Кто такой Эратосфен? Биография, открытия ученого. Путешествие во времени: эратосфен – отец географии Какую географическую информацию собрал эратосфен
Эратосфен впервые измерил размеры нашей планеты . Путешествуя по Нилу , Эратосфен заметил, что 22 июня в южном городе Асуане солнечные лучи падают вертикально. Солнце освещает дно глубоких колод-цев, пальмы не отбрасывают тени. В этот же день в городе Алексан-дрии, находящемся севернее, лучи солнца падают под углом. Эра-тосфену удалось измерить этот угол, равный 7°12".
Эта величина — 1/50 часть окружности, которая содержит 360°. Значит, если измерить расстояние между Асуаном и Александрией и умножить его на 50, можно узнать длину окружности всей Зем-ли. Расстояние Эратосфен определил, зная, за сколько дней и с ка-кой скоростью его преодолевают торговые верблюжьи караваны. Длина окружности Земли составила 39500 км. Расчеты Эратосфе-на оказались весьма точными: окружность Земли составляет 40000 км . Материал с сайта
Карта Эратосфена
Эратосфен составил первую карту известного к тому времени мира с учетом шарообразности Земли. Этой картой, а также кар-той мира Птолемея, созданной примерно через 500 лет , пользова-лись многие поколения путешественников.
На этой странице материал по темам:
Эратосфена часто называют «отцом географии» не только за его заслуги в развитии географических идей – он первым назвал географию географией. Он во многих отношениях весьма способствовал выработке такого подхода к изучению Земли, при котором ее рассматривают как дом человека. А это и до сих пор встречает сопротивление.
Эратосфен (около 276–194 гг. до н. э.) родился в Кирене (совр. Шаххат) – греческой колонии в Ливии. Сначала там, а потом в Афинах он получил разностороннее образование, изучив наряду с математикой и философией филологию и риторику. По всей видимости, он окончил и Академию и Ликей. Около 244 г. до н. э. Эратосфен получил приглашение фараона принять должность наставника его детей; кроме того, ему присвоили титул «первого хранителя» музея в Александрии. Со смертью главного хранителя (около 234 г. до н. э.) его назначили на этот пост, самый почетный в греческом ученом мире. Он сохранял его вплоть до своей кончины, наступившей в возрасте восьмидесяти лет (около 192 г. до н. э.).
Джордж Сартон приводит ряд интересных дополнительных сведений, показывающих отношение греческих ученых к главному хранителю Александрийского музея. У Эратосфена было два прозвища: Бета, которое означало, что хотя он и был главным служителем, но ученый получился из него второстепенный, и Пентатлос (Пятиборец), то есть атлет, выступающий в пяти различных видах спортивных игр. Сартон поясняет, что в то время среди древнегреческих ученых возросла роль специализации – феномен, появившийся вновь лишь в XVII в. Узкие специалисты – тогда, как и сейчас – склонны смотреть с презрением на тех людей, знания которых отличаются широтой. Мы хотим познакомить вас с тем, что говорит Сартон об этой весьма характерной человеческой ситуации:
«Первое прозвище, Бета, свидетельствовало о том, что ученые того времени – естествоиспытатели и гуманитарии – уже вполне овладели наукой зависти и были всегда готовы опорочить тех, чье превосходство они не хотели понимать и принимать, поскольку оно их оскорбляло. И вот профессионалы-математики смотрели на него как на недостаточно преуспевшего в их сфере деятельности; к тому же их раздражало разнообразие его нематематических интересов. Что же касается литераторов и филологов, то они не могли оценить его географические устремления. Эратосфен, возможно, был на вторых ролях во многих областях знания, но неоспоримо его первое место в геодезии и географии; и по сей день он считается величайшим географом всех времен. Те, кто осуждали его, не могли этого даже предположить, и вот результат – они «просмотрели» его. Жил среди них гениальный человек, но в своей ограниченности и глупости они не увидели этого, потому что он работал в новой, еще не изведанной сфере знаний. Как обычно бывает в подобных случаях, они доказали этим не его, а свою собственную посредственность» (Sarton, 1959/1965: 101 – 102).
