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谁是第一个准确测量地球周长的人?

发表于 2022-1-8 11:15:38
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当古希腊哲学家毕达哥拉斯在公元前 500 年首次提出地球是圆的时,他的说法被认为不合理而被驳回。几十年后,希腊哲学家亚里士多德证明毕达哥拉斯是正确的,他通过观察地球上不同位置的天体得出地球是球形的结论。古代数学家和自称天文学家的人也试图证明亚里士多德是错误的,但最终同意地球确实是球形的。大约 2000 年前,在地球被证明是圆的很久之后,希腊博学家、诗人、天文学家、数学家、图书管理员和地理学家 Cyrene 的 Eratosthenes 试图确定地球的周长。

测量地球
埃拉托色尼被认为是地理学的发明者,特别是因为他开发了经纬线系统来绘制世界地图。他非常准确地计算了地球的倾斜度,但也错误地测量了地球和月球之间的距离。埃拉托色尼最著名的里程碑是他对地球周长的令人印象深刻的计算。在确定如何计算地球的大小时,埃拉托色尼意识到在夏至期间,Syene(现代埃及阿斯旺)的一口井,太阳照亮了底部的水,但没有照亮井壁,表明太阳直接在头顶。Syene 位于北纬 24°05',靠近北回归线,当太阳直接在头顶时,北回归线是最北的纬度。

方法
埃拉托色尼在夏至期间在亚历山大港放置了一根垂直杆,在塞内放置了另一根杆,并注意到亚历山大港的杆在中午投下了阴影,这意味着太阳不在杆的正上方,而是稍微偏南。在确定了两个城市之间的距离并考虑了地球的曲率后,埃拉托色尼确定了阴影与垂直极的角度为 7.12°,大约代表了圆周的五十分之一。两个城市之间的距离约为 5,000 stadia(500 英里),Eratosthenes 得出结论,如果圆周的五十分之一是 5,000 stadia,那么整个圆就是 250,000 stadia(25,000 英里)或 40,000 公里。大约 2,000 年后,现代设备计算出地球的周长在赤道为 24,901.461 英里和 24,859 英里。

错误和估计
埃拉托色尼正确地开发了一个计算地球周长的公式,但他的估计包含多个错误。例如,古希腊的测量长度单位“体育场”是基于希腊体育场的平均周长,但希腊的体育场馆长度为 607 英尺,而埃及的体育场馆为 517 英尺。埃拉托色尼还假设太阳与两座城市平行照耀,但两个地方的光线实际上都略微倾斜。然而,尽管有很多错误,Eratosthenes 的计算结果只差了 0.16%。

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