Эратосфен объявляет, что больше не требуется искать причину разлива Нила, поскольку мы точно знаем, что люди дошли до истоков Нила и наблюдали там дожди.
Эратосфен из Кирены был греческим полимахом: математиком, географом, поэтом, астрономом и теоретиком музыки. Он был человеком учения, став главным библиотекарем Александрийской библиотеки. Его работа сравнима с тем, что сейчас известно как изучение географии, и он ввел часть терминологии, которая используется до сих пор.
Он наиболее известен тем, что первым рассчитал окружность Земли, что он сделал, используя обширные результаты съемок, к которым он имел доступ в своей должности в библиотеке; его расчет был удивительно точным. Он также первым рассчитал наклон земной оси, снова с замечательной точностью. Кроме того, он, возможно, точно рассчитал расстояние от Земли до Солнца и изобрел високосный день. Он создал первую глобальную проекцию мира, включив параллели и меридианы на основе доступных географических знаний своей эпохи.
Эратосфен был основателем научной хронологии; он стремился пересмотреть даты главных литературных и политических событий, начиная с завоевания Трои. Эратосфен датировал падение Трои 1183 годом до нашей эры. В теории чисел он ввел решето Эратосфена, эффективный метод определения простых чисел.
Он был влиятельной фигурой в многих областях. Согласно записи в Суде, энциклопедии X века, его критики осмеивали его, называя его Бета, вторая буква греческого алфавита, потому что он всегда был вторым во всех своих начинаниях. Тем не менее, его приверженцы называли его Пентатлос в честь олимпийцев, которые были разносторонними конкурентами, поскольку он доказал себя знающим во всех областях учения. Эратосфен стремился понять сложности всего мира.
Жизнь
Сын Аглаоса, Эратосфен родился в 276 году до нашей эры в Кирене. Теперь это часть современной Ливии, Кирена была основана греками за века до этого и стала столицей Пентаполиса, страны Северной Африки из пяти городов: Кирены, Арсинои, Беренике, Птолемаиды и Аполлонии. Alexander the Great завоевал Кирену в 332 году до нашей эры, а после его смерти в 323 году до нашей эры ее правление было отдано одному из его генералов, Ptolemy I Soter, основателю Птолемеевского царства. При Птолемеевском правлении экономика процветала, в основном благодаря экспорту лошадей и сильфия, растения, используемого для богатого приправы и лекарств. Кирена стала местом культуры, где расцветало знание. Как и любой молодой грек того времени, Эратосфен учился бы в местной гимназии, где он выучил бы физические навыки и социальное общение, а также чтение, письмо, арифметику, поэзию и музыку.
Эратосфен отправился в Афины, чтобы продолжить свои учебы. Там его учил стоицизму его основатель, Zeno of Citium, в философских лекциях о добродетельной жизни. Затем он учился под руководством Aristo of Chios, который возглавлял более циничную школу философии. Он также учился под руководством главы Платоновской академии, которым был Arcesilaus of Pitane. Его интерес к Платону побудил его написать его самую первую работу на ученом уровне, Platonikos, исследующую математический фундамент философий Платона. Эратосфен был человеком многих точек зрения и исследовал искусство поэзии под руководством Callimachus. Он писал стихи: одно в гекзаметрах под названием Hermes, иллюстрирующее историю жизни бога; и другое в элегиях, под названием Erigone, описывающее самоубийство афинской деви Erigone, дочери Icarius. Он написал Chronographies, текст, который научно изображал важные даты, начиная с Троянской войны. Эта работа была высоко оценена за ее точность. George Syncellus впоследствии смог сохранить из Chronographies список 38 царей египетских Фив. Эратосфен также написал Olympic Victors, хронологию победителей Олимпийских игр. Неизвестно, когда он писал свои работы, но они подчеркивали его способности.
