法国天文学家,1672年,首先发现在地球的不同地方,摆长相等的摆的摆动周期不同,进而用摆动的快慢来推算地球的扁率。

  1672年,法国天文学家李希尔受法国科学院的委派,来到南美洲圭亚那的卡宴岛。卡宴岛位于赤道附近,在那里可以清楚地观测火星冲日。

  李希尔来到卡宴岛不久,就发现了件怪事:钟,怎么不准了,每昼夜要慢两分半!

  李希尔带去的不是普通的钟,而是很精确的天文摆钟。这样的钟绝不可能每昼夜慢两分半。

  李希尔去问别的旅客,他们也说带去的钟变慢了。

  摆钟要调节快慢,可以调节钟摆的长度。钟摆越长,走得越慢;钟摆越短,走得越快。

  李希尔转动摆锤下的螺丝,使摆锤上升,把摆长缩短了将近3厘米,钟就准了。

  然而,当李希尔回到巴黎时,却又发生了怪事:钟,怎么又不准了,每昼夜要快两分半!

  李希尔只好把摆重新放长3厘米,钟又准确了。

  这是怎么回事呢?李希尔仔细进行研究。

  后来,李希尔得出一个惊人的结论——因为地球不是圆的!

  钟的快慢,怎么会跟地球的形状有关呢?

  原来,李希尔是从牛顿那里得到启发的。

  按照牛顿力学,可以推算地球的形状。

  过去,人们常常认为地球是圆溜溜的——用几何学的术语来说,叫作“正球体”。

  牛顿却认为,地球是扁的——用几何学的术语来说,是“扁椭球体”。

  这种“扁椭球体”的扁度,称为“扁率”。

  如果赤道半径为ɑ,极半径为b,则:扁率=ɑ-b/ɑ

  根据牛顿力学推算,地球的扁率为1∶230。(现在经精确计算,地球的扁率为1/298.257)

  李希尔查阅了世界地图,查出卡宴岛的纬度为2°,巴黎的纬度为45°。这就是说,巴黎离地心比卡宴岛近。李希尔根据牛顿理论进行计算,得出在卡宴岛时的摆长应当缩短2.88厘米。

  李希尔的观点遭到了法国天文学世家卡西尼家族的坚决反对。

  卡西尼家族在法国天文学界有很大的势力,他们祖孙四代,曾相继担任巴黎天文台台长职务。他们根据自己对地球的测量,认为地球像竖立着的鸡蛋似的,是长椭圆形的。

  由于李希尔得出的结论正好与卡西尼家族的观点相反,竟被他们驱逐出法国科学院!

  李希尔并没有因此而退却,他坚持自己的观点。

  地球,究竟是什么样的?

  为了弄清地球的真面目,法国国王路易十五授权巴黎科学院,派出两支远征队。一队到北纬60°的拉普兰,一队到赤道附近的秘鲁,分别测定这两个地区的经线1度弧长。秘鲁远征队于1735年出发,拉普兰远征队于1736年出发。两个队经过9年的艰苦测量,这才得出结果:

  秘鲁经线1度弧长为110600米,拉普兰为111900米。也就是说,同样是经线1度的长度,拉普兰比秘鲁长1300米。这就用事实证明,地球确实是扁椭圆形的。拉普兰队的领队莫泊丢,本来是怀疑牛顿见解的。经过实地测量,他信服了。

  测量队队员克雷勒根据实际测量的结果,算出地球的扁率为1∶297.2,证明了牛顿力学的正确性,证明了李希尔是对的。

  到此时,卡西尼家族仍不相信,又组织测量队重新测量。经过10年的重新测量,结论与上次9年测量的一样,测得地球扁率为1∶330。

  在事实面前,卡西尼家族才不得不服输,第四代的卡西尼——雅克·多米尼克·卡西尼伯爵承认了牛顿理论的正确性。

  恩格斯在《自然辩证法》中指出:“牛顿在理论上确定了地球是扁圆的。”然而,牛顿的理论是经过多么曲折而又激烈的斗争,才终于确立的呵!

  尽管卡西尼家族有权有势,他们可以把坚持真理的“小人物”李希尔赶出法国科学院,但是他们却无法把真理赶出去。

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