Σήμερα, η περιφέρεια της Γης μπορεί να μετρηθεί χρησιμοποιώντας εξοπλισμό μέτρησης και δορυφόρους. Υπολόγισε το μέγεθος της Γης χωρίς να εγκαταλείψει τα τείχη της βιβλιοθήκης όπου εργάστηκε.
Πώς μέτρησε ο Ερατοσθένης την περιφέρεια της γης;
Ο Ερατοσθένης είναι Έλληνας λόγιος που έζησε στην αιγυπτιακή πόλη της Αλεξάνδρειας από το 276 έως το 196 π.Χ. Εργάστηκε στο Μουσείο Αλεξάνδρειας. Εν μέρει ήταν μουσείο, εν μέρει επιστημονικό κέντρο της εποχής.
Το μουσείο είχε έναν βοτανικό κήπο, ένα ζωολογικό κήπο, ένα αστρονομικό παρατηρητήριο και εργαστήρια. Μερικοί μελετητές πραγματοποίησαν επιστημονικές συζητήσεις στο κοινό του μουσείου, ενώ άλλοι γευματίστηκαν και μίλησαν στο τρικλίνιο (δηλαδή στην τραπεζαρία).
Ενδιαφέρον γεγονός: Ο Έλληνας επιστήμονας Ερατοσθένης υπολόγισε την περιφέρεια της Γης πριν από 2000 χρόνια.
Ο Ερατοσθένης ήταν υπεύθυνος για τη βιβλιοθήκη του Μουσείου, η οποία κράτησε περίπου 100 χιλιάδες βιβλία γραμμένα σε παπύρους (ένα είδος χαρτιού φτιαγμένο από τις ίνες του φυτού πάπυρου). Ο Ερατοσθένης ενδιαφερόταν για τα πάντα. Σπούδασε φιλοσοφία, ιστορία και επιστήμη, ήταν κριτικός θεάτρου. Πολλοί συνάδελφοι του μουσείου τον θεωρούσαν ερασιτέχνη, δηλαδή, ένα άτομο που ενδιαφέρεται για όλους, αλλά δεν γνωρίζει τίποτα βαθιά στην αλήθεια.
Από ταξιδιώτες που ταξιδεύουν, ο Ερατοσθένης άκουσε το ασυνήθιστο φαινόμενο που παρατήρησαν στη Σιένα, μια πόλη που βρίσκεται νότια της Αλεξάνδρειας. Οι ταξιδιώτες είπαν ότι το μεσημέρι την πρώτη μέρα του καλοκαιριού - τη μεγαλύτερη μέρα του χρόνου - οι σκιές εξαφανίστηκαν στη Σιένα.Ο ήλιος εκείνη τη στιγμή στάθηκε ακριβώς πάνω από το κεφάλι του, οι ακτίνες του πέφτουν στο έδαφος από κάτω. Κοιτώντας προσεκτικά στο νερό της δεξαμενής, ήταν δυνατό να εξετάσουμε την αντανάκλαση του Ήλιου στο κάτω μέρος.
Ενδιαφέρον γεγονός: Η περιφέρεια της Γης είναι περίπου 40.000 χιλιόμετρα.
Ο Ερατοσθένης ταξίδεψε στη Σιένα και ήταν πεπεισμένος για αυτό. Επιστρέφοντας στην Αλεξάνδρεια, διαπίστωσε ότι τη μεγαλύτερη μέρα του χρόνου το μεσημέρι, τα τείχη του μουσειού συνέχισαν να σκιάζουν στο έδαφος. Με βάση αυτήν την απλή παρατήρηση, μπόρεσε να υπολογίσει την περιφέρεια της Γης. Έτσι το έκανε.
