原創(chuàng)，地球的大小跟知不知道地球是不是圓的扯不上關(guān)系，為什么呢，因?yàn)榈厍蛟俅蠡蛟傩≡谌搜劾锼�都是平的，如果地球直�?jīng)上百億公里，南方到北方的距離，按汽車(chē)的速度估計(jì)要走500年才能到達(dá)，按飛機(jī)的速度，估計(jì)也得飛200年。

要想知道地球是不是圓的，很簡(jiǎn)單，只要你在地球上能看到天上有星星，就知道地球是不是圓的了，為什么呢，因?yàn)樾切窃谔焐巷@示就是圓弧形的，再加上太陽(yáng)從東方升起而從西方落下，都可以看出天是帶弧形的，即然知道了天是圓的，那地球決不會(huì)是方的，這也是古代人早就發(fā)現(xiàn)的，而且還有一首詩(shī)證明，是張衡寫(xiě)的渾天學(xué)說(shuō)，他在詩(shī)里意思是說(shuō)，“天體圓如彈丸，地如雞子中黃”，就是說(shuō)天體指的是宇宙，像彈丸，地是說(shuō)地球像雞蛋中的蛋黃一樣，也是圓的。

首先，是不可能存在天然形成的直徑上百億千米的具有固態(tài)表面的星球的。

估計(jì)提問(wèn)者可能是玄幻小說(shuō)看多的，因?yàn)楹芏嘈�幻小說(shuō)里就會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)某個(gè)大陸，范圍幾百億里甚至更大的世界。其實(shí)，這不過(guò)是小說(shuō)中可以出現(xiàn)的情況，真實(shí)的世界是不可能出現(xiàn)這么大的世界的，因?yàn)椴环�合物理�?guī)律。

物理規(guī)律是宇宙中的基本規(guī)則，至少在我們已觀測(cè)到的幾百億光年的范圍內(nèi)是普遍存在的規(guī)律，因?yàn)橛钪姹旧淼男纬珊脱莼�都是依靠一些基本物理�?guī)律的，沒(méi)有哪里可以超出這種規(guī)律。

所以，經(jīng)常有人認(rèn)為，什么我們不過(guò)是從自身的角度看宇宙，為什么不能有超出我們認(rèn)知的生命和世界呢。其實(shí)，我們觀測(cè)宇宙和判斷一些現(xiàn)象，都是用最基本的規(guī)則來(lái)衡量的，并不是用只有人類(lèi)自身的一些標(biāo)準(zhǔn)衡量。最基本的物理規(guī)律是宇宙中普遍適用的規(guī)則，這個(gè)和人類(lèi)的主觀沒(méi)有關(guān)系的。

再回到這個(gè)問(wèn)題上，宇宙中的物理規(guī)律決定了星球的大小。例如地球這樣的行星，先不說(shuō)引力大小的變化，就說(shuō)行星的上限，如果像木星那樣大的話(huà)，基本就已經(jīng)很難有固態(tài)的表面了。而木星的直徑也不過(guò)是14萬(wàn)千米，如果木星再大上10倍質(zhì)量，那么就不再是行星，而會(huì)成為恒星了。因?yàn)橘|(zhì)量的增加，會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部產(chǎn)生聚變反應(yīng)，這樣就會(huì)成為太陽(yáng)那樣的恒星。

但是恒星的大小也是有上限的，目前已知最大的恒星，直徑不到太陽(yáng)的1800倍，也就大約是25億千米直徑，這距離題目中的上百億千米還是有很大距離的。而且，這種恒星雖然直徑幾十億千米，但實(shí)際上外層都是相當(dāng)稀薄的等離子氣體了。

因此，這種大小的天體是不可能自然存在的，除非是某種高級(jí)智慧生物，建造出來(lái)的物體。但是，這種尺度的建造物，是出于什么目的我們就不管了。

但至于說(shuō)生活在上面的生物能否意識(shí)到，那就不好說(shuō)了。如果是建造者本身，當(dāng)然知道了。如果是被觀察的其他生物，那就要看其科技水平了，如果像人類(lèi)已經(jīng)進(jìn)入航天時(shí)代，當(dāng)然可以知道了。

如果人類(lèi)居住在直徑上百億公里直徑的星球上人類(lèi)會(huì)永遠(yuǎn)站不起來(lái)，甚至抬不起頭看不見(jiàn)天，因?yàn)樾乔虻囊�力與星球的質(zhì)量和大小有直接關(guān)系關(guān)系的，我們?cè)诘厍蛏媳称?00斤的重量都所費(fèi)勁，何況在一個(gè)比地球大上近百億倍的星球上，宇宙中也不可能有這樣的星球。

如果人類(lèi)居住在直徑上百億公里的星球上，是不是永遠(yuǎn)不知道自己住在球狀天體？

地球是人類(lèi)賴(lài)以生存的美麗家園，從古自今，關(guān)于我們這個(gè)家園的認(rèn)知，是隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升而逐漸深化的。從古代的天圓地方、視地球?yàn)橛钪嬷行牡恼J(rèn)知，演變?yōu)樘��?yáng)是宇宙的中心、地球是圍繞其運(yùn)行的球體，再到現(xiàn)在的包括太陽(yáng)系和整個(gè)銀河系，都在圍繞著巨大的引力源作周期性運(yùn)動(dòng)，這種認(rèn)識(shí)上的變化，一方面取決于人類(lèi)對(duì)未知事物的孜孜不倦的追求，另一方面也得益于科學(xué)技術(shù)水平的飛躍。那么問(wèn)題來(lái)了，假如我們居住在一個(gè)直徑百億公里的星球上，我們還能否知道自己處在一個(gè)球狀天體之上呢？

