穿過地平線第34集均衡帶償現象由於地球自轉的關係,地球表麵的形狀不是理想的球形,而是一個扁球形,在兩極的直徑稍短,赤道的直徑稍長,兩者相差的數值大約為赤道直徑的1\/297。
因為地球表麵形狀是個扁球,所以緯度每隔一度在地麵上的平均距離是隨緯度各不相等,每一緯度與次移緯度在地麵的差距是0.021公裏。
測量緯度的方法都是以垂直線為標準,而垂直線不能不受質量分布的影響。
假如在同一經度上兩點之間或兩點附近有大山脈存在,這時候垂直線受了大山脈的側麵吸引力,測量儀器的垂直觀測線就不是真正的垂直線,而是稍向山脈傾斜。
如果觀測的兩點在山脈一邊,那麼近山脈的一點垂直線傾斜較大,遠山脈的一點傾斜要小。
這些傾斜角度都可以用重力比較精確地計算出來。
然而,據實際觀測,遠薪定位的結果與按重力計算的結果不相符合。
因此,根據遠薪測量兩點間的距離,往往和實際在地麵丈量出來的兩點間的距離不一致。
1709年,康熙四十八年五月十八日,康熙命天主教耶穌會神父雷笑斯等人策至滿洲,地圖先從遼東入手,東北至魚皮打紫。
1710年,康熙複命,禁止黑龍江。
是年10二月十四日,屠晨實地丈量,盡到最大的努力,用三角法遞推護教,並測定緯度,但精度則是約推,在當時的條件下可算是比較精密的。
而其結果是地圖的某些部分銜接不起來,當時認為其原因是儀器不夠機密或觀測方法不夠準確所致的,實際上並不是這樣,而是沒有考慮到重力變異的影響。
這次經驗第一次揭露了地麵丈量與經緯度測量兩種方法之間的矛盾,明確了由此而得出的差距。
可惜當時隻是抓住了現象,而沒有接觸到問題的實質。
在印度北部靠近喜馬拉雅山測量的結果發現了,由於喜馬拉雅山的性力對垂直線的影響隻占山應有的性力的1\/3。
在南美洲及其他地區也發現了類似的現象,甚至有人測量因山的性力而發生的傾斜不僅為0,有時還為負數。
這樣看來,大山是個空殼子,否則它的質量到哪裏去了?
這裏顯然存在一個極堪注意的問題。
另外,在高山頂上進行測量,也發現了類似的現象。
在高山的頂上,重力的數字應該是從海平麵上的數字減去由於山的高度而失去重力,加上由於山的質量而增加的重力數字,這兩項數字都可以精確地計算出來。
這個實測的結果證明,山頂重力數字接近於山不存在的數字。
那麼,山的質量到哪裏去了?
山不可能是空殼構成,山的岩石不可能無質量,而計算所得的結果又是根據重力的規律,也不可能有重大的錯誤。
有兩種不同的想法用來解決這個矛盾。
一種是認為大山隻是漂浮在地橋上部,一部分出露在地麵,一部分深入地下,因為灶山的岩石主要是屬於規律層的岩石,也就是較輕的岩石,地下歸每層的岩石較重。
如若山的地下部分插入較重的岩層,所在的地位好像冰山浮在海中那樣,那麼因為山的存在,對重力所發生的影響就可以這樣抵消了。
另外一種看法認為,一個山的密度單位體積的重量在地下可能按一定的規律增加,增加到一定的時候,它和側麵岩層的比重相等,這樣應山的存在而對重力發生的影響也可以抵消了。
這樣造成的抵消麵叫做均衡代償基準麵。
照第一種的看法,山是有根的,就是說地麵上高低不等的地區,就藏山的岩石來說,在它的表麵和底麵有相應而又相反的形象。