“地平說”為什么是錯的

文/ 付曉鑫

▲ 太空中的地球

如果有人說，地球不應該叫做地球，而應該叫做地平，因為地球是平的，你會怎么想呢？即使是科技發達的現代，也還是有那么一些人堅定地認為地球是平的，而且這是一個源于美國的組織，它有一個非常直白的名稱叫做“國際地平協會”。

你沒有看錯。美國既出了眾多的物理學家和天文學家，也出了一個這么奇葩的協會。NBA 球星凱里·歐文就是這個協會的一員，當他在一檔廣播節目里拋出地球是平的這一說法時，大家都以為他瘋了，但其實他只是代表了所在組織——地平協會的一個觀點。

現在，這個協會的成員有不到500 人。他們無視航天飛行器拍攝的球形地球，認為那是陰謀論的一部分。他們不屑于環繞地球一周去旅行，來親自驗證地球是否為平，因為許多人深信地球是平的，怕掉進地球的深淵里被惡龍吃掉。他們堅信南極是一堵50 米的墻，而北極則是無邊無際的汪洋。

平坦地球的傳說

實際上，地平說曾是多種古文明的觀點。但在1522年之后，當麥哲倫的探險隊完成首次環游世界的壯舉，相信地球是平的人就越來越少了。我國的“天圓地方說” 也曾長期占據著主導地位，直到17 世紀，西方科學思想被傳教士傳播進來，人們才逐漸改變了這一認知。

關于平坦的地球有好幾種不同的版本。與美國地平協會一些人認為北極是大洋，南極是冰墻不同，20 世紀初，一些英國人相信世界是浮在一只巨大烏龜背上的一塊平板，烏龜下面還是烏龜，是一直馱下去的烏龜塔，而中世紀的希臘人則相信地球在水上浮動，在它之上有4 種基本元素。

地平協會人之所以不相信地球是圓的，其主要原因可能在于他們不太相信別人，不相信別人比他們聰明。但事實上，現代科學的任何一個經得起考驗的認知，都是經過數代、不同地方無數頂尖人才懷疑并驗證的結果。也就是說，地球是球狀的這個觀點，并不是某一個時代的一個人或者是一群人的作品，而是數個時代一大群毫不相關、從未謀面的人集體思考的結晶。

人類的發展史本質上是人類認知的發展史。形成一個能經受實踐考驗的認知，要花費很長的時間，需經歷許多艱難的探索。從地球是平的到認識到地球是球形的，包括地球的位置，人類為之斗爭了幾百年。

地球為什么不能是平的

讓我們先假設地球是平的，看一看有什么好玩的事情會發生。

▲ 右 地平協會的單極地圖，他們覺得聯合國旗幟圖案與它很像，暗示了地球是平的真相

▲ 地平協會創始人

首先，如果地球是平的圓盤，那么當發生月食的時候，即地球運行到太陽與月亮之間時，我們會看到地球在月亮上的影子，大部分時間都將是橢圓形的，除非月食發生的時候，太陽正好位于圓盤中心的正下方，在這種情況下，地球的影子才是正圓形的；而如果地球是平的大方板，那么地球在月亮上的影子應該是變化的方形，而不是我們實際所看到的圓形。

其次，如果地球是個大平板，不是球狀的，那么從地平線方向駛來的船，不會先露出船帆，然后再露出船身，而應該是船帆船身同時出現。

最后，如果地球真是個大平板，麥哲倫環繞地球的旅行當然不會成功，他不會回到原來出發的地方，而是在旅行的某一個時刻撞上冰墻，或者墜入深淵，被所謂的惡龍所俘獲，從而徹底在人間消失，成為一個千古的傳說……

如今，來一次海上旅行，看看地平線處的輪船，或者觀察一次月食，看看地球在它上面的投影，或者來一次真正的環球旅行，這些都不是什么難事。到時候，一個人心中自然有地球是平還是球的定論。

