公元前240年，他把棍子插在地上，結果成功測出地球周長

小時候，我們已經通過教科書瞭解到了地球的大小，包括地球半徑、體積、質量等等，然而地球的半徑並不是一朝一夕測出來的，20世紀中葉，我們開始向太空發射衛星，幫助我們確定地球的精確周長，經過長年累月的精測，科學家逐漸得出了精確的地球數據，包括地球周長40030公里。但在兩千多年前，古希臘的一個人僅僅用一根棍子和他的大腦就得出了幾乎完全相同的數字，那麼世界上第一個測出地球周長的人是誰呢？

其實測量地球大小這一看似不可能的壯舉首先是由一位名叫埃拉托斯泰尼斯的希臘天才完成的，最關鍵的是，這個事件大約在公元前240年，比我國秦滅六國實現大一統還早，而且這些埃拉托斯泰尼斯的天才當時是一名圖書管理員！
說起埃拉托斯泰尼斯，他出生在公元前276年，後面由於傑出的才能成為了數學家、地理學家、詩人、天文學家和音樂理論家。毫無疑問他是個博學的人，後來成為亞歷山大圖書館的圖書管理員。他的工作與現在所知的地理學研究相當，他還發明了一些至今仍在使用的術語。
當然，他最引以為傲的是成為了世界上第一個計算出地球周長的人，這為他在科學界的巨大成就奠定了基礎，那麼這時候大多數人都會好奇他是怎麼測量的呢？在遙遠的古代，沒有交通工具，沒有地圖，他是如何判斷自己的位置，又是如何測出地球的周長呢？

我們知道，他後來在圖書館工作，而圖書館擁有非常豐富的知識，於是他利用他在圖書館工作時所能獲得的所有地理知識以及廣泛的測量結果來計算地球的周長；他的計算非常精確。同時他也是第一個以驚人的準確度計算地軸傾斜度的人。此外，他可能還精確計算了地球到太陽的距離，並發明了閏日，他創造了世界上第一個全球投影圖，根據他所處時代的地理知識，將平行線和子午線成功結合了起來。
在亞歷山大圖書館，他可以接觸到各種各樣的旅行書籍，這些書籍包含了各種信息和對世界的描述，這些信息和描述需要以某種有組織的形式拼湊起來。在他的著作《地理學》中，他描述並繪製了他整個已知的世界，甚至將地球分為五個部分氣候區：兩極周圍有兩個冰凍區，兩個溫帶，還有一個赤道和熱帶地區。他創造了至今仍在使用的術語，他在地球表面放置了重疊的網格線，他用平行線和子午線把世界上每一個地方聯繫起來。現在可以用這個遍佈地球表面的網絡來估計一個人與遙遠地點的距離。在《地理學》中，有400多個城市的名稱和它們的位置：這是以前從未有過的。不幸的是，他的地理已經被歷史所遺忘，但作品的片段可以從其他偉大的歷史學家如普林尼、波利比烏斯、斯特拉博和馬西亞努斯那裡拼湊而成。
埃拉托斯泰尼斯測量地球周長的辦法
言歸正傳，埃拉托斯泰尼斯測量地球周長的辦法其實很簡單，我們知道地球是一個近圓形，因此可以假設它是一個圓，那麼當我們知道了圓表面兩點之間的弧形距離，然後計算出這兩點之間連接圓心互成的扇形角度，就可以大概算出圓的周長。要測量兩地之間的距離並不難，但是扇形角度要怎麼測呢？

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埃拉托斯提尼利用的方法很簡單，我們知道古代都有用陰影來計算時間長短的方法，在地上插一根棍子，隨著太陽的東昇西落，太陽的照射在棍子上投下的陰影也會隨之變化，這個東西叫日晷。埃拉托斯提尼也正是如此，不過他不是用這個方法測量時間，而是用來測量角度。

埃拉托斯提尼聽說在亞歷山大市南部的城市Syene，夏至中午中午沒有垂直陰影，那個地方的太陽正對著頭頂，他想知道亞歷山大是否也是如此。於是，在6月21日，他直接在地上插了一根棍子，等著看中午是否會投下陰影。結果發現還真有，並且他還測出陰影的角度大約是7度。
埃拉托斯提尼想：太陽光在一天中的同一時間以相同的角度入射，亞歷山大的一根棍子正在投下陰影，而塞恩的一根棍子沒有，那就意味著地球表面是彎曲的。這不僅證實了前人的理論，同時還能測出地球的周長。順帶提一句，球形地球的概念在公元前500年左右由畢達哥拉斯提出，幾個世紀後被亞里士多德證實。如果地球真的是一個球體，埃拉托斯提尼斯可以用他的觀測來估計整個星球的周長。

由於亞歷山大和塞恩的陰影長度相差7度，這意味著這兩座城市在地球360度的表面上相距7度。埃拉托斯提尼雇了一個人測量兩座城市之間的距離，得知兩座城市相距大約800公里。然後他可以用簡單的比例計算出地球的周長——7.2度是360度的1/50，所以800乘以50等於40000公里。就這樣，2200年前，一個人用一根棍子和他的大腦發現了我們整個星球的周長。由於地球並不是正圓，因此計算出來的周長難免存在誤差，儘管這個周長仍然存在不小的誤差，但是它對科學史上的意義卻是無法替代的！
埃拉托斯提尼是科學年代學的奠基人，他致力於修改征服特洛伊後主要文學和政治事件的日期，在數論中，他介紹了一種有效的識別素數的方法——埃拉托斯提尼篩。
他在許多領域都有巨大的成就，根據《蘇達》中的一條記載，他的批評者對他嗤之以鼻，稱他為貝塔（希臘字母表的第二個字母），因為他在所有的努力中總是排在第二位。儘管如此，他的信徒們以奧林匹亞人的名字給他起了個綽號，稱他五項全能，因為他已經證明了自己是精通各個領域的知識。
大約100年後，羅德島的波西多紐斯根據對恆星的觀測，以不同的方式進行了新的計算，也得到了同樣正確的答案。
順帶科普一下天體的半徑數據：地球=6371km，月球=1738km，太陽=695700km。