Быть может, наибольшую известность приобрел Эратосфен своим вычислением окружности Земли. Он сумел сделать это скорее всего потому, что, обладая незаурядной фантазией, первым из ученых интуитивно осмыслил решающее значение двух независимых наблюдений местоположения Солнца над горизонтом во время солнцестояния. Одно из наблюдений было привязано к местности вблизи Сиены (Асуан). В русле Нила непосредственно ниже первого порога, напротив Сиены, находился остров, на котором был глубокий колодец. В дни летнего солнцестояния в воде колодца можно было увидеть отражение солнечного диска. Этот колодец был хорошо известен с давних времен, и, конечно, туристы древности специально поднимались вверх по Нилу, чтобы увидеть это удивительное зрелище, повторявшееся каждый год. Оно означало, что в этот день солнце, несомненно, находится прямо над головой. Второе наблюдение было сделано во дворе Александрийского музея, где стоял высокий обелиск. Использовав его в качестве гномона, Эратосфен измерил длину полуденной тени в день солнцестояния, что позволило ему определить величину угла между обелиском и лучами Солнца. Имея эти сведения, Эратосфен затем прибег к хорошо известной теореме Фалеса, гласившей, что накрестлежащие углы, образовавшиеся при пересечении двух параллельных прямых третьей прямой, равны между собой. Параллельные линии представляли падавшие на Землю лучи Солнца. Солнечные лучи, вертикальные к земной поверхности в Сиене, можно было мысленно продлить до центра Земли (SC). Так же до центра Земли можно было продлить и линию обелиска, стоявшего тоже вертикально, но в Александрии (ОС). Тогда угол между солнечными лучами и вертикальным обелиском (ВОС) должен быть таким же, как и угол у центра Земли (OCS). Теперь нужно было решить, какую часть окружности составляет дуга, стягивающая угол OCS. Эратосфен определил, что она равна 1/50 всей окружности. После этого оставалось лишь величину расстояния между Сиеной и Александрией, которая равнялась примерно пятистам милям, умножить на 50. Таким образом, Эратосфен пришел к выводу, что окружность всей Земли равна примерно 25 000 миль (как стало известно теперь, окружность Земли, проходящая через полюса, составляет 24 860 миль) (хотя некоторые ученые оспаривают такую точность измерений). Измерения, проводившиеся в те времена, далеко не отличались точностью. Эратосфен полагал, что Александрия лежит точно к северу от Сиены, а на самом деле она находится западнее ее на 3°долготы. Расстояние между этими двумя пунктами, которое, как считали египтяне, равно современным 500 милям, на самом деле оказалось равным 453 милям. К тому же Сиена сама расположена на широте 24°5"с.ш., то есть несколько севернее тропика. Но все эти ошибки существенно не повлияли на конечный результат вычислений, который получился удивительно близким к современному.
Эратосфеном была также написана книга, повествующая об Ойкумене – обитаемой земле; в ней он выделил Европу, Азию, Ливию и пять зон: жаркую, две умеренных и две холодных. Это был шаг вперед по сравнению со схемой Аристотеля, так как Эратосфен математически обосновал границы между зонами. Согласно его вычислениям, жаркая зона занимает 48 градусов всей окружности (24-й градус к северу и югу от экватора был обозначен как линия тропика). Холодные зоны занимали по 24 градуса от полюсов. Умеренные зоны располагались между тропиками и полярными кругами. Эратосфен был одним из тех немногих ученых, которые признавали правдивость сведений, сообщенных Пифеем, и в своей книге он расширил границы Ойкумены, включив в нее как Туле, расположенный у Полярного круга, так и Тапробану (о. Цейлон), находящийся в Индийском океане. Ойкумена, указывал он, протягивается от Атлантического океана до Бенгальского залива, который, как он думал, был восточной границей земель, пригодных для жизни.
Составил он и карту мира, использовав сетку из линий, направленных с севера на юг и с востока на запад. Правда, эти линии делили пространство на неравные части. Эратосфен использовал в качестве основного, или главного, меридиан Александрии, продолжив его на юг до Сиены и на север до Родоса и Византия, а также широту Геркулесовых Столбов, полагая, что на ней же находится и Родос.
Список литературы
- Джеймс П. Все возможные миры / П. Джеймс, Дж. Мартин / Под ред. и с послесл. А. Г. Исаченко. – Москва: Прогресс, 1988. – 672 с.
Эратосфен вклад в развитие географии, великого греческого математика, астронома, географа и поэта изложен в этой статье.
Эратосфен вклад в географию. Что открыл Эратосфен?
