Ποιος ήταν ο Ερατοσθένης που απέδειξε ότι η Γη δεν είναι επίπεδη

Ο Ερατοσθένης ο Κυρηναίος (Κυρήνη, 276 π.Χ. – Αλεξάνδρεια, 194 π.Χ.) ήταν αρχαίος Έλληνας μαθηματικός, γεωγράφος, αστρονόμος, γεωδαίτης, μουσικός, ποιητής, ιστορικός, φιλόλογος και συγγραφέας, ο οποίος θεωρείται ο πρώτος άνθρωπος στην ιστορία που υπολόγισε το μέγεθος της Γης και κατασκεύασε ένα σύστημα συντεταγμένων με παράλληλους και μεσημβρινούς.

Επίσης, κατασκεύασε και έναν χάρτη του κόσμου, όπως τον θεωρούσε.

O Ερατοσθένης γεννήθηκε στην ελληνική αποικία της Βόρειας Αφρικής, Κυρήνη (στη σημερινή Λιβύη)  έζησε, εργάστηκε και πέθανε στην Αλεξάνδρεια, πρωτεύουσα της πτολεμαϊκής Αιγύπτου.

Λέγεται πως ήταν φίλος του Αρχιμήδη

Σπούδασε στην Αλεξάνδρεια και ισχυριζόταν ότι επίσης σπούδασε για κάποια χρόνια στην Αθήνα. Το 236 π.Χ. ορίστηκε από τον Πτολεμαίο τον Γ΄ τον Ευεργέτη Διευθυντής της Βιβλιοθήκης της Αλεξάνδρειας, ενός από τα δύο μεγάλα πανεπιστημιακά ιδρύματα της πόλης, διαδεχόμενος τον Ζηνόδοτο. Από το 234 π.Χ και επί περίπου 40 χρόνια διετέλεσε Διευθυντής της περίφημης αυτής Βιβλιοθήκης και δίδαξε και στο Μουσείο της Αλεξάνδρειας.

Δεν νυμφεύθηκε ποτέ. Το 195 π.Χ. τυφλώθηκε και ένα χρόνο αργότερα σταμάτησε να τρώει και πέθανε. Δεν μπόρεσε να αντέξει τη στέρηση της ανθρώπινης γνώσης που του επέβαλε η τύφλωση με αποτέλεσμα να αυτοκτονήσει.

Το έργο του

Έκανε αρκετές σημαντικές συνεισφορές στα μαθηματικά και ήταν φίλος του σπουδαίου μαθηματικού Αρχιμήδη. Γύρω στο 225 π.Χ. εφηύρε τον σφαιρικό αστρολάβο[8][9], που τον χρησιμοποιούσαν ευρέως μέχρι τον 18ο αιώνα.

Αναφέρεται από τον Κλεομήδη στο Περί της κυκλικής του κινήσεως των ουρανίων σωμάτων ότι γύρω στο 240 π.Χ. υπολόγισε την περιφέρεια της Γης χρησιμοποιώντας το ύψος του Ηλίου κατά το θερινό ηλιοστάσιο σε δύο διαφορετικά γεωγραφικά σημεία, που όμως βρίσκονταν στον ίδιο (περίπου) μεσημβρινό: κοντά στην Αλεξάνδρεια και στη νήσο Ελεφαντίνη -όπου ο Ήλιος ήταν στο ζενίθ του ουρανού- κοντά στη Συήνη (σημερινό Ασουάν, Αίγυπτος).

Ο Ερατοσθένης υπολόγισε την περιφέρεια της Γης σε 252.000 αλεξανδρινά στάδια. Το αλεξανδρινό στάδιο ισούται με 157,50 μέτρα, οπότε την υπολόγισε σε 39.690 χιλιόμετρα, που είναι παρά πολύ καλός υπολογισμός, με δεδομένο ότι σήμερα υπολογίζεται σε 40.007,86 χιλιόμετρα, ενώ στη Γαλλική Επανάσταση είχε οριστεί να είναι 40.000 χιλιόμετρα.

Ήταν ο πρώτος που υποστήριξε ότι η Γη είναι μια σφαίρα που βρίσκεται στο κέντρο του Σύμπαντος, το οποίο περιστρέφεται με συχνότητα εικοσιτεσσάρων ωρών. Επινόησε επίσης το σύστημα των γεωγραφικών παραλλήλων. Διατύπωσε την υπόθεση ότι είναι δυνατό να ταξιδέψουμε κατά μήκος μιας γεωγραφικής παράλληλου ξεκινώντας από την Ιβηρία και να φτάσουμε έως την Ινδία, διαπλέοντας τον Ατλαντικό Ωκεανό. Ο Στράβων, που διέσωσε και μας μετέφερε την θεωρία αυτή, προσέθεσε μάλιστα, ότι στο ταξίδι αυτό ίσως να συναντούσαμε νέα άγνωστα μέρη ξηράς.

