“地平说”为什么是错的

文/ 付晓鑫

▲ 太空中的地球

如果有人说，地球不应该叫做地球，而应该叫做地平，因为地球是平的，你会怎么想呢？即使是科技发达的现代，也还是有那么一些人坚定地认为地球是平的，而且这是一个源于美国的组织，它有一个非常直白的名称叫做“国际地平协会”。

你没有看错。美国既出了众多的物理学家和天文学家，也出了一个这么奇葩的协会。NBA 球星凯里·欧文就是这个协会的一员，当他在一档广播节目里抛出地球是平的这一说法时，大家都以为他疯了，但其实他只是代表了所在组织——地平协会的一个观点。

现在，这个协会的成员有不到500 人。他们无视航天飞行器拍摄的球形地球，认为那是阴谋论的一部分。他们不屑于环绕地球一周去旅行，来亲自验证地球是否为平，因为许多人深信地球是平的，怕掉进地球的深渊里被恶龙吃掉。他们坚信南极是一堵50 米的墙，而北极则是无边无际的汪洋。

平坦地球的传说

实际上，地平说曾是多种古文明的观点。但在1522年之后，当麦哲伦的探险队完成首次环游世界的壮举，相信地球是平的人就越来越少了。我国的“天圆地方说” 也曾长期占据着主导地位，直到17 世纪，西方科学思想被传教士传播进来，人们才逐渐改变了这一认知。

关于平坦的地球有好几种不同的版本。与美国地平协会一些人认为北极是大洋，南极是冰墙不同，20 世纪初，一些英国人相信世界是浮在一只巨大乌龟背上的一块平板，乌龟下面还是乌龟，是一直驮下去的乌龟塔，而中世纪的希腊人则相信地球在水上浮动，在它之上有4 种基本元素。

地平协会人之所以不相信地球是圆的，其主要原因可能在于他们不太相信别人，不相信别人比他们聪明。但事实上，现代科学的任何一个经得起考验的认知，都是经过数代、不同地方无数顶尖人才怀疑并验证的结果。也就是说，地球是球状的这个观点，并不是某一个时代的一个人或者是一群人的作品，而是数个时代一大群毫不相关、从未谋面的人集体思考的结晶。

人类的发展史本质上是人类认知的发展史。形成一个能经受实践考验的认知，要花费很长的时间，需经历许多艰难的探索。从地球是平的到认识到地球是球形的，包括地球的位置，人类为之斗争了几百年。

地球为什么不能是平的

让我们先假设地球是平的，看一看有什么好玩的事情会发生。

▲ 右 地平协会的单极地图，他们觉得联合国旗帜图案与它很像，暗示了地球是平的真相

▲ 地平协会创始人

首先，如果地球是平的圆盘，那么当发生月食的时候，即地球运行到太阳与月亮之间时，我们会看到地球在月亮上的影子，大部分时间都将是椭圆形的，除非月食发生的时候，太阳正好位于圆盘中心的正下方，在这种情况下，地球的影子才是正圆形的；而如果地球是平的大方板，那么地球在月亮上的影子应该是变化的方形，而不是我们实际所看到的圆形。

其次，如果地球是个大平板，不是球状的，那么从地平线方向驶来的船，不会先露出船帆，然后再露出船身，而应该是船帆船身同时出现。

最后，如果地球真是个大平板，麦哲伦环绕地球的旅行当然不会成功，他不会回到原来出发的地方，而是在旅行的某一个时刻撞上冰墙，或者坠入深渊，被所谓的恶龙所俘获，从而彻底在人间消失，成为一个千古的传说……

如今，来一次海上旅行，看看地平线处的轮船，或者观察一次月食，看看地球在它上面的投影，或者来一次真正的环球旅行，这些都不是什么难事。到时候，一个人心中自然有地球是平还是球的定论。

