Eratostenes (276-195 p. n. e.) – starożytny grecki uczony Aleksandryjski, pochodzący z Cyreny, który wyróżnił się w wielu dziedzinach, w tym filozofii, matematyki, astronomii i historii. Jednak to właśnie w geografii okazał się bardziej zręczny, ponieważ był jednym z największych ze wszystkich starożytnych geografów. Eratostenes był również znany jako Beta: jego erudycja w wielu dyscyplinach była niezwykła, ale często zajmował drugie miejsce we wszystkich., Wydaje się, że ten pseudonim został wybrany przez tych, którzy go nie lubili, ponieważ Eratostenes ostatecznie udowodnił, że jest o krok przed swoimi rówieśnikami w kilku ważnych obszarach nauki.

przyjaźnił się z Archimedesem i obaj wymieniali się pomysłami, poszerzając sobie nawzajem wiedzę. W rzeczywistości jedna z zachowanych prac Archimedesa, metoda, wyjaśniła Eratostenesowi, w jaki sposób eksperymenty mechaniczne mogą pomóc w zrozumieniu geometrii, a praca ta pomogła również zachęcić do eksperymentalnych metod Eratostenesa., Widzimy tu również różnicę w podejściu między nauką starożytną a nowożytną. Starożytna nauka używała eksperymentowania, aby pomóc teoretycznemu zrozumieniu, podczas gdy współczesna nauka używa teorii do osiągnięcia praktycznych wyników.

kontekst historyczny

w czasach Eratostenesa greckie miasta Egiptu i Wschodu rozkwitały zarówno materialnie, jak i kulturowo, a większość z nich była u szczytu., Grecki był mocno ugruntowany jako wspólny język, podobnie jak jedność kulturowa wzdłuż większości obszarów Morza Śródziemnego, zwłaszcza we wschodniej części Morza Śródziemnego. Każda wykształcona osoba była zaznajomiona z greką i była szeroko wykorzystywana jako medium w dyplomacji, literaturze i nauce, dlatego książka napisana w języku greckim mogła być zrozumiana nie tylko przez rodzimych Greków, ale także przez praktycznie każdego wykształconego nie-greka w Egipcie, a nawet na Bliskim Wschodzie.

w wyniku bardzo dużej Greckiej publiczności tysiące pisarzy napisało setki tysięcy książek, a ich liczba gwałtownie wzrosła. Dlatego biblioteki, istniejące w przeszłości w Egipcie i Mezopotamii głównie jako luksus, wkrótce stały się koniecznością. Ptolemeusz i, około 290 roku p. n. e., założył Muzeum i, jako część Muzeum, słynną bibliotekę Aleksandryjską, która ostatecznie przyćmiła znaczenie i zainteresowanie Muzeum, stając się głównym ośrodkiem stypendialnym i badawczym.,

książki były uważane za tak ważne, że Ptolemeusz III nakazał, aby każda książka przywieziona do Aleksandrii została zdeponowana w Bibliotece, właściciel książki powinien otrzymać jej kopię, podczas gdy Biblioteka zachowała oryginał. Urzędnicy rządowi sprawdzali każdy statek, który przybył do Aleksandrii w poszukiwaniu książek. Pożyczył również z Aten wiele ważnych rękopisów i dał Ateńczykom duży depozyt na ich zwrot., W końcu odesłał kopie do Aten, Biblioteka zachowała oryginały i powiedział Ateńczykom, że mogą zatrzymać pieniądze jako grzywnę. Ta ambicja dla starych książek stała się tak intensywna, że sztuka barwienia i psucia nowych rękopisów, aby sprzedawać je jako antyki kolekcjonerom pierwszych wydań, okazała się ryzykowną, ale bardzo dochodową działalnością.

prace Eratostenesa

jego liczne prace obejmowały różne tematy. Chronographia starała się dokładnie określić daty najważniejszych wydarzeń w historii Morza Śródziemnego., W dziele tym wyliczył datę oblężenia Troi na 1184 r.p. n. e., na podstawie tradycyjnych chronologii geografa-historyka Hekateusa. W Geographica zebrał wiele raportów od różnych podróżników i odkrywców, aby opisać cechy fizyczne każdego regionu, a także wyjaśnił je poprzez działanie zjawisk naturalnych, takich jak woda, ogień, trzęsienia ziemi i erupcje wulkanów., Praca ta zawierała relacje niektórych najwybitniejszych odkrywców starożytnej Grecji, w tym Pyteasa z Massalii, który opłynął Szkocję do Norwegii, a prawdopodobnie do Koła Podbiegunowego około 320 roku p. n. e. Ale to jego esej o pomiarze Ziemi zakwestionował jego pseudonim Beta i wyraźnie udowodnił, że Eratostenes był numerem jeden w łączeniu teorii z eksperymentami, aby uzyskać jak najbardziej dokładne wyniki w tym czasie.

