在哥伦布发现新大陆前，能否猜想它的存在。

yinyin · 发表于 2007-5-12 22:47:54

航海和观察日月星空的经验，使人们知道地球是个球体，且欧亚非大陆的主体在球面上的跨度不超过１８０度。据此，能否想象那大洋中会有未被发现的新大陆？

色盲 · 发表于 2007-5-13 03:31:40

当年哥伦布好象就是先估算从欧洲往西走到东方更近才说服王室赞助他的船队取道西方到东方的。看来当年的航海技术，还有经度计算的精度都不足以推算到在欧亚大陆的“背后”还有半个球面之多，这也是当年哥伦布到达美洲后还一直以为到的是印度的原因。不记得经度计算方法是否是与哥伦布同一时代发明的了，如果在哥伦布之后，那么当时的技术力量还不足以推算新大陆或者新水域（总之“另一个半球”）的存在。相对于纬度的计算，经度的计算难度更大一些，因为当时的计时技术精度不够。为了改进这个技术，当年王室曾悬赏征求办法，后来奖金为一名钟表匠获得。

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色盲 · 发表于 2007-5-13 03:55:14

貌似当年托勒密的计算已经可以估算到另一个半球的存在了。但是民间还没有被说服，存在争论。哥伦布则不相信科学，但是遇到了一个 happy accident... 一个结局完美的错误。以下是人民网的消息：

历史上的今天：哥伦布寻找中国发现了美洲

    1506年5月20日，发现美洲大陆的航海家哥伦布去世。

    已娶贵族小姐为妻的哥伦布酝酿了一个惊世骇俗的计划

    对于年轻人的理想来说，30岁是一个非常危险的年龄。一般而言，30岁的人在事业上已小有所成，在婚姻上也找到了终身要陪伴的人，这个时候，看得见摸的着的富足生活渐渐地让人安于现状，一些闪耀着青春之火的理想也渐渐地熄灭了。

    的确，在旁人看来，30岁的克里斯托弗　哥伦布已经功成名就。出身卑微，几年前还穷困潦倒的他这时已经娶得葡萄牙王国一个贵族之家的小姐为妻，他只需借着这种关系就可平步青云。然而这一年，他开始酝酿一个惊世骇俗的计划。

    他要向西航行，到达地处欧洲东方的亚洲！

    从理论上来说，这种想法并不让人吃惊，因为当时人们对地球是圆的已不再怀疑。哥伦布的惊人之举在于他要立刻采取行动。在当时，说向西航行到中国去，就好像1960年说人类要上月球，今天说坐宇宙飞船寻找外星人一样，理论上是可行的，但现有的工具却办不到。

    但这是哥伦布的理想，从他的同乡马可波罗的游记里，他知道东方有一个日本国，那里黄金铺地；还有一个震旦国（即中国），那里有王中之王。他计划凭借的工具，不过是3艘小型的轻快帆船。

    哥伦布花了8年的时间和人辩论，但他的确是错的

    然而从他1484年向葡萄牙国王提出这个建议开始，到1492年西班牙女王同意这一计划付诸实施，哥伦布花了8年的时间。他必须收集尽可能多的证据和各种反对意见做斗争。争论的主要焦点在于究竟西航多远才能抵达世界的东端。哥伦布收集一切论据来证明海洋是狭窄的。反对者包括葡萄牙数学家委员会的专家们，他们向哥伦布的回复提到这样一些论据：

    哥伦布船长，很遗憾，我们否认你计算地球数字的可靠性。根据我们一些数学家的计算——当你勤奋地从事织布业的时候他们已在研究天体了——向西航行要走10000海里才能到达已知世界的东方边缘（哥伦布认为到达中国杭州的路程是3550海里)，即使一路都遇上顺风，轻快帆船能以每小时4海里的最高速度航行，也需要至少100天的时间才能走完这段路程——14个星期看不见陆地的影子!我们不认为，把我们的主人国王的金钱或他的臣民的生命放在这桩无把握的事业中去冒险是正当的。

    大约在1485年间，哥伦布带着他的儿子来到西班牙，目的是向国王提出他的计划。1492年初，在西班牙等待了六年半的哥伦布接到了通知，他的计划被西班牙国王明确地否定了。沮丧的哥伦布给他的骡子上了鞍，把不穿的衣服、世界地图以及激起他西航信念的《世界的形象》和《自然史》装进行囊里，朝法兰西出发，他预期查里八世会优待他。但一个大臣向西班牙女王及时晋谒，女王听从了这个大臣的劝说，立刻派使者去追赶哥伦布。

