埃拉托斯特尼实验的基础是下列哪一项知识和判断?
2人物的生活编辑
厄拉多塞被埃及国王聘为皇家教师,并被任命为亚历山大图书馆的一级研究员。他从公元前234年开始担任图书管理员。当时,亚历山大图书馆是古代西方世界科学和知识的最高中心,这里收藏了各种古代科学和文学作品。馆长一职是当时希腊学术界最权威的职位,通常授予德高望重、广受欢迎的学者。厄拉多塞一直担任馆长直到去世,这也说明了这一点。
埃拉托斯特尼充分利用了他作为亚历山大图书馆馆长的地位,出色地利用了他收藏的丰富的地理资料和地图。他的天才使他能够在拥有文学的基础上进行科学创新。埃拉托斯特尼对地理学的杰出贡献体现在他的两部代表作《地球大小的修正》和《地理学导论》中。前者讨论了地球的形状,并以地球的周长为例。后者是世界有人居住部分的地图及其描述。在这本书中,他系统地提出了用经纬网绘制世界和国家的方法,完整地重绘了爱奥尼亚的地图。他以精确的测量为基础,尽可能地结合了天文学和大地测量学的所有成果,所以他编制的世界地图不仅在当时具有权威性,而且成为后来所有古代地图的基础。虽然厄拉多塞的这两部地理学著作不幸失传,但通过保存下来的片段,尤其是斯特拉波的语录,后人对其内容和作者的精辟见解有了一定的了解。
3测量地球的周长编辑器
地球周长的计算是《地球大小的修正》一书的精髓。在埃拉托色尼之前,许多人试图作出测量和估计,如尤多克索等。但是,它们大多缺乏理论基础,计算结果也很不准确。埃拉托斯特尼第一个将天文学和大地测量学结合起来,提出了在夏季至日上同时在两个地方观测太阳位置的设想,并根据地面物体阴影长度的差异。通过研究分析,总结出计算地球周长的科学方法。这种方法比尤多科所以来单纯依靠天文观测的方法要完善和精确得多,因为单纯的天文方法受仪器精度和天文折射率的影响,往往会产生较大的误差。厄拉多塞选择了同一子午线上的塞涅和亚历山大。比较了夏季至日日对太阳位置的观测。在锡耶纳附近,尼罗河中部的一个岛上有一口深井。夏天至日的那天,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。这表明在夏季的至日,太阳正处于天顶。同时,他选择了亚历山大城一座非常高的方尖塔作为参照物,在夏季至日的那一天测量了塔的影子长度。用这种方法,他可以测量垂直方尖碑和太阳光之间的角度。在获得这些数据后,他应用了泰勒斯的数学定律,即当一条光线穿过两条平行线时,它们的对角相等。厄拉多塞通过观察得到这个角为7° 12′,它相当于圆周角360°的1/50。这说明这个角度等于1/50。也就是从锡耶纳到亚历山大的距离应该相当于地球周长的1/50。接下来,在皇家测量员的大地测量数据的帮助下,厄拉多塞测量出这两个城市之间的距离为5000希腊英里。一旦得到这个结果,地球的周长可以乘以50,结果就是250,000希腊英里。为了符合把圆周分成60等份的传统制度,厄拉多塞把这个数字提高到252,000希腊,这样就可以除以60。埃及的希腊里约是157.5米,可以换算成现代公制。地球的周长约为39375公里,经厄拉多塞修正后,惊人地接近地球的实际周长。因此,厄拉多塞巧妙地将天文学与大地测量学结合起来。
此外,地球大小的修正还包括以下研究:赤道长度、北回归线到极圈的距离、极带范围、太阳和月亮的大小、太阳和月亮的距离、日全食和日偏食、一天的长度随纬度和季节的变化等。这些研究代表了当时地理学发展的高度。
4描绘新地球编辑
《地理学导论》致力于研究人类居住的世界。这本书分为三卷。第一卷是简介,对地理学的产生和发展进行了历史回顾,然后重点介绍了地球的结构和演化以及水的运动(潮汐、海峡中的海流等。).第二册是数学地理学,主要讨论天空、地球和海洋的形状和结构,地球的区域和地带的划分以及已知世界的范围。第三卷讨论了世界地图的重绘,包括新编的世界地图和区域描述。埃拉托斯特尼的著作总结了希腊地理学的成就,标志着这一时期地理学的最高水平,是古代地理学宝库中的重要文献。
厄拉多塞继承和发展了亚里斯多德的宜居带理论,将世界划分为欧、亚、利(非)三大洲和五个温度带,包括一个热带、两个温带和两个寒带。他改进了亚里士多德的区划方法,严格划分了五带的南北界限纬度。与以往的学者相比,它要科学、系统得多。他对地球的分区与现代地理学中的“地带”概念相当接近。他确定的北回归线位置距离其实际位置(23° 30 ')只有半度之差,精度惊人。然而,厄拉多塞对世界三大洲的划分与实际情况相差甚远,这显然受到当时认识论和科学水平的限制。
埃拉托斯特尼意识到必须彻底重新绘制古老的爱奥尼亚地图。他的目标是利用几何方法,基于精确的天文学和大地测量学的新数据,绘制出更合理的世界图像。他毫不含糊地拒绝了亚历山大以前的数据,并采用了皮西阿斯的航行,亚历山大的远征和其他最近的地理调查的大量成果。在使用数据时,他没有盲从,而是非常注重分析判断。例如,他在处理路线勘测数据时,考虑了地形起伏、道路弯曲等因素,将数据提供的里程数据平均减少1/15进行修正,从而大大提高了地图的精度和数据的准确性。