埃拉托斯泰尼斯测量地球周长的办法
言归正传,埃拉托斯泰尼斯测量地球周长的办法其实很简单,我们知道地球是一个近圆形,因此可以假设它是一个圆,那么当我们知道了圆表面两点之间的弧形距离,然后计算出这两点之间连接圆心互成的扇形角度,就可以大概算出圆的周长。要测量两地之间的距离并不难,但是扇形角度要怎么测呢?
埃拉托斯提尼利用的方法很简单,我们知道古代都有用阴影来计算时间长短的方法,在地上插一根棍子,随着太阳的东升西落,太阳的照射在棍子上投下的阴影也会随之变化,这个东西叫日晷。埃拉托斯提尼也正是如此,不过他不是用这个方法测量时间,而是用来测量角度。
埃拉托斯提尼听说在亚历山大市南部的城市Syene,夏至中午中午没有垂直阴影,那个地方的太阳正对着头顶,他想知道亚历山大是否也是如此。于是,在6月21日,他直接在地上插了一根棍子,等着看中午是否会投下阴影。结果发现还真有,并且他还测出阴影的角度大约是7度。
埃拉托斯提尼想:太阳光在一天中的同一时间以相同的角度入射,亚历山大的一根棍子正在投下阴影,而塞恩的一根棍子没有,那就意味着地球表面是弯曲的。这不仅证实了前人的理论,同时还能测出地球的周长。顺带提一句,球形地球的概念在公元前500年左右由毕达哥拉斯提出,几个世纪后被亚里士多德证实。如果地球真的是一个球体,埃拉托斯提尼斯可以用他的观测来估计整个星球的周长。
由于亚历山大和塞恩的阴影长度相差7度,这意味着这两座城市在地球360度的表面上相距7度。埃拉托斯提尼雇了一个人测量两座城市之间的距离,得知两座城市相距大约800公里。然后他可以用简单的比例计算出地球的周长——7.2度是360度的1/50,所以800乘以50等于40000公里。就这样,2200年前,一个人用一根棍子和他的大脑发现了我们整个星球的周长。由于地球并不是正圆,因此计算出来的周长难免存在误差,尽管这个周长仍然存在不小的误差,但是它对科学史上的意义却是无法替代的!
埃拉托斯提尼是科学年代学的奠基人,他致力于修改征服特洛伊后主要文学和正治事件的日期,在数论中,他介绍了一种有效的识别素数的方法——埃拉托斯提尼筛。
他在许多领域都有巨大的成就,根据《苏达》中的一条记载,他的批评者对他嗤之以鼻,称他为贝塔(希腊字母表的第二个字母),因为他在所有的努力中总是排在第二位。尽管如此,他的信徒们以奥林匹亚人的名字给他起了个绰号,称他五项全能,因为他已经证明了自己是精通各个领域的知识。
大约100年后,罗德岛的波西多纽斯根据对恒星的观测,以不同的方式进行了新的计算,也得到了同样正确的答案。
顺带科普一下天体的半径数据:地球=6371km,月球=1738km,太阳=695700km。 2/2 首页 上一页 1 2 |