    两船船长以及船员们认为自己在向死亡航行，哥伦布谨慎阻止叛乱发生

    三艘轻快帆船被命名为“尼尼亚”号、“平塔”号和“圣玛利亚”号。1492年9月9日，三艘船载着总共87人从费罗岛启程了。

    1492年的10月9日，船队已经在茫茫大西洋上向西航行整整一个月了。尽管哥伦布一路上使尽一切办法让船员们安心，他甚至故意把航程的计算结果缩短，以使船员们认为航行得没那么远，还有能力返回西班牙去。但是争议还是发生了，包括船长在内的一部分人坚持劝说哥伦布返航，他们不相信如果继续走下去还能返回西班牙。哥伦布不得不召开了一个会议，他说：我对此事毫不担忧，上帝既然赐予我们这种好天气出航，那也必定会赐予另外一种好天气让我们返航。他还说：你们是不可能如愿的，因为即使你们把我和我的仆人杀死，也捞不到什么好处。但你们可以做一件事：给我三四天时间，让我沿原航向继续航行，如在期限内没有发现陆地，就照你们的意思返航。

    10月11日，船队开始发现海上漂着的嫩树枝、经过加工的小木棍等来自陆地的东西。每个船员终于相信，亚洲就在前面。

    10月12日，他们终于看见了一片陆地。他们惊讶地发现了这片陆地上生活的裸体人。当哥伦布把所有船上人员召集起来，宣布占领该岛的时候，一些土人好奇地围着他们看着。哥伦布把一些小红帽和玻璃珠子赠给这些土人，他们如获至宝。

    哥伦布派使者朝觐“中国皇帝”

    在接下来的日子里，哥伦布开始寻找日本和震旦（中国），他们相信天堂城市杭州就在附近。他们误解了一个当地土人的语言，以为中国皇帝就在不远处的一个镇上，于是派遣了一个使团去朝觐住在这个镇上的“中国皇帝”。当然，最后使团带回了令人泄气的报告，他们没有发现震旦帝国的宫殿，而是在一个仅有50座棕榈叶盖顶的棚屋和人口几百的村庄里受到一种原始的欢迎。

    他们一点也不知道，中国的元朝在100年前就已结束，现在是明朝朱皇帝的天下。各地不断有农民起义，而在海面上，中国的抗倭将领正在和日本的海盗集团进行一场旷日持久的周旋。

    既然哥伦布认为自己到达了印度，这种见解就随着新闻传播被公众普遍接受，西班牙国王和教皇都接受了这样的观点。于是哥伦布的误会就靠着“印度”这个词永远地记录下来，直到今天，我们还把新大陆的土人叫做印度人（在译成汉语时，才把印度人译为印第安人）。

    但是在知识界，人们发现了一个两难选择。按照托勒密近似正确的地球大小的观点，哥伦布绝对不可能在33天到达亚洲。

    1503年或1504年，一个名叫阿梅里戈的人在一本名为《新大陆》的书中声称，他在1501年航行过南美海岸，“我们可以正确地称之为新大陆：因为我们的祖先不知道它，对于所有那些听说过它的人来说，它是完全新鲜的事物。”1508年有人宣布：阿梅里戈发现了“世界上第四大洲”，因此应该用他的名字把这个洲命名为亚美利加洲。

    但实际上，当时包括阿梅里戈在内的所有认为哥伦布发现了新大陆的人，都设想南美洲和东南亚的关系与澳大利亚和东南亚的关系非常相同，哥伦布此前也曾意识到自己发现的是另一个大陆，但是他们都认为这个大陆是一个迄今尚未发现的亚洲附属地。

    托勒密错了，还是哥伦布错了？我们今天很容易做出正确的选择。实际上1521年麦哲伦环球航行后这个问题就得到了解答。

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yinyin · 发表于 2007-5-13 05:28:33

谢谢色盲MM提供丰富的历史背景。yinyin出这题的原意是想让大家用力学原理来做“事后诸葛亮”。也许，历史上还真的有人在哥伦布发现新大陆之前就有所预测（但yinyin不知道）。

husonghu · 发表于 2007-5-13 06:29:37

太平洋和大西洋之中应该有一块大陆.

