Ο Ερατοσθένης ο Κυρηναίος ήταν αρχαίος Έλληνας Μαθηματικός, Γεωγράφος, Αστρονόμος αλλά και Ποιητής. Γεννήθηκε το 276 π.χ. στην Κυρήνη (σημερινή Λιβύη) και έζησε, σπούδασε και πέθανε (195 π.χ.) στην Αλεξάνδρεια που ήταν εκείνη την εποχή η πρωτεύουσα της Αιγύπτου. Όταν ήταν 40 ετών έγινε Διευθυντής στη μεγάλη Βιβλιοθήκη της Αλεξάνδρειας.
Εκεί λοιπόν σε έναν πάπυρο διάβασε ότι κάθε χρόνο το μεσημέρι της 21ης Ιουνίου (οπότε και έχουμε το θερινό ηλιοστάσιο δηλαδή την μεγαλύτερη σε διάρκεια ημέρα του έτους), στα νότια όρια της αρχαίας πόλης Συήνη (σημερινό Ασσουάν), οι κατακόρυφοι στύλοι δεν ρίχνουν καθόλου σκιά και ο Ήλιος καθρεφτίζεται ακριβώς στον πυθμένα ενός πηγαδιού. Συμπέρανε από αυτό ότι ο ήλιος βρισκόταν στο Ζενίθ του τόπου (δηλαδή ακριβώς πάνω από την Συήνη) και έστελνε τις ακτίνες του κάθετα στην επιφάνεια της γης οπότε αυτός ήταν ο λόγος που κανένα αντικείμενο δεν δημιουργούσε σκιά αλλά και που ο ήλιος καθρεφτιζόταν στο πηγάδι.
Ως επιστήμονας, λοιπόν, ο Ερατοσθένης διερωτήθηκε, εάν συμβαίνει το ίδιο ταυτόχρονα και σε μια άλλη πόλη πχ. στην Αλεξάνδρεια. Όμως στην Αλεξάνδρεια, κατά την ίδια μέρα και ώρα, οι κατακόρυφοι στύλοι έριχναν σκιά.
Αν η Γη ήταν επίπεδη, οι κατακόρυφοι στύλοι στις δυο πόλεις θα ήταν παράλληλοι και θα έπρεπε και οι δυο να ρίχνουν σκιά. Αφού, λοιπόν, αυτό δεν συνέβαινε, ο Ερατοσθένης έδωσε την απάντηση υποστηρίζοντας ότι η επιφάνεια της Γης δεν είναι επίπεδη αλλά σφαιρική. Αυτό το συμπέρασμα είναι, προφανώς, θεμελιώδους σημασίας και επιπλέον επέτρεψε στον Ερατοσθένη να προσδιορίσει την ακτίνα και το μήκος της περιφέρειάς της Γης.
Η ιδέα ότι η Γη δεν ήταν επίπεδη δεν ήταν καινούρια. Οι αρχαίοι Έλληνες έβλεπαν τα πλοία να εξαφανίζονται στον ορίζοντα φεύγοντας από τα λιμάνια αλλά και παρατηρούσαν την σκιά της γης πάνω στη σελήνη κατά την διάρκεια των εκλείψεων να είναι κυκλική.
Ο Ερατοσθένης το μεσημέρι της 21ης Ιουνίου στην Αλεξάνδρεια κάρφωσε ένα ραβδί στο έδαφος και μέτρησε τη γωνία που σχημάτιζαν οι ακτίνες του ήλιου με το ραβδί. Βρήκε λοιπόν ότι η γωνία αυτή ήταν το ένα πεντηκοστό (1/50) του κύκλου. Δηλαδή 360/50 = 7,2ο μοίρες.
