Αρχική σελίδα Νέα - Ανακοινώσεις Το πείραμα του Ερατοσθένη

Το πείραμα του Ερατοσθένη

Την Παρασκευή  στις 21 Μαρτίου 2014, ημέρα του εαρινού ηλιοστασίου, το Σχολείο  μας πήρε μέρος στο διεθνές πείραμα για τη μέτρηση της περιφέρειας της Γης με τη μέθοδο του Ερατοσθένη, μετά από πρόταση  του Περιφερειακού Γραφείου Εκπαίδευσης της UNESCO, το οποίο εδρεύει στη Βενετία.

         

  Ο υπολογισμός αυτός γίνεται όπως τον έκανε και ο Ερατοσθένης πριν περίπου 2000 χρόνια. Τοποθετούμε μια ράβδο κάθετα στο έδαφος. Βρίσκουμε την ώρα που ο ήλιος βρίσκεται στο ζενίθ και εκείνη τη χρονική στιγμή μετράμε τη σκιά της. Όταν ο Ήλιος βρίσκεται στο ζενίθ η σκιά της ράβδου είναι η μικρότερη δυνατή. Μετράμε επίσης και το μήκος της ράβδου. Η ράβδος, η σκιά της και οι ακτίνες του Ήλιου σχηματίζουν ένα ορθογώνιο τρίγωνο. Η γωνία θ μεταξύ των ηλιακών ακτινών και της ράβδου είναι η γωνιακή απόσταση του τόπου από τον Ισημερινό. Στη συνέχεια μετράμε την απόσταση των δυο περιοχών πάνω στον ίδιο μεσημβρινό. γνωρίζοντας την γωνιακή και τη πραγματική απόσταση των δυο περιοχών με απλή μέθοδο των τριών, όπως και ο Ερατοσθένης υπολογίζουμε την περιφέρεια της Γης.  

         

Ιστορικά στοιχεία 

Μια μέρα, καθώς ο Ερατοσθένης μελετούσε ένα πάπυρο στη βιβλιοθήκη της Αλεξάνδρειας, διάβασε μια καταχώρηση η οποία του κέντρισε το ενδιαφέρον. Διάβασε, ότι στις 22 Ιουνίου την ημέρα δηλαδή του θερινού ηλιοστάσιου, στην πόλη Συήνη (το σημερινό Ασουάν) της Αιγύπτου, 800 περίπου χιλιόμετρα από την Αλεξάνδρεια συμβαίνει κάτι αξιοσημείωτο. Καθώς πλησιάζει το μεσημέρι οι σκιές των κιόνων ή μιας ράβδου μικραίνουν. Οι περισσότεροι άνθρωποι θα αδιαφορούσαν για μια τέτοιου είδους ασήμαντη, καθημερινή πληροφορία. Ο Ερατοσθένης όμως δεν ήταν ένας τυχαίος άνθρωπος. Ως γνήσιος ερευνητής αναρωτήθηκε, πως είναι δυνατόν την ίδια ακριβώς στιγμή μια ράβδος να μην έχει σκιά στη πόλη της Συήνης, ενώ 800 περίπου χιλιόμετρα πιο κάτω, στην Αλεξάνδρεια, μια ράβδος ίδιου ύψους να έχει σκιά; Ο Ερατοσθένης σκέφτηκε ότι αν η Γη ήταν επίπεδη, τότε ο Ήλιος θα έριχνε τις ακτίνες του κάθετα και στις δυο πόλεις ταυτόχρονα υπό την ίδια γωνία. Συνεπώς καμία από τις δυο ράβδους δεν θα έπρεπε να έχει σκιά.

                                     

Γενικότερα, αν η Γη ήταν επίπεδη, η σκιά στη Συήνη θα έπρεπε να έχει πάντα το ίδιο μήκος με αυτή στην Αλεξάνδρεια. Με αυτή λοιπόν την απλή παρατήρηση ο Ερατοσθένης έφτασε στο συμπέρασμα ότι η Γη είναι σφαιρική και όχι επίπεδη. Μέτρησε μάλιστα το μήκος της σκιάς της ράβδου και από τη μέτρηση αυτή είδε ότι οι ακτίνες του ήλιου σχημάτιζαν με τη κάθετη ράβδο μια γωνία 7ο12'  δηλαδή το 1/50 ενός πλήρους κύκλου. Aν προεκτείνουμε μάλιστα τις ράβδους στη Συήνη και την Αλεξάνδρεια  προς το κέντρο της Γης βλέπουμε ότι η γωνιακή απόσταση μεταξύ των δυο πόλεων είναι 7ο 12'. Ο Ερατοσθένης προσέλαβε βηματιστές που μέτρησαν την απόσταση μεταξύ της Αλεξάνδρειας και της Συήνης και τη βρήκαν 5000 στάδια. Αν η γωνία λοιπόν των 7ο 12' αντιστοιχούσε σε απόσταση 5000 στάδια, ο Ερατοσθένης με απλά μαθηματικά υπολόγισε ότι η περιφέρεια της Γης πρέπει να είναι 252.000 στάδια δηλαδή 39.690 χιλιόμετρα. Ο Ερατοσθένης με μόνα εργαλεία τη σκέψη του και μια ράβδο κατάφερε να μετρήσει 2.200 χρόνια πριν τη περίμετρο της Γης με εντυπωσιακή ακρίβεια. Δεδομένου ότι η πραγματική τιμή της περιφέρειας της Γης στον Ισημερινό είναι 40.075 χιλιόμετρα η απόκλιση των μόλις 385 χιλιομέτρων της μέτρησης του Ερατοσθένη από τη πραγματική τιμή είναι αξιοσημείωτη.