希腊人是如何得知地球是圆的?
古希腊人数学、物理学和天文学发达,而且古希腊殖民城邦遍布南欧北非,通过观测和演绎,古希腊人知道地球是圆的。而且约公元前250年,古埃及人还测出的地球的大小,这也佐证了古代西方人对地球大致形状的正确认识。说句公道话,希腊人在掌握确凿证据之前就有人认为地球是圆的。早在公元前500年,哲学家和数学家毕达哥拉斯就被认为是第一个提出球形地球的人尽管他这么做是出于审美的考虑:他相信球体是最完美的形状。一个世纪后,哲学家柏拉图也提出了同样的观点,这使得这个观点更加流行。但是,亚里士多德是第一个证明地球是圆的希腊哲学家。当他在公元前350年写《论天》一书时他提出了几个地球呈球形的证据。首先,他指出,你可以在月食期间看到地球在月球上的影子,因为无论地球在哪里旋转,地球的影子总是圆的,所以你知道地球是圆的。
另一方面,星星在不同的位置取决于你在地球上的位置:在埃及有一些星星在600英里(1000公里)外的塞浦路斯看不到。他写道,这证明了“地球不仅是圆形的,而且是一个不大的球体:否则如此微小的位置变化的影响不会很快显现出来。”后来,另一位学者比亚里士多德做得更好:他不仅证明了地球是一个球体;他测量了它的周长。他只用了太阳和一根棍子。埃拉托色尼是他那个时代最杰出的学者之一,涉猎几乎所有的科学。在公元前240年他被任命为亚历山大图书馆的首席图书馆员,亚历山大图书馆是一个规模空前的全球参考中心,其规模在当时几乎是首屈一指的。埃拉托斯梯尼有许多雄心壮志,其中之一就是绘制一张世界地图,要做到这一点,他需要确定地球的大小。
他听说过塞恩城有一口井的故事,这口井有一个独特的特点。夏至正午,太阳直射在头顶,阳光照亮了井底,没有留下任何阴影。为了验证亚历山大是否也会发生同样的事情,埃拉托斯提尼在夏至正午时分把一根棍子竖在地上。太阳确实以7.2度的角度投下了阴影。埃拉托色尼意识到,他可以用这种测量方法做一些简单的计算,就可以很容易地找到地球的周长;他只需要知道Syene和Alexandria之间的距离。当时距离测量还很粗糙,但他雇佣了一些人,发现城市之间的距离约为5000视距。大约在800到900公里之间,这取决于学者们用的是哪种测量单位。
这样,他就可以快速地进行计算。由于太阳直射且与亚历山大港呈7.2度角,所以它们之间的距离应该是地球360度球体的7.2度。他还知道7.2度的冰块大约有500英里长。7.2比360等于500比25000,这就是他的答案。地球的直径为40,000公里。那么,埃拉托色尼是对的吗?虽然他的一些假设是错误的,他的距离是粗糙的,但他只差了大约100英里。今天,我们知道地球赤道的周长是240,075公里,如果你从一极到另一极测量的话,这个数字会少一点,对一个家伙和他的棍子来说还不错。