如何测量地球？看看两千年前古人的硬核操作。

我们生活的世界是什么样的？古代的人有各种各样的想象:中国古人认为天是圆的，地是方的，有尽头；古埃及人认为地球就像一个漂浮在海洋上的盘子；富有想象力的古印度人甚至认为地球是驮在大象背上的。

公元前6世纪，古希腊数学家和哲学家毕达哥拉斯观察到，当航行到地平线时，它似乎在下沉。他在历史上第一次提出了“地球是一个球体”的观点。虽然在当时的条件下无法给出一个严谨的证明，但古希腊的学者们已经开始思考地球的“大小”。

地球有多大？今天，我们可以通过简单的搜索很快得到答案。但对于两千多年前的古人来说，这个问题一点也不简单。这里不能不提到我们今天的英雄——古希腊第一位更精确地测量出地球周长的伟大科学家厄拉多塞。

厄拉多塞(公元前194年)出生于北非的希腊殖民地昔兰尼。他从小接受良好的教育，兴趣广泛，博览群书。他是古希腊著名的数学家、历史学家和诗人，在天文地理方面也有很高的造诣。

公元前240年，在当时埃及法老托勒密三世的命令下，厄拉多塞成为亚历山大图书馆的图书管理员和研究员。他充分利用图书馆的文献，融合天文、地理等领域的知识，完成了《地球大小的修正》和《地理导论》两本书。第一本书记录了测量地球周长的方法。原文现在已经失传，但通过后来学者的记述，基本可以还原2200年前的这个伟大实验。

简而言之，埃拉托斯特尼的方法是在同一条子午线上选择两个地方——塞涅(在今天的阿斯旺)和亚历山大，测量两地在夏季至日上的阴影长度。

塞恩处于一个特殊的位置。当地有一口深井，夏天的至日上阳光可以直射井底。这一现象由来已久，吸引了许多旅行者前来观看奇观。今天，我们知道这是因为塞恩正好在北回归线上，而夏季至日的太阳正好在天顶。此时可以近似认为太阳的延长线穿过了地心。

同时，他选择了亚历山大城的一座高大方尖碑作为参照物，测量了方尖碑在夏季至日上的影子长度，从而推算出方尖碑与太阳光线的夹角为7° 12′，相当于圆周角360°的1/50。他假设地球上不同位置的阳光是平行的。根据内部位错角相等的原理，塞恩到亚历山大的地心角也是7° 12’，这个角对应的弧长，也就是塞恩到亚历山大的距离，应该相当于地球周长的1/50。

厄拉多塞随后搜索测地线数据并询问当地商人，得知两座城市之间的距离为5000希腊英里(视距)。这个距离乘以50表明地球的周长是250，000希腊英里。

希腊一英里的具体长度存在争议:按照雅典的长度单位，1希腊一英里约为185米，由此算出地球的周长为46000多公里；如果按照埃及长度单位，1希腊文等于157.5米，那么地球的周长约为39000公里。

今天，我们测量了地球的周长约为40，076公里。虽然我们不知道埃拉托斯特尼使用了什么样的单位，但我们可以肯定他使用了科学的测量方法来获得更准确的结果。这是一个伟大的成就，注定要永载史册。

除了测量地球的周长，厄拉多塞还利用日食期间获得的数据测量了太阳和地球之间的距离为8.04亿希腊英里，地球和月球之间的距离为78万希腊英里。如果1希腊里等于现在的185米，8.04亿希腊里等于65438+4.87亿公里(精确到2%)，这与太阳与地球的真实距离(约65438+5亿公里)非常接近。因此，厄拉多塞可能是第一个更精确地测量太阳和地球之间距离的人。

更令人惊讶的是，托勒密曾在著作中提到，厄拉多塞测得的地轴倾角为165438+180的0/83，即23° 51 '，这也非常接近今天的测量结果(约23° 26 ')。可惜埃拉托斯特尼的大部分作品都失传了。他是否真的测量了日地距离，地轴倾角，具体采用的方法还有待考证。

除了天文学和地理学，厄拉多塞还有一个重要贡献，那就是他创造了一种筛选素数的方法，被称为厄拉多塞筛。

质数又称素数，是指除1和数本身之外，不能被其他自然数整除的数，如2、3、5、7等。能被其他自然数整除的数叫做合数，比如4，6，8。厄拉多塞筛选法的基本原理是从2开始，把每个素数的所有倍数都标记为合数，剩下未标记的都是素数。埃拉托斯特尼筛选法是列出所有小素数的最有效方法之一，现在求素数的算法也是由此改进而来。

埃拉托斯特尼以超越时代的眼光推动了许多学科的发展。与他的成就相比，或许他的求索科学的精神更值得学习。

直到16世纪初，麦哲伦的船队环球航行，人类才最终确认地球是一个球体。那时，距离厄拉多塞测量地球已经1700多年了。时间过去了，但人们探索世界的热情从未消退。直到今天，这种热情依然连接着不同时代探索科学奥秘的人们。