地图是谁发明的？

如果一个人对某个地方很熟悉

什么犄角旮旯都知道

我们常形容他为“活地图”

在苏州碑刻博物馆

收藏着世界上现存最大、最早、最详细的

城市街巷平面碑刻地图《平江图》

这是在继承中国古代“制图六体”传统画法的同时

创造了平面与三维立体结合的制图技法

把地图的平面精度和地物的立体效果表现得淋漓尽致

感兴趣的朋友们可以近距离欣赏

感受中国古代制图技术的高超技艺

那你知道，地图是谁发明的吗？

《问问科学家》（第二季）科普问答

听听专家老师的解答

本期嘉宾：苏州市地学会副理事长、中国科学院地理科学与资源研究所地貌科研人员、中科知成地理科学馆科普志愿者、二十四节气自然学院首席科学家 齐德利

提问：苏州科技城实验小学校 齐香媛

地图是谁发明的？

古时，人们对于洞穴的方位、牧场的范围、田地的分布以及哪里有水源、猎物藏在什么地方、走哪条路比较安全等信息，会被刻画在地面、崖壁、墙壁、石板、木板、泥板、陶片、甲骨甚至树皮上，大多是以简单的图画的方式呈现，这就是人类早期的地图了。但是到底谁绘制了第一幅地图，已经无法考证。也许就是当地的猎户、渔夫、船员、牧民或者农夫，他们就是普通的劳动人民。后来，全世界开始涌现出一批著名的地图学家，与此同时具有里程碑式的地图作品应运而生，共同推动了地图测绘和制图技术的不断完善和改进。

中国第一个系统提出制图理论和方法的人是魏晋时期的地图学家裴秀。他在总结中国古代地图绘制的经验后，首次提出了著名的具有划时代意义的“制图六体”，即绘制地图要掌握的六条法则：“分率”（比例尺）、“准望”（方位角）、“道里”（直线距离）、“高下”（相对海拔高度）、“方邪”（地表平坦程度）和“迂直”（考虑地形后的实际距离）。很多人把裴秀与古希腊地图学家托勒密相提并论，认为他们就是世界古代地图学史上东西辉映的两颗灿烂明星。托勒密的贡献是首次采用经纬线绘图，提出地图投影的初步概念，绘制了最早的世界地图。1405-1433年间成图的《郑和航海图》是世界上最早最著名的越洋跨洲的航海地图，从此打开了世界大航海时代的到来。后来，荷兰地图学家墨卡托设计正轴等角圆柱投影（现在仍然以他名字命名“墨卡托投影”），1568年他第一次将全球完整地表现在一张地图上，从此开启了近代地图学的大发展。

其实从历史的长河来看，生活在地球上的每一个人都参与了地图的发明，只不过每个人的贡献大小有别而已。

提问：昆山高新区西塘实验小学 马镇墨

天到底有多大？

从地理学而言，天，就是宇宙的代名词。问天有多大，其实就是在问宇宙的边界在哪里！我们知道宇宙是无边无际的，它没有边界，是无穷大。但是如今科技这么发达，太空探测器也发射了不少，难道人类还没有穷尽宇宙的边界吗？回答是肯定的，确实至今人类还没有探明宇宙的真实边界。

我们假设以马镇墨小朋友你所站的地面为参照，从你的头顶开始向外测量，一步步放大，看看科学家到底是如何测量宇宙的边界的。从地面到头顶约12千米范围是地球大气的对流层，呼风唤雨的万千气象变化基本上都集中在头顶万米高空这一层，大气质量的四分之三都挤在这里；从12千米到50千米范围是平流层，大气较平稳，适宜高空飞行，飞机、探空气球和保护我们免于紫外线伤害的臭氧层就在这一层；从50千米到80千米是中间层，我们看到的流星雨常出现在这一层；从80千米以上到800千米范围就是热层，空气处于高度电离状态，这层大气具有反射无线电波的能力，我们的地球人造卫星、宇宙火箭基本上飞行在这一层（如我们神舟号航天员居住的空间站就位于距离我们400千米远的太空中），而且极光一般也是到了电离层才能出现；再向上就是超过800千米的散逸层（也就是大气的外层），大气层越来越稀薄，这个散逸层基本上就是咱们地球上的人所能见到的自然现象和开展人类活动的最外边界了。从这一点而言，我们说天有多大，就以到大气层最外面为准，这个距离可以说从人的头顶起算差不多3000千米左右。

这个“天”的大小仅仅是狭义的以地球家园为原点的测算，因为整个宇宙大爆炸的奇点位置尚未弄明白，广义宇宙边界其实很不确定。离开了地球太阳系向更深邃广袤的太空探索，这个边界值一次次被科学家们改写，目前哈勃望远镜观测最远已经到了距离地球130亿光年(1光年=94600亿千米)的地方。根据宇宙大爆炸理论，有科学家计算出宇宙的半径约为460亿光年，那么整个人类可以观测的宇宙直径就是920亿光年。尽管这个数值已经大到无法想象的地步，但是真实的宇宙还有人类无法观测到的地方，随着科技发展，这个920亿光年的距离一定还会被改写。天到底有多大，终将是人类永远探索的共同话题。

提问：苏州工业园区娄葑实验小学 黄睿欣

考古学家怎么辨别土层属于什么年代？

地质学家根据化石位于什么岩层，来判断该岩层位于地球书籍的第几页、是什么时代的。因为生物总是从低级向高级、从简单向复杂进化的，所以越古老的地层，含有越低级、越简单的生物化石。地质学家把保存在地层中的古生物遗体、遗迹、遗物（包括动物的骨骼、足迹、粪便和植物的根、茎、叶等）化石梳理对比，整理出来一套全球通用的标准化石清单，与地层一一对应起来，而且把最有代表的化石产地剖面定为标准地层剖面，也就是全球地层的金钉子。有了金钉子这把丈量地质年代的尺子，就可以把地球上各地的绝大部分地层的年代确定下来了。

如今，已经有了更加先进的科学手段，如化学、生物学、物理学技术应用到考古断代中，测年的方法越来越丰富，如通过树木的年轮来定年、放射测年、释光测年、地磁测年等等，都可以辅助类型学方法给文物定年和给文化层断代，测年的精度也越来越高。

如今放射测年的技术发展越来越完善，最常用的就是碳十四（14C）测年，因为自然界中生物活着的时候持续接受自然界的碳，但是死亡之后就不再从外界接受碳，体内原有的碳就开始放射衰变减少，通过测定生物体内剩余14C的含量，就可以计算出生物死亡至今所经历的时间长度。这一方法的误差较小，对于大部分5万年以内的含碳物质的年龄测定非常有效，是目前大部分考古定年的首选方法。此外还有一种放射测年方法就是铀系测年法，在岩溶洞穴居住生活的古人类遗址、动物牙齿、骨骼化石以及崖壁上的岩画古迹等等，往往采用这种办法测年，定年结果比较精确。如咱们苏州早期的古人类文化遗址地太湖三山岛，考古学家通过对一些石器的放射性测年证明这里距今1.2万年前就有古人类生活；对阳澄湖草鞋山遗址出土的碳化稻谷的14C测年，证明6000多年前，咱们苏州古人就已经开始种植人工栽培稻了。

以上内容来自原创科普融媒节目《问问科学家》

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