如果地球直径变成百亿公里，人类会不会永远不知道地球是个球？

人类科学的发展伴随着我们对地球的形状以及地球在宇宙中的位置的认识，但是在科学的认知方法出现之前，我们人类总是通过直觉来判断一些事情，所以我们我们相信地球是平的，因为无论我们放眼何处，无论站多高，都能看到遥远的地平线。不仅如此，我们看到的地面也是一个平面，所以古人认为天是圆的，天是地上的一个大锅。

不仅如此，我们还看到天幕上的日月星辰有规律的运动，而我们站在地球表面却静止不动，所以古人认为地球是万物的中心太阳系乃至宇宙，亦是如此。适应了当时的创世论，人类是上帝的儿子，有的必然以我们为中心。现在我们知道地球不是一个平面而是一个球体，它也不是宇宙的中心，而是绕着太阳公转。地球只是一颗普通的岩石行星。能够有这样的认知，完全是人类科学发展的结果。那么，正如标题所说，如果地球的直径扩大到数百亿公里，我们现在的认知还能知道地球是球形的吗？

首先，人类是怎么知道地球是一个球的呢？

这个问题一直困扰着人类。有的人秉持着没看见就不信的原则。时至今日，都21世纪了，还有人认为地球是圆盘。甚至有人自己造火箭，不顾性命去太空看看地球长什么样！可见他对地球是平的有多么深信不疑。

• 我们可以通过重力知道地球是一个球吗？

你可能会想，如果地球是平的，那么处处的引力大致相同，我们都能感受到1G左右的加速度，这是怎么回事？事实上，正是爱因斯坦解决了这个问题。等效原理告诉我们，重力和加速度是等效的。所以，相信地平的人会说，地平之下有一个加速动力装置，一直在给地球提供加速度，所以我们感受到重力。所以你不能用引力反驳他们的说法。

• 那么我们是不是可以根据地球在月球上的投影就知道地球是一个球呢？

在远古时代，月亮和太阳是人们在天空中认识和观测最多的两个天体。他们也知道月相的变化。如果我们在日落时观察新月，我们会看到下面的景象：

我们可以看到月亮的发光和不发光边缘是圆的。在接下来的几天里，我们同时出去看月亮，我们会发现两种现象，而这两种现象是每天都在发生着一天天的变化。

首先，月亮每晚向东（与日落位置相对）移动一个固定的角度，大约12度，也就是一个人手掌的宽度。月亮开始时是一个小新月，然后逐渐变大，直到你看到半月，最后是满月。以上两种现象使人们得出结论：月球是绕着地球转的，而月相的变化是由于阳光照射在月球的不同位置造成的。看下图：

我们知道，在满月的时候，有时会出现一种特殊的天文现象，那就是月食。发生月食时，地球、太阳和月亮会变成一条直线，地球的影子会落在月球上，我们能不能通过地球在月球上的影子来判断地球的形状？

看上图，如果我们仔细观察地球的影子，会发现影子的边缘是圆的。这是否意味着地球是一个球？不幸的是，这是不可能的。古人只能通过这种方法知道地球是圆盘或球体。看下图：

球和圆盘都会投射出圆形的影子，所以只用这种方法认为地球是球是不科学的。

• 我们能不能通过它穿的桅杆确定地球是一个球体呢？由于地球曲率很大，我们站在海边能看到的距离是有限的。如果船体和桅杆不够高，很难观察到这种现象。在古代没有观测设备的情况下，肉眼很难看到地球。形画出科学认知。

  • 如果要知道地球是一个球，就需要提到2000多年前的埃拉托色尼

  我们生活在北半球。它开始从东方升起，在南方天空达到每天的最高点，然后在西方落下。但是太阳的路径全年都在变化，太阳的路径在夏至的最高点穿过天空，在冬至的时候更接近地平线。一年四季太阳在天空中的运行轨迹如下：

  夏至时节，如果太阳直射头顶，任何物体都不会产生影子，但如果物体与太阳有夹角太阳，就会产生影子。

  埃拉托色尼在亚历山大生活期间，他发现任何物体一年四季都会在阳光下投射阴影，即太阳在天空最高点时也会有阴影，他根据木头垂直于地面根据木棍所产生影子的长度，计算出太阳与木棍的夹角为7.2度。但此时埃拉托色尼收到一封来自南方城市锡耶纳的人民的来信，信中写道：正午时分，有些物体没有影子！

为什么会这样？为什么埃拉托色尼居住地的物体有影子，而同经度的南部城市锡耶纳的物体没有影子？这只能说明此时的阳光是垂直照射Sienna的，而Alexandria却有一个7.2度的夹角。如果我们认为太阳光是平行的，那么只能说明地球是有曲率的，是球形的。而埃拉托色尼则根据两座城市之间的距离计算出了地球的周长。这是人类第一次通过科学手段计算出地球的形状和周长。

那么回到今天的问题，我们还能知道地球是直径百亿公里的球体吗？

通过月球的投影，我们还是只知道地球是球体还是圆盘。通过观察地球上任何与曲率有关的现象，比如船的桅杆，仍然无法准确判断地球的形状。不过，用埃拉托色尼的方法还是可以知道地球的形状，只是难度会增加很多。

首先，如果地球变大，地球周围的星星也会相应变大很多。当太阳照在地球上时，仍可视为平行光。但是，如果同一条子午线上两点之间的距离很小，我们根本无法区分阳光与地面垂直线（木棍）的夹角变化，人们可能会错过发现这一点的机会现象。只有在距离很远的情况下，才能观察到两地之间阳光角度的变化。在古代，由于通讯技术的限制，这会给科学的发展带来很大的障碍。不过，总的来说，地球的形状是可以根据我们目前掌握的科学知识知道的。今天，我们任何人都可以使用埃拉托色尼的方法知道地球的形状并计算出它的周长。但遗憾的是，如果地球的直径变成数百亿公里，我们人类可能无法亲眼看到地球的形状，也无法证明我们的科学理论是否正确。

因为如果地球的直径变得这么大，我们现在的火箭就无法逃脱地球的引力，所以我们不可能去太空看地球，我们永远不知道我们的计算是否正确.