Επίσης εφηύρε έναν τρόπο υπολογισμού των πρώτων αριθμών γνωστό ως κόσκινο του Ερατοσθένη.

Μέτρηση του Ερατοσθένη

Ένα από τα πιο σημαντικά πειράματα που πραγματοποιήθηκε στην ιστορία της ανθρωπότητας ήταν η μέτρηση της περιφέρειας της Γης από τον Ερατοσθένη τον 3 π.Χ. αιώνα. Ο Ερατοσθένης πληροφορήθηκε ότι στη Συήνη (σημερινό Ασουάν) ο ήλιος κατά το μεσημέρι του θερινού ηλιοστασίου ρίχνει τις ακτίνες του κάθετα στον ορίζοντα και φωτίζει τον πυθμένα ενός πηγαδιού. Την ίδια στιγμή στην Αλεξάνδρεια οι ακτίνες του ηλίου σχηματίζουν μια γωνία 7,2ο με την κατακόρυφο του τόπου. Στη συνέχεια μέτρησε την απόσταση Αλεξάνδρειας – Συήνης και υπολόγισε, όπως φαίνεται στο σχήμα που ακολουθεί, με μεγάλη ακρίβεια την περιφέρεια της γης. Σήμερα το πείραμα πραγματοποιείται σε παγκόσμια κλίμακα με τη συμμετοχή χιλιάδων μαθητών στην Εαρινή και την Φθινοπωρινή Ισημερία.

Αναλυτικά:

Εκείνη την περίοδο έκανε μια παρατήρηση που τον οδήγησε να διατυπώσει πρώτος ότι η Γη είναι στρογγυλή. Στις 21 Ιουνίου, που είναι η πιο μεγάλη ημέρα του έτους, σε ένα πηγάδι ο ήλιος έπεφτε κάθετα και φώτιζε τον πυθμένα χωρίς να δημιουργεί σκιές. Το πηγάδι βρισκόταν στη Συήνη, σημερινή πόλη Ασουάν που βρίσκεται στη Νότια Αίγυπτο. Αντίθετα στην Αλεξάνδρεια, η οποία απέχει 800 χλμ από το Ασουάν, ο ήλιος δημιουργούσε σκιά σε μια ράβδο, που ήταν στερεωμένη στο έδαφος. Αυτό σήμαινε ότι οι δύο πόλεις σίγουρα δεν έβλεπαν τον ήλιο από την ίδια γωνία και ότι η Γη δεν ήταν επίπεδη, όπως πίστευαν. Ο Ερατοσθένης γνώριζε ήδη από προγενέστερες αστρολογικές μετρήσεις που διάβασε στη βιβλιοθήκη ή από δικούς του υπολογισμούς, ότι η Συήνη και η Αλεξάνδρεια ανήκαν στον ίδιο μεσημβρινό. Το πείραμα του βασίστηκε στη μέτρηση του ύψους του Ηλίου την ίδια ημερομηνία σε δύο διαφορετικές τοποθεσίες. Για να το τεκμηριώσει την πεποίθηση ότι η Γη είναι στρογγυλή τοποθέτησε στο έδαφος έναν στύλο στην Αλεξάνδρεια και έναν στη Συήνη.  Το πείραμα του Ερατοσθένη βασίστηκε στη μέτρηση του ύψους του Ηλίου την ίδια ημερομηνία σε δύο διαφορετικές τοποθεσίες Μετά υπολόγισε τη γωνία που σχημάτιζε η σκιά στις 12 το μεσημέρι. Το αποτέλεσμα ήταν ότι η γωνία ήταν το 1/50 της περιφέρειας του κύκλου. Μετά υπολόγισε την απόσταση των δύο πόλεων. Πιθανόν έβαλε έναν βηματιστή να διασχίσει τη διαδρομή από τη μία πόλη στην άλλη και να μετρήσει με προσοχή την απόσταση, που ήταν 5.040 στάδια. Στο πείραμα του, τα 5.040 στάδια αποτυπωνόταν στο 1/50  του κύκλου. Στη συνέχεια, πολλαπλασίασε το 5.040 με το 100% του κύκλου, δηλαδή το 50 και έτσι υπολόγισε την περίμετρο της γης στα 252.000 στάδια που σήμερα ισούνται με 39.690 χιλιόμετρα. Ο υπολογισμός που έκανε 2.200 χρόνια πριν ήταν αρκετά ακριβής. Στην ουσία έπεσε έξω μόλις 358 χιλιόμετρα, καθώς σήμερα η περίμετρος της Γης υπολογίζεται σύμφωνα με δορυφορικές μετρήσεις σε 40.048 χιλιόμετρα. Μόλις ολοκλήρωσε το πείραμά του, σχημάτισε σε έναν χάρτη τη Γη, όπως πίστευε ότι έμοιαζε.