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最早测算地球周长的人埃拉托斯特尼的故事

发布时间:2020-12-25 16:21:59 阅读: 来源:排屑器厂家

人类从诞生的那一刻起就幵始探索宇宙的奥秘,而人类赖以生存的地球是一切科学探索的起点。据史料记载,古希腊的埃拉托斯特尼是最先测箅地球周长大小的人。埃拉托斯特尼学识广博,不仅通晓天文、地理,还是诗人、历史学家、数学家,曾担任过亚历山大图书馆的馆长。公元前240年夏至H中午,细心的埃拉托斯特尼发现:在位于北冋归线上的古埃及城市诺涅,太阳居在正顶上,井栏圈照不出影子,用铅垂线试验,则太阳光线与铅垂线重合;但同一时刻在亚历山大里亚城,太阳光线与铅垂线成的角,因而照出影子。经过长时间的研究,埃拉托斯特尼终于求得了地球周长为46240千米。虽然埃拉托斯特尼的数据比现在测得的地球赤道周长为40076.5938千米约大15%,但以当时的条件来说,得出这个数据是已经非常难得了。埃拉托斯特尼还是许先使用“地理学”名称的人,从此代替传统的“地方志”,写成了三卷专着。书中描述了地球的形状、大小和海陆分布。埃拉托斯特尼还用经纬网绘制地图,最早把物理学的原理与数学方法相结合,创立了数理地理学。埃拉托斯特尼(古希腊语:Ερατοσθ?νη?,Eratosthénēs;英语:Eratosthenes,前276年-前194年,出生于昔兰尼,即现利比亚的夏哈特;逝世于托勒密王朝的亚历山大港),希腊数学家、地理学家、历史学家、诗人、天文学家。埃拉托斯特尼的贡献主要是设计出经纬度系统,计算出地球的直径。埃拉托斯特尼的贡献测量地球周长埃拉托斯特尼知道在一年之中白天最长的那天(夏至日)正午时分,太阳正好在阿斯旺天顶的位置,因为此时太阳光直射入阿斯旺城内的一口深井中,并在井底的水上反映出太阳的倒影。他假设他的家乡亚历山大港在阿斯旺的正北方(实际上亚历山大港在阿斯旺偏西一个经度)。他在夏至日正午时分,测量了亚历山大城里一个方尖石塔投下影子的长度,计算出了这个时候太阳在亚历山大的天顶以南7°。他推断出亚历山大港到阿斯旺的距离一定是整个地球圆周的7/360 。他从商队那里知道两个城市间的实际距离大概是5000视距(stadia,又译作“斯塔德”、“斯泰特)。他最终确立了700视距为一度。从而得出地球圆周为252,000视距。虽然视距的确切长度我们现时已经无法考证(现在雅典的视距一般是指185米),但是现在普遍认为他推断出的距离应该在39,690千米到46,620千米之间(经过两极的地球实际周长是40,008千米)。埃拉托斯特尼其它的贡献还包括:埃拉托斯特尼筛法,寻找素数的方法。日地间距的测量,现在称一个这样的距离为一个天文单位(804,000,000 stadia)。地月间距的测量,为780,000 stadia。测量赤道与黄道之间的偏角,精确度达7'。他编排了包含675颗星星的星图,现已失传。沿尼罗河一直到喀土穆的地图。第一个用地图投影法制作地图,绘制那时以地中海为中心的已知世界,从不列颠群岛到斯里兰卡、从里海到埃塞俄比亚。只有希巴恰斯、斯屈波和托勒密能做出更好的地图。埃拉托斯特尼批评了亚里士多德认为人类分为希腊人和野蛮人的观点,认为各种族自有优劣。世界上最早的女数学家 希帕提娅的故事在人类已发现的各大行星中,最明亮的行星是金星。 迷人的夜空中,金星是我们人类肉眼所能够看到的最明亮的一颗行星。因为它距离地球很近,所以我们能够在万颗星群中很容易地找到它。