首頁 危機四伏的宇宙

第二章 甜甜圈宇宙

如果地球換個模樣,那會如何?

出生於昔蘭尼(Cirene)的埃拉托斯特尼(Eratostene)是一名古代科學家,生活在2200年前的埃及亞曆山大。他是地理學的創始人,同時也是數學、幾何學、史學以及天文學的一位先驅。這位人物是一名全才,以致不懷好意的人給他起綽號叫“貝塔”[1],也就是第二的意思,因為他的興趣太廣,阻礙了他在任何一個領域內奪得頭籌。但這個綽號並沒有妨礙他成為人類知識總匯——亞曆山大圖書館的館長。在他的管理下,亞曆山大圖書館裏的圖書顯著增加,而且托勒密三世為摘抄或收藏圖書頒布了法令,搜查所有進入亞曆山大的船隻和馬車。但我們記住埃拉托斯特尼的主要原因是,他是第一個通過簡單實驗證明了地球形狀的人。他聽說在塞伊尼,即現在的阿斯旺,太陽的影子會在夏至那天倒映在井底,這意味著太陽光完全垂直於地麵。於是埃拉托斯特尼決定在亞曆山大做個實驗。夏至那天,他將日晷指針——一根普普通通的棍子放在地上,測量其影長。他驚訝地發現晷針的影子與其本身形成了一個7度角,約等於一個圓周的1/50。除非地球是球狀的,否則不會出現這種情況。假設亞曆山大和塞伊尼兩座城市中,一座正好位於另一座的北部,那麽地球周長就應該等於兩地距離的50倍。那個時代沒有裏程表,人們測量距離要請專人統計自己的步數,這些人叫測距人。通過糅合不同測距人的測量結果,並借鑒其他人的數據,埃拉托斯特尼計算出埃及亞曆山大與塞伊尼之間的距離是5000斯塔德,那麽地球周長就是250 000斯塔德。1斯塔德相當於176米,所以地球周長為44 100千米,這一數據隻比實際高10%。雖然古希臘人早在幾世紀前就猜想地球是球體,但埃拉托斯特尼是第一個用實驗證實該猜想,並估算出地球周長的人。