人類(lèi)探知地球是球體的方法

自古以來(lái)，無(wú)數(shù)的仁人志士對(duì)于未知現(xiàn)象不斷追求的精神，一直推動(dòng)著人類(lèi)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和飛躍式發(fā)展，從以前想都不敢想的程度，僅用了一二百年的時(shí)候，就形成了可以“上天入地”的科學(xué)探測(cè)技術(shù)體系，雖然與整個(gè)宇宙的博大、以及地球本身的神秘相比，我們的科學(xué)技術(shù)對(duì)于全面認(rèn)知的差距還非常遠(yuǎn)，但是以人類(lèi)的聰明才智和智慧的發(fā)展，越來(lái)越多的關(guān)于宇宙運(yùn)行和發(fā)展的規(guī)律、包括我們地球自身更多的奧秘，都將逐漸揭開(kāi)其神秘的面紗。

而關(guān)于地球是否是球體的爭(zhēng)論，從很久以前就已經(jīng)開(kāi)始。在古代社會(huì)，由于人類(lèi)認(rèn)知水平的限制，人們往往習(xí)慣于天圓地方的傳統(tǒng)觀念，習(xí)慣于日月星辰圍繞著地球東升西落的固有思維模式，在很長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)都沒(méi)有地球是球體的概念，而是傳統(tǒng)性地認(rèn)為地球是一個(gè)平面承載。后來(lái)隨著人類(lèi)航海技術(shù)的進(jìn)步，以及數(shù)學(xué)領(lǐng)域和觀測(cè)技術(shù)的提升，逐漸對(duì)傳統(tǒng)觀念展開(kāi)了挑戰(zhàn)，也慢慢地改變了人們對(duì)地球形狀的認(rèn)知。從歷史資料中可以進(jìn)行一下總結(jié)，人類(lèi)對(duì)地球是球體的觀測(cè)論證，主要包括以下幾種方式：

• 觀測(cè)船只法。這也是最初使得人們對(duì)地球形狀發(fā)生質(zhì)疑的一種現(xiàn)象，當(dāng)處在海洋之中、距離我們很遠(yuǎn)的船只靠近時(shí)，我們會(huì)率先看到船只的桅桿，然后再逐步顯現(xiàn)船只的主體，船只的出現(xiàn)順序是從上至下順序出現(xiàn)。而當(dāng)船只遠(yuǎn)離時(shí)，這種在人眼可視程度之內(nèi)消失順序，與船只靠近的時(shí)候正好相反。這使得人們開(kāi)始萌發(fā)了地球不會(huì)是一個(gè)簡(jiǎn)單的平面，而是球面形態(tài)的觀念。

• 天體投影法。公元前500年左右，古希臘數(shù)學(xué)家畢達(dá)哥拉斯，首先提出了大地是球形的設(shè)想，認(rèn)為在所有的立體圖形中，球形是最完美的，地球也不應(yīng)該例外。公元前400年左右，古希臘科學(xué)家和哲學(xué)家亞里士多德，對(duì)大地是球面進(jìn)行了首次論證，論證的方法是通過(guò)觀察天象，根據(jù)月食時(shí)地球在月球上的投影，即月球上被遮住的影子為圓形或者邊緣帶有明顯的弧線(xiàn)，推測(cè)出地球?yàn)榍蝮w。

• 環(huán)海測(cè)量法。15和16世紀(jì)時(shí)，葡萄牙航海家麥哲倫率領(lǐng)船隊(duì)，成功環(huán)繞地球航行一圈，為地球是球形提供了有力的證據(jù)。
  

• 萬(wàn)有引力法。17世紀(jì)末期，英國(guó)物理學(xué)家牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力理論，并且在世界許多地方進(jìn)行了地球重力常數(shù)的測(cè)定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)各地的差異非常小，如果地球的形狀不規(guī)則，則不會(huì)出現(xiàn)這種情況。而且根據(jù)測(cè)量和計(jì)算的結(jié)果，認(rèn)為地球應(yīng)該是一個(gè)赤道半徑比兩極半徑稍大一些的扁球體。

• 地球衛(wèi)星觀測(cè)法。隨著人類(lèi)科學(xué)水平的飛躍發(fā)展，上世紀(jì)50年代向外太空發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星，不但傳回了地球在宇宙中的形態(tài)圖像，而且通過(guò)測(cè)量還精確地計(jì)算出了地球的半徑，其中赤道半徑為6378140米、兩極半徑為6356755米，地球的扁率為 1/298。

如果人類(lèi)居住在直徑上百億公里的星球上

現(xiàn)在先不談地球能不能變?yōu)橹睆缴习賰|公里，而是假定地球的直徑就有這么大，那么人類(lèi)能否知道地球是球體，我們可以應(yīng)用以上歷史上的方法，逐一進(jìn)行一下判定。

首先，看一下船只觀測(cè)。船只之所以在移動(dòng)的過(guò)程中，能夠引起人眼可視范圍內(nèi)的變化，得益于地球表面的弧度。按照目前地球的半徑6378公里來(lái)計(jì)算，人的高度為1.7米，根據(jù)勾股定理，人類(lèi)用肉眼能只能看到4.6公里遠(yuǎn)的地方，也就是說(shuō)船只在4.6公里這個(gè)臨界點(diǎn)的變化，假如天氣狀況良好，4.6公里處的情況在我們的視覺(jué)中可以很明顯的體現(xiàn)出來(lái)。而如果地球直徑增加到百億公里級(jí)別，相當(dāng)于增加了100萬(wàn)倍，這個(gè)臨界點(diǎn)與人體的距離，可以通過(guò)（（R+1.7）^2-R^2）^（1/2）計(jì)算得出，其值也會(huì)相應(yīng)增加到約幾百萬(wàn)公里之處，遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超出了人類(lèi)的可視范圍。因此，這種觀測(cè)方法無(wú)法判斷。

