第八十四章 計(jì)算地球的大小
第二天一大早,,所有學(xué)生就在教室里集合了。
雖然出著太陽(yáng),,但在這種天氣里,,太陽(yáng)的溫暖遠(yuǎn)不夠,所有學(xué)生都穿著冬裝,。
只有韓易這一個(gè)大魔法師,,穿得比較少。
此時(shí),,他已經(jīng)準(zhǔn)備好了簡(jiǎn)易設(shè)備:一些測(cè)角器;一些一頭帶著細(xì)線,,另一頭已經(jīng)削尖的筆直木棍,;一些指南針;還有一些記錄用的紙筆等,。
“你們昨天也應(yīng)該知道了,,我們今天,就是要去測(cè)量我們這個(gè)世界的大??!”
韓易說(shuō)道,現(xiàn)在藍(lán)星科學(xué)學(xué)院中的學(xué)生都接受了他們所在的這個(gè)世界是球體的事實(shí),,而且,,也知道他們不往天上飛的原因是因?yàn)椤叭f(wàn)有引力”,他們都被這個(gè)球體“吸住了”,。
學(xué)生們臉上都有著興奮的神情,。
這些學(xué)生當(dāng)時(shí)入學(xué)之前,就是對(duì)自然現(xiàn)象比較感興趣的人,現(xiàn)在韓易帶他們慢慢揭示這個(gè)世界的規(guī)律,,他們心里自然興奮,。
“當(dāng)然,為了你們?nèi)菀桌斫?,我做了一個(gè)叫做‘地球儀’的儀器,。”
韓易說(shuō)著,,從準(zhǔn)備的器材中,,拿出了一個(gè)地球儀。
這個(gè)地球儀比較大,,直徑有半米,,只不過(guò)上面還是一片空白,并且,,這個(gè)地球儀的傾角,,也是二十三度左右。
“校長(zhǎng),,這個(gè)地球儀,,怎么是斜著的啊,?”
奧斯汀當(dāng)即發(fā)問(wèn),。
他是學(xué)生當(dāng)中最喜歡思考的一個(gè),經(jīng)常會(huì)有很多問(wèn)題,。
對(duì)此,,韓易自然是鼓勵(lì)的。
他點(diǎn)了點(diǎn)頭,,直接在黑板上開(kāi)始畫圖講解,。
同時(shí),他還讓艾薇婭拿著一個(gè)電筒站在比較遠(yuǎn)的地方照射地球儀,。
“首先,,為了方便,假設(shè)我們這個(gè)世界所在的球體,,我們稱之為地球,。
大家看,假設(shè)地球沒(méi)有這個(gè)傾角,,當(dāng)遠(yuǎn)處的太陽(yáng)光照射過(guò)來(lái)的時(shí)候,,不管地球怎么自轉(zhuǎn),我們生活的每天都是白天和黑夜各一半,?!?p> 同學(xué)們看著地球儀,都露出若有所思的神情。
韓易繼續(xù)講解:“只有當(dāng)存在一個(gè)傾角的時(shí)候,,太陽(yáng)在這個(gè)方向,,我們的白天就最長(zhǎng),在相反的地方,,我們的白天就最短,。”
“那么,,校長(zhǎng),,為什么地球會(huì)自轉(zhuǎn),而且會(huì)和太陽(yáng)互相轉(zhuǎn)動(dòng)呢,?”
突然,,有同學(xué)問(wèn)道。
“問(wèn)得好,?!?p> 韓易笑道,他已經(jīng)猜到了今天的課程,,會(huì)有很多疑問(wèn),。
不過(guò)礙于實(shí)驗(yàn)器材和的限制,很多東西暫時(shí)沒(méi)法證明,,只能算是“解釋,。”
甚至他自己都不能完全確定,,這個(gè)世界是不是真跟他穿越之前那個(gè)世界一樣,。
比如,萬(wàn)一這個(gè)世界太陽(yáng)就是繞著地球轉(zhuǎn)的呢,?