Эти работы и его великие поэтические способности побудили фараона Ptolemy III Euergetes ищать его место библиотекарем в Александрийской библиотеке в 245 году до нашей эры. Эратосфен, тогда тридцати лет от роду, принял приглашение Птолемея и отправился в Александрию, где он прожил всю оставшуюся жизнь. Примерно за пять лет он стал главным библиотекарем, должность, которую ранее занимал поэт Apollonius Rhodius. Как глава библиотеки, Эратосфен обучал детей Ptolemy, включая Ptolemy IV Philopator, который стал четвертым фараоном Птолемеева. Он расширил фонды библиотеки: в Александрии все книги должны были быть переданы для дублирования. Говорилось, что они были скопированы так точно, что было невозможно понять, вернула ли библиотека оригинал или копию. Он стремился сохранить репутацию Александрийской библиотеки против конкуренции из Library of Pergamum. Эратосфен создал целый раздел, посвященный изучению Homer, и приобрел оригинальные работы великих трагических драм Aeschylus, Sophocles и Euripides.
Эратосфен внес несколько важных вклад в математику и науку и был другом Archimedes. Примерно в 255 году до нашей эры он изобрел армиллярную сферу. В работе On the Circular Motions of the Celestial Bodies Cleomedes приписал ему расчет окружности Земли примерно в 240 году до нашей эры с высокой точностью.
Эратосфен считал, что в каждой нации есть и хорошее, и плохое, и критиковал Aristotle за утверждение, что человечество было разделено на греков и варваров, а также за утверждение, что греки должны сохранять себя в расовой чистоте. По мере того как он стареет, он заболел офтальмией, ослепнув около 195 года до нашей эры. Потеря способности читать и наблюдать природу мучила и угнетала его, заставляя его добровольно морить себя голодом до смерти. Он умер в 194 году до нашей эры в возрасте 82 лет в Александрии.
Ученая карьера
Измерение окружности Земли
Измерение окружности Земли — самый известный результат, полученный Эратосфеном, который оценил, что меридиан имеет длину 252 000 стадий, с ошибкой на реальное значение между −2,4% и +0,8%, предполагая значение стадия между 155 и 160 метрами. Эратосфен описал свой метод в книге под названием On the measure of the Earth, которая не была сохранена.
Упрощенная версия Cleomedes
Метод Эратосфена для расчета окружности Земли был потерян; что было сохранено, это упрощенная версия, описанная Cleomedes для популяризации открытия. Cleomedes приглашает своего читателя рассмотреть два египетских города, Александрию и Syene, современный Асуан:
- Cleomedes предполагает, что расстояние между Syene и Александрией было 5000 стадий, цифра, которая проверялась ежегодно профессиональными bematists, mensores regii;
- он предполагает упрощенную, но ошибочную гипотезу, что Syene была именно на Тропике Рака, говоря, что в полдень летнего солнцестояния Солнце было прямо над головой;
- он предполагает упрощенную, но ошибочную гипотезу, что Syene и Александрия находятся на одном и том же меридиане.
При предыдущих предположениях, говорит Cleomedes, вы можете измерить угол возвышения Солнца в полдень летнего солнцестояния в Александрии, используя вертикальный стержень, гномон известной длины, и измеряя длину его тени на земле; тогда можно рассчитать угол солнечных лучей, который он утверждает, что составляет 7° 12', 7,2°, или 1/50-я окружности круга. Принимая Землю за сферическую, окружность Земли будет в пятьдесят раз больше расстояния между Александрией и Syene, то есть 250 000 стадий. Поскольку 1 египетский стадий равен 157,5 метрам, результат составляет 39 375 км, что на 1,4% меньше реального числа, 40 076 км.
Метод Эратосфена
Метод Эратосфена на самом деле был более сложным, как заявил сам Cleomedes, цель которого была представить упрощенную версию описанного в книге Эратосфена. Метод был основан на нескольких геодезических экспедициях, проведенных профессиональными bematists, чья работа заключалась в точном измерении степени территории Египта в целях сельского хозяйства и налогообложения. Кроме того, тот факт, что измерение Эратосфена точно соответствует 252 000 стадий, может быть намеренным, поскольку это число, которое можно разделить на все натуральные числа от 1 до 10: некоторые историки полагают, что Эратосфен изменился со значения 250 000, написанного Cleomedes, на это новое значение, чтобы упростить расчеты; другие историки науки, с другой стороны, полагают, что Эратосфен ввел новую единицу длины, основанную на длине меридиана, как указано Pliny, который пишет о стадионе "согласно соотношению Эратосфена".