Υπολογισμοί κύκλου
Ο Ερατοσθένης γνώριζε ότι λόγω της τεράστιας απόστασης από τη Γη προς τον Ήλιο, οι ακτίνες του τελευταίου φτάνουν τόσο στη Σιένα όσο και στην Αλεξάνδρεια σε παράλληλες ακτίνες. Δηλαδή, οι ακτίνες του Ήλιου που πέφτουν στη γη στην Αλεξάνδρεια είναι παράλληλες με τις ακτίνες που πέφτουν στη γη στη Σιένα ταυτόχρονα. Αν η Γη ήταν επίπεδη, τότε οι σκιές θα εξαφανίζονταν παντού στις 21 Ιουνίου. Επειδή, όμως, αιτιολόγησε, η Γη είναι καμπύλη, τότε στην Αλεξάνδρεια, 500 μίλια από τη Σιένα (1 μίλι ισούται με 1,609 χιλιόμετρα) προς τα βόρεια, τα τοπικά τείχη και οι κολώνες έχουν κλίση σε σχέση με τα τείχη και τις στήλες της Σιένα σε κάποια γωνία.
Έτσι, το μεσημέρι την πρώτη μέρα του καλοκαιριού, ο Ερατοσθένης μέτρησε τη σκιά που έπαιξε ο οβελίσκος, η οποία δεν ήταν μακριά από το μούσι. Γνωρίζοντας το ύψος του οβελίσκου, μπόρεσε να υπολογίσει εύκολα το μήκος της γραμμής που συνδέει την κορυφή του οβελίσκου και το τέλος της σκιάς. Το αποτέλεσμα ήταν ένα φανταστικό τρίγωνο. Μετά το "περίγραμμα" του τριγώνου, παρέμεινε, χρησιμοποιώντας τους κανόνες γεωμετρίας που ήταν γνωστοί τότε, για να υπολογίσει τις γωνίες του. Και ο Ερατοσθένης τους υπολόγισε.Διαπίστωσε ότι η γωνία απόκλισης του οβελίσκου από την ακτίνα του ήλιου είναι λίγο περισσότερο από 7 μοίρες.
Δεδομένου ότι κάθετα αντικείμενα στη Σιένα δεν έριξαν σκιές, η γωνία μεταξύ τους και της ηλιαχτίδας ήταν μηδέν μοίρες. Εν ολίγοις, δεν υπήρχε γωνία. Αυτό σήμαινε ότι η Αλεξάνδρεια ήταν 7 μοίρες μακριά από τη Σιένα στην περιφέρεια της γης. Αυτή η γωνία μεταξύ των πόλεων είναι1/ 50 μέρος του κύκλου. Κάθε κύκλος περιέχει 360 μοίρες, με αυτόν τον τρόπο ο κύκλος της γης δεν αποτελεί εξαίρεση. Ο Ερατοσθένης πολλαπλασίασε την απόσταση μεταξύ Σιένα και Αλεξάνδρειας - 500 μίλια - με 50 και πήρε την τιμή της περιφέρειας της Γης. Αποδείχθηκε ίσο με 25 χιλιάδες μίλια. Σύγχρονοι επιστήμονες που μέτρησαν την περιφέρεια της Γης χρησιμοποιώντας τεχνολογία υψηλής ποιότητας το βρήκαν ίσο με 24.894 χιλιάδες μίλια. Ωστόσο, ο Ερατοσθένης αποδείχθηκε πρώτος επιστήμονας και όχι ερασιτέχνης.
Προσδιορισμός αποστάσεων στην επιφάνεια της γης
Επί του παρόντος, υπάρχει μια ολόκληρη επιστήμη - γεωδαισία, η οποία ασχολείται με τον προσδιορισμό των αποστάσεων στην επιφάνεια της γης. Οι επιθεωρητές χρησιμοποιούν ειδικά όργανα για τον προσδιορισμό των γωνιακών αποστάσεων. Μελετούν τις διακυμάνσεις της βαρύτητας στον πλανήτη μας για να αποκαλύψουν το πραγματικό σχήμα της Γης. Οι δορυφόροι χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό των γωνιών. Ένας τέτοιος δορυφόρος κινείται στην κορυφή ενός φανταστικού τριγώνου, οι άλλες δύο γωνίες του τοποθετούνται σε προκαθορισμένα σημεία στην επιφάνεια της γης.