要證明“日心說(shuō)”,,還需要利用天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)一些天文現(xiàn)象。
“大家看,,只有地球和太陽(yáng)繞著轉(zhuǎn),這個(gè)傾角才會(huì)發(fā)生相對(duì)位置的變化,,才會(huì)產(chǎn)生日夜長(zhǎng)短的改變,,這是季節(jié)的變化。
而另一方面,,只有地球自己繞著這跟軸轉(zhuǎn)動(dòng),,我們才會(huì)有白天黑夜的區(qū)別,這是每天時(shí)間的變化,。
當(dāng)然,,這只是一些合理的猜測(cè),具體的實(shí)驗(yàn)證明,我們以后再做,?!?p> 同學(xué)們都點(diǎn)頭。
也的確如韓易這么說(shuō)的,,這樣一來(lái),,一些生活中的變化就很好解釋了。
“好了,,說(shuō)會(huì)這個(gè)傾角,。”
韓易拿起粉筆,,在黑板上畫了一個(gè)圓,,接著就是一些輔助線。
“假設(shè)這是地球,,這是陽(yáng)光,,我們可以設(shè)在白天最長(zhǎng)的這天,太陽(yáng)在正午的高度角度為角一,,最短這天的角度為角二,。
然后,在這里做一條輔助線,,利用平行線公理和三角形相似的性質(zhì),,我們可以得到,這兩個(gè)角相等,。
再簡(jiǎn)單的計(jì)算,,消去這個(gè)未知角度,就可以得到,,這個(gè)傾角的兩倍,,就等于角一減去角二?!?p> 韓易在黑板上龍飛鳳舞,,很快做完了推導(dǎo)。
“我之前測(cè)量過(guò),,我們這個(gè)地球的傾角大概是二十三度,。你們要自己測(cè)量的話,可以記住,,在每年白天時(shí)間最長(zhǎng)的這一天和最短的這天都要進(jìn)行一次測(cè)量,。”
韓易說(shuō)著,。
同時(shí)他心里也越覺(jué)得,,這個(gè)世界跟自己穿越前的世界是不是有什么聯(lián)系,,連地球的黃赤交角都是差不多的。
“好了,,關(guān)于這個(gè)傾角的計(jì)算方法,,你們還有什么疑問(wèn)沒(méi)?”
韓易的講解每一步都是可以利用已經(jīng)講過(guò)的知識(shí)簡(jiǎn)單推算出來(lái)的,,所以學(xué)生們都很快理解了,。
“好,我們?cè)賮?lái)說(shuō)說(shuō),,地球大小的計(jì)算,。”
韓易又畫了一個(gè)球和一些輔助線
“這次,,我們連接圓心和圓形表面上的兩個(gè)點(diǎn),,這兩個(gè)點(diǎn)跟太陽(yáng)射線的角度不同,同樣,,利用同位角相等,,可以得到,這兩條線的夾角,,等于這兩個(gè)點(diǎn)的太陽(yáng)角度差,。
有這個(gè)角度,再結(jié)合我們地面距離,,就能算出這個(gè)直徑,,這樣,地球的大小就確定了,?!?p> 看完后,同學(xué)們都有些不可思議起來(lái),。
就這么簡(jiǎn)單,?
“這就是我們今天進(jìn)行測(cè)量的原理。
有幾點(diǎn)需要注意,,就是我們會(huì)分成四組,,在正午的時(shí)候,在各自的正南正北方進(jìn)行測(cè)量,,最后再統(tǒng)一數(shù)據(jù),。”
韓易接著安排了幾個(gè)測(cè)量地點(diǎn),。
因?yàn)檫@個(gè)測(cè)量需要地面距離,比較麻煩,,所以他還借助了一些其他地方,。
比如,,姆特城北邊有一座很高山峰,剛好在姆特城的正北方二十三公里的地方,,這兩個(gè)地方可以直接進(jìn)行測(cè)量,。
藍(lán)星城南邊的德斯城往東三公里就是藍(lán)星城的正南方了,這兩個(gè)地方也可以利用,。
“我們到時(shí)候會(huì)分組,,每組測(cè)量一個(gè)地方,等晚上回來(lái)之后,,我們?cè)谶M(jìn)行統(tǒng)一計(jì)算,,然后計(jì)算平均值?!?p> 韓易笑道,,“做實(shí)驗(yàn)最重要的,就是要做多次實(shí)驗(yàn)取平均值,,減小偶然誤差,。”
安排好之后,,所有學(xué)生就來(lái)到了村子北邊,。
在這里,此時(shí)已經(jīng)有一些馬車在等候了,。
在馬車前方,,一個(gè)相貌和藹的老者正站在那里,他正是杜菲伯爵的管家,。
這正是韓易昨天聯(lián)系杜菲伯爵之后,,安排的。
“少爺,,你們今天是去做什么活動(dòng)嗎,?”
管家看著學(xué)生們手里的東西,和一臉興奮的表情,,忍不住問(wèn)奧斯汀,。
奧斯汀頭也不回地鉆進(jìn)馬車。
“我們?nèi)y(cè)量這個(gè)世界的大小,?!?p> 管家聽(tīng)了,腦子半天沒(méi)反應(yīng)過(guò)來(lái),。
“測(cè)量……這個(gè)世界的大?。俊?p> 管家喃喃道,,一臉震驚地看著馬車,,少爺來(lái)的這個(gè)學(xué)校,,這么生猛的嗎?