地球是圆的吗?

　　但凡是小学毕业了的人都知道，我们所生活的蓝星是一个漂浮在宇宙中的球状物。不过由于蓝星庞大的直径，这个事实花费了人类很多时间去证实。现在我们知道，你只要上升到离地面大约五万米的高度，对着蓝星的边缘地带拍张照，这个问题就可以不证自明。但对于我们大多数人来说，坐飞机不过是偶尔为之，更不要说用上高空气球这样的先进设备了。身为Geek，我们当然知道结论需要经过证明才能成为真命题。那么，生活在蓝星表面的我们

　　要如何才能证明蓝星是一个球状物呢？

　　分析篇

　　当古希腊人站在爱琴海边眺望那些来来往往，为城邦带来大量财富的商船时注意到，远处的帆船总是先从地平线上探出船帆，然后才是船身。这说明地球的表面和光线传播的路径有部分偏差。正是这个现象让那些古希腊的物理学家们意识到，大地或许是球形的。我们今天要验证地球是圆的，也是从这个地方入手。我们知道，在大部分情况下光是直线传播的，所以我们需要用一束光从A点照射到B点。如果地球是平面的，那么很显然，在A点与地面平行的光线在B点被与地面垂直的镜面反射回去时，应该再次回到A点。如果光线不能回到B点，那么很显然，地不平。

　　原理大致说来很简单，但要实现起来还是有不少困难需要解决。首先我们要保证光线的汇聚和直线传播。其次，我们要确定AB两点上的绝对水平与垂直，并以此为基准安放光源和镜子。最后需要确认的是AB两点的海拔高度相同。这其中，第一个问题相对比较简单。世界上已经有一种光线，它会始终汇聚在一起，并一直保证准直，这个就是激光。如今激光已经算不上啥高科技了，在地摊上花几块钱就能买到一个激光指示器，不过这样的玩意儿可能在汇聚性上有点不尽如人意。为了保证实验的准确性，我们还是建议大家多花点钱，搞一只能发出醒目的绿色激光的观星用激光指示器。

　　很早以前的人就发现，在一根绳子上挂上一个重物后，绳子总是会笔直的指向地面。翻译成科学的语言就是：绳子位于重物重心与地球重心之间的延长线上，并与地平面垂直。这种东西我们现在叫做铅垂。直到今天，建筑工人们还用这种技术来保证墙体的垂直。当然了，在我们即将要进行的实验中，我们会证明不同地点上的铅垂线其实并不平行。如果要修的房子足够高，用这样的方法迟早会出事。回到我们的实验中来，通过铅垂线和三角尺，我们很容易就能够确定与地面垂直或者水平的线，如果再加上水平尺，结果将会更加精确。

　　我们最后要解决的是海拔高度问题。这个问题可以有两种解决办法。如果你住在在海边，那么恭喜你，你有了一个天然的水平

　　仪。只需要分别在AB两地确认海边沙滩上两头所达到的最高点，就能保证海拔高度的一致。另外，在海边进行这个实验的另一个好处是视野开阔，障碍物少，这样测试的距离可以拉得很开。我们知道，进行测试的距离越大，所得到的结果就越明显。

　　操作篇

　　把所有的关节想清楚之后，我们就可以开始实验了。关于如何确定AB两地的距离不用我们教，你自己就可以用皮尺测量。关于确定海拔也不用我们教，你自己拿个GPS就能搞定。唯一需要说明的，就是激光笔和镜子的固定方式。为了保证镜子的垂直，

　　写在最后

　　使用我们介绍的方法进行测试，很容易就能让经过反射的光斑发生偏移，从而验证我们从小就被教育的，关于地球形状的描述。从理论上讲，使用这种方法甚至能够测量出地球的周长。不过我们知道，相对于地球40，000公里的周长，我们所能够测试的距离实在是太小了。再加上测量激光基于同样的道理，宽阔而且水流平缓的湖边也是不错的实验地点。不过河流就不太合适了。因为流动的河流一定会形成落差，上游和下游的水边并不在同一条水平线上。不过遗憾的是，我国的大多数城市都不沿海，特别是像《Geek》编辑部所在的

　　我们需要在一个有横梁的架子上放下一条铅垂线，然后将平整的镜子背面的上缘和下缘分别与绳子固定在一起。固定可以用胶带，也可用快干胶一类的玩意儿。由于重力的作用，铅垂线会自然紧贴镜子的背面，这样我们就能保证镜子的垂直了。至于用作光源的激光指示器，那就更简单了。如果你的激光指示器是上下一般粗细的，只需要用胶带把它绑在水平尺上就行了。这样

　　的出发点和落点之间的距离时，必然会产

　　生误差。这些误差叠加起来，再加上计算过程中的倍数关系，很容易就能影响我们最终测得的地球周长。当然，如果你在提高精度上有什么建议，也欢迎和我们联系，说不定我们会在《Geek》上介绍你提出的方法哦。

　　重庆市这样的山地城市，几乎每一条道路都有高低差。在这样的环境中，我们就必须依靠GPS设备来确定自己所处位置的海拔高度了。要注意的是，这样的方式最少也有1米左右的误差，因此必须以足够长的距离进行测试以弥补。

　　不但能够保证光源的角度正确，也方便调整高度和方向去瞄准B点的镜子。

　　最后，我们建议大家选择晚上进行测量，因为晚上激光束的可见度更高，调整起来比较方便。