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地球是特别圓的球體嗎

生活 更新时间:2024-07-07 20:26:47

地球是圓的,這是現代人類都知道的一個科學常識,那地球到底圓到了什麼程度呢?科學家給出的答案是:地球很圓,可以說是一個近乎完美的球體。

地球是特别圓的球體嗎(地球有1萬多米深的海溝)1

這不免會令人産生一些疑惑,因為地球表面存在着很大的起伏,往高了說,地球有8千多米高的山,往低了說,地球有1萬多米深的海溝,既然如此,為何科學家還說地球很圓呢?

一個錯誤的觀點

有一種觀點認為,地球之所以看上去很圓,應該是地球海洋的作用,簡單來講就是,大量的海水将地球表面的起伏“填平”了,假如把地球表面的海水全部抽走的話,那麼地球看上去就不圓了,而下面這張經常被引用的圖片似乎也驗證了這種觀點。

地球是特别圓的球體嗎(地球有1萬多米深的海溝)2

那實際情況是否真是這樣呢?答案是否定的。因為這張圖其實是科學家用了一種非常誇張的方式所描述的“大地水準面”(即與靜止海平面重合的重力等位面)的高度差異,而并不是所謂的“地球在海水被全部抽走之後的樣子”。

仔細觀察你會發現,這張圖右邊标尺中數量範圍在正負80之間,其單位是“m”,也就是“米”,與地球大約6371千米的半徑相比,“大地水準面”的高度差異差了好幾個數量級,可以說是微乎其微,為了更加直觀地表示“大地水準面”的細微差異,科學家才選擇了用誇張的方式來表示。

科學家說地球很圓,其實是對地球的客觀描述

地球有1萬多米深的海溝,也有8千多米高的山,這的确是事實,已知的數據表明,珠穆朗瑪峰是地球上最高的山峰,其海拔約為8848米,地球最深的海溝是馬裡亞納海溝,其深度可達11034米,這對于人類而言,确實是非常可觀的,但與地球的體積相比,這又不值一提。

地球是特别圓的球體嗎(地球有1萬多米深的海溝)3

地球的平均半徑大約為6371千米,簡單計算一下就可以得出,地球最高山峰的高度隻相當于地球半徑的大約0.14%,而地球最深海溝的深度則大約相當于地球直徑的0.17%,這是什麼概念呢?

這樣說吧,一個标準籃球的半徑大概是123毫米,也就是說,假如我們将地球縮小到一個标準籃球那麼大,那麼地球表面最高的凸起就大約為0.17毫米,最低的凹陷則大約為0.2毫米,其高低差僅為0.37毫米,這比籃球上紋路的深度還要淺,可以說是很平整了。

地球是特别圓的球體嗎(地球有1萬多米深的海溝)4

當然了,表面的平整并不能說明地球很圓,而真正決定地球圓到了什麼程度的,其實是地球在整體上的圓度誤差。

地球一直在自轉,在這個過程中會産生“離心力”,這種力是一種虛拟力,其大小與角速度成正比,在地球的表面,緯度越低角速度就越大,受到的“離心力”也就越大,這就會造成地球赤道處出現一定程度的凸起,從而使得地球的極地半徑大于地球的赤道半徑。

在過去的日子裡,科學家們早已通過人造衛星測量出了地球的各種數據,實測數據顯示,地球的極地半徑約為6356.8千米,赤道半徑約為6378.1千米,兩者相差21.3千米,據此可得,地球整體上的圓度誤差為“21.3/(6356.8 6378.1)/2”,計算結果就是大約3.3‰(千分之三點三)。

地球是特别圓的球體嗎(地球有1萬多米深的海溝)5

作為對比,用于比賽的40毫米直徑的優質乒乓球,其圓度誤差要求控制在0.1毫米之内,也就是5‰(千分之五),這就意味着,假如我們将地球的直徑縮小為40毫米,那麼它的圓度誤差将會完全符合一個優質乒乓球的标準,至于一個優質乒乓球有多圓,相信大家應該是有概念的。

通過以上的數據分析可以看到,地球确實可以說是很圓了,事實上,我們人類通過各式各樣的航天器實際拍攝到的地球影像也的确是這樣,從太空中俯瞰,地球總是會以一個近乎完美的球體形狀呈現在我們眼前。

地球是特别圓的球體嗎(地球有1萬多米深的海溝)6

到底是什麼力量讓地球的形狀如此圓呢?

答案就是引力。在宇宙中已知的四種基本力中,引力是最弱的,由于引力是長程力,并且隻有“吸引力”而沒有“排斥力”,因此引力就可以無限疊加。

我們知道,引力的大小與質量成正比,因此當某個天體的質量達到一定程度的時候,其自身的引力就可以疊加到足以使構成這個天體的物質在宏觀層面上表現出流體的性質。

隻要天體的質量足夠大,即使是這個天體主要是由岩石物質構成也同樣如此,在這種情況下,當構成天體的物質達到流體靜力平衡的時候,天體自然就會演化成一個類似球體的形狀。


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