世界上第一個測量地球大小的人：埃拉託色尼

2023-03-24 21:09:21

眾所周知地球是略為扁平的球體，它的赤道半徑稍長些。現代科學技術已測得地球的平均半徑約為6370公裡。如果設想用通過地球中心的平面去切割地球的話，地球大圓的周長就約為40000公裡。其實，地球大圓的周長為40000公裡的數值，早在2300多年前，就有人已測算出來了。他就是古希臘偉大的數學家、地理學家埃拉託色尼（約公元前274～前194年），他的興趣是多方面的，不過他的成就則主要表現在地理學和天文學方面，曾擔任過亞歷山大博物館的館長。

埃拉託色尼也是世界上第一個測量地球大小的人。在當時他又是怎樣測定地球大小的呢？位於尼羅河畔的歇尼，在亞歷山大城正南800公裡處，並且恰好處在北回歸線上。因此，每年夏至正午時分，太陽便正好位於歇尼的天頂，陽光直射歇尼地區預測尼羅河水變化的水井的井底。此刻，在亞歷山大，埃拉託色尼利用一座高高的尖塔測得陽光的傾斜角為7.2°，這樣便可以進行如下的計算：設地球大圓的周長為x，便有x＝（800×360）÷7.2＝40000公裡。由此可知地球大圓的周長為40000公裡。

埃拉託色尼是首先使用「地理學」名稱的人，從此代替傳統的「地方志」，並寫成了三卷專著。書中描述了地球的形狀、大小和海陸分布。埃拉託色尼還用經緯網繪製地圖，最早把物理學的原理與數學方法相結合，創立了數理地理學。他還算出太陽與地球間距離為1.47億公裡，和實際距離1.49億公裡也驚人地相近。

埃拉託色尼的計算是超時代的，因為一直到16世紀，當麥哲倫完成了著名的環球航行之後，人們才確信我們生息著的大地是一個球體。

埃拉託色尼作為一位數學家，其最偉大的功績是創立了「篩法」理論。篩法是一種篩選素數的方法，它能從自然數中篩去合數而只留下素數。「篩法」的創立，迄今已有2300餘年了，但即使是在具有超凡計算能力的電子計算機時代，尋求素數的電腦程式仍然遵循著埃拉託色尼的篩法理論。

根據觀察月食和埃拉託西尼測定的地球半徑計算出月球到地球距離。然後通過觀察月相。他知道弦月（正好半個月亮）是太陽光從正側面照射月球。如果太陽在無限遠，那麼此時日-地-月的角度應該正好90°。而事實上據他們那時測定是89°。那麼這就是一個直角三角形，月亮那裡是直角（太陽光從正側面照射）。地球這裡是89°。已知地月距離。根據三角關係就可以算出地日這條斜邊的長度了。