本集主题：第一个测量地球周长的人如果有人跟你说中世纪(约公元年—公元年)的聪明人都以为地球是平的，你可千万不要相信，年前的人们就知道事实并非如此。在这一点上，我们应该感谢的是古希腊数学家埃拉托色尼（Eratosthenes公元前-公元前），他在没有出过埃及的情况下就发现了这一点。其实，早在埃拉托色尼生活的时期之前，即使那时候的人们还对地球的大小不太清楚，但他们也知道地球的形状了。在发生月偏食的时候，地球的影子会投射在月球上，人们很容易就能发现这个影子的边缘是一段曲线。据推测，中国的《逸周书》记载了发生在公元前12世纪的一次月食，而古希腊剧作家阿里斯托芬在作品《云》中确切地记录了一次发生于公元前年的月食。如果这两个文明中有人明白月食的成因是地球挡住了照射在月球上的太阳光的话，那么他们就能意识到地球并不是平的。回到我们的舞台古希腊，在那个时期，人们起初认为地球是平盘状的。直至公元前三世纪，以亚里士多德为代表的学者们才逐渐提出了地球是球体的观点，这是对旧观念的一次挑战，显然会带来广泛的影响，其中一大影响就是激发了学者们对于测量地球周长的兴趣，而埃拉托色尼则是其中的代表之一。第一个测量地球周长的人：埃拉托色尼埃拉托色尼是最早的博学家之一。除了天文学，他也在地理、音乐、数学、哲学和诗歌等领域都做出了重要贡献。在当时就非常受人尊敬，是亚历山大图书馆的第三代图书馆管理员，他在大地测量学和地理学方面有着杰出的贡献。埃拉托色尼通过查阅很多重要的地图和书籍，整理出了一幅世界地图集，并依据气候将其划分为若干区域。他首次在地图上画出了坐标网格和经线，并标出了多个城市的坐标。正是因为这项工作，他被尊为“地理学之父”。埃拉托色尼的第二大成就应该是埃拉托色尼筛选法——这是一种通过筛除一个素数所有的倍数，从而识别素数（素数只能被两个数整除——1和它本身）的方法。不过他最被人津津乐道的贡献，就是测量了地球的周长。在他的著作《地球大小的修正》里，他介绍了精确测量地球圆周的科学方法。虽然他的这部著作已经遗失，但我们仍然可以通过其他古希腊学者的评注，特别是斯特拉波（Strabo）的引文，了解埃拉托色尼测量地球周长的基本过程。埃拉托色尼在亚历山大图书馆的工作不仅给他带来了广博的知识，还为他创造了测量地球周长的条件。他在馆中收藏的文献和古卷中发现了一段记录：在夏至日时，太阳光会直射入位于埃及南部的塞伊尼城（Syene，今阿斯旺）的一口深井中。“这口井有25尺深，螺旋形的阶梯一直延伸入水中。据说在夏至日的中午太阳光会恰好照亮井水，而不在井壁投射一点阴影”。可见夏至日时太阳光直射塞伊尼的这口井的底部，所以他判定塞伊尼位于北回归线上。巧合的是，他的工作地亚历山大（Alexandria）与塞伊尼大致位于同一子午线上。于是他在第二年夏至日的同一时间，到亚历山大进行了测量。怎么观测呢？埃拉托色尼在地面上竖起了一根木桩，然后观察它的影子。结果他发现，这一次太阳光并不是从正上方直直地照射下来，而是偏离了一些角度，约为7°。造成这种差异的原因在于地球表面是弯曲的，也就是说，太阳光照射每一个城市的角度是不同的。不仅如此，埃拉托色尼还做了更进一步的工作。因为千米的距离就能够使太阳光照射出现7°的偏差，那么把7°放大成完整的°，便能估算出地球的周长为千米（他在计算时使用的是一种叫做“斯塔德”的古希腊长度单位，所以实际上得到的长度约为斯塔德），这个长度与我们今天计算结果的误差范围为10%~15%。也就是说，古希腊人不仅已经知道地球是圆的，而且对地球有多大有了较深的了解。普通人对于塞伊尼城中深井的奇特地理景观仅仅停留在观察的层面，而埃拉托色尼以一个科学家独到的视角对这一景观进行了深入研究。与此同时，他将相隔较远的塞伊尼与亚历山大通过子午线这一地理要素联系了起来，打破了局限和孤立，建立了全面和整体的观念，成为了科学中系统观念的典范。栏目简介知·道SET(Science,Education,Time)是一档综合科普栏目，内容包含天文、数学、物理、化学、地球、生命等学科，提供多视角，跨学科的科普内容，让更多人提升对科学的认知和兴趣。发现新知的同时，以科学的态度看懂身边事。