很有意思的是，盡管地平協會的人不相信地球是球狀的，可是，他們卻很相信太陽和月球都是圓的，準確地說，相信它們是球狀的，因為它們在天空上看起來的確都是那樣的。那么問題來了。一個平板地球，被一個圓球長期吸引而不能變形？這使平板理論受到了極大的挑戰。因此，為了維持地平理論的準確性，許多地平協會的人也不承認牛頓引力的存在。他們甚至覺得，地心引力說是在扯淡。

▲ 故事中牛頓被蘋果砸

萬有引力的bug

萬有引力定律說，宇宙中任意物體都被其他物體所吸引，并且，物體的質量越大，相互間距離越近，它們之間的吸引力就越大。也正是這一種力，會使物體下落到地面。鑒于航天飛行器都是以這個理論為基礎來計算航行軌道，并飛離地球成功上天的，所以，在這種宏觀尺度上，萬有引力定律一般沒有什么問題，非常適用。但萬有引力也有一個很嚴重的“bug”，就是蘋果砸牛頓的bug。

蘋果砸到牛頓頭上，從而讓牛頓獲得了靈感，這是很多關于萬有引力的故事版本。這個故事非常有想象力——蘋果賦予了人類如此巨大的能力，但是這個故事十之八九卻是不足為信的。實際上，牛頓說過的原話，僅僅是當他“陷入沉思”“一個蘋果墜落之時”，他獲得了萬有引力的思想，而蘋果并沒有砸到他的頭上。這在物理學家霍金所著的《時間簡史》中也有提及。

▲ 下有惡龍，上有風的地平傳說

地平協會的人，因為怕萬有引力會傷害到地球這個平板，導致其變形，而選擇無視了這個理論。牛頓在想出引力定律之后，同樣遇到了許多新的問題，但他并沒有逃避，而是認真思考起來，且帶動了后來人一起思考。

其中一個是，按照引力理論，恒星即當時認為“不動星”之間應該相互吸引，這意味著“不動星”便無法保持不動，甚至可能一起落到某處。牛頓當時給的解釋是，如果恒星數目有限，并且分布在一個有限的空間里，那么眾多恒星的確會落到一起，可如果存在無限多的恒星，均勻地分布在無限大的空間當中，由于空間不存在一個中心落點，這類情形不會發生。

后來，很多科學家都對這個問題進行了深入的思考。他們發現，先考慮有限情況，然后再擴展到無限情況，是比較正確的思路。從這個角度來考慮，最后所有的恒星都將會以同樣快的速度落到同一點上。換句話說，萬有引力理論其實在暗示我們，宇宙不可能處于靜止狀態，即當引力總是吸引時，不可能存在一個無限的、靜態的宇宙模型。

有趣的是，非靜態的宇宙模型無論是膨脹還是收縮，在20 世紀之前都沒有人提過。相反，在當時占據主導地位的是靜態宇宙模型。即使是通過牛頓萬有引力的定律，意識到了宇宙不可能處于靜止狀態，科學家們也沒有想到宇宙或許在膨脹?？赡茉跐撘庾R中，他們更希望宇宙是永恒的，這樣可以使他們的內心得到些許安慰。所以，他們選擇了去修正牛頓的引力理論，而沒有去探索新的可能性。直到1929年，天文學家埃德溫·哈勃進行了里程碑式的觀測，發現宇宙是在膨脹的，才最終證實了宇宙在膨脹，對人類的認知有了一個新的飛躍。

當然，人類的每一個認知都帶有深刻的時代烙印，受到時代發展所限。現在的有些答案，比如對宇宙結構的解釋和宇宙命運的預測，也許有朝一日會變得和地球是球形那么顯而易見，又或許會變得和地平說一樣荒謬。這一切都需要時間去印證。

但至少，飛機上天了，火箭上天了，人造衛星上天了，這些以地球引力和地球是球形的作為基礎而研制的飛行器的成功，都在向我們揭示著地球引力和地球是球狀是可信的基礎事實。

地球永遠是“地球”，而不是“地平”，至少在我們的宇宙里是這樣的?！?/p>

▲ 埃德溫·哈勃

▲ 宇宙像一個氣球在膨脹的模型