Eratosthenes (276-195 v. Chr.) war ein altgriechischer alexandrinischer Gelehrter, der aus Cyrene stammte und in vielen Bereichen wie Philosophie, Mathematik, Astronomie und Geschichte unterschieden wurde. In der Geographie erwies er sich jedoch als geschickter, da er einer der größten aller alten Geographen war. Eratosthenes wurde auch als Beta bekannt: seine Gelehrsamkeit in vielen Disziplinen war bemerkenswert, aber er oft an zweiter Stelle in allen von ihnen., Es scheint, dass dieser Spitzname von denen gewählt wurde, die ihn nicht mochten, da Eratosthenes schließlich bewies, dass er seinen Zeitgenossen in mehreren wichtigen Lernbereichen einen Schritt voraus war.

Er war mit Archimedes befreundet und die beiden tauschten sich aus und erweiterten sich gegenseitig das Wissen. Tatsächlich erklärte eine der überlebenden Arbeiten von Archimedes, Die Methode, Eratosthenes, wie mechanische Experimente das Verständnis der Geometrie unterstützen können, und diese Arbeit half auch, experimentelle Methoden in Eratosthenes zu fördern., Wir können hier auch den Unterschied in der Herangehensweise zwischen alter und moderner Wissenschaft sehen. Die antike Wissenschaft verwendete Experimente, um das theoretische Verständnis zu unterstützen, während die moderne Wissenschaft die Theorie verwendet, um praktische Ergebnisse zu erzielen.

Historischer Kontext

Um die Zeit Eratosthenes blühten die griechischen Städte Ägyptens und des Ostens sowohl materiell als auch kulturell und die meisten von ihnen waren auf ihrem Höhepunkt., Griechisch war fest als gemeinsame Sprache etabliert, ebenso wie die kulturelle Einheit entlang des größten Teils des Mittelmeers, insbesondere im östlichen Mittelmeerraum. Jeder gebildete Mensch war mit Griechisch vertraut und wurde häufig als Medium in Diplomatie, Literatur und Wissenschaft verwendet, daher konnte ein auf Griechisch geschriebenes Buch nicht nur von griechischen Muttersprachlern, sondern auch von praktisch jedem gebildeten Nichtgriechen in Ägypten und sogar im Nahen Osten verstanden werden.

Aufgrund eines sehr großen griechisch sprechenden Publikums schrieben Tausende von Schriftstellern Hunderttausende von Büchern und ihre Zahl stieg in die Höhe. Daher wurden Bibliotheken, die in der Vergangenheit in Ägypten und Mesopotamien hauptsächlich als Luxus existierten, bald zu einer Notwendigkeit. Ptolemäus I., etwa 290 v. Chr., gründete das Museum und, als Teil des Museums, Die berühmte Bibliothek von Alexandria, die das Museum in Bedeutung und Interesse überschattete und sich in ein wichtiges Zentrum für Wissenschaft und Forschung verwandelte.,

Bücher wurden als so wichtig angesehen, dass Ptolemäus III befahl, dass jedes nach Alexandria gebrachte Buch in der Bibliothek hinterlegt werden sollte Der Besitzer des Buches sollte eine Kopie davon erhalten, während die Bibliothek das Original aufbewahrte. Regierungsbeamte inspizierten jedes Schiff, das nach Alexandria kam, auf der Suche nach Büchern. Er lieh sich auch viele wichtige Manuskripte aus Athen und gab den Athenern eine große Kaution für ihre Rückkehr., Er schickte schließlich Kopien nach Athen zurück, Die Bibliothek behielt die Originale bei und er sagte den Athenern, sie könnten das Geld als Geldstrafe behalten. Dieser Ehrgeiz für alte Bücher wurde so intensiv, dass sich die Kunst, neue Manuskripte zu färben und zu verderben, um sie als Antiquitäten an Sammler von Erstausgaben zu verkaufen, als riskante, aber sehr profitable Aktivität herausstellte.

Eratosthenes ‚ Werke

Seine zahlreichen Arbeiten umfassten verschiedene Themen. Chronographia versuchte, die Daten der wichtigsten Ereignisse in der Geschichte des Mittelmeers genau zu bestimmen., In dieser Arbeit berechnete er das Datum der Belagerung von Troja um 1184 v. Chr. auf der Grundlage traditioneller Chronologien des Geographenhistorikers Hecateus. In Geographica stellte er viele Berichte von verschiedenen Reisenden und Entdeckern zusammen, um die physikalischen Merkmale jeder Region zu beschreiben, und erklärte sie auch durch die Wirkung von Naturphänomenen wie Wasser, Feuer, Erdbeben und Vulkanausbrüchen., Diese Arbeit umfasste die Berichte einiger der prominentesten Entdecker im antiken Griechenland, darunter Pytheas von Massalia,der um Schottland nach Norwegen und möglicherweise zum Polarkreis um 320 v. Chr. Aber es war sein Essay Über die Messung der Erde, der seinen Beta-Spitznamen in Frage stellte und eindeutig bewies, dass Eratosthenes die Nummer eins war, wenn es darum ging, Theorie mit Experimenten zu kombinieren, um die damals genauesten Ergebnisse zu erzielen.

