Палка, солнечный свет и разум: как Эратосфен измерил окружность Земли 2200 лет назад

В основе открытия лежит исследование Эратосфена Киренского, ученого, родившегося в 276 году до н. э. Согласно историческим данным, около 240 года до н. э. он вычислил окружность Земли с точностью 1-1,4 % от современного значения, пишет IFLScience.

У Фокус.Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Исследование Эратосфена началось в глубоком колодце в Сиене (современный Асуан, Египет). NASA объясняет, как все началось: "Люди спускались по круговым лестницам, чтобы попасть в колодец и набрать воды. На лестнице было очень темно, когда люди шли вниз. Но однажды в год (21 июня) солнечный свет в полдень светил до дна колодца. Эратосфен заметил, что его собственная тень была очень "короткой" в тот день, покрывая только его ноги, но не землю рядом".

"Эратосфен отправился в другой город в Египте — Александрию. В тот же день солнечный свет не достигал дна колодцев. И он заметил, что его тень была "длиннее".

Ученый обратил на это внимание и решил количественно оценить эту разницу. Для этого он измерил тень от стержня (гномона) в Александрии и зафиксировал угол 7°12' от перпендикуляра, а не полностью перпендикулярно от Солнца, как было в Асуане. Это было ключевым моментом: если солнечные лучи параллельны, изменение угла тени означает изменение кривизны Земли между двумя точками.

Американский астроном Карл Саган обобщил это рассуждение: "Учитывая наблюдаемую разницу в длине теней, расстояние между Александрией и Сиеной должно было составлять примерно семь градусов по поверхности Земли... Семь градусов — это примерно одна пятидесятая часть от 360 градусов, полной окружности Земли".

Чтобы измерить окружность Земли, Эратосфену оставалось узнать расстояние между колодцем в Асуане и палкой в Александрии. Однако в те времена было трудно получить точные измерения расстояния.

Для этого Эратосфен нанял бематистов, обученных измерителей расстояний, которые прошли маршрут равномерным шагом. Они вернулись с измерением 5000 стадий, которые составляют примерно 157,5 метров, исходя из одного из толкований древних единиц измерения.

"Эратосфен подсчитал, что измеренный ранее угол составляет 1/50 длины окружности, поэтому, зная, что расстояние составляет 5000 стадий, ученый предположил, что полная длина окружности Земли должна быть в 50 раз больше", — объясняет доктор Альфредо Карпинет.

Таким образом Эратосфен определил окружность Земли как 250 000 стадий, что по современным оценкам соответствует окружности от 38 624 км до 46 671 км. Современное значение экватора составляет 40 075 км, то есть, Эратосфен ошибся только на 1.4%.

Важно Секреты lüften: почему в Германии открывают окна даже посреди зимы

Достижения Эратосфена является свидетельством того, как древняя наука могла заложить основы современной геодезии. В то же время это исследование является свидетельством того, что для открытий не всегда нужны передовые технологии — достаточно лишь внимательного наблюдения и логики.

Также мы писали о древней гавани, которую обнаружили неподалеку от побережья Фетхие, Турция. Ученые обнаружили несколько затонувших кораблей, датируемых периодом от бронзового века до Османской империи.