Κάνοντας την παραδοχή ότι η απόσταση του ήλιου από την γη είναι αρκετά μεγάλη θεώρησε ότι οι ακτίνες του ήλιου είναι σχεδόν παράλληλες. Από την στιγμή που γνώριζε ότι η Γη είναι σφαιρική θεώρησε ότι οι προεκτάσεις της ράβδου στην Αλεξάνδρεια αλλά και του πηγαδιού στη Συήνη τέμνονταν στο κέντρο της σφαίρας Γης.
Όντας γνώστης της γεωμετρίας μπόρεσε να υπολογίσει την διαφορά των γεωγραφικών πλατών μεταξύ των δύο πόλεων ως εντός εναλλάξ γωνίες. Επομένως η απόσταση μεταξύ των δύο περιοχών συμπέρανε ότι ήταν το ένα πεντηκοστό της περιφέρειας της Γης ή με άλλα λόγια η περίμετρος της γης θα ήταν 50 φορές την απόσταση Αλεξάνδρειας Συήνης. Φημολογείται ότι για την μέτρηση της απόστασης ο Ερατοσθένης είτε μίσθωσε βηματιστές είτε χρησιμοποίησε τις αφηγήσεις τους ή χρησιμοποίησε τον χρόνο που έκαναν τα καραβάνια με τις καμήλες (50 ημέρες για να διανύσουν την απόσταση με κάθε ημέρα να διανύουν περίπου 100 στάδια). Στην αρχή θεώρησε την απόσταση ίση με 5000 στάδια για να έρθει λίγο αργότερα να αναπροσαρμόσει την μέτρηση σε 5040 στάδια. Επειδή το μήκος του σταδίου διέφερε από περιοχή σε περιοχή άλλοι μελετητές ισχυρίζονται ότι το στάδιο του Ερατοσθένη ήταν 157 μέτρα και άλλοι ότι ήταν 185 μέτρα. Όπως και να έχει όμως ο Ερατοσθένης υπολόγισε την μεσημβρινή περιφέρεια της γης ανάμεσα στα 39.564 και 46.620 Χιλιόμετρα με την σημερινή αποδεκτή τιμή να είναι 40.008 Χιλιόμετρα.
Να σημειώσουμε εδώ ότι η μέτρηση του Ερατοσθένη δεν θα μπορούσε να είναι τέλεια αφού η Αλεξάνδρεια αφενός δεν είναι ακριβώς βόρεια από την Συήνη, αλλά και αφετέρου η Γη δεν είναι μία τέλεια σφαίρα και οι ακτίνες του ήλιου δεν φτάνουν στη Γη ακριβώς παράλληλες.
Την απόδειξη ο Ερατοσθένης την έδωσε χρησιμοποιώντας ως μόνα εργαλεία ράβδους, μάτια, πόδια, μυαλό με απλότητα σκέψης και επινοητικότητα. Το λάθος στον υπολογισμό ήταν μικρό καθιστώντας το συγκεκριμένο πείραμα ένα πραγματικά αξιοσημείωτο επίτευγμα για πριν από 2,5 χιλιετίες. Άρα, ο Ερατοσθένης ήταν ο πρώτος άνθρωπος που μέτρησε τις διαστάσεις του πλανήτη Γη, γι' αυτό και θεωρείται δημιουργός της μαθηματικής γεωγραφίας.
Για να καταλάβουμε την αξία του πειράματος να σημειώσουμε ότι περίπου 1.700 χρόνια μετά ο Κολόμβος ξεκίνησε από τα Κανάρια νησιά για να φτάσει στην Ινδία θεωρώντας ότι έχει να διανύσει σύμφωνα με τους υπολογισμούς του μία απόσταση 3.700 χιλιομέτρων. Αν είχε συμβουλευθεί τον Ερατοσθένη θα γνώριζε ότι η απόσταση που ήθελε να διανύσει ήταν 20.000 χιλιόμετρα και επομένως ήταν αδύνατο να την κάνει ένα από τα πλοία της εποχής.
Βίντεο από το κανάλι του youtube «Καθημερινή Φυσική» σχετικά με το πείραμα του Ερατοσθένη
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου