公元前300年,古希腊一个叫埃拉托色尼的哲学家,用他最原始的测算方法,得出了地球的周长38400公里,他成了第一个测算地球周长的人。
埃拉托色尼
此后,很多大科学家抱着怀疑的心态,用当时最先进的测量技术,对地球的周长又进行了测量,结果让他们大吃一惊:与2300年前埃拉托色斯的结果相差无几:赤道圆周40076公里,子午线圆周40004公里。
子午线圆周
那么埃拉托色斯是怎么做到呢。其实他的计算方法很简单,完全是几何学的推导。他首先假定地球是一个球体,地球上不同的地方,太阳光线与地平面的夹角是不同的。他通过观测得知,6月21日这天正午,太阳正好位于亚历山大城天空离天顶(头顶正上方)7.5度处,而此时在亚历山大城以南800千米的塞安城,太阳却正好位于天顶。这表明,在塞安城到亚历山大城 800千米的距离上地面弯曲了7.5度。用800千米乘以360度,再除以7.5度,就得到了地球的周长38400千米,只比现在的数据差200千米左右。
埃拉托色斯几何学
当时,埃拉托色尼在古埃及尼罗河偏上游一个叫阿斯旺(塞安城)的地方游学。埃拉托色尼在春分时节,在阿斯旺立一个标杆,同时派他的同事在尼罗河下游,埃及北部亚历山大城设一个标杆,同时测量日影长度。由于阿斯旺贴近赤道,而亚历山大城远离赤道,这两个测量日影线在正午时分的日影长度不同,把这个日影长度差计算出来,然后进行精确的数学计算。
阿斯旺(塞安城)
当然,埃拉托色尼能够想到这样方法简单,是他丰富扎实的知识积累。埃拉托色尼约公元前276年出生于北非,曾在雅典求学。他涉猎广泛,对地理、天文、数学、历史、哲学等都有研究,也都有建树,人们称为“五项全能”。
据说埃拉托色尼晚年由于患眼病,导致双目失明,他无法忍受不能读书的痛苦,竟然绝食而死,时已年逾八旬。
埃拉托色尼晚年双目失明
到500多年后的公元二世纪,一个叫托勒密的天文学家,提出了自己的宇宙结构学说,即"地心说"。并根据自己的理论又对地球周长进行了测算。结果为18000希腊里。一个希腊里相当于0.1517公里,也就是地球圆周为2730公里。托勒密的这个结果让许多人兴奋不已,因为,这说明欧洲离印度很近,离让人魂牵梦绕的中国也不会很远。
据说,哥伦布就是用托勒密的结果,成功说服了伊莎贝拉女王,得到了资助,才误打误撞,发现了新大陆。
托勒密