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1、第一個算出地球周長的人——埃拉托色尼埃拉托色尼被西方地理學(xué)家推崇為“地理學(xué)之父”，除了他在測地學(xué)和地理學(xué)方面的杰出貢獻(xiàn)外，另一個重要原因是因?yàn)樗谝粋€創(chuàng)用了西文“地理學(xué)”這個詞匯，并用它作為《地理學(xué)概論》的書名。這是該詞匯的第一次出現(xiàn)和使用，后來廣泛應(yīng)用開來，成為西方各國通用學(xué)術(shù)詞匯。埃拉托色尼（公元前275一前193）生于希臘在非洲北部的殖民地昔勒尼（在今利比亞）。他在昔勒尼和雅典接受了良好的教育，成為一位博學(xué)的哲學(xué)家、詩人、天文學(xué)家和地理學(xué)家。他的興趣是多方面的，不過他的成就則主要表現(xiàn)在地理學(xué)和天文學(xué)方面。埃拉托色尼曾應(yīng)埃及國王的聘請，任皇家教師，并被任命為
2、亞歷山大里亞圖書館一級研究員。從公元前234年起接任圖書館館長。當(dāng)時亞歷山大里亞圖書館是古代西方世界的最高科學(xué)和知識中心，那里收藏了古代各種科學(xué)和文學(xué)論著。館長之職在當(dāng)時是希臘學(xué)術(shù)界最有權(quán)威的職位，通常授予德高望重、眾望所歸的學(xué)者。埃拉托色尼擔(dān)任館長直到他逝世為止，這也說明了他在古希臘學(xué)術(shù)界享有很高的聲譽(yù)。5/5埃拉托色尼充分地利用了他擔(dān)任亞歷山大里亞圖書館館長職位之便，十分出色地利用了館藏豐富的地理資料和地圖。他的天才使他能夠在占有文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，作出科學(xué)的創(chuàng)新。埃拉托色尼在地理學(xué)方面的杰出貢獻(xiàn)，集中地反映在他的兩部代表著作中，即《地球大小的修正》和《地理學(xué)
3、概論》二書。前者論述了地球的形狀，并以地球圓周計(jì)算為著名。他創(chuàng)立了精確測算地球圓周的科學(xué)方法，其精確程度令人為之驚嘆；后者是有人居住世界部分的地圖及其描述。在該書中，他系統(tǒng)地提出了采用經(jīng)緯網(wǎng)格編繪世界地國的方法，全面地改繪了愛奧尼亞地圖。他以精確的測量為依據(jù)，將得到的所有天文學(xué)和測地學(xué)的成果盡量結(jié)合起來，因而他所編繪的世界地圖不僅在當(dāng)時具有權(quán)威性，而且成為其后一切古代地圖的基礎(chǔ)。埃拉托色尼的這兩部地理著作不幸都失傳了，不過通過保存下來的殘篇，特別是斯特拉波的引文，后世對它們的內(nèi)容，以及作者的精辟見解有一定的了解。關(guān)于地球圓周的計(jì)算是《地球大小的修正》一書的精華部
4、分。在埃拉托色尼之前，也曾有不少人試圖進(jìn)行測量估算，如攸多克索等。但是，他們大多缺乏理論基礎(chǔ)，計(jì)算結(jié)果很不精確。埃拉托色尼天才地將天文學(xué)與測地學(xué)結(jié)合起來，第一個提出設(shè)想在夏至日那天，分別在兩地同時觀察太陽的位置，并根據(jù)地物陰影的長度之差異，加以研究分析，從而總結(jié)出計(jì)算地球圓周的科學(xué)方法。這種方法比自攸多克索以來習(xí)慣采用的單純依靠天文學(xué)觀測來推算的方法要完善和精確得多，因?yàn)閱渭兲煳膶W(xué)方法受儀器精度和天文折射率的影響，往往會產(chǎn)生較大的誤差。埃拉托色尼選擇同一子午線上的兩地西恩納（Syene，今天的阿斯旺）和亞歷山大里亞，在夏至日那天進(jìn)行太陽位置觀察的比較。在西恩納附
5、近，尼羅河的一個河心島洲上，有一口深井，夏至日那天太陽光可直射井底。這一現(xiàn)象聞名已久，吸引著許多旅行家前來觀賞奇景。它表明太陽在夏至日正好位于天頂。與此同時，他在亞歷山大里亞選擇一個很高的方尖塔作為日文，并測量了夏至日那天塔的陰影長度，這樣他就可以量出直立的方尖塔和太陽光射線之間的角度。獲得了這些數(shù)據(jù)之后，他運(yùn)用了泰勒斯的數(shù)學(xué)定律，即一條射線穿過兩條平行線時，它們的對角相等。埃拉托色尼通過觀測得到了這一角度為7°12′，即相當(dāng)于圓周角360°的l／50。由此表明，這一角度對應(yīng)的弧長，即從西恩納到亞歷山大里亞的距離，應(yīng)相當(dāng)于地球周長的1/50。下一步埃拉托色尼借助
6、于皇家測量員的測地資料，測量得到這兩個城市的距離是5000希臘里。一旦得到這個結(jié)果，地球周長只要乘以50即可，結(jié)果為25萬希臘里。為了符合傳統(tǒng)的圓周為60等分制，埃拉托色尼將這一數(shù)值提高到252000希臘里，以便可被60除盡。埃及的希臘里約為157．5米，可換算為現(xiàn)代的公制，地球圓周長約為39375公里，經(jīng)埃拉托色尼修訂后為393605/5公里，與地球?qū)嶋H周長引人注目地相近。由此可見，埃拉托色尼巧妙地將天文學(xué)與測地學(xué)結(jié)合起來，精確地測量出地球周長的精確數(shù)值。這一測量結(jié)果出現(xiàn)在2000多年前，的確是了不起的，是載入地理學(xué)史冊的重大成果。此外，《地球大小的修正》一書
7、還包括以下各方面的研究：赤道的長度、回歸線與極圈的距離、極地帶的范圍、太陽和月亮的大小、日地月之間的距離、太陽和月亮的全食和偏食以及白晝長度隨緯度和季節(jié)的變化等等。這些研究代表了當(dāng)時地理學(xué)發(fā)展的高水平?！兜乩韺W(xué)概論》一書致力于研究有人居住的世界。全書分三卷，第一卷先是一段簡短的緒言，對地理學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展作了歷史的回顧，然后著重闡述地球的結(jié)構(gòu)和演變以及水的運(yùn)動（潮汐、海峽中的海流等）；第二卷為數(shù)理地理學(xué)。主要探討天空、大地和海洋的形狀和結(jié)構(gòu)、地球的區(qū)域和地帶的劃分以及已知世界的范圍等問題；第三卷是論述世界地圖的改繪，包括一幅新編繪物世界地圖以及區(qū)域描述。埃拉托色尼
8、的這本書總結(jié)了希臘地理學(xué)
