實踐的考驗
地球的模樣
地球——人類的母親。人類世世代代在她的懷抱裏生活，成長。可她的形狀如何呢？大小又怎樣呢？這卻是一個長期迷人的大難題。
廣袤大地，或山巒重疊，蜿蜒起伏；或茫茫平原，綿延千裏；或波濤洶湧，一望無際……。
這一切和古時候人類的活動範圍相比，簡直大得無法形容。人類要認識地球真是談何容易。
還在人們對地球所知甚少的時候，奇妙的神話傳說已充斥人間。我國就流傳著天是地支撐的，地是浮在水麵的，水下有巨鼇支撐。要是鼇魚眨一下眼睛，大地就要震動，企圖用此來解釋地震現象。
在古埃及，尼羅河水的泛濫十分可怖，威脅著人民的生命財產，使人們把整個世界都想象為一團混沌的洪水中產生出來的。他們的天地觀認為，世界是一隻方盒子，稍呈凹形的大地是盒子的底，天是盒子的頂，撐在從大地四角升起的四座大山頂上。尼羅河則是宇宙之河從南方分出來的一個支流，流過大地的中央。
勞動人民用這種直觀而樸素的感覺，找到了預防洪水的季節，減少了生命和財產的損失。
在我國古代，人們也根據直觀和推測，提出過“天圓如張蓋，地方如棋局”的“天圓地方”說。
隨著人類征服自然能力的提高，開始把自己的活動範圍從陸地擴展到海洋。生長在地中海岸的古希臘人，便是有悠久曆史的航海民族。他們最初對地中海的認識，簡直幼稚得可笑，他們對地球的認識更為有趣：在陸地的四周為海洋，而海洋之外便是海水永遠也填不滿的深淵了。
然而，不管幻想家把那深淵描述得如何可怕，勇敢的航海探險家並不懼怕落入深淵。他們駕駛著船隊，從希臘出發，向南方奮進！
奇怪！船隊沒有落入深淵，反而到達了一個新的天地——埃及。
人們已經無法考證這之中有多少次失敗；但最早進行成功嚐試的，是在公元前580年左右，由希臘航海探險家、科學家泰勒斯（約公元前625～545年）開創的。
他的船隊終於征服了地中海，到達埃及，隨後又征服了美索不達米亞平原。這位科學家的天才航行，把埃及的幾何學，巴比倫的天文學，以及這兩國的古代文明帶回到希臘，使希臘這個野蠻的民族進入了鐵器時代。
新的航線打通了，地球又將是什麼樣子呢？許多因循守舊的希臘人，並不因發現了新的天地而改變舊有的想法。他們隻是簡單地把過去的想法加大一些，設想地球包括著現在的歐洲和非洲的一部分，外邊仍然是海，海外依然是無底的深淵。
勤勞智慧的航海者，從不迷信這種主觀臆斷。他們一方麵進行著極其勇敢的探險，不斷發現新天地，擴大著視野；一方麵又以其豐富的實踐和前人積累起來的知識，科學地探索著地球的真正形狀和大小。
繁星點點的夜空，很早就吸引著人類祖先的注意。人們一步一步地留心對宇宙結構圖像的探索。古希臘哲學家畢達哥拉斯（約公元前580～500）年），最早從純數學推理出發，認定宇宙和大地都是球形的。其根據是“球形是一切幾何立體中最完善的”。盡管這種說法毫無科學依據，但他提出地球是球形的想法，卻是十分可貴的，使地球為“球”的概念產生了。
不過，任何科學真理，都不可能單純依靠思維來獲得，唯一的途徑是致力於對自然的觀察和實踐。畢達哥拉斯學派提出地球為球形的概念，不久就為航海者的實踐所證實了。
當古希臘的船隊從希臘自北向南往埃及航行時，北鬥星的位置越來越低，而南方的星空則出現一些陌生的星群。當航海船隊快接近大陸時，總是先看到地平線的山尖，其後才看見山麓。如果大地是平的，就不會出現這種情形。反複地實踐在航海者腦海中也漸漸地形成了一個概念——隻有地球是球形的，才會產生這種情況。
由於科學家，探險家們的貢獻，也因古埃及，巴比倫的幾何學、天文學知識傳到了希臘，到了公元前三世紀，由古希臘的偉大科學家亞裏士多德（公元前384～322年）集其大成。他係統地總結了航海家的經驗，第一次較完整地提出了地球形狀的理論：大地實際上是一個球體，一部分為陸地，一部分為海洋。地球外麵由空氣包圍著。當一艘船消失在地平線時，桅杆仍露在水麵上，這說明洋麵並不是平的，而是彎曲的。月食一定是地球的陰影掠過這個衛星的表麵時引起的。既然這個陰影是圓的，那麼大地本身就應該是圓的。
