问:地球的自转速度最早是怎么算出来的?
答:其实,出处不详,很有可能是古希腊人。不过,还是取决于你如何定义“速度”。早在亚里士多德时代之前,许多希腊哲学家就已经知道地球是自转的。埃拉托色尼(公元前三世纪的希腊天文学家、数学家和地理学家,被西方地理学家推崇为“地理学之父”)穷其一生,测量出了地球周长的精确数值。利用地球的周长和地球自转一周的时间,可以计算出地球自转的线速度,尽管时间周期并不那么准确。还有一种方法,即使不知道地球的周长,也可以计算出自转的角速度。但是,即使有计时仪器(日晷),时间周期的测量也不一定很精准,出入较大。
亚里士多德最著名的理论是“地心说”,他认为地球处于宇宙的中心位置,并静止不动,所有天体都围绕着地球转。“经院主义”(指把亚里士多德的哲学和基督教神学融合起来,并指出了这种融合对于人生的意义的学说)对后世的影响是巨大的,本质上阻碍了科学的正常发展。直到17世纪,从唯物主义立场出发的“经验论”改变了我们之前对世界的认识,并且让我们重获新知。
从哥白尼时期开始,“日心说”逐渐被世人接受。伽利略认为地球应是一个赤道略为隆起,两极略为扁平的椭球体,该观点不久后得到了证实。语言上的标准化和进步,以及数学实践使得一切变得更有意义,此外,测量所得数值也逐渐精确化。
1851年,法国物理学家莱昂·傅科做了个实验,用陀螺仪和钟摆证实了地球的自转,此钟摆后称为傅科摆。从此以后,勘测逐渐变得更加精确化,甚至变量可以缩至微小。
如今,人们可以用无线电天文望远镜来观测地球自转,或用激光器来观测原子在地球重力下下降的运动轨迹。