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2020-11-27 07:25:56

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埃氏认为塞恩、亚历山大处在同一条经线上,夏至时同一经线、不同纬度的物体影子在正午时刻同时到最短,只需保留灯塔影子最短时刻的数据,“同时测量”问题便可解决埃氏的测算方法需要保证两地在同一经度上,然而现代精确测量发现塞恩(东经29度15分)和亚历山大(东经32度52分)并不在同一经线上,因此他算出的夹角是不准确的

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两地经度隔了约3.5度,经度偏差导致结果小了约70千米,但这个误差影响不大还有为何认为太阳光是平行光线、如何根据影长算出夹角、现代如何测量等一系列问题,读者不妨思考和查证一个巨大错误与一次伟大发现正确的结果就有市场吗?没有一方面,由于埃氏测算出的地球周长在当时看来实在巨大,如果他是对的,那么意味着地球大部分都是海洋,人们普遍不愿意接受

另一方面,由于他的著作全部失传,孤立的测量结果导致后人无法换算他当时用的“希腊里”除了埃氏,很多学者也进行了测量,其中影响最广的是托勒密有学者认为他测算出地球周长约为2.8万千米,也有学者认为他只是在绘制世界地图时放弃了埃氏的结果,采用了波希多尼3.2万千米的偏小值总之,托勒密相信的是“小地球”

托勒密的学说在中世纪被奉为圭臬,他的这个错误观点也因此盛行了1000多年中世纪晚期,《马可·波罗游记》描述的富饶东方给中世纪的欧洲带来了新世纪曙光,海上强国对探索东方跃跃欲试,而地球的大小直接关系海上航行

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1492年,当哥伦布从西班牙海岸出发,西航寻找东方时,他带着3艘帆船、87名水手以及1本托勒密的《地理学》,这本诞生了1300多年的书仍然是当时已知世界的最佳指南正是因为深信托勒密的观点,他才有勇气出发,结果发现了美洲新大陆

正如18世纪法国地理学家安维里所说:“一个极其巨大的错误导致了一次极其伟大的发现”如果哥伦布知道且相信埃氏所测定地球的真实大小,也许就没有这次伟大的航行了所以说,人类历史的进程,有时候充满了戏剧性01/福布斯中国发布中国富豪榜:马云第三年位列榜首财富达656亿美元02/别急着加油!年内第五降,本轮成品油价或下调03/净水易,换芯难04/美国大选难堪难看:拜登称会赢得大选特朗普说我们已经赢了05/全文|习近平在第三届中国国际进口博览会开幕式上的主旨演讲06/关键“摇摆州”宾州州长:今天可能不会知道结果07/高价“福袋”虚假秒杀“双11”套路怎么破08/拜登拿下两个“关键摇摆州”特朗普竞选团队提起诉讼09/东风公司5个月通报12起违规违纪特种装备部门易滋生腐败10/地方政府债券发行近尾声前10个月发债超6万亿01/“摇摆日”牵着全球市场剧烈波动:美股大涨A50盘中创历史新高02/拜登刚刚发表讲话:我并不是在宣布胜选,只是相信我们一定是赢家03/特朗普刚刚发推:这很奇怪!!04/新的退市制度方案即将出炉这些股票要小心05/收盘:等待选举结果美股收高纳指大涨3.8%06/美国大选激烈拉锯,全球股市动荡不安!若拜登当选会发生什么?07/美媒:拜登刚刚拿下密歇根州,已获264张选举人票08/全球股市剧烈:人民币更是一度大跌900点什么情况?09/谷歌上线2020美国大选实时票数统计页面特朗普当选对TikTok有什么影响?10/2020年11月5日涨停板早知道:七大利好有望发酵01/蚂蚁暂缓上市背后:网络小贷要发展更要规范估值或面临重大调整02/评论:买理财产品亏了银行该不该赔03/证监会发言人:蚂蚁集团暂缓上市是上交所依法依规做出的决定04/蚂蚁暂缓上市港股打新资金可退回05/蚂蚁退款安排来了!打新的钱怎么退、有利息吗?06/招行“闪电贷”征信系统管理漏洞遭利用多人进行诈骗贷款被判刑07/2020年版第五套人民币5元纸币来了明日发行!08/蚂蚁再上市的困局:利润源泉被堵09/曾有国内“第一翻译”之称的她掌舵德意志银行驻中国分支10/证监会回应蚂蚁暂缓上市:对投资者和市场负责任来源:中国科学报作者:黄雁翔埃氏测量原理图黄雁翔绘我们启动微信时,会看到NASA公开的首张完整地球照片