盡管亞裏士多德的天地觀有著充足的道理，但當時並沒有獲得很多人支持。一個重要的原因是，當時人們沒有搞清引力。他們認為，如果亞裏士多德說得對，那麼住在地球另一端的人，怎麼能腳朝下走路呢？那裏的水不會流向天空嗎？
然而，亞裏士多德的偉大之處，不僅在於他做出了傑出的科學貢獻，還在於他造就了一批精明強幹的學生。這批學生後來便成為他學說的勇敢捍衛者。
他的一個學生亞曆山大裏亞，後來成為大帝，並利用當時的科學成就，發動了一次大規模的渡海遠征，先後征服了小亞細亞，擊敗波斯，攻占埃及，並在埃及建立了以自己名字命名的亞曆山大裏亞城（今日的亞曆山大港）。來自四麵八方的船隊，使這個港城迅速地繁榮起來。
幾年之後，亞曆山大裏亞又從埃及出發，繼續征服了美索不達米亞、整個中亞細亞，並一直渡海到達印度的旁遮普河。
這位軍事科學家在航海遠征中，隨軍帶著工程師，地理學家和測量學家。這些航海科學家繪製了被征服國家的地圖，搜集了大量的自然科學、曆史、地理資料。
隨軍中，有亞裏士多德的另一個學生第凱爾庫斯。他在一張當時已知的世界地圖上，第一次標出了一條緯度線。這條緯度線從直布羅陀海峽劃起，沿著紅海一直延伸到太平洋。
麵對著地球不斷擴大的事實，科學家們利用逐步豐富起來的數學和天文學知識，確信亞裏士多德關於地球是球形的說法是正確的，並對另一個浩大的課題——她到底有多大感到了興趣。
公元前三世紀末，又出現了一位出色的科學家埃拉托斯特尼（約公元前273～192年）。他認定地球是一個橢圓形的回轉體。他還從印度洋和大西洋的潮汐相似，推斷出兩洋相通，提出歐、亞、非隻不過是個大島。
他根據從西班牙出發，沿著非洲南端航行到印度的事實，推斷出大西洋一定是被一塊自北而南的陸地所隔開。
另一位名叫辛尼加的人，根據埃拉托斯特尼的論證，預言從大西洋向西航行，必將還有一塊新大陸，並且也可以找到通往印度的道路。
這一傑出的預言，成為1000多年後哥倫布、麥哲倫貢獻的理論基礎。
埃拉托斯特尼晚年定居埃及的亞曆山大裏亞城，是該城博物館裏的圖書管理員，並繼續從事自然科學的研究。
有一次，他到亞曆山大裏亞正南方5000希臘裏的塞恩城（今天的阿斯旺水壩附近），聽當地居民講，在夏至日那天正午，太陽正好在頭頂上，凡直立的物體都沒有影子。他神奇地注意到，這種情況在亞曆山大裏亞從未發生過。
他挑選助手，選中在夏至日那天正午，分別在亞曆山大裏亞和塞恩進行實地竿影測標。果然證實，塞恩的杆與杆影夾角為零，亞曆山大裏亞的杆與杆影夾角為7.2度，恰為地球360°的1／50。於是，隻要通過簡單的幾何計算，即可得出地球的周長為25萬希臘裏（10希臘裏=1英裏）。這個數字與目前的地球周長已很相近。
這一成就的驚人之處在於，它一下子又把地球的大小擴大了好多倍。然而，它的真正意義，遠不止隻是弄清了地球的大小，還在於又加劇了人們的好奇心。既然地球如此之大，那麼，在人們尚未發現的那些部分，到底還有些什麼東西呢？
又過了100多年，富有科學傳統的亞曆山大裏亞城，出現了一位傑出的科學家托勒密（公元90～168年）。他祖籍希臘，出生和居住在埃及。他除了對天文、數學等方麵作出過傑出貢獻之外，對人們認識地球的貢獻也是驚人的。
他堅決認為，在測量和繪製地圖時，必須先搞清地球的經緯度，然後才能取得圓滿的結果。他把當時已知的資料集中起來，繪出了一個從馬來亞半島沿海，中國海岸直到直布羅陀海峽和不列顛、斯堪的納維亞，以及俄羅斯草原，還包括尼羅河源頭的不明湖泊在內的世界地圖。
這的確是一個了不起的成就。可以這麼說，那時除了美洲、澳洲、南極洲之外，地球上的陸地已均在其範圍之內了。
令人惋惜的是，正當人們對地球的認識逐步深化、日趨佳境之時，歐洲進入了漫長而黑暗的中世紀。科學受到了最野蠻的摧殘。
那時，誰要是再說一句大地是球形的，就立即被斥為異教，甚至有殺頭之險。荒唐的教會，借助宗教的“權威”，硬把大地又拉回到“平地”，甚至天地也重新毗連起來。