Пожалуй, открытия античных ученых впечатляют меня гораздо больше открытий ученых нынешних.
Как, не имея в руках никаких инструментов, не имея за спиной никакого "опыта предыдущих столетий", — только на основе собственных наблюдений и умозаключений, — доходить до вещей поистине глобальных?! Как совершать такие открытия?
Сегодня я расскажу об Эратосфене Киренском.
В математике он известен многими вещами, и, наверное, в первую очередь своим знаменитым решетом, решетом Эратосфена, — алгоритмом, позволяющим выбирать простые числа из натурального ряда, "просеивая" все остальные.
См. здесь
Но я расскажу о другом. Именно Эратосфену принадлежит открытие способа вычисления размеров Земли (и применение его на практике).
Это просто потрясает любое, даже самое богатое, воображение!
Измерение размеров Земли)))
Ну, во-первых, выходит, к третьему веку до н.э. ни для кого не составлял секрета тот факт, что Земля имеет форму шара. То есть у Эратосфена это уже само собой разумеется.
Для нахождения размеров Земного шара Эратосфену всё же понадобился один прибор. Называется он ска-фис (иногда просто: скафис). Речь о нем пойдет ниже.
С помощью этого прибора Эратосфен проделал измерения, позволившие вычислить размеры Земли. Измерения он производил в Александрии.
А ход его рассуждений был таков.
К югу от Александрии находился другой город— Сиена, (ныне Асуан).
Эратосфен знал, что Сиена обладает одной замечательной особенностью. В полдень в день летнего солнцестояния Солнце в нем находится в самом зените, предметы не отбрасывают тени, и отражение Солнца видно на дне даже очень глубоких колодцев. (Сиена лежит на Северном тропике).
Отсюда Эратосфен заключил, что солнечные лучи в Сиене в этот день падают под углом точно 90°. Кроме того, раз Сиена лежит строго к югу от Александрии, то они находятся на одном меридиане.
(Я смотрела как-то давно по карте — мне показалось, что не лежат... Но сколько воды с тех пор утекло...)))
Для измерения угла падения солнечных лучей в Александрии Эратосфен воспользовался скафисом — чашеобразными солнечными часами со штырьком и делениями внутри них.
Эратосфен и скафис
Установленные вертикально, эти солнечные часы по тени от штырька дают возможность измерить высоту Солнца над горизонтом.
В полдень дня летнего солнцестояния, когда Солнце над Сиеной поднялось настолько высоко, что все предметы перестали отбрасывать тени, т.е. ровно на 90°, Эратосфен измерил его высоту на городской площади Александрии. Высота Солнца в Александрии, по измерениям Эратосфена, оказалась равной 82° 48'.
Стало быть, разность углов падения солнечных лучей в Александрии и Сиене составляет
90° 00' - 82° 48' = 7° 12'.
Это составляет примерно 1/50 часть полного круга (360°).
Таким образом, расстояние от Александрии до Сиены примерно равно 1/50 длины меридиана (т.е. окружности Земного шара).
Если измерить расстояние между городами, задача оказывалась решенной.
Но в то время точно измерить такое расстояние, к сожалению, нельзя было никак!
Необходимые данные о расстоянии между городами пришлось взять из рассказов купцов, водивших торговые караваны из Александрии в Сиену.
Купцы говорили, что расстояние между ними составляет примерно 5000 греческих стадиев, и Эратосфен был вынужден воспользоваться этим значением.
Модель Эратосфена
Таким образом, получилось, что окружность Земли равна 5000 * 50 = 250 000 стадиям.
По некоторым источникам у Эратосфена получилось 252 000 стадий.
В любом случае этот результат просто поражает воображение!
Диаметр Земли, вычисленный Эратосфеном, оказался всего лишь на 80 км меньше, чем фактический полярный диаметр!
Все рисунки имеют копирайт))) (с) — Интернет