“寄蜉蝣于天地,渺沧海之一粟”,从这个视角看,人类是如此孤独和渺小我们不禁想问,地球到底有多大?三个已知条件谈到地球大小,不得不提到“地理学之父”埃拉托色尼

埃氏出生于公元前276年的北非(今利比亚),青年时代曾在柏拉图学园学习,深受托勒密王朝青睐,长期担任亚历山大图书馆馆长他有很多成就,其中最被人熟悉的是,他第一个精确测定了地球周长

2200多年前,他是如何测定地球周长的?当我们问出这个问题时,其实就预设了三个条件:地球是球体、球体有周长、周长可计算现代的我们觉得理所当然,然而回到当时,这三个条件已知吗?首先,古希腊人最早相信地球是球体,自毕达哥拉斯第一次提出作为圆球的地球概念,特别是亚里士多德根据月食论证地球是球形后,“天球—地球”两球宇宙模型一直是希腊天文学的基础

其次,当时已经有了欧几里得的划时代巨著《几何原本》,球体大圆的选取有了方法最后,圆周长可通过π值或等分圆周计算,当时阿基米德已经算出π值约为3.14,但埃氏使用的是等分圆周方法计算的精确度达99%以上埃氏是如何完成测量的呢?他的方法是纯几何学的简单来讲,如图所示,假定地球真的是一个球体,那么同一时间在地球同一经线上不同两地,太阳光线与地平面的夹角就不一样,只要测出这两个夹角的差以及两地之间的距离,就可以算出地球周长

他听人说在埃及的塞恩(今阿斯旺),夏至正午的阳光可以直射入井底,这表明此刻太阳光线正好垂直于塞恩的地面为了方便计算,他选择塞恩水井和亚历山大灯塔进行测量

他知道两点的距离约为5000希腊里,又根据亚历山大灯塔高度与影长算出地心夹角约为7度12分7度12分为圆周角360度的1/50,也就是说5000希腊里是地球周长的1/50,所以地球周长约为25万希腊里

考虑测地工具和测地方法等因素影响,同时为符合数学上的圆周为60等分制,埃氏将计算结果精确到25.2万希腊里,以便能够被360整除经过考证,当时的1希腊里约为今天的157.5米,25.2万希腊里约为39690千米

这个结果与现代测量的赤道周长40076千米仅相差386千米,精确度达到99%以上用清华大学科学史系教授吴国盛的话说:“真是了不起,这是希腊理性科学的伟大胜利”这个精妙的实验,连同伽利略的自由落体实验、牛顿的棱镜分光实验、卡文迪许的扭秤实验等,被誉为“十大经典物理实验”几点疑问我们惊叹之余,深入思考会发现存在几个问题:两地距离为遥远的800千米,他是如何知道的?在没有钟表的时代,他如何保证两地同时测量?仅根据两点距离和地心夹角,他如何保证算出来的就是地球周长?有人说埃氏派出埃及商队,用尺子量出了两地距离,这有待考证

亚历山大大帝远征时,地理学家会跟着测绘地形埃氏可能是根据图书馆中皇家驿站测量资料,结合当时埃及商队的行路日期和速度、尼罗河航运资料综合确定两地距离的

埃氏认为塞恩、亚历山大处在同一条经线上,夏至时同一经线、不同纬度的物体影子在正午时刻同时到最短,只需保留灯塔影子最短时刻的数据,“同时测量”问题便可解决埃氏的测算方法需要保证两地在同一经度上,然而现代精确测量发现塞恩(东经29度15分)和亚历山大(东经32度52分)并不在同一经线上,因此他算出的夹角是不准确的

两地经度隔了约3.5度,经度偏差导致结果小了约70千米,但这个误差影响不大还有为何认为太阳光是平行光线、如何根据影长算出夹角、现代如何测量等一系列问题,读者不妨思考和查证

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最近更新:2020-11-27 07:25:56

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