影響世界的重要實驗:地球周長的測量

2020-12-04 萌大叔的科普與剪輯

在古代,沒有像現代條件那麼好的情況下如何測量出地球的周長呢。然而有個人他做到了,他就是古希臘的博學家埃拉託色尼。公元3世紀左右,他在一家圖書館工作,正因為他的工作之便,他學到了很多地理及數學知識,為他測量地球周長奠定了基礎。

善於觀察,從中找規律,這是一件很奇妙的事情。埃拉託色尼觀察到,每年當夏至日來臨時,太陽就達到一年當中的地球正上方,也就是天空的最高點時,賽依尼(亞斯文)的人們看到的太陽是在頭頂的正上方--旅行者講述了在賽依尼當地的深淵底部看到的太陽影子的樣子,但是即使在夏至日,亞歷山大城的太陽也不能達到頭頂正上方,而是位於天空的南側。埃拉託色尼猜測,這是地球圓形的緣故。所以,他在夏至日當天對太陽所處的位置和頭頂正上方的角度差進行了仔細的測量,最後算得一個圓的1/50,也就是7°12′的角度。簡單的幾何學引申讓埃拉託色尼認識到,假設賽依尼在亞歷山大城的南方,從亞歷山大城到伊賽尼的距離就是地球周長的1/50。

即使在埃拉託色尼的時代,從賽依尼到亞歷山大的距離也是眾所周知(用現代單位計算大概是800千米),古埃及的文獻記載顯示為5000個體育場。埃拉託色尼詢問了一個駝隊的領隊,走這段距離用了它們多長時間,以此來驗證這一記載。這讓他得到了每度為694個體育場的數據,約等於700個,再與360相乘就得到了地球的周長--252000個體育場。

那麼這一結果用現代單位表示是多少呢?我們要知道,古希臘的古埃及的體育有些不同之處,而作為古希臘人的埃拉託色尼很可能採用的是古希臘的標準,也就是一個體育場的周長對應的是185米,這樣得出的地球周長就是46620千米,與真實周長40076千米相比只大了16.3%。但是如果他採用的是古埃及的體育場標準的話,一個體育場的周長是157.5米,那麼得出的結果是39690千米,只是有一點點偏小。無論採用的是什麼標準,這一成就都是令人敬佩的。

