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有了万有引力，我们就可以解释为什么地球是个大圆球了。喜欢玩滑梯的小朋友都知道，你只要一坐上滑梯，很快就会滑到地面上。为什么你会往下滑呢？因为地球对你施加了一个方向向下的引力。那为什么你会一直滑到地面呢？因为在坚硬的大地之上，只有地面处的引力能最小。
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在物理学中有一个非常重要的原理：物体总想处于能量最小的状态。打个比方，有些比较懒的人，只要能坐着就绝不站着，只要能躺着就绝不坐着。为什么他们会觉得躺着最舒服？因为在躺着的状态下，他们对抗地球引力所消耗的能量最小。
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现在我们把这个原理推广到整个地球。很明显，地球本身也想处于一个引力能最小的状态。那什么情况下整个地球的引力能会达到最小呢？答案就是，当它处于球形的时候。这个规律是普适的。那些其他的大质量天体（包括我们熟悉的太阳和月亮）都是球形的，就是这个道理。
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好了，现在我们已经知道地球是一个大圆球了。那么接下来一个很自然的问题就是：这个圆球到底有多大？我们还是秉承科学的精神，继续用实验来检验一下。
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我们还是从北京出发。由于这回要测量的是整个地球的大小，上次实验的飞行路线就不能用了，因为它绕的并不是地球上最大的圆。这次我们需要飞到地球另一面，那个离北京最远的地方，然后再飞回来。科学上，我们把这个最远的地方叫作对跖点。而北京的对跖点是阿根廷一个港口城市，名叫布兰卡。
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好了，现在我们出发前往布兰卡港。由于没有直达的航班，我们必须得中转。最近的航线是下面这条：先从北京飞到美国的达拉斯，再从达拉斯飞到阿根廷首都布宜诺斯艾利斯，最后从布宜诺斯艾利斯飞到布兰卡港。很明显，这是一条往东飞的航线。接下来，我们还是继续往东飞：先从布兰卡港飞到布宜诺斯艾利斯，再从布宜诺斯艾利斯飞到荷兰首都阿姆斯特丹，最后从阿姆斯特丹飞回北京。这样，我们就绕出了地球上最大的圆。不算中途候机的时间，完成这样的环球旅行大概需要在天上飞50个小时，比麦哲伦的环球航行轻松多了。我们知道，飞机的平均飞行速度是每小时800到1000公里。只要用时间乘以速度，小朋友们就可以很容易地算出，地球的周长是4万到5万公里。
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当然，在过去没有飞机的年代，这样的实验就做不成了。不过科学家依然想出了测量地球大小的好办法。世界上第一个准确地测出地球周长的人，是古埃及著名哲学家埃拉托色尼。
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我们前面提到过，亚里士多德有一个学生，人称亚历山大大帝。三十岁的时候，亚历山大大帝就已经先后征服了希腊、埃及、波斯和印度，建立了一个超级庞大的帝国。可惜帝国没建立多久，他就病死了。随后内战爆发，他麾下的几个将军瓜分了他的帝国。其中一个将军叫托勒密一世，他分到了整个埃及，并在那里建立了一个后来延续三百多年的托勒密王朝。这个王朝定都于亚历山大市，被誉为“世界七大奇迹”之一的亚历山大灯塔就位于这座城市。
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托勒密一世虽然靠打打杀杀上台，但在内心深处却是个文化人。他创建了著名的亚历山大图书馆，决心要“收集全世界所有的书”。他的继承人也很看重这个图书馆，高薪聘请了很多世界著名的学者。比如几何之父欧几里得，力学之父阿基米德，都曾在这个图书馆里长期工作过。而到了第三代国王托勒密三世统治时期，图书馆迎来了一位新馆长，他就是被后世誉为“地理学之父”的埃拉托色尼。
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埃拉托色尼
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埃拉托色尼是一个很敬业的馆长。他想尽了一切办法来扩大亚历山大图书馆的藏书量。在他刚上任的时候，全世界藏书最多的图书馆还在希腊。而在那个印刷术还未发明的年代，所有的书都是手稿。埃拉托色尼向希腊的图书馆付了很多钱，把大量图书都借来临摹副本。这些副本临摹得特别好，完全达到了以假乱真的程度。所以在还书的时候，埃拉托色尼就非常奸诈地只还了副本，而把真品都留在了亚历山大图书馆里。靠着种种正当或不正当的手段，亚历山大图书馆迅速成为当时世界上最大的图书馆。
