离开地球多远，才能知道地球是圆的，多远可以看到完整的 ...

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这是很多网友疑惑纠结的问题，甚至有人觉得在地面上看，地球怎么是平的呢？即便地球是圆的，水也应该是平的吧？因为测量物体的所谓“水平”就要求是平的呀？
首先再申明一下，地球是圆的

其实地球是圆的，不但陆地是圆的，水也是圆的，这都是引力作用的结果。因为星球质量大到一定程度，引力就足以克服物体的刚体力，而达到流体静力平衡。何谓流体静力平衡，通俗地说，就是让物体成为一个圆球状。


地球是圆的早就已经是一个常识了，看似无可争议。但就有那么一些人硬要说地球是平的，某个国家一群人还成立了一个组织，要证明他们这个“真理”。为此他们到处募捐，想制造一艘火箭飞到天上，一定要自己上去看一看。他们就是不相信现代科学早已经证明的事情，认为全世界科学家都是骗人的。
不过他们募了十几年，也没有募到一张绕地球一圈的飞机票钱。因为几乎所有人都对这种人报以奇怪的目光，就像看到一群怪物。


但这个世界就是这么奇怪，有许多早已经被科学证实的东西，就是有人不相信，而且凭着拍脑袋异想天开，以为科学家们也和他们一样的脑袋，怎么可能弄出那些出人意料的高科技呢？
不信，我们在各种科普的评论区就可窥得一斑，而且这种人不在少数。这些人虽然已经相信了地球是圆的，但认知只是与不相信地球圆的那拨人五十步笑百步而已，他们常常纠缠着一些早就成为共识的科学常识，喋喋不休地杠精着，且肆意贬损。
现在言归正传，说说要多远就知道地球是圆的，到多远能看到整个地球。


地球是圆的证据充斥在我们的生活周围

如果我说，无须到多远，站在地球上就能知道地球是圆的，你信吗？
我们任何一个人都无需离开地球，就能够感觉到地球是圆的。你站在一个平原上，前方的旷野或草原一览无遗，但你能看多远呢？如果地球是平的，理论上你就可以看到世界尽头，当然前提是这个世界有尽头。
即便远方的物体看不清，但用大型望远镜是能够看到的。有谁看到过吗？没有。


这是因为地球是一个球，我们脚下的大地并不是平的，而是一个弧形，远方的大地就弯曲下去了，落到我们视线下面去了，所以我们看到的只有地平线。
何谓地平线？就是在一个圆球上，在一定高度你能够看到的一个曲面范围。地球半径约6371km（千米或公里），因此，我们假定地球是一个完美圆球（事实上并不是，赤道半径比两极半径略大），地球的曲率就约为1/6370。


这就是地球这个球的弯曲程度，这一点尤其对航空很重要，飞机在沿着地面作平行飞行时，必须考虑曲率变化，尤其低空飞行，不考虑曲率就会撞到地面上。
正因为地球是圆的，因此才有站得高看得远之说

只要爬过高山或坐过飞机的人，都有这种经验，就是到了越高的地方看得越远。在海上行船，到了公海远离海岸，海面波涛一望无际，我们四周查看，自己就像在一个大圆盘中心，目力所及海天一色，在天际与海际相接的地方，就是海平线，是我们站在那个高度能够看到地球曲率最远处。


在海中，看到远方有船向我们驶来，总会先看到桅杆或烟囱冒出的烟，渐渐才能够看到船身。这就是由于地球是圆的，水面也是圆的，远方的船是从人们视力的海平线下慢慢升起的。
这就是无需离开地球表面，也能知道地球是圆的之道理。但如果要更直观地看到地球的圆弧状，看到我们世界是一个美丽的蓝色星球，就要到更高的地方。


海拔高度与目视距离的关系

一个完美球形，能看多远是与观察高度成正比的。那么在地球上，多高能看多远呢？根据上图原理结合几何知识，我们可以轻易得出这样一个公式：
d^2=（R+h）^2-h^2
这里的d表示可以看到的距离；r为地球半径，取值6371km；h为观测者的高度。根据这个公式，我们可以轻易计算出在不同高度看到的地球曲面多远。如在一个1000米的山头，可以看到约113km的范围；如果我们乘飞机在万米高空，可以看到约341km的范围。


在国际空间站，距离地表400km的高度，就能看到约2292km的范围。这只是人眼能够看到的范围，人眼观测与照相机不一样，视角比镜头要宽广，还能像录像机一样扫描四面八方。人眼有120度的视角，这样人们在1000km高空，就完全能够看到整个地球了。


照相机就不一样了，我们都有这样的经验：眼睛看到的景色或一幢大楼，照相机并不一定能够全照下来。因此照相机在1000公里高度，除了用多张照片拼接的办法，是无法将整个地球收入一个取景框中的，要到12000公里高空才能拍到地球全貌。
当然，不管是人类直接观察还是照相机照片，所谓“全貌”都只是地球面向观测者的一半，而且永远只是接近一半。
因为地球是圆球状，而正面看物体是有夹角的，要看到地球半球的50%，理论上要无限远。但人类永远也无法做到无限远，因此拍摄到的地球半个球面只能无限接近整个球面的50%，永远也达不到真正的50%。


就如卫星或宇宙飞船拍摄地球，在36000公里高空，可以拍摄到整个地球形状，但看到的地球表面只有总面积约45%；在距离地球38.4万公里的月球上，拍摄的地球也只有总面积的49.5%。距离地球越远，看到的圆面就越接近总面积的50%。
好啦，这就是多远能够看见地球是圆的答案，你怎么看？欢迎讨论，感谢阅读。
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