地球的半径是怎么求出来的?

Question

地球的半径是怎么求出来的?

Answer 1

怎样测量地球的半径
我们知道,地球的形状近似一个球形,那么怎样测出它的半径呢?据说公元前三世纪时希腊天文学家厄拉多塞内斯（Eratosthenes,公元前276—194）首次测出了地球的半径.
他发现夏至这一天,当太阳直射到赛伊城（今埃及阿斯旺城）的水井S时,在亚历山大城的一点A的天顶与太阳的夹角为7.2°（天顶就是铅垂线向上无限延长与天空“天球”相交的一点）.他认为这两地在同一条子午线上,从而这两地间的弧所对的圆心角SOA就是7.2°（如图1）.又知商队旅行时测得A、S间的距离约为5000古希腊里,他按照弧长与圆心角的关系,算出了地球的半径约为4000古希腊里.一般认为1古希腊里约为158.5米,那么他测得地球的半径约为6340公里.
其原理为：
设圆周长为C,半径为R,两地间的的弧长为L,对应的圆心角为n°.
因为360°的圆心角所对的弧长就是圆周长C=2πR,所以1°的圆心角所对弧长是,即.于是半径为的R的圆中,n°的圆心角所对的弧长L为：
.
.
当L=5000古希腊里,n=7.2时,
古希腊里）
化为公里数为：（公里）.
厄拉多塞内斯这种测地球的方法常称为弧度测量法.用这种方法测量时,只要测出两地间的弧长和圆心角,就可求出地球的半径了.
近代测量地球的半径,还用弧度测量的方法,只是在求相距很远的两地间的距离时,采用了布设三角网的方法.比如求M、N两地的距离时,可以像图2那样布设三角点,用经纬仪测量出△AMB,△ABC,△BCD,△CDE,△EDN的各个内角的度数,再量出M点附近的那条基线MA的长,最后即可算出MN的长度了.
通过这些三角形,怎样算出MN的长度呢?这里要用到三角形的一个很重要的定理——正弦定理.
即：在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等.就是说,在△ABC中,有.
在图2中,由于各三角形的内角已测出,AM的长也量出,由正弦定理即可分别算出：
∴MN=MB+BD+DN.
如果M、N两地在同一条子午线上,用天文方法测出各地的纬度后,即可算出子午线1°的长度.法国的皮卡尔（Pi－card．J．1620—1682）于1669—1671年率领他的测量队首次测出了巴黎和亚眠之间的子午线的长,求得子午线1°的长约为111.28公里,这样他推算出地球的半径约为6376公里.
(公里).
另外,布设三角网有多种方法,要根据实际情况,布设的网点越少越好.
随着科学的发展,人们对地球的认识也越来越深入,并发现地球不完全是球形的,而是一个椭球体(如图3).科学家家们还找到了求得地球的长半径a和短半径b的方法,由于比较复杂,我们这里就不介绍了,有兴趣的同学可阅读有关书籍.
地球平均半径
6371.004千米
地球赤道半径
6378.140千米
地球极地半径
6356.755千米
地球平均密度
5.518×103千克·米-3
地球质量
5.974×1024千克
地球体积
1.083×1012立方千米
地球表面积
5.11×108平方千米
地球陆地面积
1.49×108平方千米（约为地球表面积的29%）
地球海洋面积
3.62×108平方千米（约为地球表面积的71%）
地球南北纬30°之间表面积
2.555×108平方千米（约1/2地球表
科学的解释是,地球内部存在着大量的放射性物质,在衰变的同时放出热量.由于地壳的厚度,这些热量无法散发出去,因此越来越热.同时地球内部压力也很大.在这种双重因素的作用下,地核部分的物质融化,形成岩浆.
寒冷的冬天才多大点冷,0摄氏度按k来算都有273k了,我们有大气层保护真幸福,最冷的地方南极不过也190k左右,最热的才330k左右.
像水星那种地方,太阳照得到的地方有上千k,照不到的地方只有几k,温度差异的巨大变化可以使一个站在日出线上的人一边焦掉,一边冻成冰块.
生物圈
生物圈是指地球上所有生命与其生存环境的整体,它在地球表面上到平流层、下到十多千米的地壳,形成一个有生物存在的包层.实际上,绝大多数生物生活在陆地之上和海洋表面以下各约100米厚的范围内.在地球上之所以能够形成生物圈,是因为在这样一个薄层里同时具备了生命存在的四个条件：阳光、水、适宜的温度和营养成分.
总之,地球上有生命存在的地方均属生物圈的一部分.生物圈的最显著特征是其整体性,即任何一个地方的生命现象都不是孤立的,都跟生物圈的其余部分存在着历史的和现实的联系.