第二，看一下天體投影。假如地球直徑增加百萬(wàn)倍，那么地球?qū)πl(wèi)星的萬(wàn)有引力也會(huì)相應(yīng)明顯增加，衛(wèi)星必須要增大與地球之間的距離，否則就會(huì)被地球的引力吸引墜落。在這種情況下，即使發(fā)生月食，那么由于地月之間的距離被放大許多許多倍，應(yīng)用肉眼肯定是無(wú)法觀測(cè)得到了，只能借助于專(zhuān)門(mén)的天文望遠(yuǎn)鏡才能夠看清楚月食的變化情況，只不過(guò)，在月球上的投影，由于太陽(yáng)光線(xiàn)所經(jīng)歷的路線(xiàn)非常長(zhǎng)，月球上的投影對(duì)比度勢(shì)必會(huì)變?nèi)鹾芏�，觀察起來(lái)難度極大。這就像我們觀察距離地球很遠(yuǎn)的其它星系中的行星一樣，其表面的亮度變化并不明顯。因此，這種觀測(cè)方法的可靠性也不好判定。

第三，環(huán)海測(cè)量。以目前我們地球上船只的航行速度，如果要圍繞一個(gè)直徑大地球100萬(wàn)倍航行一圈，所需要的時(shí)間，自然也要比現(xiàn)在長(zhǎng)100萬(wàn)倍，這個(gè)空間跨度和時(shí)間長(zhǎng)度，沒(méi)有哪一個(gè)科學(xué)家或者航海家能夠完成，自然這種方法也發(fā)現(xiàn)不了地球是球體。

第四，萬(wàn)有引力測(cè)算。地球的直徑如果增加100萬(wàn)倍，如果密度還是現(xiàn)在這樣的情況，其質(zhì)量就會(huì)增加10^18倍，那么根據(jù)萬(wàn)有引力公式可以計(jì)算出地球表面的重力加速度，g=GMm/r^2，那么重力加速度也會(huì)相應(yīng)增加100萬(wàn)倍。其實(shí)在這個(gè)狀態(tài)下，任何生物都不會(huì)生存下去的。而如果能夠生存，那么處在不同區(qū)域的人們，可以根據(jù)測(cè)算的重力加速度值，計(jì)算出此處距離地心的距離，從而可以驗(yàn)證地球整體是一個(gè)球體的結(jié)論。

第五，最后看一下衛(wèi)星觀測(cè)。在地球質(zhì)量增加的同時(shí)，其第一宇宙速度也會(huì)相應(yīng)發(fā)生改變，可以通過(guò)GMm/r^2=mv^2/r，測(cè)算出衛(wèi)星發(fā)射所必須具備的第一宇宙速度，也要在現(xiàn)有7.9km/s的基礎(chǔ)上增加到790萬(wàn)公里每秒，這個(gè)速度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于了光速，因此不可能發(fā)射成功衛(wèi)星，也就無(wú)從進(jìn)行觀測(cè)了。

地球變不了那么大

地球乃至太陽(yáng)系的形成，得益于太陽(yáng)系形成初期，眾多星云物質(zhì)的不斷聚集而成。其中太陽(yáng)系的核心由于處于絕對(duì)優(yōu)勢(shì)地位，所以吸引的星云物質(zhì)越來(lái)越多，內(nèi)核溫度也越來(lái)越高，從而激發(fā)了內(nèi)部的核聚變反應(yīng)，形成恒星。而在距離太陽(yáng)由近至遠(yuǎn)的軌道內(nèi)，分別聚集形成由較重物質(zhì)和較輕物質(zhì)構(gòu)成的固態(tài)行星和氣態(tài)行星。

而關(guān)于行星的形成過(guò)程，其初期和太陽(yáng)并無(wú)二致，都是萬(wàn)有引力作用的結(jié)果。而行星能夠聚集物質(zhì)的多少，一方面取決于星際空間中能夠被引力捕獲的物質(zhì)多少，另一方面取決于自身的質(zhì)量限制。其中，能夠捕獲的物質(zhì)多少很好理解，因?yàn)榇蟛糠值男请H物質(zhì)都被太陽(yáng)的引力所捕獲，因此行星所能增大自身重量的外來(lái)物質(zhì)并不多。

至于自身質(zhì)量的限制，則是決定一個(gè)行星上限的根本原因。太陽(yáng)之所以能夠形成恒星，關(guān)鍵在于吸引物質(zhì)越來(lái)越多，自身的引力向內(nèi)不斷地壓縮著內(nèi)核，使得內(nèi)核的溫度和壓力都非常大，從而激發(fā)了氫元素的聚變臨界，而質(zhì)量越大的恒星，其內(nèi)核核聚變的程度就會(huì)越大，能夠形成結(jié)合能更高的重物質(zhì)。而行星能夠維持球體的狀態(tài)，也是由于內(nèi)核所釋放的輻射能，與自身外層向內(nèi)的重力相平衡的結(jié)果。如果質(zhì)量持續(xù)增大，向內(nèi)的重力就會(huì)越來(lái)越大，從而會(huì)打破這種平衡狀態(tài)，于是發(fā)生塌縮從而演變?yōu)槠渌�的星體。