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在日常管理之余，埃拉托色尼也会充分利用图书馆的资源进行学术研究。他是一个全才，在数学、物理、天文、地理、诗歌、戏剧等多个领域都做出了划时代的贡献。不过他最有名的工作，还是对地球周长的测量。
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在埃及南部城市西恩纳（今天叫阿斯旺，著名的阿斯旺大坝所在地）附近，有一个位于尼罗河中间的河心岛。岛上有一口深井，在夏至日的正午时分，太阳光恰好可以直射井底。这意味着，此时太阳正好处于西恩纳的正上方。这个现象非常有名，每年都吸引了大批游客前来观赏。而埃拉托色尼发现，它其实也可以用来测量地球周长。
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下面这张图就是埃拉托色尼测量地球周长的原理图。图中的紫色长方形就代表西恩纳的那口井。在夏至日的正午时分，红色平行线所表示的太阳光可以直射在这口井的井底。就在同一时刻，埃拉托色尼在距离西恩纳将近800公里（这个距离是他雇一个埃及商队量出来的）的亚历山大市测量一个很高的方尖塔（橙色图案）的阴影长度，并以此算出亚历山大市方尖塔和太阳光射线之间的夹角（绿色图案），结果是7度左右。运用简单的几何学知识，我们可以知道西恩纳和亚历山大市之间的圆弧相对于地球球心的角度也是7度左右。这意味着，两者之间的距离大概是地球周长的1/50。这样埃拉托色尼就测出了地球的周长，测量结果是39375公里。
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这是人类历史上最有名的实验之一。埃拉托色尼的测量结果相当准确，以至于一千八百多年后才有人超越他。这个超越他的人曾是一名英国水手，名叫理查德·诺伍德。
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26岁那年，诺伍德离开英国，坐船前往英属殖民地百慕大群岛。他为什么要跑到那么远的地方呢？因为有人忽悠他，说那里有很多很多的珍珠，捞到了可以发大财。结果他跑到那儿一看，珍珠早就被别人给捞光了，诺伍德不得不改行去给当地政府绘制地图。靠着对几何学的精通，诺伍德成功地绘制出了当时最精确的百慕大地图。也正是这次经历，让诺伍德萌生了测量地球周长的想法。
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后来诺伍德回到英国，在伦敦的一所中学做了一名数学老师，但他一直没有忘记那个测量地球大小的梦想。1633年的夏至日，他终于付诸行动，开始了一次历史罕见的、单枪匹马测量地球周长的壮举。诺伍德以伦敦塔为起点，一步一步地向北走去，边走边测量走过的距离。这次测量持续了整整两年。在这两年间，他一丝不苟地记录着每天走过的距离，并对道路起伏等干扰因素进行了仔细的修正。最后，在1635年的夏至日，他终于到达了目的地约克，并在那里重复了埃拉托色尼著名的角度测量实验。诺伍德算出地球的周长是39860公里。
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诺伍德把他对地球周长的测量写进了一本书，书名是《水手的实践》。这本书让诺伍德名声大噪。就连大名鼎鼎的牛顿爵士，都在他的传世名著《自然哲学的数学原理》中引用了诺伍德的测量结果。成名之后的诺伍德又重回百慕大，并在那里建立了当地的第一所学校。可惜的是，后来诺伍德过得并不太平。在他生命的最后20年，审判巫师的活动逐渐在百慕大群岛盛行起来。诺伍德害怕别人把自己那些写满神秘符号的几何学论文当成是与魔鬼交流的证据，结果在整天提心吊胆的状态下度过了自己的晚年。
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随着科技的进步，尤其是卫星探测技术的应用，现在人们对地球的形状和大小有了更深的认识。科学家发现，由于地球一直在自转，因此它并不是一个完美的圆球，而是一个赤道略鼓、两极略扁的椭球体。给你们看张图，你们就清楚了。根据人造卫星的测量，地球的赤道半径（也就是球心到赤道的距离）略大，有6378公里；而它的极半径（也就是球心到极地的距离）略小，有6356公里。不过两者的差距很小，只有千分之三，所以我们还是可以把地球看成是一个比较标准的大圆球。
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