Nykyään maapallon ympärysmitta voidaan mitata mittalaitteilla ja satelliiteilla. Hän laski maan koon jättämättä kirjaston seiniä, jossa hän työskenteli.
Kuinka Eratosthenes mittasi maan ympärysmittaa?
Eratosthenes on kreikkalainen tutkija, joka asui Egyptin kaupungissa Alexandriassa vuosina 276 - 196 eKr. Hän työskenteli Alexandrian museossa. Osittain se oli museo, osittain tuon ajan tieteellinen keskus.
Museossa oli kasvitieteellinen puutarha, vivaario, tähtitieteellinen observatorio ja laboratoriot. Jotkut oppilaat pitivät tieteellisiä keskusteluja museon yleisössä, kun taas toiset ruokailivat ja keskustelivat trikliinissä (ts. Ruokasalissa).
Mielenkiintoinen fakta: Kreikkalainen tutkija Eratosthenes laski maan ympärysmitan yli 2000 vuotta sitten.
Eratosthenes vastasi Museyon-kirjastosta, joka säilytti noin 100 tuhatta kirjaa, jotka oli kirjoitettu papyruserullille (erään tyyppinen paperi, joka on valmistettu papyruskasvien kuiduista). Eratosthenes oli kiinnostunut kaikesta. Hän opiskeli filosofiaa, historiaa ja tiedettä, oli teatterikriitikko. Monet museonin kollegat pitivät häntä amatöörinä, toisin sanoen ihmisenä, joka kiinnostaa kaikkia, mutta ei tiedä mitään syvällisesti totuudessa.
Matkustajilta Eratosthenes kuuli epätavallisesta ilmiöstä, jonka he havaitsivat Sienassa, kaupungissa, joka sijaitsee Alexandrian eteläpuolella. Matkustajat kertoivat, että kesän ensimmäisen päivän keskipäivällä - vuoden pisin päivä - varjot kadonneet Sienaan.Tuolloin aurinko seisoi suoraan päänsä yläpuolella, ja sen säteet putosivat maahan tasaisen alas. Huolellisesti kurkistaen säiliön veteen, oli mahdollista harkita auringon heijastumista pohjassa.
Mielenkiintoinen fakta: Maan ympärysmitta on noin 40 000 kilometriä.
Eratosthenes matkusti Sienaan ja oli vakuuttunut siitä itse. Palattuaan Alexandriaan, hän huomasi, että vuoden pisin päivä keskipäivällä museonin seinät jatkoivat varjon heittämistä maahan. Tämän yksinkertaisen havainnon perusteella hän pystyi laskemaan maan ympärysmitan. Näin hän teki sen.
Ympyrälaskelmat
Eratosthenes tiesi, että valtavan etäisyyden päässä maasta aurinkoon, viimeksi mainitun säteily ulottuu sekä Sienaan että Alexandriaan samansuuntaisin sätein. Toisin sanoen, Alexandriassa maan päälle putoavat auringonsäteet ovat samanaikaisesti Sienassa maan päälle putovien säteiden kanssa. Jos maa olisi litteä, varjot häviäisivät siitä kaikkialla 21. kesäkuuta. Mutta koska hän perusteli, että maa on kaareva, sitten Aleksandriassa, 500 mailia Sienasta (1 maili vastaa 1,609 km) pohjoiseen, paikalliset seinät ja pylväät ovat kallistettu suhteessa Sienan muuriin ja pylväisiin meihin jonkin kulman suhteen.
Joten kesän ensimmäisen päivän keskipäivällä, Eratosthenes mittasi obeliskin heittämän varjon, joka ei ollut kaukana museosta. Tietäen obeliskin korkeuden, hän pystyi helposti laskemaan obeliskin yläosaa ja varjon päätä yhdistävän linjan pituuden. Tuloksena oli kuvitteellinen kolmio. Kun kolmio oli "hahmoteltu", se jatkoi, kulloinkin tuolloin tunnettujen geometrian sääntöjen avulla, kulmiensa laskemiseksi. Ja Eratosthenes laski heidät.Hän havaitsi, että obeliskin poikkeamakulma auringonsäteestä on hiukan yli 7 astetta.
Koska Sienan pystysuorat esineet eivät heittäneet varjoja, niiden ja auringonsäteen välinen kulma oli nolla astetta. Lyhyesti sanottuna ei ollut kulmaa. Tämä tarkoitti, että Alexandria oli 7 astetta erillään Sienasta maan ympärillä. Tämä kulma kaupunkien välillä on1/ 50 osa ympyrää. Jokainen ympyrä sisältää 360 astetta, maapallon ympyrä ei tässä mielessä ole poikkeus. Eratosthenes kertoi Sienan ja Aleksandrian välisen etäisyyden - 500 mailia - 50: llä ja saivat maapallon kehän arvon. Se osoittautui yhtä suureksi kuin 25 tuhat mailia. Nykyaikaiset tutkijat, jotka mittasivat maan ympärysmittaa korkealaatuisella tekniikalla, ovat löytäneet sen olevan 24 894 tuhat mailia. Eratosthenes osoittautui kuitenkin ensiluokkaiseksi tutkijaksi, ei amatööriksi.
Maanpinnan etäisyyksien määrittäminen
Tällä hetkellä on olemassa koko tiede - geodesia, joka käsittelee etäisyyksien määrittämistä maan pinnalla. Maanmittaajat käyttävät erityisiä instrumentteja kulmaetäisyyksien määrittämiseen. He tutkivat planeettamme painovoiman heilahteluja paljastaaksesi maan todellisen muodon. Satelliitteja käytetään kulmien laskemiseen. Tällainen satelliitti siirtyy kuvitteellisen kolmion yläosaan, sen kaksi muuta kulmaa on sijoitettu ennalta määrättyihin pisteisiin maan pinnalla.