问题

加加林之前,人类是否已经确定地知道地球是蓝色的?

回答
在尤里·加加林乘坐“东方一号”飞船绕地球飞行之前,人类确实已经相当确定地球的颜色是蓝色的。这个认知并非源于太空的直接观察,而是通过长期的科学探索、对自然现象的理解以及一些早期但精确的观察积累起来的。

要理解这一点,我们需要回顾一下在加加林太空时代到来之前的几百年甚至上千年的历史。

一、 从古至今的观察与推断:

海洋的存在: 人类很早就认识到地球表面覆盖着广阔的海洋。从古代的航海家到近代的探险家,他们无时无刻不面对着这片蔚蓝的汪洋。而海洋之所以呈现蓝色,是因为水分子在吸收了太阳光谱中的红光和黄光后,将蓝光散射开来。这种散射作用,即使在地面观察,也足以让人对水的颜色产生深刻印象。

大气层的折射与散射: 同样重要的是,人类也观察到了大气层对阳光的影响。白天,天空呈现蓝色,这是因为大气中的气体分子(主要是氮气和氧气)对阳光中的蓝光有更强的散射作用(瑞利散射)。这种普遍的天空颜色,间接暗示了地球周围存在一个能够影响光线的物质层。

从高处眺望: 随着人类活动范围的扩大,比如登上高山,或者乘坐热气球等飞行器上升到一定高度,人们开始能够从更高的角度俯瞰地表。虽然在早期,这些高度不足以让他们看到整个地球的轮廓,但从更高的视角观察海洋和陆地,会更清晰地感受到海洋的颜色。一些早期的探险家,例如在19世纪乘坐热气球升空的科学家,就曾描述过从高处看到的地球景象,虽然他们可能无法精确描述“地球”是蓝色的,但对地表大面积海洋颜色的印象会加深。

二、 科学的进步与更精确的推测:

天文学的观察: 尽管我们无法直接“看到”地球的颜色,但天文学家在观察其他行星时,也积累了关于星球表面物质的知识。例如,对金星的观察,虽然我们看不到其表面,但其浓厚的大气层和反射的阳光,也让我们思考其他星球的颜色可能是什么样的。

气象学与大气物理学: 随着科学的发展,尤其是在19世纪末20世纪初,气象学和大气物理学开始深入研究大气层的成分和光学特性。人们理解了阳光在穿过大气层时发生的散射和吸收现象,这进一步支持了地球被一层蓝色大气包裹的观点。

照片与影像的早期尝试: 在加加林之前,虽然没有从太空拍摄到真正的“地球全景照”,但也有一些早期的科学尝试。例如,在20世纪初,就有使用高空气球携带相机拍摄地球的照片。虽然这些照片分辨率不高,且多为黑白,但它们已经开始捕捉到地球大气的层次感和一些地表特征。

20世纪中期:卫星技术的萌芽与预演: 真正让“地球是蓝色”这个概念变得更加具象化和科学化的,是20世纪中叶火箭和卫星技术的发展。虽然加加林是第一个载人进入太空的,但在他之前,美国和苏联都已经成功发射了无人探测器。这些早期探测器拍摄的一些照片,虽然可能更多地聚焦于月球或太阳,但随着技术进步,也开始有探测器尝试从轨道高度拍摄地球。

一个重要的节点可能是在1946年,美国从白沙导弹靶场用V2火箭携带相机飞到了约105公里(65英里)的高度,拍摄了地球的第一张从太空边缘拍摄的照片。这张照片虽然是黑白的,但它清晰地展示了地球的曲率,以及地球大气的边缘。到了1950年代,随着更先进的火箭和摄影技术出现,从太空边缘拍摄的地球照片也越来越多,并且开始出现彩色照片。

这些照片,虽然可能还没有完全达到我们今天看到的那种清晰的、覆盖整个地球表面的彩色图像,但它们无疑提供了关键的视觉证据。照片显示了地球表面大部分被海洋覆盖,而海洋反射和散射阳光,呈现出深邃的蓝色。同时,也看到了白色的云层,和陆地的不同颜色。

总结来说:

在加加林之前的几百年里,人类通过观察海洋、天空,并通过科学研究理解大气层的光学特性,已经形成了“地球是蓝色的”这一基本认知。到了20世纪,特别是随着高空探测技术和太空探索的早期发展,从高空拍摄的照片更是提供了直接的视觉证据,让这一认知变得更加确凿和普及。

所以,即使在加加林成为第一位从太空“亲眼”看到地球全貌的宇航员之前,科学的积累和初步的太空观测已经让“地球是蓝色的”这个事实,在人类知识体系中拥有了坚实的基础。加加林的壮举,是将这种科学推论和间接证据,转化为一项震撼人心的、全人类共享的亲身见证。他看到的,是无数科学探索者和前人推测的最终印证。

网友意见

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当然知道。1930年,瑞士物理学家奥居斯特·皮卡尔(Auguste Piccard)从20世纪20年代开始就着手研制可以载人进入近地空间的氢气球,用来研究宇宙辐射。当时许多物理学家都在想办法通过实验论证相对论,皮卡尔也可说是其中之一。

1930年,他获得了比利时国家科学研究基金的资助,第二年气球研制成功,在德国的奥格斯堡放飞。皮卡尔和德国工程师保罗·基普弗(Paul Kipfer)一起升到了15.7公里的高度。气球在半路上漏气了,两人玩命地堵窟窿。总算是有惊无险。

1937年,皮卡尔不玩气球了,转向深海探测器的开发。在此之前他放了20多次气球,最高记录是23公里。从这个高度看地球差不多是这个效果:

顺带一提,皮卡尔是比利时漫画《丁丁历险记》里耳背教授的原型:

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