yinyin · 发表于 2007-5-13 09:03:04

Hu兄可否解释一下什么是类比和平衡原则？

husonghu · 发表于 2007-5-13 09:24:51

还是请yinyin讲点professional的

yinyin · 发表于 2007-5-13 09:32:09

再仔细想想，就会有答案。

yinyin不是这个专业的，也是外行。还是先让坛友们讨论讨论吧。

色盲 · 发表于 2007-5-13 14:38:54

根据魏格纳的大陆漂移说，石炭纪以前全球只有一块大陆，即联合古陆；根据杜德瓦的大陆漂移说，当时全球有一南一北两片古陆，北方的称为劳亚古陆，南方的为冈瓦纳古陆。目前已经有相当多的地质证据支持大陆漂移说，尤其是对于洋中脊地层年龄的研究，更有力地支持这个学说。无论根据目前得到广泛支持的哪个版本的漂移说，地球上陆块的分布都是“不平衡”的（如下图，杜德瓦的漂移说所指的陆块分布）。如果那个“平衡律”真的起作用，那么地球早就。。。今天我们就无法在这里灌水了

。

其实地球的成因和演化过程，至今都没有搞得很清楚，而地球最初的历史，决定了需要多长时间才能达到完美“平衡”的状态，此其一；其二，即使假定目前地球已经达到这种平衡状态，仅仅根据大陆分布不均来断定地球质量分布不均也是错误的。目前地核地幔的成分、密度以及地核、地幔中物质流动的机制，甚至地壳中若干个圈层如岩石圈的质量分布都没有搞明白，很难计算地球上到底哪里质量分布失衡。记得好象天文学家说过，我们对地球的了解甚至没有对月亮的了解多。那么可以推算，今天都办不到的事情，在哥伦布以前应该是无法办到的。即使有人推算到了，也是从错误的理论出发碰巧得到了正确的结果，又是一个happy accident～～～

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冷眼看戏的Lili · 发表于 2007-5-15 08:09:28

俺觉得能猜想.

色盲JJ说 "目前地核地幔的成分、密度以及地核、地幔中物质流动的机制，甚至地壳中若干个圈层如岩石圈的质量分布都没有搞明白，很难计算地球上到底哪里质量分布失衡。" ,正好说明从当前大陆实际分布看不出地球内部有什么质量分布失衡.因此,古人(５００多年前)在缺乏地球内部知识滴情况下,对当时已知大陆在地球表面分布失衡,可以作出两种猜测:一是地球内部质量分布失衡;二是地球内部质量分布基本平衡,但大洋中存在未被发现滴大陆.在没有其他证据显示前者正确滴情况下,想象后者是很自然滴.

俺是说从"地球是个球体，且欧亚非大陆的主体在球面上的跨度不超过１８０度",能猜想新大陆存在,而不是说能证明新大陆存在.

色盲 · 发表于 2007-5-15 14:57:38

所以我说即使猜想到了，也是“从错误的理论出发得到了正确的结果”啊。其实原题题意不是很清楚，“猜想”怎样界定也没有说明。

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冷眼看戏的Lili · 发表于 2007-5-15 19:21:31

俺觉得不能说是"从错误的理论出发得到了正确的结果",应该说是"从未经证实但可能基本正确的假设出发得到了正确的结果", 因为至今也没弄清楚"地球上到底哪里质量分布失衡". "从未经证实但可能基本正确的假设出发得到..."正是"猜想"滴含意.

色盲 · 发表于 2007-5-15 21:50:38

请问这里“未经证实但可能基本正确的假设”指的是什么？请解释一下。

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冷眼看戏的Lili · 发表于 2007-5-16 00:00:58

地球内部物质分布不均对地球表面及以上空间重力场滴宏观（宏观到洲滴尺度）影响不大.

色盲 · 发表于 2007-5-16 00:29:03

地球内部物质分布不均对地球表面及以上空间重力场滴宏观（宏观到洲滴尺度）影响不大.

以上是一个命题，即A对B影响不大。

其中A又是一个命题，即地球内部物质分布不均。请问当年对此是否有研究？如何做的结论？是否有人测算过地球内部物质分布？如果有，如何测算？如何知道其“不均”？

B为一概念，即地球表面及以上空间重力场。请问对“地球表面”如何界定？自何处为“以上”？何为“地球表面及以上空间重力场”？

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冷眼看戏的Lili · 发表于 2007-5-16 01:45:11

"不均"是绝对存在滴,或大或小,不需要去证明. 想象"地球内部物质分布不均对地球表面及以上空间重力场滴宏观（宏观到洲滴尺度）影响不大",并不需要知道"当年对此是否有研究？如何做的结论？是否有人测算过地球内部物质分布？如果有，如何测算？如何知道其“不均”？" . "地球内部物质分布不均对地球表面及以上空间重力场滴宏观（宏观到洲滴尺度）影响不大" 这一假设,别说当年,就是现在,有人证明它不成立了吗? 正因为这是一个假设(还没有确凿证据可以来推翻滴),所以基于它滴推论只能叫做猜想(或想象).俺在地球物理和科学史方面知道的很少,盼JJ多指教.

