埃拉托色尼

埃拉托色尼出生在利比亞的希臘殖民地昔蘭尼 (Cyrene)。年輕時曾就讀於亞里士多德的呂克昂學校，可能還進過柏拉圖學院。約在公元前244年，埃及君主尤厄格茨(Euergetes)聘請他擔任王子費羅派託（Phllopator）的宮廷教師。公元前234年又受命接替了卡里丘斯，擔任亞歷山大圖書館主任。由於彙集了古代世界各種學派的科學著作，當時的亞歷山大圖書館成為世界最大的科學中心，主任無疑都是學術界威望最高的人。埃拉托色尼還是一位善於利用圖書資料的天才人物，他博覽樣書，從中汲取營養，取得了從事科學研究的必需資料。

他的名著《對地球大小的修正》提出了一種設想：利用日晷儀和圭表進行一次觀測，就能測知地球子午線上的一段弧長。所謂圭表實際上是一種時間測量器，由挖空的半球體和固定在內孤面中心處的一對相互垂直的木標構成。按木標在圭表內側面上陽光的長度可測出一個太陽日的時刻。他從理論上假定賽伊尼(Svene- 今埃及阿斯旺)和亞歷山大港處於同一子午線上，旦賽伊尼正好位於北迴歸線上。夏至日太陽直射北迴歸線，賽伊尼正午陽光可照射到最深的井底，在上沒有陰影，而在日晷儀同一時辰，亞歷山大港的主表上卻能顯示出陰影，其關係如圖1所示。他認為：倘若能測定陰影長度佔圭表上大圓周的比例數，那麼這個比例數就應當等於兩地之間經線上的弧對地球經圓圈周的比例數。他最後求出這個比例數為 1/50。因已知此兩地距離為5000 斯塔季亞（Stadium，希臘長度單位，相當於157.5米），故求出地球圓周為 5000× 50=25 萬斯塔季亞。在實用上為使該數值便於被 360 整除，埃拉托色尼又加上了 2000，為252000 斯塔季亞。換算成公制，等於39690 公里，與今通用值 40000 公里極為接近。

埃拉托色尼的測量還是很粗略的，其中包含不少差錯，例如賽伊尼和亞歷山大港並不在同一子午線上，賽伊尼在亞歷山大以東 3°03' 處，賽伊尼的緯度是24°5'30''，並不正好在迴歸線上，兩地距離不超過4530 斯塔季亞。這造成大圓弧值由 7°05'變成了7°12'，也造成了最後結果的差錯。但對於一位先驅者來説，既無望遠鏡、又無其它精密測量儀器可用，這個結果已是非常了不起的了。

埃拉托色尼的又一個重要功績是：第一次根據經緯線網繪製出世界地圖，並比較正確地標註出當時已有人跡的地理區城。在該圖上，他仿效其先輩西亞克斯，選擇了一條基準緯線和一條基準經線，它們相互正交在圖的中央，成為座標控制軸線。緯線從林克利斯之柱起，穿過地中海到伊素斯灣，沿亞洲的套魯斯山脈南麓向東延伸，經線則從亞歷山大港經羅德斯島、拜占庭而到博里斯芬河河口。他將基準經線當作本初子午線，作為計算和繪圖的主要根據。

在他的地圖上，已正確地推測出大西洋和印度洋相連通，人們可以從海上繞過非洲。但他錯誤地把裏海當成了北冰洋的一個海灣，並設想可以沿海路環繞亞洲。當然由於時代的侷限，對於東亞、北亞及非洲西部、南部的真實形狀，他是無法知曉的。

依照埃拉托色尼的見解，大陸的寬度似乎應超過其長度的一倍以上，圍繞已知世界周圍的區域是廣闊的海洋。在他的地圖上，可看出世界已被劃分為歐洲、亞洲和利比亞三大地區。他繪出的這張地圖，開創了利用經緯網繪製地圖的正確途徑，使人們對於整個地球在建立起系統概念方面邁出了一大步。

此外，埃拉托色尼首先測算出黃道和赤道的交角為 23°51'、19''.5，進行過數理地理方面的研究；他還建議將全球劃分成五帶一個熱帶、兩個温帶、兩個寒帶，以南、北緯24°為熱温帶分界線。他寫過不少科學方面和哲學方面的書，可惜都己失傳，只能從其它著作中間接推知一二。

此外，《地球大小的修正》一書還包括以下各方面的研究：赤道的長度、迴歸線與極圈的距離、極地帶的範圍、太陽和月亮的大小、日地月之間的距離、太陽和月亮的全食和偏食以及白晝長度隨緯度和季節的變化等等。這些研究代表了當時地理學發展的高水平。 ^[1]