據(jù)科學(xué)家們測(cè)算，假如地球的質(zhì)量比現(xiàn)在增加500倍左右，其在形成過(guò)程中就不會(huì)成為固態(tài)行星，而是會(huì)被太陽(yáng)風(fēng)吹到木星的位置形成氣態(tài)行星。而質(zhì)量增加到現(xiàn)在的2.6萬(wàn)倍就會(huì)在劇烈塌縮產(chǎn)生的溫度和壓力下，激發(fā)內(nèi)核的核聚變反應(yīng)，演化為初級(jí)恒星。如果質(zhì)量增加到40萬(wàn)倍時(shí)，其恒星會(huì)繼續(xù)塌縮形成中子星。當(dāng)質(zhì)量增加到目前的100萬(wàn)倍左右時(shí)，就會(huì)塌縮形成黑洞。因此，假如地球像問(wèn)題所說(shuō)的那樣，直徑增加上百億公里，理論是不可能的，因?yàn)樵缇捅痪薮蟮闹亓λ�縮成黑洞了。

總結(jié)一下

地球的直徑增加到上百億公里，出發(fā)點(diǎn)是好的，這無(wú)形中會(huì)給人類(lèi)增加多少的自然資源和能量呀。但是現(xiàn)實(shí)很殘酷，在這個(gè)級(jí)別，地球就會(huì)因巨大的重力無(wú)限地塌縮，其歸宿只能是黑洞，而且還是個(gè)巨型的黑洞，這個(gè)情況下一切信息歸零，地球也就失去了自然狀態(tài)下的所有形態(tài)，當(dāng)然更不會(huì)有任何形狀的概念了。

首先感謝邀請(qǐng)。我們的宇宙誕生于138億年前的大爆炸，如果沒(méi)有那場(chǎng)大爆炸，今天世界將不復(fù)存在，你我也不會(huì)出現(xiàn)。我們居住在地球上，地球圍著太陽(yáng)轉(zhuǎn)，我們的地球它的直徑約為是12800km。地球由71%的海洋和29%的陸地所組成。因此地球是一個(gè)被海洋包裹星球。宇宙中有沒(méi)有一些超大體積的行星，它的體積達(dá)到了幾億公里。如果可以的話(huà)，那么我們?nèi)祟?lèi)居住在上是不是就不會(huì)為了土地而發(fā)愁？

我送你一句話(huà)。理想很豐滿(mǎn)，現(xiàn)實(shí)很骨感�，F(xiàn)實(shí)是殘酷的，我也希望我們有一天能找到這樣一顆巨大的星球，如果這個(gè)星球還擁有海洋和地球的生態(tài)環(huán)境，那么，這顆星球?qū)��?huì)供人類(lèi)永久性的居住繁衍生息。不過(guò)呢？宇宙的規(guī)則是不允許這樣的行星存在的，你要想居住在太陽(yáng)上的話(huà)，那就當(dāng)我沒(méi)說(shuō)！

我們知道，當(dāng)一個(gè)物體的體積越大，它的質(zhì)量就會(huì)越來(lái)越強(qiáng)大。比如太陽(yáng)，它的質(zhì)量達(dá)到了一顆太陽(yáng)的質(zhì)量，這個(gè)質(zhì)量占了地球的33萬(wàn)倍。但是太陽(yáng)通過(guò)釋放能量的方式來(lái)抵抗引力的壓縮。而行星不同。

行星不會(huì)產(chǎn)生能量，因此它無(wú)法抵抗引力的壓縮。當(dāng)一顆行星的體積達(dá)到上億公里的話(huà)，它就會(huì)受到極強(qiáng)的引力壓縮，而它的內(nèi)核會(huì)被壓爆，如果這顆行星的質(zhì)量非常的大，超越了太陽(yáng)十幾倍，它就會(huì)坍縮為黑洞！

同理呢，宇宙中是絕對(duì)不允許這樣龐大的行星存在的。質(zhì)量，重量和引力都是存在著相互關(guān)聯(lián)，當(dāng)一顆物體的體積越大，它的質(zhì)量就會(huì)變得越大。緊接著它承受的引力就會(huì)越強(qiáng)，引力會(huì)將這顆天體進(jìn)行壓縮。如果宇宙中突然出現(xiàn)這樣一顆天體的話(huà)，不到10分鐘的時(shí)間，它就會(huì)壓成碎片，然后消失掉！所以呀，我們?nèi)祟?lèi)還是老老實(shí)實(shí)的居住在地球上，或許未來(lái)我們能找到一些類(lèi)地行星居住，但是我們永遠(yuǎn)也找不到這樣體積和質(zhì)量超大的行星。

我是宇宙V空間，一個(gè)科普天文愛(ài)好者！本文由宇宙V空間原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處！如果你對(duì)這篇文章有疑問(wèn)，請(qǐng)?jiān)谙路皆u(píng)論和留言！

人類(lèi)科學(xué)的發(fā)展伴隨著我們對(duì)地球形狀以及地球在宇宙中位置的了解，但是在科學(xué)的認(rèn)知方法出現(xiàn)之前，我們?nèi)祟?lèi)總是會(huì)通過(guò)直覺(jué)去判斷一件事物，于是我們就認(rèn)為地球是平的，因?yàn)槲覀儾还茉谀睦锟�，不管站在多高的位置上都能看到遙遠(yuǎn)的地平線(xiàn)，不僅如此，我們看到的地面也是一個(gè)平面，所以古人認(rèn)為天圓地方，天空就是扣在地面上的一口大鍋。

不僅如此，我們還看到了日月星辰在天空的帷幕上規(guī)律的運(yùn)動(dòng)，而我們站在地球表面是靜止不動(dòng)的，所以古人認(rèn)為地球是太陽(yáng)系、甚至宇宙的中心，這個(gè)說(shuō)法也正適應(yīng)了當(dāng)時(shí)的神創(chuàng)說(shuō)，人類(lèi)是上帝的兒子，一些都要以我們?yōu)橹行摹，F(xiàn)在我們知道，地球并非是一個(gè)平面而是一個(gè)球體，它也并非是宇宙的中心，而是在圍繞太陽(yáng)運(yùn)行，地球只不過(guò)是一顆普普通通的巖石星球。能有這樣的認(rèn)知，完全得益于人類(lèi)科學(xué)的發(fā)展，那么如題所說(shuō)，把地球的直徑擴(kuò)大到百億公里，我們利用現(xiàn)在的認(rèn)知還能否知道地球是個(gè)球形？