mierzenie Ziemi

w wieku czterdziestu lat zróżnicowana wiedza Eratostenesa była tak wysoko oceniana, że Ptolemeusz III zaproponował mu funkcję dyrektora Biblioteki Aleksandryjskiej, jednej z najważniejszych pozycji, która obejmowała obowiązek udzielania korepetycji następcy tronu., To prawdopodobnie tutaj przeczytał, że w Syene (współczesny Aswan, Egipt), mieście położonym na południe od Aleksandrii, podczas przesilenia letniego (21 czerwca) miało miejsce coś ciekawego: cienie wszystkich przedmiotów stawały się coraz krótsze, gdy zbliżało się południe, a w końcu, w południe, kolumny świątynne nie rzucały cienia, a słońce świeciło bezpośrednio nad głową. Głębokie studnie, które o każdej innej porze roku pozostałyby w cieniu, miały słońce świecące bezpośrednio w nich. Zauważył, że w Aleksandrii, w tym samym momencie, przedmioty wyraźnie rzucają cień., Ta relacja z pewnością była czytana przez wielu innych, ale nikt nie uważał, że ma ona jakieś szczególne znaczenie. Eratostenes, choć może się to wydawać niemożliwe, widział w tym raporcie możliwość obliczenia obwodu Ziemi. Przyszło mu do głowy, że może to zrobić, mierząc długość cienia Słońca w Aleksandrii w czasie, gdy nie było cienia w Syene. 21 czerwca w południe zmierzył Cień obelisku w Aleksandrii i za pomocą prostej geometrii obliczył, że słońce znajduje się 7° 14′ od góry.,

ponieważ powierzchnia Ziemi jest zakrzywiona, w tym samym czasie nie byłoby cienia w Syene i wyraźnego cienia w Aleksandrii. Co więcej, im większa krzywizna, tym większa różnica w długości cieni. Słońce jest tak daleko od nas, że jego promienie są równoległe, gdy docierają do ziemi: obiekty pod różnymi kątami do promieni słonecznych rzucałyby cienie o różnej długości., Eratostenes, opierając się na obserwowanych różnicach długości cieni, doszedł do wniosku, że odległość między Aleksandrią a Syene musiała wynosić 7° 14′ wzdłuż powierzchni Ziemi. Innymi słowy, gdybyśmy wyobrazili sobie jeden obelisk w Aleksandrii i drugi obelisk w Syenie, rozciągający się aż do środka Ziemi, przecinaliby się tam pod kątem 7° 14′. Ponieważ pełny okrąg ma 360°, 7° 14 ' jest mniej więcej jedną piątą całkowitego obwodu. W ten sposób całkowity obwód Ziemi był pięćdziesiąt razy większy od odległości od Aleksandrii do Syene.,

następnym krokiem było ustalenie odległości między Aleksandrią a Syene. Istnieją różne wersje dotyczące tego, w jaki sposób Eratostenes osiągnął ten cel. Niektórzy twierdzą, że raporty podróżnych wskazywały, że wielbłądy potrzebowały 50 dni na pokrycie podróży z Aleksandrii do Syene i że Wielbłąd podróżował 100 stad dziennie. Inni twierdzą, że Eratostenes wynajął człowieka, aby udał się z Aleksandrii do Syene, licząc kroki potrzebne do ukończenia podróży. Wiemy na pewno, że oszacował odległość na 5000 stadionów., Nie wiemy dokładnie o przekształceniu stadionów w nowoczesne środki, ale ogólnie rzecz biorąc, 5000 stadionów to około 800 kilometrów. Eratostenes obliczył zatem całkowity obwód Ziemi na 40 000 kilometrów(250 000 stadiów).

obliczanie Eratostenesa było trochę nie tak, ale dokładność jego figury dla obwodu Ziemi nie byłaby równa do czasów współczesnych., Jego metoda była ważna z teoretycznego punktu widzenia, jego pomiary kątów były bardzo dokładne, ale to jego pomiar odległości, który nie był precyzyjny. Gdyby miał dokładną liczbę dla odległości między Aleksandrią a Syene, jego wniosek byłby prawie taki sam jak nasze współczesne szacunki.,

mapowanie ziemi

Eratostenes również wymyślił technikę mapowania powierzchni Ziemi. Oddzielił znany mu świat na podział Północny i Południowy, wykorzystując linię wschód-zachód równoległą do równika, biegnącą przez wyspę Rodos i przecinającą Morze Śródziemne. Dodał drugą linię północ-południe pod kątem prostym biegnącą przez Aleksandrię., Eratostenes narysował dodatkowe linie wschód-zachód i północ-południe na swojej mapie, ale zamiast dodawać te linie w regularnych odstępach czasu, rysował je przez słynne miejsca: Meroë (stolica starożytnych etiopskich królów), filary Herkulesa, Sycylię, rzekę Eufrat, ujście rzeki Indus i czubek Półwyspu Indyjskiego.

rezultatem była nieregularna sieć, która służyła ludzkiej wygodzie. W celu udzielania wskazówek bardziej przydatna byłaby regularna sieć, z pewnością Eratostenes był tego świadomy., Ale niestety w jego czasach miejsca były lokalizowane przez relacje podróżników i tradycję ustną i nie było to wystarczająco dobre, aby określić wystarczająco dokładne punkty odniesienia, aby narysować regularną sieć. To Hipparcha z Nicei, który później zrobił kolejny krok i opracował zgrabną regularną siatkę, która zapewniłaby środki do zlokalizowania dowolnego miejsca, podążając za prostym zestawem współrzędnych. Niemniej jednak Eratostenes z pewnością udowodnił w swojej pracy, że teoria, obserwacja i eksperymenty są potężnym i udanym połączeniem w pogoni za wiedzą.,