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这是2000多年前的一个傍晚,在地中海亚历山大的海滩上,走来了一群人,他们是亚历山大城图书馆馆长埃拉托色尼和他的学生们。
遥望着无边的大海,埃拉托色尼突然问道:“我们所处的这个世界是平的还是圆的?”“我认为是圆的。”一个学生答道,“您看远处驶来的帆船,我们首先看到的是船的桅杆,然后才是船身,看似平坦的海面实际上是弧形的。所以,早在一个世纪前,希腊的大学者亚里士多德就推测大地是球形的,叫地球。”
埃拉托色尼点点头,他望着学生们问道:“可是,还有许多人怀疑这一点,他们认为如果地球是圆的,那地球另一面的人不就要掉下去了吗?你们有没有兴趣和我一起测量出地球的周长?”
“地球这么大,许多地方我们都没法到达,环绕地球来进行测量太难了吧!”学生们纷纷议论。
“是啊,怎样才能测出地球的周长呢?” 埃拉托色尼终日苦思冥想。一天,他在一篇文献中看到,在尼罗河上游一个叫塞恩(今埃及阿斯旺)的地方,有一口圣井。每年的夏至这天(每年中北半球白昼最长的一天),正午的阳光可以直射到井底,在地面上的物体不会留下影子,太阳光和地面形成直角。而在自己所处的亚历山大城,地面上的直立物却有一段很短的影子,这说明此时阳光与地面形成的是夹角。
埃拉托色尼大受启发,他想,如果在塞恩和亚历山大分别设立两个点,并在同一时间测出地面与阳光的夹角,然后再测出两点之间的距离,不就可以计算出地球的周长吗?
第二年的夏至中午,埃拉托色尼测量出太阳光在亚历山大城内的柱影夹角是7.2度,而此时太阳光在塞恩的入射角是0度,那么从地心到塞恩和从地心到亚历山大两条直线之间的夹角也是7.2度,又测得两地距离约为5000希腊里。
埃拉托色尼开始进行计算:7.2度等于圆周360度的1/50,因此,两地间的距离5000希腊里就必定等于地球周长的1/50。那么,地球的周长约为5000×(360÷7.2)=250000希腊里。1希腊里相当于158.4米,这样埃拉托色尼测得的地球周长约为39600千米,这与实际地球周长40076千米相差无几,实在令人吃惊。这充分反映了埃拉托色尼的智慧,他也作为世界上第一个测得地球周长的人,被载入科学史册。
知识窗
埃拉托色尼(约公元前275年——约公元前194年)古希腊地理学家、数学家、天文学家。他博学多才,在天文、地理等方面颇有造诣,曾担任过亚历山大博物馆的馆长。在西方最早使用“地理学”一词,被称为“地理学之父”。他还绘制了当时世界上最完整的地图。在数学方面,他发现的求质数的方法——“埃拉托色尼筛法”至今仍在应用。
遥望着无边的大海,埃拉托色尼突然问道:“我们所处的这个世界是平的还是圆的?”“我认为是圆的。”一个学生答道,“您看远处驶来的帆船,我们首先看到的是船的桅杆,然后才是船身,看似平坦的海面实际上是弧形的。所以,早在一个世纪前,希腊的大学者亚里士多德就推测大地是球形的,叫地球。”
埃拉托色尼点点头,他望着学生们问道:“可是,还有许多人怀疑这一点,他们认为如果地球是圆的,那地球另一面的人不就要掉下去了吗?你们有没有兴趣和我一起测量出地球的周长?”
“地球这么大,许多地方我们都没法到达,环绕地球来进行测量太难了吧!”学生们纷纷议论。
“是啊,怎样才能测出地球的周长呢?” 埃拉托色尼终日苦思冥想。一天,他在一篇文献中看到,在尼罗河上游一个叫塞恩(今埃及阿斯旺)的地方,有一口圣井。每年的夏至这天(每年中北半球白昼最长的一天),正午的阳光可以直射到井底,在地面上的物体不会留下影子,太阳光和地面形成直角。而在自己所处的亚历山大城,地面上的直立物却有一段很短的影子,这说明此时阳光与地面形成的是夹角。
埃拉托色尼大受启发,他想,如果在塞恩和亚历山大分别设立两个点,并在同一时间测出地面与阳光的夹角,然后再测出两点之间的距离,不就可以计算出地球的周长吗?
第二年的夏至中午,埃拉托色尼测量出太阳光在亚历山大城内的柱影夹角是7.2度,而此时太阳光在塞恩的入射角是0度,那么从地心到塞恩和从地心到亚历山大两条直线之间的夹角也是7.2度,又测得两地距离约为5000希腊里。
埃拉托色尼开始进行计算:7.2度等于圆周360度的1/50,因此,两地间的距离5000希腊里就必定等于地球周长的1/50。那么,地球的周长约为5000×(360÷7.2)=250000希腊里。1希腊里相当于158.4米,这样埃拉托色尼测得的地球周长约为39600千米,这与实际地球周长40076千米相差无几,实在令人吃惊。这充分反映了埃拉托色尼的智慧,他也作为世界上第一个测得地球周长的人,被载入科学史册。
知识窗
埃拉托色尼(约公元前275年——约公元前194年)古希腊地理学家、数学家、天文学家。他博学多才,在天文、地理等方面颇有造诣,曾担任过亚历山大博物馆的馆长。在西方最早使用“地理学”一词,被称为“地理学之父”。他还绘制了当时世界上最完整的地图。在数学方面,他发现的求质数的方法——“埃拉托色尼筛法”至今仍在应用。