现在,我们对于平原、海洋是凸起来的曲面,且曲面上的重力总是垂直于曲面的假设有了很大的信心。那森林呢?之前的实验结果是:在森林,重力方向也随着距离而改变。这时候,我们就只差一个几何构型的构建了。然而有个问题:之前在森林中行走的时候发现森林地势有些地方平坦,有些地方崎岖,这好像很难像平原和海洋的情形一样可以用一个几何构型来描述啊!不过,我们可以对森林的总体情况进行猜测:我们猜森林总体上其实也是一个曲面,只是在这个曲面上偶尔有些地方凸起或凹陷。
为了检验这一猜测,我们爬上一棵十分高的树,环顾四周。我们发现眼前的景象和在平原、海面上看到的景象惊人地相似:我们看到整座森林就像一个绿色的大圆盘,而天空像一个半球盖在了圆盘上,远方的一些树木和天空的相接处形成地平线。而对应于猜测平原是上凸曲面的逻辑又可以运用在森林中了。我们又得出同样的猜测——森林是一个上凸曲面!
现在,我们已经有很大信心认为,平原、海洋、森林从整体上来看都是上凸曲面。而因为地面总是相互连接,这些曲面其实并不是互相分离的。想想,这样的曲面一直连接下去会是怎样的一个构型?
球体!
现在不管那么多了,开始大胆地假设,如果这个假设错了,我们再尝试其他假设不就得了!
我们就假设脚下的大地总体就是一个大球,只是这个大球的表面并不总是像海面那样圆滑,从而它就不是一个完美的球。球的表面有些地方是大山,有些地方是平原,有些地方是海洋……而球表面的重力总是指向球心。我们暂且称其为地球。
我们猜想,地球一定是相当大的,不然我们在海面上怎么不会明显感觉到旁边的水域在向下凹呢?但是这也使得问题变得很困难了,这么大的球半径我们到底该怎么测量呢?
这将是接下来我们要做的事情。
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