地球空洞説（ちきゅうくうどうせつ、hollow Earth theory）とは、我々の住むこの地球は、中身の詰まった球体ではなく、ゴムボールのように中空であったり、別世界へ繋がっているという考え方。など、古くから概念として存在する。「アガルタ世界」や小説「地底旅行」（後述）が有名である。大航海時代と20世紀の科学の発展により根拠を失い衰退したが、自然科学、地球科学だけでなくSFや冒険小説の世界では、非常にポピュラーな舞台設定として独自の位置を築いていた。測地学の分野では長期間に渡って議論されたが、科学者たちは一様にこれを疑似科学であるとして、退けた。これには球殻の内側の凹面は人間などの居住が可能だというアイデアを含んでいる。アイザック・ニュートンの万有引力の法則に従えば、球状に対称な凹面の殻内部では、殻の厚さに関わり無く、全ての地点で無重力となってしまうことが解っている（地球の自転から生じる遠心力は“外”方向へ人を引きつけるが、回転半径が最も大きい赤道地域でさえ、この力は通常の地球の重力の0.3%にすぎない）。従って、空洞内の地表に人や建物が存在するような世界は物理的にあり得ず、地球空洞説は成り立たない。古代において、、例えばなど、。以下、まずは主な説を年代順に挙げる。以後の流れは、次の通り。「我々は、中空の惑星の外部表層に住んでいる」という代わりに、「我々の世界は、凹面の内部に存在する」と考えた者がいる（「凹面」地球理論と言える）。これは、人類の居住している地球表面が、実は「無限に続く岩塊の中に存在する、泡状の球体の内部であり、太陽や月や星は、空間内部に浮かぶ雲のようなもの」という奇想天外なものである。アメリカの医師であり、自称錬金術師のサイラス・リード・ティード（Cyrus Reed Teed、1839-1908。別名コレシュ）は、1869年、凹面地球モデル『空洞宇宙起源論』を提唱し、「コレシュ・ユニティ」(Koreshan Unity) というカルトを設立した。彼らのコロニーはフロリダ州の史跡として保存されていたが、ティードの信者は全員が故人となっている。その後、1897年にアメリカのU・G・モロウが同様の主旨を発表。1925年、ドイツ人のカール・ニューバートが、研究書を刊行した。「ティードの凹面地球モデルに影響されたヒトラーが、カメラの狙いを空に定めることによって英国艦隊を発見しようとした」というウワサが根強く残っている。ジェラルド・カイパー「第二次世界大戦中のドイツ天文学」（『ポピュラー・アストロミー』1946年6月号）によれば、1942年4月に、赤外線写真の専門家であるハインツ・フィッシャー博士を最高責任者とするドイツ海軍の特別研究チームが、バルト海のリューゲン島に研究所を開設し、海岸で水平線から仰角45度を特注の赤外線カメラで撮影することによって、「はるか遠方（＝凹面の対岸）にいるイギリス海軍の艦船を察知」しようとした試みを行ったという。凹面地球説では、太陽などの天体が沈む現象を説明する必要がある。これについて、光は屈曲して進むので天体の光が届かない場所が生じる、上空に行くほど距離は指数的に割り増しされるため、空洞の中心付近を通る光は減衰して見えなくなる、といった説明がなされる。ただしこれらの補完仮説に基づく凹面地球説の主張は、オッカムの剃刀の原理によれば棄却される。

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