有人曾经很形象地把金星称作我们地球的“孪生姐妹”,这个比喻一点都不夸张,因为金星的大小、质最以及外部大气层都和地球十分相似,难怪人们会如此称呼它呢!每天早上,它总是第一个从东方天际中发出光芒,所以人们又称它为“启明星”。 在发射探测器到金星之前,人类总是想像着金星是和地球一样,有着充足阳光的、生机盎然的星球。直到20世纪60年代,“金星号”和“水手号”探测器分别升空之后,人类才第一次揭开了金星的神秘面纱。原来,金星是一个没有生物存在的星球,因为它的表面有着很大的气压和很髙的温度,不适宜生物的生存。它的表面温度可达480摄氏度,是太阳系中温度最高的行星。 金星(英语、拉丁语:Venus,天文符号:♀),在太阳系的八大行星中,是从太阳向外的第二颗行星,轨道公转周期为224.7地球日,它没有天然的卫星。它的名称源自罗马神话的爱与美的女神,维纳斯,因此金星也称做维纳斯(Venus)。在中国古代称为太白、明星或大嚣,另外早晨出现在东方称启明,晚上出现在西方称长庚。到西汉时期,《史记?天官书》作者天文学家司马迁从实际观测发现太白为白色,与“五行”学说联系在一起,正式把它命名为金星[5]。古希腊人称为阿佛洛狄忒,是希腊神话中爱与美的女神。金星的天文符号用维纳斯的梳妆镜来表示。 它在夜空中的亮度仅次于月球,是第二亮的天然天体,视星等可以达到 -4.7等,足以照射出影子[6]。由于金星是在地球内侧的内行星,它永远不会远离太阳运行:它的离日度最大值为47.8°。 金星是一颗类地行星,因为它的大小、质量、体积与到太阳的距离,均与地球相似,所以经常被称为地球的姊妹星。然而,它在其它方面则明显的与地球不同。它有着四颗类地行星中最浓厚的大气层,其中超过96%都是二氧化碳,行星表面的大气压力是地球的92倍。表面的平均温度高达735 K(462 °C;863 °F),是太阳系最热的行星,比最靠近太阳的水星还要热。金星没有将碳吸收进入岩石的碳循环,似乎也没有任何有机生物来吸收生物量的碳。金星被一层高反射、不透明的硫酸云覆盖着,阻挡了来自太空中,可能抵达表面的可见光。它在过去可能拥有海洋,并且外观与地球极为相似[7][8],但是随着失控的温室效应导致温度上升而全部蒸发掉了。水最有可能因为缺乏行星磁场而受到光致蜕变分解成氢和氧,而自由氢一直被太阳风扫进星际空间。金星表面是干燥的荒漠景观,点缀着定期被火山刷新的岩石。 金星是太阳系的四颗类地行星之一,因为它的大小、质量、体积与到太阳的距离,均与地球相似,所以经常被称为地球的姊妹或挛生兄弟[11]。它的直径是12,092千米(只比地球少 650千米),质量是地球的81.5%。但金星表面的状况从根本上就与地球完全不同,由于其稠密的大气层都是二氧化碳,金星大气的质量96.5%是二氧化碳,其余的3.5%是氮气。最早测算地球周长的人 埃拉托斯特尼的故事世界上第一位女性数学家是古希腊著名数学家一希帕提娅(370-415)。这位优秀聪慧的女性以她的才华和贡献跻身于古代世界最优秀的学者之列。她的父亲席昂不但是一个著名的深通数学、天文的学者,也是自己女儿的出色的家庭教师。在父亲精心培育下,希帕提娅进步很快。在10岁的时候,她就知道利用相似三角形对应边成比例的原理去测量金字塔髙度。希帕提娅的学识胜过她的父亲,对桕拉图、亚里士多德和其他许多古希腊哲学家的不少著作作了注释,写了许多有关数学和天文学的论文,对古希腊大数学家阿波罗尼奥斯的《圆锥曲线论》作了详细的阐述,还发明了星盘,可惜均已遗失。当时的罗马帝国的统治濒于崩溃边缘,希帕提娅作为一名精通数学、天文学、哲学的科学家,拥布雄辩才能和崇高的声望,这使当时的教会感到极大的威胁.