1. 관찰 : Eratosthenes는 여름 동지에서 태양이 Syene (Modern Aswan, Egypt)에서 우물을 직접 빛났다는 것을 알아 차렸다. 이것은 정오에 태양이 직접 머리 위에 있다는 것을 의미했습니다. 동시에 북쪽으로 더 위치한 알렉산드리아에서 태양은 특정 각도로 그림자를 던졌습니다.
2. 측정 : 그는 알렉산드리아의 오벨리스크에 의해 캐스트 된 그림자의 각도를 측정했습니다. 이 각도는 약 7도였습니다.
3. 기하학 : Eratosthenes는 그림자의 각도가 지구 표면의 두 도시 사이의 각도와 직접 관련이 있음을 깨달았습니다. 태양 광선은 본질적으로 평행하기 때문에 그림자의 각도는 지구의 둘레의 두 도시 위치 사이의 각도와 같습니다.
4. 계산 : Eratosthenes는 Syene과 Alexandria 사이의 거리는 대략 5,000 Stadia (고대 측정 단위)라고 가정했습니다. 그는 기하학에 대한 지식을 사용하여 7도 각도가 전체 원의 1/50 (360도)을 나타내면 Syene과 Alexandria 사이의 거리는 지구의 원주의 1/50이라는 것을 깨달았습니다.
5. 둘레 : 그는 지구의 둘레를 250,000 스타디아로 계산했습니다. 현대 단위로의 정확한 전환은 논의되지만, 이것은 약 40,000 킬로미터 (24,855 마일)에 해당하며, 이는 지구의 실제 둘레 (40,075 킬로미터 또는 24,901 마일)에 현저히 가깝습니다.
키 포인트 :
* Eratosthenes의 방법은 지구가 구 였다는 가정에 의존했습니다.
* 그의 측정의 정확도는 시엔과 알렉산드리아 사이의 거리의 정확성과 그림자의 각도에 달려있었습니다.
* 이러한 한계에도 불구하고 Eratosthenes의 계산은 과학적 추론과 관찰의 인상적인 업적이었습니다. 지구의 둘레를 계산하려는 최초의 알려진 시도였으며 지리와 천문학의 미래 발전을위한 길을 열었습니다.