География
Эратосфен теперь продолжил со своего знания о Земле. Используя свои открытия и знания его размера и формы, он начал его рисовать. В Александрийской библиотеке у него был доступ к различным путевым книгам, которые содержали различные элементы информации и представления мира, которые нужно было собрать в какой-то организованный формат. В своей трехтомной работе Geography (греч.: Geographika) он описал и отобразил весь известный ему мир, даже разделив Землю на пять климатических зон: две замерзшие зоны вокруг полюсов, две умеренные зоны и зону, охватывающую экватор и тропики. Он изобрел географию.
Он создал терминологию, которая все еще используется сегодня. Он поместил сетки перекрывающихся линий на поверхность Земли. Он использовал параллели и меридианы для связи каждого места в мире. Теперь было возможно оценить расстояние до отдаленных мест с помощью этой сети на поверхности Земли. В Geography были показаны названия более 400 городов и их местоположения: этого никогда раньше не было достигнуто. К сожалению, его Geography был потерян для истории, но фрагменты работы могут быть собраны из других великих историков, таких как Pliny, Polybius, Strabo и Marcianus.
- Первая книга была чем-то вроде введения и дала обзор его предшественников, признав их вклады, которые он скомпилировал в библиотеке. В этой книге Эратосфен осудил Homer за то, что он не дал никакого представления о том, что он теперь описывал как географию. Его неодобрение топографии Homer разозлило многих, которые верили, что мир, изображенный в Одиссее, является законным. Он также прокомментировал идеи о природе и происхождении Земли: он думал о Земле как о неподвижном шаре; в то время как на его поверхности было место, которое менялось. Он выдвинул гипотезу о том, что когда-то Средиземное море было огромным озером, которое охватывало страны вокруг него; и только стало связано с океаном на западе, когда прохождение открылось в какой-то момент в его истории.
- Во второй книге находится его открытие об окружности Земли. Здесь, согласно Pliny, "мир был постигнут". Здесь Эратосфен описал свою знаменитую историю о колодце в Syene, где в полдень каждого летнего солнцестояния солнечные лучи светили прямо в центр города хорошо. Эта книга теперь была бы рассмотрена как текст по математической географии.
- Его третья книга География содержала политическую географию. Он цитировал страны и использовал параллельные линии для разделения карты на разделы, чтобы дать точные описания областей. Это был прорыв, и может считаться началом географии. За это Эратосфен был назван "Отцом современной географии".
Достижения
Эратосфен был описан Suda Lexicon как Πένταθλος (Pentathlos), который можно перевести как "Универсальный", так как он был квалифицирован в различных вещах: он был истинным полимахом. Его прозвали Beta, потому что он был отличен во многих вещах и пытался получить каждый бит информации, но никогда не добился самого высокого ранга ни в чем; Strabo рассказывает об Эратосфене как математике среди географов и географе среди математиков.
- Eusebius of Caesarea в его Preparatio Evangelica включает краткую главу из трех предложений о небесных расстояниях (Книга XV, Глава 53). Он просто говорит, что Эратосфен нашел расстояние до Солнца как "σταδίων μυριάδας τετρακοσίας καὶ ὀκτωκισμυρίας", буквально "стадиев мириад 400 и 80 000" и расстояние до Луны составляет 780 000 стадий. Выражение расстояния до Солнца было переведено либо как 4 080 000 стадий (перевод 1903 года E. H. Gifford), либо как 804 000 000 стадий (издание Edouard des Places, датированное 1974–1991). Значение зависит от того, имел ли в виду Eusebius 400 мириад плюс 80 000 или "400 и 80 000" мириад. При стадии в 185 м (607 футов) 804 000 000 стадий составляет 149 000 000 км (93 000 000 миль), примерно расстояние от Земли до Солнца.
- Эратосфен также рассчитал диаметр Солнца. Согласно Macrobious, Эратосфен установил диаметр Солнца как