于是把她视为眼中钉。公元415年3月的?天,在教长西里尔的主谋下,一群暴徙突然把正要去做演讲的希帕提娅从马车上拉到教堂里残酷地杀死,酿成了历史上一桩骇人听闻的宗教迫害科学家的惨案。后来,人们为了纪念为科学献身的、美丽的希帕提娅这位最早的女数学家,把月亮上的一座环形山命名为“希帕提娅山”。希帕提娅(希腊文: ?πατ?α;370年-415年),又译作海芭夏、海帕西娅,著名的希腊化古埃及新柏拉图主义学者,是当时名重一时、广受欢迎的女性哲学家、数学家、天文学家、占星学家以及教师,她居住在希腊化时代古埃及的亚历山大港,对该城的知识社群做出了极大贡献。根据后世资料显示,她曾对丢番图的《算术》(Arithmetica)、阿波罗尼奥斯的《圆锥曲线论》(Conics)以及托勒密的作品做过评注,但均未留存。从她的学生辛奈西斯(英语:Synesius)写给她的信中,可以看出她的知识背景:她属柏拉图学派──虽然我们只能假设她曾采纳普罗提诺的学说(普罗提纳斯为公元三世纪时的柏拉图门人,也是新柏拉图学派的创始者)。另外有少许证据显示,希帕提娅在科学上最知名的贡献,为发明了天体观测仪以及比重计。她最后被暴徒迫害杀死。2009年其生平被改编成西班牙电影《城市广场》搬上银幕。希帕提娅之死关于希帕提娅遭受暴民攻击而死的说法,各来源版本颇有不同。有的说,这是地方基督徒自发性激起的行为,亚历山大城的总主教亚历山大的区利罗因为跟总督欧瑞斯提斯(Orestes)间有矛盾,遂睁一只眼闭一只眼;有的说,这是罗马皇帝直接支持的阴谋;有的说,这是一群无法无天、“血统鄙俗”的暴民所为(从来没有文献提到过军人参与此事),而其中不只有基督徒,一样也有非基督徒。此外还有说法认为,希帕提娅参与叛乱活动,故而难逃一死。索克拉蒂斯在《教会史》中如此描写她的死亡:她是政治嫉妒的受害者,在那段日子里这种现象很常见。由于她经常与欧瑞斯提斯晤面,在基督徒中便有谤言流传,说就是她在阻挡欧瑞斯提斯与总主教和好。也因此,有些基督徒就受到怒火与执迷的热血驱使,由一个名叫彼得(Peter)的礼拜朗诵士为首,埋伏在希帕提娅返家的路上,将她拖出马车,带到一所叫做西赛隆(Caesarion)的教堂中脱个精光,以砖瓦杀死了她并将她分尸。她伤痕累累的四肢则被带到一个叫做辛那隆(Cinaron)的地方焚烧。这事件的臭名满天下,不只是针对西里尔而已,而直指整个亚历山大城的基督教会。这件事发生在四旬斋斋期的三月里,是西里尔担任主教教职的第四年(公元415年)、霍诺里乌斯第十次、迪奥多西一世第六次担任罗马执政官时。公元七世纪的尼奇乌主教约翰(Bishop of Niki?),对她的死有如下的叙述,他显然是取材自所奎德,但做出不同结论,并将希帕提娅描写成一个巫婆:[3]那段日子的亚历山大城里出现了一个女哲学家,一个叫做希帕提娅的异教徒。她所有的时间都投入魔法、天体观测仪以及乐器上,以她恶魔的巧计哄骗许多人。该城的地方长官对她过度尊崇,因为她也以魔法将他玩弄于股掌之间,他再也不像从前那样固定上教堂……一群虔信上帝的信仰者聚集在一起,跟随着司法官彼得的指引──他现在是完美的信徒,全心敬信耶稣基督──开始搜寻这个以魔力诱惑官员与市民误入歧途的异教女人,当他们发现她的下落,便上前接近,发现她高高地端坐在椅子上,为了让她下来,他们将她拉到地上,带到一所名叫西赛隆的大教堂中,撕去她的衣服,将她带到大街上拖行示众,直到她死去。他们又将她带到一个叫做辛那隆的地方,以火焚烧她的尸体,于是所有的人围绕着总主教(patriarch)西里尔,称他为‘提阿非罗再世’,因为他摧毁了亚历山大城中偶像崇拜最后的余毒。