首先說(shuō)下，人類(lèi)是怎樣知道現(xiàn)在的地球是個(gè)球？

這個(gè)問(wèn)題一直困擾人類(lèi)，有些人秉持了自己沒(méi)看到就不相信的原則，到目前為止已經(jīng)21世紀(jì)了，還有人相信地球是個(gè)圓盤(pán)。有些人甚至自制火箭不顧生命安危都要上太空瞧一瞧地球到底是什么樣子的！可見(jiàn)其對(duì)扁平地球的深信程度。

• 通過(guò)引力能否知道地球是個(gè)球？
  

你可能會(huì)想，如果地球是扁平狀的，那萬(wàn)有引力在各地大致都一樣，我們都能感受到1個(gè)G左右的加速度這是怎么回事？其實(shí)解決這個(gè)問(wèn)題的正是愛(ài)因斯坦，等效遠(yuǎn)離告訴我們引力和加速度是等效的，所以地平論的人會(huì)說(shuō)，在扁平的地球下有一個(gè)加速的動(dòng)力裝置，一直在給地球提供加速度，所以我們感受到了引力。因此你用引力是無(wú)法駁倒他們的說(shuō)法的。

• 那么我們能否利用地球在月球的投影來(lái)知道地球是個(gè)球呢？
  

在古時(shí)候，人們對(duì)天空中最了解，也是觀察最多的兩個(gè)天體就是月球和太陽(yáng)，對(duì)月相的變化也是了如指掌，如果我們?cè)谌章鋾r(shí)分觀察新月時(shí)就會(huì)看到以下的景象：

我們可以看到月球上發(fā)光和不發(fā)光的邊緣呈現(xiàn)出了圓形，在接下來(lái)的幾天里我們都在同一時(shí)間出去看月亮，就會(huì)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)現(xiàn)象，并且這兩個(gè)現(xiàn)象日復(fù)一日的在發(fā)生變化。

首先，月球每晚都會(huì)向東（與日落位置相反）移動(dòng)一個(gè)固定的角度，大約為12度，也就是一個(gè)人手掌的寬度。而且月球一開(kāi)始的小月牙會(huì)慢慢變大，直到你看到半月，最后達(dá)到滿(mǎn)月。以上兩個(gè)現(xiàn)象就能讓人們得出一個(gè)結(jié)論：月球在圍繞地球運(yùn)動(dòng)，并且月球相位的變化時(shí)因?yàn)樘��?yáng)光照射到月球不同位置造成的。看下圖：

我們知道在滿(mǎn)月的時(shí)候有時(shí)會(huì)發(fā)生一個(gè)特殊的天文現(xiàn)象，就是月食，月食發(fā)生的時(shí)候，地球、太陽(yáng)和月球會(huì)成為一條直線(xiàn)，那么地球的影子就會(huì)落在月球上，那么我們能否通過(guò)地球在月球上的影子判斷地球的形狀呢？

看上圖的話(huà)，如果我們仔細(xì)觀察地球的影子，就會(huì)發(fā)現(xiàn)影子邊緣呈圓形，這能否說(shuō)明地球就是個(gè)球呢？很遺憾，并不可以，古人只能通過(guò)這個(gè)方法知道地球是個(gè)圓盤(pán)或者球形�？聪聢D：

一個(gè)球和一個(gè)圓盤(pán)都會(huì)投影出圓形的影子，因此僅通過(guò)這個(gè)方法就認(rèn)為地球是個(gè)球，在科學(xué)上并不嚴(yán)謹(jǐn)。

• 我們能否通過(guò)穿的桅桿確定地球是個(gè)球
  

還有大家常說(shuō)的在地球上，我們可以通過(guò)觀察船體桅桿的方法去判斷地球是個(gè)球，其實(shí)這個(gè)方法在理論上可以，但是由于地球的曲率十分大，我們站在海邊能看到的距離有限，一個(gè)船體桅桿不夠高的話(huà)很難觀測(cè)到這種現(xiàn)象，在古時(shí)候沒(méi)有觀測(cè)設(shè)備的情況下，僅憑肉眼很難去對(duì)地球的形狀得出一個(gè)科學(xué)的認(rèn)知。

• 要想知道地球是個(gè)球，就要提到2000多年前的埃拉托色尼
  

我們生活在北半球，如果在一天內(nèi)觀察太陽(yáng)在天空中的軌跡時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)，太陽(yáng)會(huì)從東邊開(kāi)始升起、在南部天空到達(dá)每天的最高點(diǎn)、然后從西邊下落。但是太陽(yáng)在全年中的軌跡會(huì)發(fā)生變化，夏至的時(shí)候太陽(yáng)在天空中的軌跡會(huì)達(dá)到最高位置，而在冬至的時(shí)候太陽(yáng)在天空中的軌跡會(huì)更接近地平線(xiàn)。全年太陽(yáng)在天空軌跡如下圖：

在夏至?xí)r分，如果太陽(yáng)在頭頂上直射，那么任何物體都不會(huì)產(chǎn)生陰影，如果一個(gè)物體和太陽(yáng)光之間有夾角的話(huà)，就會(huì)產(chǎn)生投影。

