Один из гениальнейших экспериментов – как Эратосфен узнал размер Земли

В 240 году до н. э. древнегреческому учёному Эратосфену удалось сделать то, что даже сегодня поражает своей точностью: он вычислил длину земной окружности, опираясь лишь на наблюдения за тенью и элементарные геометрические знания.

Об этом напоминает IFLScience.

Эратосфен, родившийся в 276 году до н. э., прославился как универсальный мыслитель — он занимался математикой, поэзией, географией и теорией музыки. Однако наиболее впечатляющим его достижением стали расчёты размеров Земли, которые ошибались менее чем на процент. Иногда его даже называют астрономом, хотя интерес к этой науке у него проявился лишь в рамках одного исследования.

К тому времени идея о шарообразности Земли уже была широко распространена среди учёных. Эратосфен также знал о необычном явлении в Сиене (современный Асуан): там существовал глубокий колодец, и в полдень в день летнего солнцестояния солнечный свет падал прямо на его дно. В этот момент человек практически не отбрасывал тени — освещёнными оставались только ступни.

NASA описывает, что сравнение явления в Сиене с наблюдениями в Александрии натолкнуло учёного на идею измерений. Перебравшись в Александрию в тот же день года, он заметил, что там тень от вертикального гномона была значительно длиннее. Измерив угол отклонения тени — примерно 7° 12' — он сопоставил его с нулевым значением в Сиене.

Американский астроном Карл Саган объяснял в «Космосе», что параллельность солнечных лучей позволяет определить кривизну Земли по разности длин теней. Угол в семь градусов составлял примерно одну пятидесятую часть полной окружности планеты.

Эратосфену оставалось узнать расстояние между двумя городами. Задача непростая для античности: путешествия на верблюдах не давали точных данных, поэтому он привлёк бематистов — профессионалов, умеющих проходить большие дистанции равномерным шагом. Их измерения дали около 5000 стадиев.

Астрофизик Альфредо Карпинети поясняет, что, умножив это расстояние на 50, Эратосфен получил около 250 000 стадиев — результат, отличающийся от реального значения всего на 1,4%. Точная длина использованного стадия неизвестна, поэтому диапазон его возможных оценок колеблется приблизительно от 38,6 до 46,7 тысячи километров. Современное значение — около 40 075 км по экватору.

Как подчёркивает издание, учёный сумел добиться впечатляющей точности, располагая лишь несколькими простыми инструментами, сравнениями теней и помощью людей, обученных одинаково мерить шаги.

Ранее "Курсор" сообщал о том, какой год был самым долгим в истории и как так получилось.