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逆天狂决:飞得多高才能看清地球轮廓

2019-08-07 09:45 来源:子陵军事网 对此文章感兴趣的有:
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中国有“站得高,看得远”“登高望远”这样尽人皆知的俗语,其实这里边蕴含着地球是球形(即表面是圆)的科学道理。

我们在介绍地球是球形时经常举这个例子:从海上观察远处驶来的船,在视线很清楚的情况下我们先看到船帆或船体的上部,而看不到船体的下部,好像被什么擋住了似的。例如图1中,站在视点1处只能看见位置1的船和位置2的船帆,看不见位置3的船。其实,这船体的下部是真的被鼓起来(弯曲表面)的海水给挡住了。有的小读者问:我们经常说“海平面”,难道海面不是平的吗?其实海面或者大地,只是在小范围内看起来是平的。

当我们站得更高(也就是视线范围扩大)的时候,就会看见更远的物体。又例如图1中,站得高了(在视点2处)就可以看见位置1、2、3处船的全部。

我们今天已经知道地球是球形的,但是大多数人还是没有亲眼看见地球的形状,因为与我们的视线范围相比,地球实在太大了。我们不仅在地面上看不到地球的边缘,就是乘坐普通民航飞机升高到万米高空,在飞机上往下张望,看见大地、海面或天地交界线依然是近乎平直的(见图2)。

有科学家做过研究和调查,证明在15000米以上的高空飞机上,才能够清楚看到地平线是弯曲的。最近有人用热气球把摄影机带到3万米高空拍摄地球美景,地球曲线轮廓尽收眼底,蔚为壮观(见图3)。

人类进入航天时代以后,从空间探测器拍摄的地球照片里,真正看到了我们居住的美丽星球的全貌(见图4)。

实际上,在飞离地面200千米以上环绕地球的太空飞船和国际空间站上,都可以看到地球那壮观而美丽的身姿。例如著名的哈勃太空望远镜飞行的平均高度是569千米,轨道倾角是28.5度。著名的国际空间站近地点为400千米,远地点为409千米。中国的“天宫一号”轨道高度在与飞船交会对接时大约高度为340千米,无人期间则会适当调高到约370千米,以减小轨道衰减速度,更节约能源。“天宫二号”运行高度约390千米,等等。由此可想象,航天员在被发送入太空的过程中,可以全程体验和观看大地由平直到弯曲,直至看到地球全貌,再一点点缩小成为太阳系乃至宇宙中一个微不足道的小“点”的全过程。反之也一样,想象宇航员从太空回家的路,从发现宇宙中一个微不足道的小“点”,到看到这个小点一点点扩大,一点点清晰,一点点分辨出高山、大陆和海洋,一点点近在咫尺……会是非常震感的旅程!也许在不远的将来,这会是人类的常规旅行呢!

最后,给同学们留下

两个思考的问题:

1.你知道科学史上有多少著名的探索地球形状的故事?

2.你通过怎样的观察和探索验证地球是球形的?

同学们的回答或有其他问题,请发邮件到邮箱chinahou@bao.ac.cn或jswzkxsn2011@126.com,记得要写清你的联系信息(姓名、学校、电话等)哦!我们会按照你的要求及时回复的。


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(责任编辑:烽火军事



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