Messung der Erde

Im Alter von vierzig Jahren wurde das vielfältige Wissen von Eratosthenes so hoch angesehen, dass Ptolemäus III. ihm die Rolle des Direktors der Alexandrinischen Bibliothek anbot, eine der wichtigsten Positionen, zu denen auch die Verpflichtung gehörte, den Kronprinzen zu unterrichten., Es war wahrscheinlich hier, wo er las, dass in Syene (modernes Assuan, Ägypten), einer Stadt südlich von Alexandria, während der Sommersonnenwende (21. Tiefbrunnen, die zu jeder anderen Jahreszeit im Schatten bleiben würden, würden die Sonne direkt in sie scheinen lassen. Er bemerkte, dass Objekte in Alexandria im selben Moment eindeutig einen Schatten werfen würden., Dieser Bericht wurde sicherlich von vielen anderen gelesen, aber niemand schien zu glauben, dass er eine besondere Bedeutung hatte. Eratosthenes, so unmöglich es auch klingen mag, sah in diesem Bericht eine Gelegenheit, den Umfang der Erde zu berechnen. Es fiel ihm ein, dass er dies tun konnte, indem er die Länge des Schattens der Sonne in Alexandria zu der Zeit maß, als es in Syene keinen Schatten gab. Juni mittags maß er den Schatten eines Obelisken in Alexandria und berechnete mit einfacher Geometrie, dass die Sonne 7° 14′ von oben war.,

Weil die Erdoberfläche gekrümmt ist, würde es in Syene gleichzeitig keinen Schatten und in Alexandria einen klaren Schatten geben. Je größer die Krümmung ist, desto größer ist der Unterschied in der Länge der Schatten. Die Sonne ist so weit von uns entfernt, dass ihre Strahlen parallel sind, wenn sie die Erde erreichen: Objekte in verschiedenen Winkeln zu den Sonnenstrahlen werfen Schatten unterschiedlicher Länge., Eratosthenes kam aufgrund der beobachteten Unterschiede in den Längen der Schatten zu dem Schluss, dass der Abstand zwischen Alexandria und Syene 7° 14′ entlang der Erdoberfläche betragen musste. Mit anderen Worten, wenn wir uns vorstellen würden, dass sich ein Obelisk in Alexandria und ein anderer Obelisk in Syene bis zum Erdmittelpunkt erstrecken würden, würden sie sich dort in einem Winkel von 7° 14’schneiden. Da ein Vollkreis 360° hat, ist 7° 14 ‚ ungefähr ein Fünfzigstel des Gesamtumfangs. So betrug der Gesamtumfang der Erde das Fünfzigfache der Entfernung von Alexandria nach Syene.,

Der nächste Schritt bestand dann darin, den Abstand zwischen Alexandria und Syene herauszufinden. Es gibt verschiedene Versionen, wie Eratosthenes dieses Ziel erreicht hat. Einige sagen, dass Reiseberichte darauf hindeuteten, dass Kamele 50 Tage brauchten, um die Reise von Alexandria nach Syene abzudecken, und dass ein Kamel 100 Stadien pro Tag bereiste. Andere sagen, dass Eratosthenes einen Mann angeheuert hat, um von Alexandria nach Syene zu gehen und die Schritte zu zählen, die benötigt werden, um die Reise abzuschließen. Was wir sicher wissen, ist, dass er die Entfernung auf 5.000 Stadien geschätzt hat., Wir wissen nicht genau über die Umwandlung von Stadien in moderne Maßnahmen, aber der allgemeine Konsens ist, dass 5.000 Stadien rund 800 Kilometer betragen würden. Eratosthenes berechnete daher den Gesamtumfang der Erde auf 40.000 Kilometer (250.000 Stadien).

Eratosthenes ‚ Berechnung war ein wenig aus, aber die Genauigkeit seiner Figur für den Umfang der Erde würde nicht bis in die Neuzeit gleichgesetzt werden., Seine Methode war aus theoretischer Sicht gültig, seine Winkelmessungen waren sehr genau, aber es war seine Entfernungsmessung, der Präzision fehlte. Wenn er eine genaue Zahl für die Entfernung zwischen Alexandria und Syene gehabt hätte, wäre seine Schlussfolgerung fast die gleiche gewesen wie unsere modernen Schätzungen.,

Kartierung der Erde

Eratosthenes kam auch eine Technik für die Erfassung der Erdoberfläche. Er trennte die ihm bekannte Welt in eine nördliche und südliche Teilung, indem er eine Ost–West-Linie parallel zum Äquator durch die Insel Rhodos führte und das Mittelmeer halbierte. Er fügte eine zweite Nord–Süd-Linie im rechten Winkel hinzu, die durch Alexandria führte., Eratosthenes zeichnete zusätzliche Ost-West – und Nord–Süd-Linien auf seine Karte, aber anstatt diese Linien in regelmäßigen Abständen hinzuzufügen, zog er sie durch berühmte Orte: Meroë (die Hauptstadt der alten äthiopischen Könige), die Säulen des Herkules, Sizilien, der Euphrat, die Mündung des Indus und die Spitze der indischen Halbinsel.

Das Ergebnis war ein unregelmäßiges Netzwerk, das der menschlichen Bequemlichkeit diente. Um Anweisungen zu geben, wäre ein regelmäßiges Netzwerk nützlicher gewesen, sicherlich war sich Eratosthenes dessen bewusst., Aber leider waren zu seiner Zeit Orte nach Reiseberichten und mündlicher Überlieferung lokalisiert, und dies war nicht gut genug, um ausreichend genaue Bezugspunkte zu ermitteln, um ein regelmäßiges Netzwerk zu bilden. Es war Hipparchus von Nicea, der später den nächsten Schritt unternahm und ein ordentliches regelmäßiges Gitter entwickelte, das die Möglichkeit bot, jeden Ort zu lokalisieren, indem er einem einfachen Satz von Koordinaten folgte. Dennoch hatte Eratosthenes in seiner Arbeit sicherlich bewiesen, dass Theorie, Beobachtung und Experimentieren eine kraftvolle und erfolgreiche Kombination im Streben nach Wissen sind.,