埃拉托色尼在亞歷山大港生活期間，他發(fā)現(xiàn)任何物體在全年都會(huì)在陽(yáng)光下投下陰影，也就是太陽(yáng)在天空中最高點(diǎn)的時(shí)候也存在投影，并且他根據(jù)垂直于地面的木棍所產(chǎn)生的陰影長(zhǎng)度，算出了太陽(yáng)光與木棍的夾角是7.2度。但是這時(shí)埃拉托色尼卻收到了南部城市西恩納人們發(fā)來(lái)的信件，上面說(shuō)：在正中午時(shí)，有些物體沒(méi)有影子了！

為什么會(huì)這樣呢？為什么埃拉托色尼生活的地方物體會(huì)有影子，而在同一經(jīng)度上的南部城市西恩納的物體卻沒(méi)有影子？這只能說(shuō)明，此時(shí)的陽(yáng)光正在垂直的照射西恩納，而在亞歷山大港卻存在7.2度的夾角，如果我們認(rèn)為太陽(yáng)光是平行的，那么就只能說(shuō)明地球是有曲率的，是個(gè)球形。而且埃拉托色尼根據(jù)兩個(gè)城市之間的距離更是算出了地球的周長(zhǎng)。這就是人類(lèi)第一次通過(guò)科學(xué)的手段對(duì)地球形狀和周長(zhǎng)的測(cè)算。

那么現(xiàn)在回歸今天的問(wèn)題，地球直徑百億公里我們還能知道知道地球是球形嗎？

通過(guò)月球投影，我們依然只可以知道地球是個(gè)球或者是個(gè)圓盤(pán)。通過(guò)觀察地球上任何跟曲率有關(guān)的現(xiàn)象，例如：船的桅桿，依然無(wú)法準(zhǔn)確的判斷地球的形狀。但是利用埃拉托色尼的方法依然可以知道地球的形狀，只不過(guò)難度會(huì)增大很多。

首先如果地球變大，那么地球圍繞的恒星也會(huì)相應(yīng)的變大很多，太陽(yáng)光照射到地球的時(shí)候，依然可以認(rèn)為是平行光。不過(guò)如果在同一經(jīng)線(xiàn)上的兩地之間距離很小的話(huà)，我們根本分辨不出來(lái)太陽(yáng)光與地面垂線(xiàn)（木棍）之間夾角的變化，人們可能會(huì)錯(cuò)過(guò)發(fā)現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象的機(jī)會(huì)。只有相距十分遙遠(yuǎn)，才會(huì)觀察到兩地之間陽(yáng)光照射角度的變化，在古代由于通訊技術(shù)的限制，這樣就會(huì)為科學(xué)的發(fā)展帶來(lái)極大的障礙。

不過(guò)，總的來(lái)說(shuō)，根據(jù)我們目前掌握的科學(xué)知識(shí)是可以知道地球的形狀的。今天，我們?nèi)魏我粋�(gè)人都可以利用埃拉托色尼的方法知道地球的形狀和算出地球的周長(zhǎng)。不過(guò)可惜的是，如果地球的直徑變?yōu)榘賰|公里，我們?nèi)祟?lèi)可能無(wú)法親眼看到地球的形狀，也無(wú)法去證實(shí)自己的科學(xué)理論是否正確。

因?yàn)槿绻�地球直徑變得那么大，以我們�(nèi)祟?lèi)目前得火箭是無(wú)法逃離地球引力的，所以我們根本不可能去太空看地球，也永遠(yuǎn)不可能知道我們計(jì)算的是否正確。

上百億公里的巖石星球？別說(shuō)上百億，你給我找一個(gè)直徑上百萬(wàn)公里的巖石星球來(lái)？別說(shuō)巖石星球到不了上百億公里，就是太陽(yáng)一類(lèi)的恒星也沒(méi)辦法達(dá)到直徑上百億公里呀！什么樣的星體能比太陽(yáng)系的直徑還要大？直徑超過(guò)15億公里就會(huì)塌縮成黑洞，但是提問(wèn)者，你能在黑洞表面活蹦亂跳嗎？恐怕你離黑洞上百億公里的距離的時(shí)候，就會(huì)被黑洞強(qiáng)大的引力撕成碎片吞噬掉吧！

地球直徑1.28萬(wàn)千米，大陽(yáng)大約14O萬(wàn)千米，你說(shuō)的上百億，差不多就是1萬(wàn)5千個(gè)太陽(yáng)這么大，而地球只有太陽(yáng)的130萬(wàn)分之一，微不足道，由此可見(jiàn)我們是多少的渺�。『呛�，你腦洞真夠大的離奇，如真有這么大的天體，我敢肯定只有恒星，也就是說(shuō)這種規(guī)模的天體只屬于是蘊(yùn)藏巨大核聚變的堆體，它俞大其能量就俞大，比方太陽(yáng)系，其最大行星木星亦就是個(gè)十分恐怖的能量聚集體，它不會(huì)存在認(rèn)何生命！而一般行星普遍就是點(diǎn)綴于恒星周?chē)�的小不點(diǎn)，包括咱們的地球。宇宙滴確大無(wú)際，大于億萬(wàn)千米直徑這種天體按理論是應(yīng)該存在的，但銀河系尚未發(fā)現(xiàn)，若有，其巨大的輻射光源和影響力會(huì)對(duì)太陽(yáng)系產(chǎn)生影響。

其實(shí)關(guān)于地球是圓形的猜想，在兩千多年以前就萌發(fā)了。古希臘時(shí)期，當(dāng)時(shí)的哲學(xué)家們有很多先見(jiàn)之明，他們對(duì)于幾何的理解超出當(dāng)時(shí)世界上任何一個(gè)地方。在當(dāng)時(shí)，古希臘眾多學(xué)者們得出了一個(gè)道理，那就是“球體是世界上最完美的幾何體”，于是古希臘哲學(xué)家畢達(dá)哥拉斯猜測(cè)地球可能是球形的。