很有意思的是，尽管地平协会的人不相信地球是球状的，可是，他们却很相信太阳和月球都是圆的，准确地说，相信它们是球状的，因为它们在天空上看起来的确都是那样的。那么问题来了。一个平板地球，被一个圆球长期吸引而不能变形？这使平板理论受到了极大的挑战。因此，为了维持地平理论的准确性，许多地平协会的人也不承认牛顿引力的存在。他们甚至觉得，地心引力说是在扯淡。

▲ 故事中牛顿被苹果砸

万有引力的bug

万有引力定律说，宇宙中任意物体都被其他物体所吸引，并且，物体的质量越大，相互间距离越近，它们之间的吸引力就越大。也正是这一种力，会使物体下落到地面。鉴于航天飞行器都是以这个理论为基础来计算航行轨道，并飞离地球成功上天的，所以，在这种宏观尺度上，万有引力定律一般没有什么问题，非常适用。但万有引力也有一个很严重的“bug”，就是苹果砸牛顿的bug。

苹果砸到牛顿头上，从而让牛顿获得了灵感，这是很多关于万有引力的故事版本。这个故事非常有想象力——苹果赋予了人类如此巨大的能力，但是这个故事十之八九却是不足为信的。实际上，牛顿说过的原话，仅仅是当他“陷入沉思”“一个苹果坠落之时”，他获得了万有引力的思想，而苹果并没有砸到他的头上。这在物理学家霍金所著的《时间简史》中也有提及。

▲ 下有恶龙，上有风的地平传说

地平协会的人，因为怕万有引力会伤害到地球这个平板，导致其变形，而选择无视了这个理论。牛顿在想出引力定律之后，同样遇到了许多新的问题，但他并没有逃避，而是认真思考起来，且带动了后来人一起思考。

其中一个是，按照引力理论，恒星即当时认为“不动星”之间应该相互吸引，这意味着“不动星”便无法保持不动，甚至可能一起落到某处。牛顿当时给的解释是，如果恒星数目有限，并且分布在一个有限的空间里，那么众多恒星的确会落到一起，可如果存在无限多的恒星，均匀地分布在无限大的空间当中，由于空间不存在一个中心落点，这类情形不会发生。

后来，很多科学家都对这个问题进行了深入的思考。他们发现，先考虑有限情况，然后再扩展到无限情况，是比较正确的思路。从这个角度来考虑，最后所有的恒星都将会以同样快的速度落到同一点上。换句话说，万有引力理论其实在暗示我们，宇宙不可能处于静止状态，即当引力总是吸引时，不可能存在一个无限的、静态的宇宙模型。

有趣的是，非静态的宇宙模型无论是膨胀还是收缩，在20 世纪之前都没有人提过。相反，在当时占据主导地位的是静态宇宙模型。即使是通过牛顿万有引力的定律，意识到了宇宙不可能处于静止状态，科学家们也没有想到宇宙或许在膨胀。可能在潜意识中，他们更希望宇宙是永恒的，这样可以使他们的内心得到些许安慰。所以，他们选择了去修正牛顿的引力理论，而没有去探索新的可能性。直到1929年，天文学家埃德温·哈勃进行了里程碑式的观测，发现宇宙是在膨胀的，才最终证实了宇宙在膨胀，对人类的认知有了一个新的飞跃。

当然，人类的每一个认知都带有深刻的时代烙印，受到时代发展所限。现在的有些答案，比如对宇宙结构的解释和宇宙命运的预测，也许有朝一日会变得和地球是球形那么显而易见，又或许会变得和地平说一样荒谬。这一切都需要时间去印证。

但至少，飞机上天了，火箭上天了，人造卫星上天了，这些以地球引力和地球是球形的作为基础而研制的飞行器的成功，都在向我们揭示着地球引力和地球是球状是可信的基础事实。

地球永远是“地球”，而不是“地平”，至少在我们的宇宙里是这样的。★

▲ 埃德温·哈勃

▲ 宇宙像一个气球在膨胀的模型