“地球表面”在这里自然是指地球滴固态液态部分跟气态部分滴宏观分界曲面.“以上”是指从某一给定点与该点重力方向相反滴方向(或部位).“地球表面及以上空间重力场”是指地球表面及以上空间中每一点连同该点上单位质量滴重力向量滴全体.

色盲 · 发表于 2007-5-16 05:28:31

Lili一上来先叫饶命，莫非要解除俺的武装？偶米有欺负DDMM呀？

首先我先说明一下我就Lili的假设提问的用意。以当年的科学发展水平，人们刚刚接受地球是圆的这一概念，是否会考虑其内部质量分布很难说；另外，当时离牛顿提出万有引力定律还有一百多年，还没有重力场的概念。所以，我对当年人们会否提出这样的假设表示怀疑，对于Lili关于这一假设“大致正确”的论断就难免困惑，对于这样的猜想是“从未经证实但可能基本正确的假设出发得到了正确的结果”的论断就不能苟同了。何况这个结果也并不正确（请容色盲在下面详细解释）。

另外，Lili强调这是一个假设，基于它的推论叫做猜想(或想象)。既然是假设，那么就应该基于某种前提。如果这个前提当时不可见不可想，又如何假设？如果说猜想可以自由一些，其前提可以成立也可以不成立，或者不需要前提，只需要想象，那么请问，这样的“猜想”是否可以明确定义？与想象和梦想如何区别？其存在是否可以被证明或证伪？如果既不能证明又不能证伪，这样的命题意义何在？

其次，说明一下为什么海陆分布与是否“平衡”无关。首先要说明一下地球内部物质分布不均对地球表面的重力场的“微观”影响。地球重力场的分布是不均匀的，所以地球的重力加速度（也就是地球重力场的梯度）g并不是严格的常数，而是随地点不同、时间不同而变化。这些变化都来自地球内部质量分布的不均。在同一时刻，地点和高程不同引起的重力加速度改变来自地球内部的静态质量分布不均，而随时间变化的重力场变化很大程度上源自由其它星体的引力等原因造成的地球不同圈层物质的微小相对运动（所以这种变化也称重力潮汐）。这两种变化都与地球内部的质量分布有关。试想想，重力的实质是什么？就是万有引力啊！！根据牛顿的万有引力定律，它是由物体的质量产生，而地球并非理想球体，且质量分布不均，不能简化为一个质点，其引力场的分布和其质量分布是有关的。

不过这里要强调的是以大洲为尺度的宏观变化。好，那我们就以大陆为尺度来讨论。对，地球重力场在离开地球固体表面近距离内的变化很小。但是，即使当时人们可以想象到重力场，想象到地球内部物质分布不均对地球表面及以上空间重力场滴宏观（宏观到洲滴尺度）影响不大",基于这个前提也并不能得出在世界另一端有一个大洲存在的推论。

以Lili的意思，如果地球重力场在地球表面只有微小的改变，就可以推断地球的海陆分布应该是均衡的对吗？但是，事实上并不如此。（看看世界地图，有没有觉得北半球的大陆面积比重大一些？）简单地说，原因是这样的：地壳是承载在塑性的地幔上相对呈刚性的板块构造，而组成地幔的物质的密度比地壳的密度要大。有趣的是，地壳的厚度很不均匀，在陆地上厚一些，在海洋里薄一些。为什么？因为地球某一半径方向上的质量有达到某种平衡的趋势，在高山地区，地壳厚，地壳就陷到地幔里深一些，在海洋地区地壳薄，地壳就漂得比较高。山越高，地壳越厚，海越深，地壳越薄。（所以地壳与地幔的分界线是一个凹凸不平的连续曲面，叫莫霍面。这个面是20世纪才发现的。）这样的构造决定了，不管海陆分布如何，地球都可以达到平衡状态。就是说，即使象魏格纳“假设”的那样，远古时期地球上所有陆地都连成一片，地球也不会因为失去平衡而崩溃。

所以，我认为，当时即使人们猜想到了新大陆的存在，也只是从错误的理论出发得到了正确的结论，是巧合。

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冷眼看戏的Lili · 发表于 2007-5-17 05:47:56

俺喊铙命是看到那一长串排山倒海滴???????.好象有些问题应该不是问俺滴,怎么一股脑儿都压上来,俺哪承受得了啊,只好喊铙命.

