2020年1月18日 星期六

古人如何徒手找出地球的圓周

古人的天文智慧實在很高深,他們沒有電腦沒有高科技,竟然可以計算出與天體有關的數字,實在教人大分佩服。

找出地球的半徑是一個叫埃拉托色尼(Eratosthenes)的人。他最神的地方是憑很簡單的方法就找到地球半徑及圓周,十分聰明。一般人解決問題,如果沒有直接的辦法,不是個個懂得轉彎來解決,埃就示範了何謂轉數,何謂巧妙。首先,他留意到在希臘一個叫西因的地方,太陽是直射到井底,即是太陽幾乎在頭頂上,站在下面的人沒有影子,而同時他留意在距離5000希臘里(約為)名叫亞歷山大里亞的地方,太陽卻不是照在正頭上,而是斜影,因而太陽照在尖塔上會產生陰影。它量度了尖塔與影子的長度,計算出那夾角,然後他根據「兩直線平行,同位角相等」的邏輯,推算出這夾角就是兩個地方佔地球的角度。Isn’t this amazing? 這個計法簡直就是槓桿原理的發揮,四兩撥千斤!有了這個夾角及兩地距離,便可用比例計算出地球的圓周!大致上,這隻角是7.2度,兩地距離800公里,那地球的圓周就是:


7.2/360=800/X

x=40000公里

實際數字是40,075 公里!多麼近!當然,有些細節太過深奧,當時的人一定不會知,例如太陽原來不是一個正圓球體,但這無礙我們認為埃是多麼聰明。



補充一下,我們經常聽說古代人在哥白尼之前都以為地球是平面,其實歷史不是這樣簡單,世上一向有異見人士。埃就是其中一位。試想想,如果地球是平的,怎可能太陽在一個地方在頭頂直射,在另一個地方卻斜射,投下長長的陰影?


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