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  我们的地球2           
我们的地球2
作者:佚名 文章来源:不详 更新时间:2007-9-24 19:56:23

【形状和大小】

中国古代对天地的认识有所谓浑天说。东汉张衡在《浑天仪图注》里写道:“天体圆如弹丸,地如鸡中黄……天之包地犹壳之裹黄。”地球是圆的这个概念在远古就已模糊地存在了。723年唐玄宗派一行和南宫说等人,在今河南省选定同一条子午线上的13个地点,测量夏至的日影长度和北极的高度,得到子午线一度之长为351里80步( 唐代的度和长度单位)。折合现代的尺度就是纬度一度长132.3千米,相当于地球半径为7600千米 ,比现代的数值约大20%。这是地球尺度最早的估计(埃及人的测量更早一些,但观测点不在同一 子午线上,而且长度单位核算标准不详,精度无从估计)。
精确的地形测量只是到了牛顿发现万有引力定律之后才有可能,而地球形状的概念也逐渐明确。地球并非是很规则的正球体。它的表面可以用一个扁率不大的旋转椭球面来极好地逼近。扁率e为椭球长短轴之差与长轴之比,是表示地球形状的一个重要参量。经过多年的几何测量、天文测量以至人造地球卫星测量,它的数值已经达到很高的精度。这个椭球面不是真正的地球表面,而是对地面的一个更好的科学概括,用来作为全球各地大地测量的共同标准,所以也叫做参考椭球面。按照这个参考椭球面,子午圈上一平均度是111.1千米,赤道上一平均度是111.3千米。在参考椭球面上重力势能是相等的,所以在它上面各点的重力加速度是可以计算的,公式如下: g0=9.780318(1+0.0053024sin2j-0.0000059sin2j)米/秒2, 公式中g0是海拔为零时的重力加速度,j是地理纬度。知道了地球形状、重力加速度和万有引力常数G=6.670×10-11N·M^2/KG^2,可以计算出地球的质量M为5.975x10^24kg克。

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