¿Cómo medir la Tierra? Mire las duras operaciones de los antiguos hace dos mil años.

¿Cómo es el mundo en el que vivimos? Los antiguos tenían varias imaginaciones: los antiguos chinos creían que el cielo era redondo, la tierra era cuadrada y tenía un fin; los antiguos egipcios creían que la tierra era como un plato flotando en el océano; los antiguos indios imaginativos incluso pensaban que la tierra era como un plato flotando en el océano; La tierra se lleva a lomos de un elefante.

En el siglo VI a.C., el antiguo matemático y filósofo griego Pitágoras observó que al navegar hacia el horizonte, éste parecía hundirse. Propuso por primera vez en la historia la visión de que la Tierra es una esfera. Aunque era imposible dar una prueba rigurosa en las condiciones de la época, los antiguos eruditos griegos ya habían empezado a pensar en el "tamaño" de la Tierra.

¿Qué tamaño tiene la Tierra? Hoy en día podemos obtener respuestas rápidamente con una simple búsqueda. Pero para los antiguos de hace más de dos mil años, este problema no era nada sencillo. No puede dejar de mencionarse aquí a nuestro héroe de hoy: Eratóstenes, el gran científico de la antigua Grecia que fue el primero en medir con mayor precisión la circunferencia de la Tierra.

Eradoseus (194 a.C.) nació en Cirene, una colonia griega en el norte de África. Recibió una buena educación desde pequeño, tenía una amplia gama de intereses y era muy leído. Fue un famoso matemático, historiador y poeta de la antigua Grecia. También tuvo altos logros en astronomía y geografía.

En el año 240 a.C., bajo las órdenes de Ptolomeo III, el entonces faraón egipcio, Eratosthesia se convirtió en bibliotecaria e investigadora de la Biblioteca de Alejandría. Hizo pleno uso de los documentos de la biblioteca, integró conocimientos de astronomía, geografía y otros campos, y completó dos libros, "Corrección del tamaño de la Tierra" e "Introducción a la geografía". El primer libro registró el método para medir la circunferencia de la Tierra. El texto original ahora se ha perdido, pero a través de los relatos de eruditos posteriores, este gran experimento de hace 2.200 años básicamente puede restaurarse.

En resumen, el método de Eratóstenes consistía en elegir dos lugares en el mismo meridiano: Sene (en la actual Asuán) y Alejandría, y medir la distancia entre los dos lugares en verano. La longitud de la sombra en el solsticio. .

Thion se encuentra en una posición única. Hay un pozo profundo en el área y el sol puede brillar directamente en el fondo del pozo en el solsticio de verano. Este fenómeno existe desde hace mucho tiempo y ha atraído a muchos viajeros a venir a ver el espectáculo. Hoy sabemos esto porque Thain está exactamente en el trópico de Cáncer y el Sol está exactamente en el cenit en el solsticio de verano. En este momento, se puede considerar aproximadamente que la línea de extensión del sol pasa por el centro de la tierra.

Al mismo tiempo, eligió un obelisco alto en Alejandría como objeto de referencia, midió la longitud de la sombra del obelisco en el solsticio de verano y así calculó el ángulo entre el obelisco y los rayos del sol. es 7° 12′, lo que equivale a 1/50 del ángulo circunferencial de 360°. Supuso que la luz solar procedente de diferentes lugares de la Tierra era paralela. Según el principio de ángulos de dislocación interna iguales, el ángulo geocéntrico de Thain a Alejandría también es 7° 12'. La longitud del arco correspondiente a este ángulo, es decir, la distancia de Thain a Alejandría, debería ser equivalente a 1/50 de. la circunferencia de la Tierra.

Eradoseus luego buscó datos geodésicos y preguntó a los comerciantes locales, descubriendo que la distancia entre las dos ciudades era de 5.000 millas griegas (línea de visión). Multiplicar esta distancia por 50 muestra que la circunferencia de la Tierra es de 250.000 millas griegas.

La longitud concreta de una milla griega es controvertida: según la unidad de longitud ateniense, 1 milla griega son unos 185 metros, de los cuales la circunferencia de la Tierra se calcula en más de 46.000 kilómetros; la unidad de longitud egipcia, 1. El equivalente griego es 157,5 metros, por lo que la circunferencia de la Tierra es de unos 39.000 kilómetros.

Hoy hemos medido la circunferencia de la Tierra en aproximadamente 40.076 kilómetros. Si bien no sabemos qué unidades usó Eratóstenes, estamos seguros de que utilizó métodos de medición científicos para obtener resultados más precisos. Este es un gran logro destinado a pasar a la historia para siempre.

Además de medir la circunferencia de la Tierra, Eratosthesia también utilizó datos obtenidos durante un eclipse solar para medir la distancia entre el Sol y la Tierra en 804 millones de millas griegas y la distancia entre la Tierra y la Luna en 78. Miles de millas griegas. Si 1 milla griega es igual a los 185 metros actuales, 804 millones de millas griegas equivalen a 65438+487 millones de kilómetros (con una precisión del 2%), que está muy cerca de la distancia real entre el sol y la tierra (aproximadamente 65438+500 millones de kilómetros). Por lo tanto, la eratostesia fue probablemente la primera en medir con mayor precisión la distancia entre el Sol y la Tierra.

Lo que es aún más sorprendente es que Ptolomeo mencionó una vez en sus escritos que la inclinación del eje de la Tierra medida por Eratosthesia es 0/83 de 165438+180, que es 23° 51', que también es muy cerca de las mediciones actuales (alrededor de 23° 26'). Lamentablemente, la mayoría de las obras de Eratóstenes se han perdido. Queda por verificar si realmente midió la distancia entre el Sol y la Tierra y la inclinación del eje terrestre, y los métodos específicos que utilizó.

Además de la astronomía y la geografía, Eratosthesia también tuvo una importante aportación, es decir, creó un método para cribar números primos, conocido como el tamiz de Eratosthesia.

Los números primos, también conocidos como números primos, se refieren a los números que no son divisibles por otros números naturales excepto 1 y el número mismo, como 2, 3, 5, 7, etc. Los números que son divisibles por otros números naturales se llaman números compuestos, como 4, 6 y 8. El principio básico del método de tamizado de Eratoste es comenzar desde 2 y etiquetar todos los múltiplos de cada número primo como números compuestos, y los números restantes sin etiquetar como números primos. El tamiz de Eratóstenes es una de las formas más eficaces de enumerar todos los números primos pequeños, y a partir de él también se mejoró el algoritmo actual para encontrar números primos.

Eratóstenes impulsó el desarrollo de muchas disciplinas con su visión más allá de su época. En comparación con sus logros, tal vez valga la pena aprender de su espíritu de búsqueda de la ciencia.

No fue hasta principios del siglo XVI, cuando la flota de Magallanes navegó alrededor del mundo, que los humanos finalmente confirmaron que la Tierra es una esfera. En aquel momento, habían pasado más de 1.700 años desde que Eratosthesia midió la Tierra. Ha pasado el tiempo, pero el entusiasmo de la gente por explorar el mundo nunca se ha desvanecido. Hasta el día de hoy, esta pasión todavía conecta a personas de diferentes épocas que exploran los misterios de la ciencia.