這時(shí)候，人們只是猜測(cè)而已，并沒(méi)有事實(shí)的證據(jù)。后來(lái)，亞里士多德發(fā)現(xiàn)每到月食的時(shí)候，月食的陰影輪廓是圓弧形狀的，加之，每當(dāng)看到遠(yuǎn)航離開(kāi)的船只時(shí)，總是船身先消失在視野中，然后才是船的桅桿消失，從以上兩點(diǎn)原因中，亞里士多德認(rèn)為地球是圓形的。

這是兩千多年以前人類(lèi)智慧的結(jié)晶，自從古希臘時(shí)代過(guò)去以后，一直到大航海時(shí)代，地球是球形的則又取得了一個(gè)較為現(xiàn)實(shí)的證據(jù)。當(dāng)時(shí)歐洲的航海家們勇敢地完成了環(huán)繞地球一周的航行，從根本上證實(shí)地球是球形的。

因此，即便人類(lèi)沒(méi)有發(fā)展出航天，久而久之，人類(lèi)也會(huì)根據(jù)一些其它的觀測(cè)以及輔助手段知道地球是球形的這一奧秘。

題目所說(shuō)，如果人類(lèi)文明誕生在直徑百億公里的星球上，是不是永遠(yuǎn)也不會(huì)知道自己住的是球狀星體呢？

如果問(wèn)題是這樣的話(huà)，那么上面說(shuō)的就已經(jīng)可以回答了，慢慢的，人類(lèi)就可以根據(jù)望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)手段以及航海手段知道星體是球形的了。

按照我理解的，此題還有延伸的意思。

人類(lèi)還會(huì)發(fā)展出航天嗎？

眾所周知，大質(zhì)量的天體擁有更大的重力，它會(huì)使得表面的物體需要克服更大的阻礙才能抵達(dá)太空。超級(jí)地球使人類(lèi)進(jìn)入太空成為極大的奢望。

人類(lèi)是依靠化學(xué)燃料火箭進(jìn)入太空的，化學(xué)燃料推進(jìn)并不是效率很高的推進(jìn)方式，但對(duì)于像人類(lèi)這樣的初級(jí)文明來(lái)說(shuō)，也是唯一的辦法。如果在更大的星球上發(fā)射火箭，需要更多的燃料并呈指數(shù)增長(zhǎng)，打個(gè)比方：地球的重力是1，所需的燃料是2，那么在一顆是地球重力10倍的星球上，所需的燃料就上升到2^10，也就是1024，說(shuō)白了，在這樣的超級(jí)地球上，人類(lèi)需要消耗是之前1000倍的燃料才可以將同等重量的物體送上太空。

這樣的指數(shù)關(guān)系讓人頓感無(wú)力，這樣的關(guān)系告訴我們，在超級(jí)地球上，以化學(xué)燃料推進(jìn)的方式進(jìn)入太空，只能是幻想。而且題目所設(shè)想的星球更是不切實(shí)際的大，在真實(shí)的可觀測(cè)宇宙中，像直徑上百億公里的星球是無(wú)論如何也不會(huì)存在的，也不可能存在。

所以，我們這里只討論科學(xué)性的問(wèn)題。即便是一顆質(zhì)量為地球10倍的星球，人類(lèi)若要在這顆星球表面進(jìn)行類(lèi)似阿波羅登月的任務(wù)，如果要發(fā)射50噸重的載荷，則需要消耗44萬(wàn)噸的燃料，這是無(wú)法想象的，從中也可以看出來(lái)，化學(xué)燃料推進(jìn)是有極限的，在如今的地球上，化學(xué)燃料推進(jìn)方式剛剛好。

在未來(lái)，人類(lèi)必須研究出一種新型的推進(jìn)方式，否則人類(lèi)的命運(yùn)將是可以預(yù)料到的。

如果人類(lèi)居住在直徑上百億公里的星球上，是不是永遠(yuǎn)不知道自己住在球狀天體上？

人類(lèi)發(fā)現(xiàn)地球是個(gè)球已經(jīng)很久了，怎么說(shuō)都有2000多年的歷史了吧，但在這個(gè)衛(wèi)星和飛船天天都在天上亂飛的時(shí)代，其實(shí)還有人覺(jué)得地球是平的，不過(guò)話(huà)說(shuō)回來(lái)，如果地球超級(jí)超級(jí)大，那么是不是真的就沒(méi)法發(fā)現(xiàn)地球是個(gè)球了嗎？

人類(lèi)是咋個(gè)發(fā)現(xiàn)地球是個(gè)球的？

埃拉托色尼第一個(gè)測(cè)量了地球的直徑，所以他的方法是最典型的，他的測(cè)量原理是太陽(yáng)直射和斜射之間的角度差，再測(cè)量?jī)傻刂�間的距離，然后乘以這個(gè)角度在圓周上的比例，就能直接計(jì)算出地球的周長(zhǎng)，那么就知道地球是個(gè)球體了！當(dāng)然有可能地球是個(gè)圓柱體，但很顯然地球不是這樣，所以地球只能是一個(gè)球體了！

埃拉托色尼測(cè)量地球周長(zhǎng)的原理

不得不說(shuō)埃拉托色尼真是個(gè)天才，在2000多年前就意識(shí)到地球是個(gè)球并且用了這種絕佳的測(cè)量方法，不過(guò)除了這個(gè)方法外，其實(shí)還有很多種方法可以知道地球是個(gè)球的！

