Chu vi Trái đất được đo bằng cách nào trong hàng nghìn năm trước?

Trong suốt lịch sử, các nhà thiên văn đã cố gắng tính toán nhiều đại lượng liên quan đến các thiên thể do kết quả của nhiều quan sát khác nhau. Có những nhà khoa học cũng rất thành công trong lĩnh vực này trong thời kỳ tiền Cơ đốc giáo. Ví dụ, trong khi ngày nay vẫn còn những người khẳng định hoặc tin chắc rằng Trái đất phẳng, 240 năm trước Công nguyên, nhà thiên văn Hy Lạp Eratosthenes đã có thể tính được kích thước của Trái đất . Tính toán này, có thể nói là một thành công lớn vào thời điểm đó, khá gần với giá trị mà chúng ta biết ngày nay. 

Eratosthenes là một nhà toán học, thiên văn học, địa lý học và nhà thơ người Hy Lạp sống từ năm 276 đến năm 196 trước Công nguyên. Ngoài thành công mà chúng ta đã mô tả ở đây, ông còn là một nhà khoa học đầu tiên xác định năm nhuận, lập danh mục sao gồm 675 ngôi sao và có thể tính toán khoảng cách của Mặt trời và Mặt trăng bằng cách sử dụng các phép tính và nguyệt thực khác nhau.

Eratosthenes đã ghi lại góc của bóng ở hai thành phố khác nhau trong chí tuyến và bằng cách tính khoảng cách giữa hai thành phố này, ông đã thành công trong việc tính toán chu vi của  Trái đất với sự hỗ trợ của kiến ​​thức về hình học.

Chu vi Trái đất được đo như thế nào?

Để thực hiện được phép tính này, trước hết cần chấp nhận rằng Trái đất hình tròn. Eratosthenes sống tại thành phố ven biển Alexandria (Alexandria) phía bắc Ai Cập thời bấy giờ, nằm ở cửa sông Nile mở ra Địa Trung Hải. Ông biết rằng vào một thời điểm nhất định trong năm, vào ngày chí tuyến, tức là vào ngày 21 tháng 3, khi ngày và đêm trở nên bằng nhau, ở thành phố Syene ở miền Nam Ai Cập, không có bóng người nào trong các cột trụ hoặc giếng nước ở không bật.

Tin liên quan:   Các kiểu rừng mưa nhiệt đới - Vị trí, cấu trúc và kiểu

Eratosthenes cũng biết rằng ở Alexandria, nơi ông sống, không bao giờ có một ngày không có bóng, trực tiếp hoặc trong giếng, vào bất kỳ ngày nào trong năm, kể cả chí tuyến. Nói cách khác, vào buổi trưa của chí tuyến, những chiếc gậy không có bóng ở Syene, trong khi những chiếc gậy lại có bóng ở Alexandria. Điều này có nghĩa là trong khi ở Syene, các tia sáng mặt trời chiếu tới mặt đất theo phương thẳng đứng vào thời điểm đó, ở Alexandria xa hơn về phía bắc, chúng chiếu tới mặt đất theo phương thẳng đứng.

Trong trường hợp này, độ cong của Trái đất có thể được xác định với sự hỗ trợ của hình học, nếu góc của bóng của một cái gậy đứng vào buổi trưa trên chí tuyến của Alexandria vào buổi trưa với cái gậy được tính toán với độ chính xác vừa đủ . Eratosthenes đã sử dụng chiều dài của bóng của một tháp cao ở Alexandria cho việc này và sử dụng hình học đơn giản đã tìm thấy góc giữa tháp và bóng là 7,2 độ.

cách tính chu vi eratosthenes của trái đất

Eratosthenes xác định rằng góc của bóng tối, như được dạy trong các lớp hình học ngày nay, sẽ bằng góc giữa Alexandria và Syene khi đo từ tâm Trái đất . 7,2 độ là 1/50 của toàn bộ vòng tròn lớn. Vì vậy, 50 nhân 7,2 độ bằng 360 độ. Eratosthenes nhận ra rằng với sự trợ giúp của tỷ lệ đơn giản, nếu anh ta có thể đo khoảng cách giữa hai thành phố này (thực tế là độ dài của cung tròn, vì Trái đất là hình tròn), anh ta có thể tính được chu vi của Trái đất bằng cách nhân khoảng cách này với 50.

Tin liên quan:   Thông điệp ẩn đằng sau lời bài hát của Camila Cabello Không bao giờ giống nhau

Eratosthenes đã tính toán khoảng cách giữa Alexandria và Syene là 5.000 sân vận động trong một thước đo được gọi là sân vận động được sử dụng vào thời điểm đó. Để xác định độ nhạy của phép tính của anh ấy, chúng ta cần biết độ dài của đơn vị sân vận động này tương ứng với bao nhiêu trong các phép đo đã biết của chúng ta. Điều tồi tệ nhất là không có giá trị cụ thể cho sân vận động vào thời điểm đó, và các phép đo khác nhau đã được sử dụng. Tuy nhiên, theo các tính toán được thực hiện, chúng ta có thể nói rằng Eratosthenes đã tính toán chu vi Trái đất với sai số nhiều nhất là 16% và tốt nhất là 1% .

Thậm chí đó là một kết quả khá nhạy cảm với thời điểm. Đặc biệt là ngày nay, trong khi vẫn còn những người có thể khẳng định rằng Trái đất phẳng, thật đáng khâm phục khi ông đã chứng minh điều này bằng những phương pháp rất đơn giản hàng ngàn năm trước, hoặc tình hình hiện tại có thảm hại hay không, chúng tôi để bạn quyết định.

Leave a Comment