真不好意思,让JJ花费好多时间来写那三大段.俺太笨,基本看不懂JJ说滴是啥.俺说滴"正确结果"是指"新大陆确实存在",JJ说"何况这个结果也并不正确（请容色盲在下面详细解释）", 俺在那下面怎么也找不到解释(唉,还傻找个啥,新大陆就在俺脚底下).俺说滴平衡是指海水(流体!嘻嘻,是软件)在连通区域内会自动保持势能极小,即通常所说滴"水往低处流".好象跟JJ所说滴地壳结构啊地球崩溃啊什么滴有关硬件滴那些东东不是一回事儿.www.ddhw.com

要说一点也没看懂,那也不是事实.看来JJ是地球物理出身喽,讲了不少这方面滴有趣知识,让俺大开眼界.俺上教室去看了看地球仪,虽然看上去北半球滴陆地比南半球多,但俺觉得南北两半球还是平衡滴(考虑一阶矩,而不是零阶矩).理由是:(1)北半球滴远端是北冰洋,而南半球滴远端是南极洲大陆; (2)南极洲是平均海拔最高滴洲.www.ddhw.com

另外,"大陆连成一片"并不就是"大陆挤在一疙瘩".俺看阿拉斯加那边,若把白令海峡一填,欧亚非美就连成一片啦.再看阿根廷和智利滴南端,离南极洲滴Palmer半岛也不远.剩下滴澳大利亚,过印尼到大马,铲下几座大山(工程太大了)也就能连起来.所以,从现在滴陆地分布看,基本上也是连成一片滴.现在地球是好好滴没有崩溃,俺想就用不着搬那魏格纳“假设”了.替JJ省点事.

俺这真是有点班门弄斧,就此一遭,下不为例.

色盲 · 发表于 2007-5-18 09:44:49

Lili想必是数学出身，怎会理不清如此简单的逻辑问题？是一时眼睛不够“冷”了吧

。

我没有说大陆的存在不对。请回顾一下我们的讨论过程，看看我们双方的论点到底是什么。色盲的论点是，当时的科技发展水平不足以论证新大陆的存在，即使当时人们猜到了，也是从错误的理论出发得到了正确的结论，是个happy accident。而LIli的论点则是，当时人们是"从未经证实但可能基本正确的假设出发得到了正确的结果"，现引述其原文如下：

“俺觉得不能说是"从错误的理论出发得到了正确的结果",应该说是"从未经证实但可能基本正确的假设出发得到了正确的结果", 因为至今也没弄清楚"地球上到底哪里质量分布失衡". "从未经证实但可能基本正确的假设出发得到..."正是"猜想"滴含意.”www.ddhw.com

然后色盲问Lili这个“未经证实但可能基本正确的假设”是什么。lili的回答是：“地球内部物质分布不均对地球表面及以上空间重力场滴宏观（宏观到洲滴尺度）影响不大.”并解释说“地球表面及以上空间重力场”是指地球表面及以上空间中每一点连同该点上单位质量滴重力向量滴全体.”

现在lili又说：“俺说滴平衡是指海水(流体!嘻嘻,是软件)在连通区域内会自动保持势能极小”，不知是何出处。至少跟lili先前关于重力场的回答不一样。

色盲在上一个帖子中反驳的是：第一，这个“未经证实但基本正确”的假设并不正确，而且当时的科技认识水平不可能有这样的假设。第二，即使当时人们能够提出这样的假设，从这样的假设也无法得出新大陆存在的结论。详细论述请参见 http://www.ddhw.com/listo.aspx?topic_id=9&msg_id=7464&level_string=0z04z01z01z01z01z01z01z01&page=1。www.ddhw.com

至于大陆连成一片是什么样的分布，色盲在谈到魏格纳等人的大陆漂移说时附了图，lili可以去看看。

至于那些问号，大家都可以看，都可以想，都可以讨论，并非针对哪位特定的人，Lili不必喊救命。

色盲是个文科生，实在不明白讨论如何会从此命题换到了彼命题，而且现在又有从东西半球的平衡换到南北半球的平衡去的倾向。加上色盲近日功课太重，就到此为止吧。

本贴由[色盲]最后编辑于：2007-5-18 5:28:34

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冷眼看戏的Lili · 发表于 2007-5-19 03:35:09

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在哥伦布发现新大陆前，能否猜想它的存在。

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又看到一些新证据。。。

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据yinyin的原意, 答案是yes. 根据类比和平衡原则,在广阔的

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我是外行用词,只讲个大概. 只觉得没有美洲这块这个地球不太平衡,....

回复：我是外行用词,只讲个大概. 只觉得没有美洲这块这个地球不太平衡,....

如果用力学原理推算。。。我认为是NO[:&]（图）

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JJ铙命[:((]

偶米有欺负DDMM呀[:-K][>:D<]

回复：偶米有欺负DDMM呀[:-K][>:D<]

我并没有说大陆不存在[;)]

[:-W]