读科普作品，他在大量阅读的同时，还不断摸索写这类读物的技巧，后来走上了创作的道路。阿西莫夫是个高产的作家，他的作品涉及许多知识领域，包括自然科学、文学、宗教、历史等，其中以自然科学为主。由于阿西莫夫的作品材料丰富，说理严密，语言生动，因此，他的作品深受各国读者的欢迎，并于1965年获得美国化学学会的格拉第奖。

　　阿西莫夫的主要著作有：《被放逐的维斯塔》、《阿西莫夫科学导游》、《阿西莫夫莎士比亚作品导游》、《阿西莫夫圣经导游》、《古今科学技术名人小传》、《你知道吗？———现代科学中的100个问题》、《我们怎样发现了———地球是圆的》等。

　　【内容提要】

　　作者首先描述了地球发展的过程。他说几个世纪以前，有些人确信地球是一个正好卡在天空球体中部的扁平体，人们走到地球与天空相接的地方，就能到达太阳升起的地方，甚至伸出手去触摸一下太阳。他们甚至在图画中画着一个人来到天地相接的地方。他把脑伸到天外，想透过天空观察，是什么在驱使天球不停地转动。他还相信假如人们不停地向西走去，就能到达太阳下落的地方。古希腊的思想家们却不完全相信这些说法。因为，无论人们向东或向西进行到什么地方们始终没有更加接近太阳、月亮或星星。

　　作者对地球的形状做出的大胆的猜测，假设地球不是平的，那它可能是什么形状的呢？

　　如果着眼于天空，人们会发现在天空中，有许多发光的物体，其中大多数是星星。星星对于眼睛来说，仅仅是一些小小的亮点，古代的思想家们不能够对它们作出任何解释。不过，天空中的太阳和月亮是两个完全不同的物体。太阳是一个圆形物体，在任何时候都发光的。而月亮却不这样。有时它是一个光亮的圆形物体，有时仅是个半圆，有时它的形状处于圆与半圆之间，有时它又只是一弯淡淡的发光物，人们称之为“月牙”。注意观看月亮的古希腊人，夜复一夜地观察太阳与月亮位置的变化有什么联系。他们注意到，当月亮变换位置时，它的形状也发生变化，当月亮和太阳处在地球的两边时，月亮对着地球的那一面，可以全部被太阳光所照亮，所以它是满月。当月亮和太阳处在地球的同一侧并在同一直线上时，人们根本看不到月亮。因为，这时阳光在月亮的另一边，而那一边是人们看不见的。人们能够看见的月亮一面没有受到阳光照射，所以它是黑暗的。

　　观察到这个现象的古代学者们作出判断：太阳本身能发光，而月亮无光。月亮的光是由于受到太阳照射的缘故，这种光是“反射光”。然而太阳的形状呢？它照射在月亮上的光线是如何从各个角度均匀地显现出来的呢？不论月亮和太阳是处于地球的两边，还是处在同一侧，或者它们中间存在着任何其它物体，月亮的向阳面都接受到同一类型的光线。这种情况只有在太阳是个球体的时候才会出现。

　　作者认为，对天空和地球来说，它们的规律可能是不同的。仅仅因为天空和天空中的某些物体是圆形的，并不一定意味着地球也是圆形的。太阳毕竟在炽热发光，而地球并非如此。月亮横跨天空移动，但是地球却好像没有这样移动。天空上布满了星星，然而地球却没有。

　　作者说，为了确定地球的形状，人们必须考察地球本身，而不是其它的物体。让我们再回到地球上来，作者根据帆船出海时发生的情况来判断，地球不是圆柱体而是一个球体。一艘帆船出海时总是慢慢消失在人们的视线中，难道这艘帆船正在沉没吗？是海水越涨越高，先淹没了船体，然后淹没了帆船吗？这不可能。因为每艘出航的帆船都会出现这种情况，而它们大多数都是平安返航的。古时候，当一艘帆船归来时，水手们都发誓说，海水从来也没有涨过船体。对此加以解释的一个办法是假定地球表面是弯曲的，帆船在曲面上航行，就会渐渐地消失在曲面的后面。自然是船底首先消失。一艘艘帆船被地球的曲面遮住了，就如同靠近地平线的群星被遮住一样。但有一点极不相同。你只有在向北或向南行进时，才有看见群星消失在地球曲面背后的现象。在其它方向上，天空的转动把情况搞复杂了。但帆船不管向什么方向航行，首先消失的都是船底。不管是向北、向南、向东、向西，还是向任何一个方向行驶，都是船底首先消失。而且，帆船总是以大体相同的速度消失的。不论它向什么方向航行，只要驶到两英里以外，便会有一部分船体被遮没。

　　因此作者认为地球是一个巨大的球体，处于更为巨大的天球中央。只有这样，人们在任何时候所能看到的一小块地球才会显得是平的。除此之外，作者还列举了一些天文现象来证明地球的形状是圆的。他说在天空中，会发生“月食”的现象。“月食”出现时，月亮时常会失去它的光亮。这时，一个黑影缓缓穿过月面，人们只能看到朦胧、暗淡的红光。不一会儿，影子移动过去了，月亮又恢复原状，依旧那么光辉、明亮。古代，人们以为月亮会永远变暗了，而谁也不希望在夜晚失去这有用的月光，所以每一次“月食”都使人们感到恐惧。但是一些细心观察天空的人确信这种情况并不会发生。他们注意到，每一次月食都发生在满月之际，从不在其它时间发生；而且并非每一次满月都发生月食。