Ученый являлся современником Аристарха Самосского и Архимеда, которые жили в III веке до н. э. Он был ученым-энциклопедистом, хранителем библиотеки в Александрии, философом, корреспондентом и другом Архимеда. Также прославился как геодезист и географ. Логично, что он должен подытожить свои знания в одном труде. И какую книгу написал Эратосфен? О ней бы не знали, если бы не «География» Страбона, который упомянул о ней и ее авторе, измерившем окружность шара Земли. И это книга «География» в 3 томах. В ней он изложил основы систематической географии. Кроме этого, его руке принадлежат следующие трактаты — «Хронография», «Платоник», «О средних величинах», «О древней комедии» в 12 книгах, «Месть, или Гесиод», «О возвышенности». К сожалению, они дошли к нас небольшими урывками.
Что открыл Эратосфен в географии?
Греческого ученого по праву считают отцом географии. Так что сделал Эратосфен, дабы заслужить этот почетный титул? В первую очередь, стоит отметить – именно он в научный оборот ввел термин «география» в современном ее понимании.
Ему принадлежит создание математической и физической географии. Ученый высказал следующее предположение: если от Гибралтара плыть на запад, то можно достичь Индии. Кроме того, он попробовал рассчитать размеры Солнца и Луны, исследовал затмения и показал, как от географической широты зависит длительность светового дня.
Как Эратосфен измерил радиус Земли?
Для того, чтобы измерить радиус, Эратосфен использовал исчисления, сделанные в двух точках – Александрии и Сиене. Он знал, что 22 июня в день летнего солнцестояния, небесное светило освещает дно колодцев ровно в полдень. Когда Солнце в Сиене находится в зените, в Александрии оно отстает на 7,2°. Для получения результата ему нужно было изменить зенитное расстояние Солнца. А какой инструмент использовал Эратосфен +для определения размера? Это был скафис — вертикальный шест, укрепленный на дне полусферы. Поставив его в вертикальное положение, ученый сумел измерить расстояние от Сиена до Александрии. Оно равно 800 км. Сопоставив разницу зенита между двумя городами с общепринятой окружностью в 360°, а зенитное расстояние с окружностью земли, Эрастосфен составил пропорцию и высчитал радиус — 39 690 км. Он ошибся всего на самую малость, современные ученые подсчитали, что она составляет 40 120 км.
Древнегреческий учёный, один из первых географов.
Его сочинения дошли до нас только в фрагментах. Один из самых известных трактатов - «Об измерении Земли».
В день летнего солнцестояния в Сиене (ныне город Асуан в Египте), в полдень солнечные лучи освещали дно глубокого вертикального колодца, в то время как в Александрии, лежащей примерно на этом же меридиане, стержень солнечных часов отбрасывал в полдень короткую тень. Проведя геометрические вычисления, Эратосфен показал, что расстояние между городами, отложенное по поверхности земного шара, должно составлять 1/50 окружности Земли. Отсюда он нашёл длину окружности Земли равной 250 000 стадий, что соответствует приблизительно 39 690 км и отличается от современных и более точных вычислений всего на 80 км…
«Научному успеху Эратосфена способствовала совместная работа в Александрийской Мусейоне с выдающимися учеными того времени, такими, как Архимед , Конон, Аристрах Самосский, Аполлоний Пергский, и др. Эратосфен назвал новую науку «географией» (буквально - «землеописание»), введя термин, ранее не известный его предшественникам. Хр. Паассен обращает внимание на то, что Эратосфен предложил новую науку называть не «ойку- , менографией» (т. е. «описанием обитаемой земли»), а именно «географией», желая этим подчеркнуть, что в задачу новой науки должна входить характеристика всего земного шара - суши и океана, а не только её обитаемой, населенной части».
Дитмар А.Б., Рубежи ойкумены. Эволюция представлений античных учёных об обитаемой Земле и природной широтной зональности, М., «Мысль», 1973 г., с. 72.
Кроме этого: «Наряду с параллелями Эратосфен провёл несколько «меридианов», т. е. прямых линий, перпендикулярных экватору. Расстояния между ними он вычислил на основании сведений о протяженности сухопутных дорог и морских путей. […] Такая сетка параллелей и «меридианов» позволила Эратосфену путем отсчета известных ему расстояний от этих линий вычертить карту обитаемой земли: показать контуры материков, изобразить горные хребты, обозначить реки, города и пр.»