爱德华·吉本(Edward Gibbon)在他的《罗马帝国衰亡史》中,则有如下叙述(后来的《史密斯希腊罗马传记与神话大辞典》(Smith's Dictionary of Greek and Roman Biography and Mythology)中,几乎逐字照录):数学家席昂之女希帕提娅,受其父学说启蒙,她以渊博的评注,精准完备地阐释阿波罗尼奥斯与丢番图的理论;她也在雅典与亚历山大城公开讲授亚里士多德与柏拉图的哲学。这位谦逊的处子颜如春花初绽,却有成熟智慧,她拒绝情人的求爱,全心教导自己的门徒。最荣耀、最显赫的大人物们,个个迫不及待地想要拜访这位女哲人。而西里尔以嫉妒之眼,盯视她讲学处门前云集的冠盖车马、随从奴隶。于是在基督徒间谣言悄悄散开,他们说席昂之女是罗马官方与大主教之间握手言和的唯一绊脚石。这块绊脚石很快就被移开了,在一个致命的日子里,在四旬斋的神圣斋期里,希帕提娅被从她的两轮车中扯出,衣物给撕得稀烂,一路拖到教堂,并遭礼拜朗诵士彼得(Peter the reader)、一群蛮人与残忍的狂热分子们,以徒手毫无人性地屠戮致死,尖锐的蚌壳将她的肉从骨上刮下,还在颤抖的断肢则被投入火中。正义的调查与惩罚最后因适时奉上的礼物而作罢,但希帕提娅的谋杀案,已在亚历山大的西里尔的人格与信仰上,印下无法拭除的污点。《天主教百科全书》则称:422年发生的几场暴乱里,其中一场让行政长官卡利斯图斯(Callistus)丧了命,而另一场则是对女哲学家希帕提娅的谋杀。希帕提娅是位备受尊崇的教师,属新柏拉图学派,年高(据说也)德邵。她是欧瑞斯提斯的朋友,许多人认为,就是她在总主教跟总督之间作梗,阻挠两方言和,于是,一群以读经士(lector)彼得为首的暴民,将她拖到一间教堂里,以陶器碎片将她的肉刮下,直至死亡。根据所奎德所言,此事对亚历山大城的基督教教会及当时的总主教而言,都是极大的污点。但是,读经士并不算是神职人员(Scr.,V, xxii),而所奎德也并无暗示此事必须归咎于西里尔本人。固然达马斯基奥斯曾做出如此的控诉,但那都是事后诸葛的后世论证,况且,他本就憎恨基督徒。神学家索丹与赫比(Soldan and Heppe)[5]则曾提出论证,认为希帕提娅可能是第一个受到基督教会势力迫害的所谓“女巫”。许多站在批判教会立场的作者也指称,希帕提娅“以铁钩将骨肉扯离”的死法,似乎符合君士坦丁二世对巫术明正典刑的方式。有些作者将希帕提娅之死视为“不理性的宗教迫害理性的异教”之象征,天文学家与科普作家卡尔·萨根便是其中之一,对于希帕提娅之死与焚烧亚历山大大图书馆等事,在他的《宇宙》(Cosmos)一书中,有栩栩如生的描写。再早期一点的作家如伏尔泰、爱德华·吉本也抱持类似的概念。波兰历史学家玛丽亚?泽丝卡(Maria Dzielska)1995年曾出版一书《亚历山大城的希帕提娅》(Hypatia of Alexandria),对希帕提娅做了详尽的研究,关于希帕提娅之死,此书的解释是:这是基督教内两个派系斗争的结果,一方是希帕提娅支持的、鸽派的欧瑞斯提斯,另一方则是鹰派的西里尔。史密斯(Smith)也提出过这个观点,他说:“她被指控跟亚历山大城提督欧瑞斯提斯走得太近,这个罪名在神职人员间传了开来,他们于是认为她阻挠了欧瑞斯提斯跟总主教西里尔之间的友谊。”发现化学元素最多的化学家 汉弗莱戴维的故事

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