에라토스테네스 : 지구 둘레 최초로 측정

에라토스테네스는 기원전 276~194년경에 살았던 고대 그리스 수학자, 천문학자, 지리학자, 학자였습니다. 그는 다양한 과학 분야에 지대한 공헌을 한 것으로 가장 잘 알려져 있으며 종종 고대의 가장 위대한 사상가 중 한 명으로 간주됩니다. 에라토스테네스의 삶과 업적의 몇 가지 주요 측면은 다음과 같습니다.

지구 둘레 측정: 

에라토스테네스는 지구 둘레를 정확하게 계산한 것으로 가장 유명합니다. 그는 이집트의 두 다른 위치인 알렉산드리아와 시에네(현대의 아스완)에서 태양 광선의 각도를 비교함으로써 이를 수행했습니다. 그는 하지 정오에 태양이 시에네의 바로 머리 위에 있어서 우물에 그림자가 생기지 않는다는 것을 관찰했습니다. 반면 알렉산드리아에서는 눈에 띄는 그림자가 나타났다. 알렉산드리아의 그림자 각도를 측정하고 두 도시 사이의 거리를 알아낸 에라토스테네스는 지구의 둘레를 현대의 값에 가깝게 매우 정확하게 추정할 수 있었습니다.

지리학과 지도 제작: 

에라토스테네스는 지리학 분야에 중요한 공헌을 했으며 종종 "지리학의 아버지"라고 불립니다. 그는 유럽, 아시아, 아프리카를 포함하는 알려진 세계의 가장 초기에 알려진 지도 중 하나를 만들었습니다. 그는 또한 지구 표면을 경도와 위도선으로 나누는 아이디어를 제안했는데, 이는 현대 지도 제작의 기초가 되었습니다.

천문학: 

에라토스테네스는 천문학에 여러 가지 공헌을 했습니다. 그는 놀라울 정도로 정확하게 지구 자전축의 기울기를 계산했으며, 별과 별자리의 위치를 ​​연구했습니다. 그는 또한 천체의 크기와 거리에 대해서도 썼습니다.

알렉산드리아 도서관: 

에라토스테네스는 고대 세계에서 가장 유명한 도서관 중 하나인 알렉산드리아 도서관의 수석 사서로 일했습니다. 그는 도서관의 두루마리와 문헌 컬렉션을 확장하고 학문을 장려하는 데 중요한 역할을 했습니다.

수학과 문학: 

에라토스테네스는 소수를 포함한 수학에 기여했습니다. 그는 "에라토스테네스의 체"로 알려진 소수를 찾는 방법을 고안했습니다. 그는 또한 시와 문학 작품을 썼습니다.

유산: 

에라토스테네스의 연구는 지리학, 지도 제작, 측지학을 포함한 많은 과학 분야의 토대를 마련했습니다. 지구 둘레를 계산하는 그의 방법은 과학의 세심한 측정과 관찰의 힘을 보여주는 획기적인 업적이었습니다.

에라토스테네스는 그의 구체적인 업적뿐만 아니라 과학에 대한 다학제적 접근 방식, 경험적 관찰과 측정의 중요성에 대한 강조로도 기억됩니다. 그의 연구는 후대 학자들에게 깊은 영향을 미쳤으며 과학적 방법론의 발전에 결정적인 역할을 했습니다.

에라토스테네스의 지구 둘레 측정은 과학에 대한 그의 가장 유명하고 중요한 공헌 중 하나입니다. 그는 기원전 240년경에 이 측정을 수행했으며, 이는 삼각법과 세심한 관찰을 사용한 과학적 측정의 최초 사례 중 하나로 간주됩니다.

에라토스테네스의 지구 둘레를 계산한 방법

태양의 각도 관찰:

에라토스테네스는 특정 날(하지)에 태양이 이집트 도시 시에네(현대의 아스완) 바로 머리 위에 있다는 것을 관찰했습니다. 이는 태양이 천정, 즉 하늘에서 가장 높은 지점에 있기 때문에 정오에 시에네의 수직 물체가 그림자를 드리우지 않는다는 것을 의미합니다.

알렉산드리아의 그림자 측정: 

에라토스테네스는 그 후 시에네 북쪽에 위치한 알렉산드리아로 여행했습니다. 알렉산드리아에서 그는 동시에(하지의 정오) 땅에 있는 오벨리스크나 막대기와 같은 수직 물체에 의해 눈에 띄는 그림자가 드리워지는 것을 발견했습니다.

각도 계산: 

에라토스테네스는 태양과 시에네와 알렉산드리아의 수직 방향 사이의 각도 차이를 사용하여 지구의 둘레를 추정할 수 있다는 것을 깨달았습니다. 그는 이 각도를 계산하기 위해 기본적인 삼각법을 사용했습니다. 그는 시에네와 알렉산드리아 사이의 거리(약 800킬로미터 또는 500마일)를 알면 지구의 둘레를 계산할 수 있었습니다.

추정: 

에라토스테네스는 시에네와 알렉산드리아에서 태양 광선 사이의 각도 차이가 약 7.2도(원의 1/50)라고 추정했습니다. 이 각도와 두 도시 사이의 알려진 거리를 사용하여 그는 지구 둘레를 약 39,375km(약 24,662마일)로 계산했습니다.

당시 사용 가능한 도구와 자원이 제한되어 있었기 때문에 에라토스테네스의 계산이 놀라울 정도로 정확했다는 점을 기억하는 것이 중요합니다. 그의 추정치는 현대의 지구 둘레 값인 약 40,075km(약 24,901마일)에 매우 가깝습니다.
지구 둘레를 측정하는 에라토스테네스의 방법은 기하학, 삼각법, 과학적 탐구에 있어서 주의 깊은 관찰의 힘을 보여주었습니다.