天文学是怎样推算地球年龄的（不借助高科技手段）

昨天我们给大家介绍了地球的年龄是如何测出来的↓

天有多高？地有多厚？地球的年龄是这样测出来的......

人类在百年前测算出了地球的年龄，更在几千年前就测算出了地球的周长。

没有高科技工具的帮助，聪明的古人是如何做到的呢？我们来一起看一看！

在公元前 3 世纪，古希腊有一位数学家名叫埃拉托斯特尼，他曾应埃及国王的聘请，任皇家教师，并被任命为亚历山大里亚图书馆一级研究员。

他从公元前234年起担任图书馆馆长。当时亚历山大里亚图书馆是最高科学和知识中心，那里收藏了古代各种科学和文学论著。馆长之职在当时是希腊学术界最有权威的职位，通常授予德高望重、众望所归的学者。

埃拉托斯特尼充分地利用了他担任亚历山大里亚图书馆馆长职位的便利，阅读了大量的地理资料和地图。他在地理学方面的杰出贡献，集中地反映在两部代表著作中——《地球大小的修正》和《地理学概论》。前者论述了地球的形状，并以地球圆周计算为著名。

那么，地球的周长是怎么测算出来的呢？一天，埃拉托色尼到埃及最南端的阿斯旺小镇旅行，阿斯旺在夏至这一天正午， 太阳是升到天顶的，也就是说阳光可一直照射到井底。埃拉托色尼在第二年同一天的中午，在他的家乡亚历山大市测量出阳光与当地法线的交角，即 θ 角。

地球圆周长测定示意图

假定太阳光是平行光线时，则 θ 角与圆心角 θ'为同位角，有 θ=θ'。由于圆心角与对应的弧长 l 成正比关系，则有 θ'/360° =l/c。图中，l 是两地间距离，已可以测得。这样只有地球周长 c 为未知数，通过关系式就可以计算出地球周长了。

埃拉托色尼计算出的地球周长为 40,074 千米，而用现代科学方法测得的地球平均周长为 40,076 千米，可见其准确性是很高的。

埃拉托斯特尼 来源：网络

埃拉托色尼当时得到的唯一启发是出于毕达哥拉斯首次提出的地球为球的概念和亚里士多德对月亮的观察，知道了月食时，月亮上的地球影子呈弧线，而猜想地球是球体，其余的推论和计算则完全是出于想象了。可见想象力有多么大的作用。

关于地球圆周的计算是《地球大小的修正》一书的精华部分。在埃拉托色尼之前，也曾有不少人试图进行测量估算，如攸多克索等。但是，他们大多缺乏理论基础，计算结果很不精确。埃拉托色尼的研究成果当时并没有被世人采信，除了埃氏的测量报告外，还有托勒密的研究报告，测出地球周长约为 28,000 千米，波希多尼的测量结果约 32,000 千米，都小于实际长度。

当 1492 年哥伦布从西班牙海岸出发，西航寻找东方时，他使用的是托勒密的《地理学》的描述，可能正如 18 世纪法国地理学家安维里所猜想的“一个极大的错误导致了一个极伟大的发现”。如果哥伦布知道并相信埃拉托色尼所测定的地球真实大小，也许哥伦布就没有勇气和信心进行这次航行了。科学史也充满了戏剧性。

来源：《科技创新启示录：创新与发明大师轶事》、百度百科

编著：金涌

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