古代的人们深信:“地球是一个小小的暗色物体,孤悬在宇宙间。”

事实上,它不是严格意义上的“圆球体”,而是一个“椭圆体”,它与圆球的形状相似,但它是两极稍扁的球体。什么是“两极”呢?将一根毛衣针笔直地从苹果或者橘子的中间穿过,毛衣针穿入和穿出的地方就是该物体的“两极”。地球的一个极点位于深海的中间(北极),另一个极点位于高原的峰尖(南极)。

至于两极部位的“扁平”问题,你大可忽略不计,因为两极间的长度只比赤道直径短三百分之一。换句话说,如果有一个直径为三英尺的大地球仪(一般这样巨大的地球仪在商店中是买不到的,博物馆中才有),你会发现,它的轴只比它的赤道直径短八分之一英寸,这样小的差距几乎是看不出来的,除非其做工特别的精细。

虽然这个差距使那些极地探险者和地理学研究者产生了很大的兴趣,但对于本书的读者而言,知道这些就足够了。你的物理老师的实验室里也许有个仪器会向你展示,哪怕是一粒微尘在沿着它的轴自转,它的两极也会变得自然扁平。去请教你的老师吧,让他给你作一次演示,这样会省得你亲自到两极作实地考察。

我们都知道,地球是一个行星(planet)。“planet”这个词是从希腊人那里流传来的。他们很早就观察到(或者他们以为自己观察到),有些星星不停地在天际中运转,而有的则静止不动。于是,他们称前者为“行星”(planets),或者“游星”(wanderers),称后者为“恒星”(fixed stars),由于当时希腊人没有望远镜,不可能观察到恒星的运行。至于“星星”(star)这个词的来源也许与梵语的一个词根“点缀”有关:点点繁星就像点缀天空的小火苗。现已无从考证,但这个比喻确实相当美丽而贴切。

地球绕着太阳运转,从太阳那儿摄取光与热。太阳的体积是太阳系其他所有行星总和的700倍还要多,其表面温度接近6000℃,所以它给予地球的只是微不足道的一点点光和热,我们也不必为了获得的这点微乎其微的恩惠而心怀愧疚。

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宇宙

在古代,人们相信地球就是宇宙的中心,是一块被汪洋大海包围着的干燥陆地,就像穆罕默德的木棺或者断线的风筝一样,是完全悬在空中的。对于这种说法,只有少数几个敢于挑战真理的希腊天文学家和数学家(他们是第一批自己去思考问题的人)提出质疑。经过几个世纪艰苦而执著的探索,那些先驱得出结论:地球不是扁平的圆盘,而是一个球体;它不是静止地悬在空中,也不是整个宇宙的中心,而是以相当快的速度围绕着一个更大的叫做太阳的球体在不停地运转。

与此同时,他们指出,那些与所谓静止的恒星相对而言在运动着的星星并不是在围绕地球运转。实际上,这些发光的小天体和地球一样,是共同围绕太阳运转的行星。它们与地球一样同属于太阳系家族,遵循着同一种运行规律(这种规律决定着我们的日常作息,包括何时起床、何时入睡),沿着各自既定的轨道运行,如果偏离了这个轨道,就会毁灭。

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那几个小点就是我们所知的宇宙的全部

在罗马帝国的最后200年里,知识阶层已经把这假说当成颠扑不破的真理,因为它是令人信服的,但是在四五世纪教会日益强大后,谁再宣扬这样的观点就极端危险了。如果有谁宣扬地球是圆形的,他就性命难保了。但是,我们不应该因此而过于苛责教会,因为那些教会最早的皈依者,大都是来自当时社会中的蒙昧的一些阶层,他们坚定地相信:世界末日即将到来,耶稣将为了自己的子民回到他当初受难的地方,重审人间善恶,荣耀地重返尘世。这些基督徒坚信这是世界上唯一的真理。如果事情是这样的话,那么地球就是平的;否则,耶稣就得两次重返尘世,一次到西半球,一次到东半球。这样的事情简直荒谬绝伦,亵渎神灵。因此,地球绝不可能是个圆球。

教会用了近千年的时间不遗余力地教导他的信徒:地球是个平的圆盘,是宇宙的中心。当时的知识分子,在那些在修道院里的学者和新兴城市中的天文学家中,他们并没有放弃古希腊的地圆学说,只是他们并不敢公开谈论这个话题。因为他们明白,公开讨论这个话题只会打破数以百万的蒙昧市民的平静生活,而且还无济于事。

但是,自此之后,基督徒们,除了个别的顽固者,还是逐渐地、不得不接受了地圆学说。到了15世纪末,古希腊的这个学说已经获得了社会的普遍认同。它是建立在如下的观察基础之上的:

首先,当我们靠近一座大山或者一艘大船时,我们首先看到的是它们的顶部,然后才逐渐看到它们的全貌。这是毋庸置疑的事实。

其次,不管我们身处何地,我们的视野范围总是圆形的。无论观察陆地还是海洋,我们的视线总是在平行地移动,而当我们乘坐热气球升到空中或者站在高塔之上时,我们的视野就会很开阔,我们视野的那个圆形也就扩大了。假如地球是圆的,我们就会发现自己置身于一个椭圆的视野圈的中心。当然,如果它是方形的或者三角形的,地平线也应呈现出方形或者三角形。

第三,当发生部分月食的时候,地球反映在月球上的阴影是圆形的,而只有球形的物体才会有圆形的阴影。

第四,既然别的行星和恒星都是球体,那么为什么在几十亿的星球中唯有地球是个例外?

第五,麦哲伦的船队向西航行了很久以后又回到了他们原来的出发地,库克船长也有同样的经历,他带领探险队从西向东航行,坚持到底的人也终于回到了自己的祖国。

最后,当我们往北向着北极前进时,那些熟悉的星座(古人称作黄道十二宫星座)就会越来越低,直至一个接一个地从地平线上消失,而当我们回到赤道地区的过程中,这些星座又会越来越高。