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公元前 600 年,亚述帝国刚刚衰亡。在它的鼎盛时期,版图曾经从埃及延伸到巴比伦,两端相距 2200 公里。接着代之而起的是波斯帝国,它的版图西起今日的利比亚东部,东到克什米尔,横跨 4800 公里。
毫无疑问,这些帝国的普通老百姓对于整个国家的范围只有极模糊的观念,他们仅仅满足于在自己那一小片乡土上生老病死,再大不了就是偶尔到邻近的村子去旅行一趟。不过,当时的经商者和士兵们对于帝国疆土的辽阔,以及疆域之外还有那更加遥远的地方,一定是会有所认识的。
在这些古代王国里,想必有一些人曾思索过:大地有尽头吗?这可以说是学者们面临的第一个宇宙学问题了。
当然,没有一个古代人到过大地真正的尽头,不管他曾经旅行得多么远,他充其量是到达了某一处的海岸上,而天涯海角似乎还在那地平线以外呢。就算他登上一条船,向外驶去,也是永远到不了尽头的。
这么说,大地是不是就没有尽头了呢?这个问题的答案如何,要看你认为大地的整个形状是怎样的。
在古希腊时代之前,所有的人都认为大地是平的。真的,它看起来确实就是那样,只不过有一些山丘、河谷的小起伏罢了。可是,如果大地的确是平的,几乎立即可以断定,它非得有个什么样的尽头才行。要不然,它就是个没完没了地向外延伸的平面——换句话说,它的范围是无限的,这是个叫人最不舒服的概念。在历史上,不论对空间或者时间,人们总是力求避免“无限”这个概念,因为这样的东西似乎既不能认识,又无法理解,所以也就无从进行研究和推理了。
另一方面,如果大地的确有个边缘,就是它是有限的,这又会造成另一些困难。人们要是走得太靠边了,不是要掉下去吗?
当然,也许干的陆地四周都有海洋环绕,因此人们是靠近不了那个边的,除非有谁故意乘船向外航行,远远地离开陆地,一直到看不见的地方。事实上,直到哥伦布那个时代,还有许多水手真的害怕发生这样的事情呢。
不过,要是认为人类由一圈水保护着,这又造成了另一个问题,是什么东西挡住了海水,使它不致从大地的边缘流出去呢?
要解决这个问题,一个办法是假设我们头顶的天空是一个坚固的盖子,从四面八方往下罩住了大地。这就是所说的“天圆地方”。真的,天空看起来不就是这样吗?这样一来,可以把整个宇宙想象成一个盒子,天空构成了弯曲的盒盖和盒边,而海水和干的陆地则是平坦的盒底,人和万物都在这个盒底上面生长、活动。
在这么一个“盒子宇宙”里,大地的形状和大小又是怎样的呢?
许多人曾觉得大地像一块长方形的板。说来也有趣,由于历史上和地理上的巧合,尼罗河、底格里斯河和幼发拉底河、印度河这一系列最早的人类文明发祥地是从西到东,而不是由北向南分布。还有,地中海也是东西走向的,所以古代文明人的那一点模模糊糊的地理知识,似乎在东西方向上来得丰富一些,因而他们也就理所当然地把“盒子宇宙”想象成东西方向长,南北方向短了。
希腊人似乎具有比较强烈的几何学的均衡与对称的观念,他们倾向于把大地想象成一块圆板。不消说,希腊正位于这圆板的中心。这块平板上大部
分是陆地,周围环绕着一圈水,地中海就是从那儿一直向内延伸到陆地中央。
到了公元前 500 年,希腊第一位科学的地理学家喜卡塔乌斯认为,这块圆板的直径最多是 8000 公里左右。就是说,平坦的大地面积大约为 5000 万平方公里。在他那个时代的人看来,这个数字已经够大,大得都有点吓人了。其实它只有陆地实际面积的 1/10。
我们暂且不谈这个“盒子宇宙”的大小和形状,先来问一问是什么东西使它保持自己的位置的?在上面所说的这种扁平的大地看来,有一个特殊的方向叫做“下”,一切重的、实的东西都要“往下掉”,那么,大地本身为什么不会“掉下去”呢?
当然,可以假定构成大地的材料,是一直往下延伸的。但这样一来,又得面临“无限”这个概念。为了避免这一点,我们可以说大地本身立在其他东西上面。例如,古印度人就认为,大地是由四根柱子支撑住的。
可是这只不过把困境推迟了一点而已,这四根柱子又是立在哪儿呢?立在四头大象背上!大象呢?站在一只巨大的乌龟背上!乌龟呢?浮在大海上!那么大海呢?
总而言之,只要假定大地是扁平的,不管这样的假定似乎是多么“符合常识”,都不可避免地会引起最严重的哲学上的困难。
其实,要是人们能恰当地使用自己的眼睛,那么,这种“扁平的大地”是连常识也不符合的。如果大地真是平的,那么在地面上所有的地方应当能看到同样的星星。但是所有的旅行者都知道,如果向北走去,一些星星会消失在南方的地平线下,另一些星星却出现在北方的地平线上;要是朝南走,情况就恰好相反。而只要认为大地是南北弯曲的,就能毫不费力地解释这种现象。
所以希腊学者阿纳克西曼德就提出,人类生活在一个南北方向弯曲的圆柱面上。就我们今天所知,是他头一个提出了地面的形状不是平面,时间大约在公元前 550 年左右。
但是圆柱形的大地还是解决不了问题。住在海边,经常注意观察海船的人都有这样的经验,朝大海驶去的船只并不是变得越来越小,一直小到只剩下一点,然后才消失的。如果大地是平的,情况本来应当是这样。但事实上,船到消失的时候看上去还相当大,它们像是翻越到了山背后一样,船身首先隐没,然后才是船帆。如果大地是弯曲的,情况就必然是这样。而且,不管船是朝着罗盘上的哪个方向驶去,消失时的情形都是相同的。所以,大地并不只是在南北方向弯曲,而是朝所有方向都同样的弯曲。而在一切方向上弯曲程度相同的表面只有一种,这就是球面。
古希腊的天文学家还发现,对于月食的成因,最好的解释就是:由于月亮和太阳正处于大地两侧相对之处,大地的阴影(由太阳所投下的)落到月亮上,从而造成月食。不管月亮和太阳相对地面的位置如何,月食时可以看到这种阴影的断面总是圆形的。只有一种物体能朝所有的方向都投下断面为圆形的影子,这就是球。
总之,仔细地观察就可以发现,大地并不是平的,而是球形的。但你平时看来,它很像个平面,因为整个大地是那么一个巨大的球体,在它的表面上,用眼睛所能看到的只是一小部分,其弯曲程度是小得难以觉察的。
球形大地的概念立即清除了关于大地“尽头”的问题,而又不必引进“无限”这个概念。球的表面有确定的面积,但却没有尽头;它是有限的,但却
没有边。
到了公元前 350 年,地球的观念就已经牢固地确立了。从那以后,西方世界受过教育的人全部都承认这种观念。
这种观念显得如此理想而又完美,尽管没有直接的证明,人们还是承认它。直到公元 1522 年,由葡萄牙航海家麦哲伦率领的一支探险船队里幸存的一条船驶回了港口,人类这才第一次成功地环绕地球航行一周,因而直接地证实了大地不是扁平的。
现在,我们对于大地这个圆球的认识真正达到了“眼见为实”的程度。
发射到高空的火箭和卫星拍下来的图像都向我们展示了地球的真实面貌。
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