月食是地球的本影

月食看到的本影是一個(gè)弧形，那么顯然地球肯定是一個(gè)圓形，但到底是圓球形還是圓盤(pán)形就成了一個(gè)問(wèn)題，不過(guò)這倒沒(méi)啥問(wèn)題，因?yàn)樵率抽g隔并不一致，而每次都是圓形本影的話(huà)那么可以肯定地球就是一個(gè)球形。

可以參考其他天體的形狀推測(cè)地球形狀

月有陰晴圓缺，所以我們能推測(cè)出月球是個(gè)球體，金星這個(gè)小月亮也是個(gè)球體，太陽(yáng)就不用說(shuō)了，通過(guò)觀測(cè)黑子可以知道太陽(yáng)在自轉(zhuǎn)，任何情況下都是圓形的物體，那么只能說(shuō)明它就是個(gè)球體，不過(guò)這個(gè)證據(jù)只能間接說(shuō)明地球也是個(gè)球體。

金星盈虧

通過(guò)觀測(cè)地球上的帆船推斷出地球是個(gè)球體

我們先看到帆船的桅桿，然后再看到船身，所從這個(gè)角度來(lái)衡量地球是個(gè)球體也是很容易理解的，而且理論上通過(guò)測(cè)量桅桿的高度和帆船與觀測(cè)者之間的距離，來(lái)計(jì)算出地球的直徑，這完全不是什么問(wèn)題，只要少量的圓和三角形計(jì)算知識(shí)即可。

通過(guò)測(cè)量巨大三角形內(nèi)角角度判斷地球是個(gè)球體

這個(gè)稍稍有些復(fù)雜，但我們知道在黎曼幾何里，平行線(xiàn)是可能相交的，在球面上建立的三角形內(nèi)角會(huì)大于實(shí)際角度，如果能準(zhǔn)確測(cè)量測(cè)出這個(gè)角度，那么也能據(jù)此計(jì)算出地球的直徑。不過(guò)這個(gè)方法比利用太陽(yáng)投影的方式來(lái)測(cè)量，來(lái)的復(fù)雜一些。

如果地球超級(jí)大，還能發(fā)現(xiàn)是球嗎？

測(cè)量地球是一個(gè)球體的方法很多，也很容易理解，但這些都建立在一個(gè)地球大小適當(dāng)?shù)幕�礎(chǔ)上，還有一個(gè)是地軸是歪的，所以我們很容易通過(guò)太陽(yáng)投影來(lái)測(cè)量，但如果地球非常大，直徑達(dá)到了百億千米，而且地軸還不歪，那么想要知道地球是個(gè)球形的話(huà)就有點(diǎn)困難了！上面那些方法中還有哪個(gè)能看地球是個(gè)球體？

旅行者飛出的日球?qū)哟蠹s能滿(mǎn)足這個(gè)要求

首先埃拉托色尼的方法就不好用了，因?yàn)橐荒曛械奶��?yáng)角度不再變化，月食時(shí)的投影也看不出了，那個(gè)本影估計(jì)就是一條直線(xiàn)了，還有帆船桅桿也不能了，因?yàn)楹苓h(yuǎn)很遠(yuǎn)的距離上，仍然看起來(lái)還是平的，甚至都可能看不到帆船了，都還沒(méi)出現(xiàn)變化。只有一個(gè)方式還可以用：

球體表面的三角形測(cè)量

用什么來(lái)測(cè)量呢？用激光干涉儀建立一個(gè)三角形，理論上測(cè)量這個(gè)三角形就能知道大概是個(gè)球體，但有一個(gè)問(wèn)題，當(dāng)這個(gè)球體大到難以想象時(shí)就會(huì)遭遇一個(gè)問(wèn)題，測(cè)量出來(lái)的實(shí)際角度和理論角度無(wú)限接近，此時(shí)就該懷疑人生了！

宇宙到底是一個(gè)什么形狀？

我們已經(jīng)了解到地球再也不是宇宙的中心，當(dāng)然太陽(yáng)系也不是，銀河系更不是，它們只是宇宙一個(gè)角落里的星系而已，而隨著天文學(xué)家對(duì)宇宙誕生于發(fā)展的了解，迫切的想知道宇宙到底是個(gè)什么形狀，這在愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論發(fā)表以后，終于有了基礎(chǔ)。

而經(jīng)過(guò)數(shù)代天文學(xué)家根據(jù)廣相引力場(chǎng)公式的計(jì)算與努力，還有天文望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)，終于知道了宇宙可能有幾個(gè)形狀，但到底是什么形狀仍然是一頭霧水，因此天文學(xué)家還是想到了測(cè)量球面幾何形狀的古老方法來(lái)判斷宇宙到底是個(gè)啥形狀，結(jié)果科學(xué)家用這個(gè)方法測(cè)量出來(lái)的宇宙曲率無(wú)限等于1，也就是宇宙很有可能就是平坦的！

但這仍然可能有兩個(gè)結(jié)果，一個(gè)則是科學(xué)家的判斷，宇宙真的是平坦的，但另一個(gè)結(jié)果卻是宇宙可能大到難以想象，我們測(cè)量的區(qū)域可能只是宇宙空間的九萬(wàn)頭牛一毛而已，你難以想象我們所能觀測(cè)到宇宙的渺小，所以我們可能根本就測(cè)量不出宇宙到底是個(gè)啥形狀！

回過(guò)頭來(lái)，假如地的直徑高達(dá)幾百億公里，大概就是現(xiàn)在日球?qū)拥木嚯x，那么它的質(zhì)量早已達(dá)到了奧本海默極限，甚至超過(guò)本星系群的總質(zhì)量，它將形成一個(gè)黑洞，即使它不會(huì)形成黑洞，那么在它的表面逃逸速度早已超過(guò)光速，可能我們永遠(yuǎn)都不能飛出去看看！

可能我們宇宙就是一個(gè)這樣的黑洞！