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    如果哥倫布會測量地球周長地球,這個人類賴以生存的星球,我們對她的認識是曲折而漫長的。其中關於地球是圓的這一觀點就足以證明。然而早在1492年,哥倫布也曾率船隊進行環球航行,由於他相信了Toscanelli的地圖(地球周長為29,000公裡,這個值比正確地球周長少了約27%),把南美洲以為是印度。如果他知道更準確的地球周長的值,或者他自己實際測量了一下地球周長,他就可能是第一個完成環球航行的人。沒錯!環球航行第一人或許應該是我!
  • 他用一根棍子測量地球周長
    地球,是人類賴以生存的星球,對於它的形狀外貌,周長直徑,人們從來沒有停止過對這個「家」的探索。到了20世紀中,人類開始向太空發射衛星,幫助人們更為準確全面地去測量地球參數。這其中,在2000多年前有希臘一位數學家測量出來的地球周長居然與衛星高科技測量結果有著令人驚嘆的精確度。
  • 第一個測量地球周長的人是誰?
    埃拉託色尼,被西方地理學家推崇為「地理學之父」,除了他在測地學和地理學方面的傑出貢獻外,另一個重要原因是因為他第一個創用了西文「地理學」這個詞彙,並用它作為《地理學概論》的書名。埃拉託色尼,2000年前的一位偉人,第一個以實際理論測量出地球的周長的學者。
  • 「知道SET」第一個測量地球周長的人
    本集主題:第一個測量地球周長的人如果有人跟你說中世紀(約公元476年—公元1453年)的聰明人都以為地球是平的,你可千萬不要相信,2000年前的人們就知道事實並非如此。直至公元前三世紀,以亞里斯多德為代表的學者們才逐漸提出了地球是球體的觀點,這是對舊觀念的一次挑戰,顯然會帶來廣泛的影響,其中一大影響就是激發了學者們對於測量地球周長的興趣,而埃拉託色尼則是其中的代表之一。第一個測量地球周長的人:埃拉託色尼埃拉託色尼是最早的博學家之一。
  • 誰最早測量了地球的周長
    我們都知道地球是一個橢圓形的不規則的扁平球體,地球的赤道周長是4萬千米左右。 那麼,究竟什麼時候,人類測量出了地球的大小,是在第一次工業革命?大航海時代?日心說時代?
  • 2200年前是如何精確測定地球周長的
    為了方便計算,他選擇塞恩水井和亞歷山大燈塔進行測量。他知道兩點的距離約為5000希臘裡,又根據亞歷山大燈塔高度與影長算出地心夾角約為7度12分。7度12分為圓周角360度的1/50,也就是說5000希臘裡是地球周長的1/50,所以地球周長約為25萬希臘裡。
  • 2300多年前的古人是怎麼測量地球周長的?
    如今我們知道,地球是一個呈兩極稍扁赤道略鼓的不規則的橢圓球體,地球赤道周長大約為40076千米。圖片來源於網絡在距今2300多年以前的人們,即沒有我們現代發達的科學理論,也沒有高端精密的測量輔助設備,卻能利用一根簡單的木棍來測量出地球的周長,而且誤差大概僅為0.25%左右,聽起來是不是很不可思議?是怎麼做到的呢?
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    7度12分為圓周角360度的1/50,也就是說5000希臘裡是地球周長的1/50,所以地球周長約為25萬希臘裡。考慮測地工具和測地方法等因素影響,同時為符合數學上的圓周為60等分制,埃氏將計算結果精確到25.2萬希臘裡,以便能夠被360整除。 經過考證,當時的1希臘裡約為今天的157.5米,25.2萬希臘裡約為39690千米。
  • 誰是第一個測量地球周長的人?
    38400公裡,他成了第一個測算地球周長的人。,對地球的周長又進行了測量,結果讓他們大吃一驚:與2300年前埃拉託色斯的結果相差無幾:赤道圓周40076公裡,子午線圓周40004公裡。用800千米乘以360度,再除以7.5度,就得到了地球的周長38400千米,只比現在的數據差200千米左右。
  • 2200年前如何測定地球周長
    他有很多成就,其中最被人熟悉的是,他第一個精確測定了地球周長。2200多年前,他是如何測定地球周長的?當我們問出這個問題時,其實就預設了三個條件:地球是球體、球體有周長、周長可計算。現代的我們覺得理所當然,然而回到當時,這三個條件已知嗎?
  • 趣味科普:古人如何測量地球周長
    在20世紀中葉,人們開始將衛星發射到太空,可以幫助我們確定地球的周長為40030千米。
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    媽咪說:知識就是力量我們小的時候都想過這樣一個問題,就是地球究竟有多大呢?當然我們現在隨便上網一查就很容易知道答案了,不過對於遙遠的古人來說,這個問題可不那麼簡單。但是聰明的古希臘人早在公元前就已經知道大概的答案了,這就是咱們今天要說的,最美物理實驗第七名——埃拉託斯特尼的測量地球周長實驗。埃拉託斯特尼咱們在素數的專輯中曾經介紹過,他發明了一種尋找素數的方法叫做篩法,並且現在人們尋找素數所使用的方法就是通過埃拉託斯特尼的篩法改良而來的,但是這位的貢獻遠遠不止於此,他還是有據可考的最早丈量地球的人。而且,各位,這位可是名副其實的掃地僧。聽媽咪叔慢慢道來。
  • 影響世界的重要試驗:測量地球的磁場
    他在醫學領域的研究並不出色,而對科學界最大貢獻是對地球磁場的研究。他於1600年出版了《磁石論》,這是物理學史上第一部系統闡述磁學的科學專著。伽利略稱它「偉大到令人妒忌的程度」。吉爾伯特針對地球磁場做了一些很重要的研究。當時所在的年代,很多資本家多探索世界,環球旅行非常感興趣,而磁羅盤成了非常重要的工具,儘管沒有人知道它的工作原理是什麼。
  • 谷歌地球測量不規則圖形的周長和面積
    Google 地球是一個獨特的地理映射和標記程序,它使用合成圖像來形成全面的交互式地球地圖。通過多個衛星和航空圖像拼接在一起,該應用程式提供了一種多功能的工具,可以了節氣候,發現未知的地理和生態特徵並記錄我們的歷史。
  • 二千多年前,古埃及科學家靠步行就測出了地球周長
    我們今天都知道,地球是圓的,地球繞著太陽轉,可這並非一個容易得出的結論,試想一個沒有任何基礎教育,沒有任何觀測設備的人,如何能夠知道地球是圓的?早在2500多年前,畢達哥拉斯因為相信球體是最完美的形狀,因而提出地圓說。之後,亞里斯多德通過肉眼觀察月食表面地球的陰影,得出地球是圓形的這個結論結論。
  • 2000多年前,他就測出了地球的周長!
    人類最早知道地球的大小是在什麼時候?500年前,1000年前?是大航海時代,還是日心說理論創立後?比那個還要早!2000多年前,一位古希臘地理學家就測量出地球的周長,且精確程度令人驚嘆,比中國的僧一行早了近一千年。他的名字叫埃拉託斯特尼。
  • 為什麼埃拉託色尼能計算出地球周長?
    2000多年前,古希臘的埃拉託色尼(約公元前275一前194年)用簡單的測量工具計算出了地球的周長。根據地球是圓球和陽光直線傳播這兩個前提,從假想的地心向塞恩城和亞歷山大城引兩條直線所形成的夾角,再根據兩地之間的距離,便能計算出地球的圓周長。埃拉託色尼按照相似三角形的關係,測出夾角約為7°,是地球圓周角(360°)的1/50,由此推算出地球周長約為4萬千米,這一結果與實際地球周長(40076千米)相差無幾。他還算出太陽與地球間的距離為1.47億千米,結果和實際距離1.49億千米也驚人地相近。
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    2000多年前,一位希臘天才測出地球周長地球的半徑測量可不是那麼容易的,也並非一朝一夕測量出來的,在20世紀中期,人類向太空發射了衛星,衛星在經過常年的跟蹤後,才精準測量出了地球的周長為40030公裡,另外還有其他各種數據,但今天要說的其實發生在2000多年前,一個古希臘人計算地球周長的方法,值得一提的是,他僅僅用了一根棍子,通過他神奇的大腦,就輕鬆計算出了地球的周長,而且得出的結果和如今的衛星測出來的結果幾乎一模一樣