　　对天空颇有研究的一些古代学者知道，满月时，月亮和太阳位于地球的两侧。阳光照亮了地球和月亮朝着太阳的一面。因此人们所看到的月亮如同一个丰满的圆形发光物体。不过，假定某一时刻地球正好在月亮和太阳中间，且三者几乎连成一直线时，那么，阳光无法穿过地球能到达月亮，所以此时阳光不能照到月亮上。

　　作者还说，天球每天都在旋转着，在空中各有固定位置的星星也随着它一起转动。这就是为什么群星能保持同一种运动规律的原因；空中的太阳和月亮也各有其位，因此它们才呈现出上升和下落的现象。作者科学地指出，古时候，有许多人外出旅行。向南旅行的人，当他们向南行进时，他们能够从地平线上辨认出一些在原地从未见到过的星星。而当他们回到原地以后，那些星星就又全无踪影了。向北旅行的人发现的情况恰恰相反，他们注意到，那里的天空似乎有些不同。有些他们在南方地平线附近常常看到的星星，在北方却根本看不见了。然而，当他们回到原地时，看不到的那些星星就又在南方的地平线上显露了出来。

　　北方地平线也是这种情况。在那里，有些星星随着天空的转动下降到略低于地平线的地方。如果有人向北走，那些星星则刚好出现在略高于地平线的位置；如果有人向南走，便会发现那些原来略高于地平线的星星又降到它的下边。事实证明，从地球的不同部分不能看到同一些星星。因此地球不是扁平的。这一切现象都表明地球是圆的。

　　既然地球是圆的，为什么当我们向四周行走时，不会滑倒呢，而且空气和海洋也不会滑动呢。这是因为地心引力的缘故。对于地球上的每个人来说，不论他站在什么地方，情况都是如此。一个人也许站在地球的某一面，或站在相反的另一面，或者在其间的任何一点。但无论他站在哪儿，他和周围其它物体一样，都受到地心的吸引。地心总是在他脚下的方向，他的脚似乎是“向下”，而他的头则是“向上”的。

　　作者为了说明人类探索地球是圆的还特意在该书中举了两个例子。1492年10月12日，哥伦布到达了一个他认为离东印度相当近的小岛。他继续乘船去探究一些比较大的岛屿，那些岛屿今天被称为“西印度群岛”，这是由于哥伦布的错误造成的。哥伦布把他在这些岛上发现的人称作“印第安人”，我们至今还这样称呼那块大陆上的土著后裔。

　　有的人认为哥伦布发现了新大陆。指出这点的是第一批探险者中的一位意大利航海家阿梅里卡斯·维斯普塞斯。一位德国地理学家马丁·沃尔塞缪勒肯定了这种说法。1507年，他建议把那块新大陆命名为美洲（Ameri-ca），以表示对阿梅里卡斯（Americus）的敬意。

　　1519年，麦哲伦率领一支有五艘船的船队启航了。他来到南美，开始寻找一条穿过它的道路。最后他到达了这块陆地的南端，并穿越了一条狭窄的通道，那条通道今天被称为“麦哲伦海峡”。麦哲伦的探险队进行了首次环游世界的旅行，他的记录终于证明了地球有多么大，同时也证明了，1800年以前古希腊数学家埃拉托色尼利用影子计算出来的结果是正确的。地球的周长25000英里，托勒密和其他认为地球要小得多的人都是错误的。

　　麦哲伦的旅行并没有使探索地球形状的故事宣告结束。从1961年开始，人类被送进环绕地球的运行轨道。他们开始了穿越太空的旅行，行程越来越长，离开地球也越来越远。1969年，人类登上了月球。人们从外层空间所看到的地球就像空中的一个物体。他们能看出它是球形的。世界上其他的人也同样能看到从外层空间拍摄回来的照片。地球是圆的。大约在2500年前古希腊学者依靠研究星星、船只和月食而推断出的这个结论是完全正确的。

　　精彩语录

　　1、对天空和地球来说，它们的规律可能是不同的。

　　2、尽管天空被认为是个巨形的球体，太阳的升起和降落也已得到了解释，但关于地球是“平”的这一点，依然令人难以确信。3、如果地球是平的，当一艘帆船离开海岸越行越远时，它就会越来越小。最后变成一个小点而消失。然而，实际情况并非那样。4、也许，在我们的视野内所看到的天空与地球相连接的现象是我们自己的眼睛在欺骗我们。也许，地球是一个相当巨大的扁平圆盘，但是它比天球要小得多。

　　5、为了确定地球的形状，人们必须考察地球本身，而不是其他的物体。让我们再回到地球上来，对我们自己提出问题：我们能从地球的不同部分看到不同的星星吗？

　　6、看来，在任何方向上，地球都呈曲面，而且弯曲度也相等。各个方向弯曲度都相等的形状只能是球形。