給地球量腰圍

海濤

這是2000多年前的一個傍晚，在地中海亞歷山大的海灘上，走來了一群人，他們是亞歷山大城圖書館館長埃拉托色尼和他的學(xué)生們。

遙望著無邊的大海，埃拉托色尼突然問道：“我們所處的這個世界是平的還是圓的？”“我認(rèn)為是圓的。”一個學(xué)生答道，“您看遠(yuǎn)處駛來的帆船，我們首先看到的是船的桅桿，然后才是船身，看似平坦的海面實(shí)際上是弧形的。所以，早在一個世紀(jì)前，希臘的大學(xué)者亞里士多德就推測大地是球形的，叫地球?！?/p>

埃拉托色尼點(diǎn)點(diǎn)頭，他望著學(xué)生們問道：“可是，還有許多人懷疑這一點(diǎn)，他們認(rèn)為如果地球是圓的，那地球另一面的人不就要掉下去了嗎？你們有沒有興趣和我一起測量出地球的周長？”

“地球這么大，許多地方我們都沒法到達(dá)，環(huán)繞地球來進(jìn)行測量太難了吧！”學(xué)生們紛紛議論。

“是啊，怎樣才能測出地球的周長呢？” 埃拉托色尼終日苦思冥想。一天，他在一篇文獻(xiàn)中看到，在尼羅河上游一個叫塞恩（今埃及阿斯旺）的地方，有一口圣井。每年的夏至這天（每年中北半球白晝最長的一天），正午的陽光可以直射到井底，在地面上的物體不會留下影子，太陽光和地面形成直角。而在自己所處的亞歷山大城，地面上的直立物卻有一段很短的影子，這說明此時陽光與地面形成的是夾角。

埃拉托色尼大受啟發(fā)，他想，如果在塞恩和亞歷山大分別設(shè)立兩個點(diǎn)，并在同一時間測出地面與陽光的夾角，然后再測出兩點(diǎn)之間的距離，不就可以計算出地球的周長嗎？

第二年的夏至中午，埃拉托色尼測量出太陽光在亞歷山大城內(nèi)的柱影夾角是7.2度，而此時太陽光在塞恩的入射角是0度，那么從地心到塞恩和從地心到亞歷山大兩條直線之間的夾角也是7.2度，又測得兩地距離約為5000希臘里。

埃拉托色尼開始進(jìn)行計算：7.2度等于圓周360度的1/50，因此，兩地間的距離5000希臘里就必定等于地球周長的1/50。那么，地球的周長約為5000×（360÷7.2）=250000希臘里。1希臘里相當(dāng)于158.4米，這樣埃拉托色尼測得的地球周長約為39600千米，這與實(shí)際地球周長40076千米相差無幾，實(shí)在令人吃驚。這充分反映了埃拉托色尼的智慧，他也作為世界上第一個測得地球周長的人，被載入科學(xué)史冊。

知識窗

埃拉托色尼（約公元前275年——約公元前194年）古希臘地理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家。他博學(xué)多才，在天文、地理等方面頗有造詣，曾擔(dān)任過亞歷山大博物館的館長。在西方最早使用“地理學(xué)”一詞，被稱為“地理學(xué)之父”。他還繪制了當(dāng)時世界上最完整的地圖。在數(shù)學(xué)方面，他發(fā)現(xiàn)的求質(zhì)數(shù)的方法——“埃拉托色尼篩法”至今仍在應(yīng)用。