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地球古今談 (地球的外貌 (古代證明地球是圓的方法 (月食 (地球在月球陰影邊緣的投影 (呈圓弧形)), 北極星 (愈往北仰角愈大), 看平原或海面…
地球古今談
地球的外貌
古代測量地球大小的方法
亞力山卓的石柱&賽伊尼的水井
陽光與石柱夾角=7.2度
7.2/360=1/50
兩城市距離=800km=地球圓周的1/50
圓周長=800*50=40000km
地球半徑=40000/2π=6370km
由重力推測地球形狀
由單擺周期公式
重力加速度愈小,周期愈大,擺動愈慢
赤道半徑大
重力加速度小
極半徑小
重力加速度大
古代證明地球是圓的方法
月食
地球在月球陰影邊緣的投影
呈圓弧形
北極星
愈往北仰角愈大
看平原或海面
略呈弧形
麥哲倫
繞行地球一圈
船隻駛離
船身隱沒到地平線以下
看不見桅杆
現代測量地球形狀的方法
觀測衛星軌道
梨形
地殼均衡
地殼均衡學說
山脈厚度大才有相同壓力
山脈下有山根
地面上愈高
地面下愈深
地球內部AB均衡面所受壓力同
重力均衡模式
普拉特
各地塊密度不同
沒有山根
地塊愈高,密度愈小
北美洛磯山脈
艾瑞
各地塊密度相同
有山根
山愈高,山根愈厚
多數造山帶
山根的發現源起
僅受地表上質量影響
鉛垂線偏向山脈(萬有引力)
實際結果
鉛垂線偏向山脈,但幅度較小
山脈下有山根
平原
鉛垂線垂直於地表
地殼升降
北歐斯堪地那維亞半島&加拿大北部
冰期時,冰川覆蓋
融化後,重量減小
地殼上升
風化、侵蝕、搬運作用
移走表層岩石
地殼變薄,壓力減小
地殼抬升
曆法源於日、月、地之相對運動
月的由來
朔望月
月相盈虧周期
390度
29.53日
恆星月
以無限遠恆星為參考點
360度
27.32日
年的由來
回歸年
地球繞太陽公轉一周的時間
365.2422日
日的由來
太陽日
太陽連續兩天通過中天
361度
真太陽日
每日不同
平均太陽日
24小時
恆星日
同一恆星連續兩次通過中天
360度
23小時56分鐘
曆法種類
太陰曆
根據月亮運行周期
12朔望月為1年
30年11閏年
日期對應月相
陰陽合曆
同時考量太陽&月亮運行周期
朔望月為1月
19年7閏年
日期對應月相
24節氣反應季節
太陽曆
根據太陽運行周期
回歸年為1年
4年1閏年
月份反應季節
古今對地球起源和演變的看法
太陽系起源
行星物質的來源
災變說
行星物質在災變中從太陽分出來
被放棄
星雲說
太陽系由同一原始星雲形成
普遍接受
行星形成的方式
康德&拉普拉斯的星雲說
太陽系由同一原始星雲冷卻收縮形成
不被接受
柯伊伯的原始行星說
支持星雲說的現象
行星都以同方向繞太陽公轉
行星的公轉軌道接近同一平面
大多數行星的自轉&公轉方向同
各行星公轉軌道接近正圓
太陽&行星都自轉
霍伊爾的星雲說
普遍接受的星雲說
內容
原始星雲
受自身引力收縮
中央密集形成太陽
原始太陽
周圍形成一氣體圓盤
形星系統
行星形成方式
類地行星
圓盤中塵埃物質互相吸引、碰撞、凝聚
微行星
碰撞聚合
固體類地行星
類木行星
類地行星外側密度高的部分
氣體收縮中心
圓盤內氣體局部收縮
含氣體的類木行星
小行星&彗星
微行星形成過程的中間產物
地球起源的神話
西方
創世說
上帝七天創造天地萬物
哥白尼
日心說
中國
西漢
《淮南子‧天文訓》
宇宙在一片虛無飄渺之中產生
三國
徐整《三五歷記》
盤古開天
陽曆反應季節更替
季節形成的天文因素
赤道地區
全年晝夜等長
節氣
夏至6/22
太陽直射北回歸線
秋分9/23
太陽直射赤道
冬至12/22
太陽直射南迴歸線
春分3/21
太陽直射赤道
太陽入射角愈小
分配能量愈大
地表受熱愈多
地球自轉軸傾斜