Дитмар А.Б., Рубежи ойкумены. Эволюция представлений античных учёных об обитаемой Земле и природной широтной зональности, М., «Мысль», 1973 г., с. 78.
«Эратосфена
часто называют «отцом географии» не только за его заслуги в развитии географических идей - он первым назвал географию географией. Но, как мы уже заметили, многие из тех, кто в значительной степени способствовал становлению географической мысли, не считали себя географами. […]
По всей видимости, он окончил и Академию и Ликей.
Около 244 г. до н. э. Эратосфен получил приглашение фараона принять должность наставника его детей; кроме того, ему присвоили титул «первого хранителя» музея в Александрии .
Со смертью главного хранителя (около 234 г. до н. э.) его назначили на этот пост, самый почётный в греческом учёном мире. Он сохранял его вплоть до своей кончины, наступившей в возрасте восьмидесяти лет (около 192 г. до н.э.).
Джордж Сартон приводит ряд интересных дополнительных сведений, показывающих отношение греческих учёных к главному хранителю Александрийского музея.
У Эратосфена
было два прозвища: Бета, которое означало, что хотя он и был главным служителем, но учёный получился из него второстепенный, и Пентатлос (Пятиборец), то есть атлет, выступающий в пяти различных видах спортивных игр. Сартон поясняет, что в то время среди древнегреческих учёных возросла роль специализации - феномен, появившийся вновь лишь в XVII веке. Узкие специалисты - тогда, как и сейчас - склонны смотреть с презрением на тех людей, знания которых отличаются широтой. Мы хотим познакомить вас с тем, что говорит Сартон об этой весьма характерной человеческой ситуации: «Первое прозвище, Бета, свидетельствовало о том, что учёные того времени - естествоиспытатели и - гуманитарии - уже вполне овладели наукой зависти и были всегда готовы опорочить тех, чьё превосходство они не хотели понимать и принимать, поскольку оно их оскорбляло. И вот профессионалы-математики смотрели на него как на недостаточно преуспевшего в их сфере деятельности; к тому же их раздражало разнообразие его нематематических интересов. Что же касается литераторов и филологов, то они не могли оценить его географические устремления.
Эратосфен, возможно, был на вторых ролях во многих областях знания, но неоспоримо его первое место в геодезии и географии; и по сей день он считается величайшим географом всех времен.
Те, кто осуждали его, не могли этого даже предположить, и вот результат - они «просмотрели» его.
Жил среди них гениальный человек, но в своей ограниченности и глупости они не увидели этого, потому что он работал в новой, ещё не изведанной сфере знаний.
Как обычно бывает в подобных случаях, они доказали этим не его, а свою собственную посредственность».
Быть может, наибольшую известность приобрёл Эратосфен своим вычислением окружности Земли.
Он сумел сделать это скорее всего потому, что, обладая незаурядной фантазией, первым из учёных интуитивно осмыслил решающее значение двух независимых наблюдений местоположения Солнца над горизонтом во время солнцестояния.
Одно из наблюдений было привязано к местности вблизи Сиены (Асуан). В русле Нила непосредственно ниже первого порога, напротив Сиены, находился остров, на котором был глубокий колодец. В дни летнего солнцестояния в воде колодца можно было увидеть отражение солнечного диска. Этот колодец был хорошо известен с давних времен, и, конечно, туристы древности специально поднимались вверх по Нилу, чтобы увидеть это удивительное зрелище, повторявшееся каждый год. Оно означало, что в этот день солнце, несомненно, находится прямо над головой. Второе наблюдение было сделано во дворе Александрийского музея , где стоял высокий обелиск.
Использовав его в качестве гномона, Эратосфен измерил длину полуденной тени в день солнцестояния, что позволило ему определить величину угла между обелиском и лучами Солнца. Имея эти сведения, Эратосфен затем прибег к хорошо известной теореме Фалеса , гласившей, что на крестлежащие углы, образовавшиеся при пересечении двух параллельных прямых третьей прямой, равны между собой. Параллельные линии представляли падавшие на Землю лучи Солнца. Солнечные лучи, вертикальные к земной поверхности в Сиене, можно было мысленно продлить до центра Земли. Так же до центра Земли можно было продлить и линию обелиска, стоявшего тоже вертикально, но в Александрии. Тогда угол между солнечными лучами и вертикальным обелиском должен быть таким же, как и угол у центра Земли. Теперь нужно было решить, какую часть окружности составляет дуга, стягивающая угол.
