Biografia Eratostenesa, greckiego matematyka i geografa
Obrazy dziedzictwa / obrazy Getty
Eratostenes z Cyreny (ok. 276 p.n.e.-192 lub 194 p.n.e.) był starożytnym greckim matematykiem, poetą i astronom który jest znany jako ojciec geografia . Eratostenes był pierwszą osobą, która użyła słowa „geografia” i innych terminów geograficznych, które są nadal w użyciu, a jego wysiłki, aby obliczyć obwód Ziemi i odległość od Ziemi do Słońca, utorowały drogę do naszego współczesnego rozumienia kosmos. Wśród wielu innych jego osiągnięć było stworzenie pierwszej mapy świata i wynalezienie algorytmu zwanego sito Eratostenesa, który służy do identyfikacji liczb pierwszych.
Szybkie fakty: Eratostenes
- Klein, Jacob i Franciscus Vieta. „Grecka myśl matematyczna i pochodzenie algebry”. Korporacja kurierska, 1968.
- Roller, Duane W. „Geografia starożytna: odkrycie świata w klasycznej Grecji i Rzymie”. I.B. Byk, 2017.
- Warmington, Eric Herbert. „Geografia grecka”. AMS Press, 1973.
Wczesne życie
Eratostenes urodził się około 276 roku p.n.e. w greckiej kolonii na terenie Cyreny, na terenie dzisiejszej Libii. Kształcił się na akademiach w Atenach, a w 245 roku p.n.e., po zwróceniu uwagi na swoje umiejętności, został zaproszony przez faraona Ptolemeusz III prowadzić Wielkiego Biblioteka w Aleksandrii w Egipcie. To była wielka szansa i Eratostenes był podekscytowany przyjęciem tego stanowiska.
Oprócz tego, że był matematykiem i geografem, Eratostenes był także bardzo utalentowanym filozofem, poetą, astronomem i teoretykiem muzyki. Wniósł kilka znaczących wkładów do nauki, w tym odkrycie, że rok jest nieco dłuższy niż 365 dni, co wymaga dodawania do kalendarza dodatkowego dnia – lub dnia przestępnego – co cztery lata, aby zachować spójność.
Geografia
Pełniąc funkcję głównego bibliotekarza i badacza Biblioteki Aleksandryjskiej, Eratostenes napisał obszerny traktat o świecie, który nazwał „Geografią”. Było to pierwsze użycie słowa, które po grecku oznacza „pisanie o świecie”. Praca Eratostenesa wprowadziła pojęcia gorących, umiarkowanych i zimnych stref klimatycznych. Jego Mapa świata , choć bardzo niedokładny, był pierwszym tego rodzaju, wyposażonym w siatkę równoleżników i południków używanych do szacowania odległości między różnymi lokalizacjami. Chociaż oryginalna „Geografia” Eratostenesa nie przetrwała, współcześni uczeni wiedzą, co zawierała dzięki raportom historyków greckich i rzymskich.
Pierwsza książka „Geografia” zawierała podsumowanie dotychczasowych prac geograficznych i spekulacji Eratostenesa na temat natury planety Ziemia. Uważał, że jest to nieruchoma kula, której zmiany zachodzą tylko na powierzchni. Druga księga „Geografii” opisuje obliczenia matematyczne, których użył do określenia obwodu Ziemi. Trzecia zawierała mapę świata, w której ziemia została podzielona na różne kraje; jest to jeden z najwcześniejszych przykładów geografii politycznej.
Obliczanie obwodu ziemi
Najbardziej znanym wkładem Eratostenesa do nauki były obliczenia obwodu Ziemi, które ukończył podczas pracy nad drugim tomem swojej „Geografii”.
Po usłyszeniu o głębokiej studni w Syene (w pobliżu Zwrotnika Raka i współczesnego Asuanu), gdzie światło słoneczne padało tylko na dno studni podczas przesilenia letniego, Eratostenes opracował metodę, dzięki której mógł obliczyć obwód Ziemi za pomocą podstawowa geometria. Wiedząc, że Ziemia jest kulą, do obliczenia obwodu potrzebował tylko dwóch krytycznych pomiarów. Eratostenes znał już przybliżoną odległość między Syene a Aleksandrią, mierzoną przez karawany handlowe napędzane wielbłądami. Następnie zmierzył kąt cienia w Aleksandrii podczas przesilenia. Biorąc kąt cienia (7,2 stopnia) i dzieląc go na 360 stopni koła (360 podzielone przez 7,2 daje 50), Eratostenes mógł następnie pomnożyć odległość między Aleksandrią a Syene przez wynik, aby określić obwód Ziemi .
Co ciekawe, Eratostenes określił obwód na 25 000 mil, czyli tylko 99 mil nad rzeczywistym obwodem na równiku (24 901 mil). Chociaż Eratostenes popełnił kilka błędów matematycznych w swoich obliczeniach, anulowały się nawzajem i dał niesamowicie dokładną odpowiedź, która wciąż budzi zachwyt naukowców.
Kilkadziesiąt lat później grecki geograf Posidonius twierdził, że obwód Eratostenesa był zbyt duży. Sam obliczył obwód i uzyskał liczbę 18 000 mil — o około 7 000 mil za krótki. W średniowieczu większość uczonych akceptowała jednak obwód Eratostenesa Krzysztof Kolumb użył pomiaru Posidoniusa, aby przekonać swoich zwolenników, że może szybko dotrzeć do Azji płynąc na zachód z Europy. Jak teraz wiemy, był to krytyczny błąd ze strony Kolumba. Gdyby zamiast tego użył postaci Eratostenesa, Kolumb wiedziałby, że nie był jeszcze w Azji, kiedy wylądował w Nowym Świecie.
Liczby pierwsze
Znany erudyta, Eratostenes wniósł również znaczący wkład w dziedzinie matematyki, w tym wynalezienie algorytmu używanego do identyfikacji liczby pierwsze . Jego metoda polegała na wzięciu tabeli liczb całkowitych (1, 2, 3 itd.) i skreśleniu wielokrotności każdej liczby pierwszej, zaczynając od wielokrotności liczby dwa, następnie wielokrotności liczby trzy itd., aż do samych liczb pierwszych pozostał. Ta metoda stała się znana jako sito Eratostenesa, ponieważ działa poprzez odfiltrowanie liczb innych niż pierwsze w taki sam sposób, jak sito odfiltrowuje ciała stałe z cieczy.
Śmierć
Na starość Eratostenes stracił wzrok i zmarł z powodu głodu wywołanego przez siebie w 192 lub 196 roku p.n.e. w Aleksandrii w Egipcie. Dożył około 80 do 84 lat.
Dziedzictwo
Eratostenes był jednym z największych greckich erudytów, a jego prace wpłynęły na późniejszych innowatorów w dziedzinach od matematyki po geografię. Wielbiciele greckiego myśliciela nazywali go Pięciobój , po greckich sportowcach znanych ze swojej sprawności w wielu różnych imprezach. Na jego cześć nazwano krater na Księżycu.