Эратосфен определил, что она равна 1/50 всей окружности. После этого оставалось лишь величину расстояния между Сиеной и Александрией, которая равнялась примерно пятистам милям, умножить на 50. Таким образом, Эратосфен пришёл к выводу, что окружность всей Земли равна примерно 25 000 миль (как стало известно теперь, окружность Земли, проходящая через полюса, составляет 24 860 миль».
Престон Джеймс, Джеффри Мартин, Все возможные миры: история географических идей, М., «Прогресс», 1988 г., с. 58-61.
Историческая справка
Будущий теоретик родился примерно в 276 году до н.э. в известном в прошлом античном городе Кирена, на месте которого сегодня расположен ливийский Шаххат. Стоит напомнить, что, несмотря на принятое наименование Древняя Греция, как такового единого государства в истории не было. Вопреки этому, объединенные общим языком, взаимодополняющими друг друга формами политеизма и подвижничеством в зарождающихся науках, греки составляли единое геополитическое пространство. Греки - это не национальность, а сочетание многих качеств, дающих право носить этот титул. Эратосфен получил неплохое образование, кроме того, заметно увлекся философией Платона. Став учеником этой школы - самой продолжительной в истории, просуществовавшей около тысячи лет, Эратосфен вынужден был заняться математикой. Эта научная дисциплина, наряду с геометрией, была неким пропуском, подготовительным этапом к процессу становления истинного философа. Не став в будущем человеком, размышляющим онтологически, не думающим о первопричинах бытия, Эратосфен совершил практическое доказательство шарообразности Земли. Сегодня эта общепринятая норма не вызывает удивления, но мифологическое понятие того времени позволяло жить в мире сказок и фантазий. Как выглядит мир, какая его форма, каков порядок в нем - мифология Древней Греции не давала ответы на эти вопросы.
Доподлинно известно, что за свои заслуги как ученого, примерно в 255 году до н.э. Эратосфен стал руководителем Александрийской библиотеки. Это утерянное сокровище знаний древнего мира и сегодня не дает покоя библиофилам, ученым и просто любителям старины. Став столь значимым человеком, Эратосфен доказал свою избранность. Он нашел способ подтвердить шарообразность планеты и высчитать величину ее диаметра.
Значение для современности
Обратив внимание на факт разницы угла тени в солнечных часах, установленных в разных городах, Эратосфен пришел к гениальному по простоте выводу. Если принять во внимание теоретически верным вывод о шарообразности Земли, то для вычисления ее диаметра достаточно провести небольшой эксперимент. Зная, что города Александрия и Сиен (египетский Асуан в наше время) расположены примерно на одной линии с севера на юг, Эратосфен измерил угол падения тени в солнечном хроноскопе в полдень. В Сиене солнце практически в зените, что заметно облегчает задачу. Нарисовав круг и закрасив в нем сектор, угол которого равен углу падения тени в Александрии, осталось провести простые расчеты. Благодаря путешественникам того времени было известно расстояние между этими египетскими городами. Оно было принято за 800 километров. Далее все просто. Приняв профиль Земли за круг, высчитывается длина оставшегося, не закрашенного сектора и соответственно диаметр нашей планеты. По вычислениям Эратосфена длина круга составляла 40 000 км (40 075 км согласно современным данным). Вычислить радиус также не составило труда.
Но этим математик не ограничился. Он ввел такие вспомогательные понятия в геодезии и картографии, как меридианы, параллели, широта и долгота. Без них сегодня невозможно представить современную геофизическую карту. Столь мощный рывок картографии в то время не смог принять практического применения, но сегодня точность расположения объекта, его географические координаты являются необходимостью. Авиационные, морские сообщения, возможность спутниковой автомобильной навигации - далеко не полный список прикладных значений открытия Эратосфена. Развитее самой цивилизации, уход от примитивного осмысления природы к научному мышлению - вот основное достижения этого математика.
Заключение
Считается, что старость гения была трагична. Он умер в 194 году до н.э., потеряв должность главы библиотеки, к тому же он ослеп. Эратосфена постигла голодная смерть, но, вероятно, не от безденежья, а как довольно жестокий способ самоубийства. Вторым революционером в мире картографии стал Герхард Меркатор - житель уже Священной Римской империи.