Người xưa đo chu vi trái đất

Bạn có biết từ năm 240 TCN (cách đây gần 2300 năm) đã có người đo được chu vi trái đất chỉ bằng… bóng nắng, và thí nghiệm của ông được cho là một trong những thí nghiệm nổi tiếng và ý nghĩa nhất trong lịch sử nhân loại.

Eratosthenes là một học giả người Hy lạp là người quản lý thư viện nổi tiếng Alexandria.

Vậy thí nghiệm này như thế nào? 

Ở thành phố Syene vào ngày hạ chí (21/6) lúc giữa trưa bóng của mặt trời hiện ra ở giữa đáy một cái giếng sâu, mặt Trời khi ấy ở nằm ngay trên đỉnh đầu và không có bóng nắng xuất hiện (chiếu thẳng đứng). Có được điều này là do Syene nằm trên đường chí tuyến bắc có vĩ độ 23,5 độ chính bằng độ nghiêng của trục Trái Đất. (Thực ra là cách 55 km về phía bắc)

Giữa trưa, ngày hạ chí (21/6), mặt Trời in bóng ở giữa đáy giếng sâu

Eratosthenes phát hiện ra cũng vào thời điểm đó ở thành phố Alexandria (phía bắc của Syene) tia nắng từ mặt trời không thẳng góc với mặt đất, qua đo đạc tính toán ông phát hiện độ chênh lệch này khoảng 7,2 độ. Phát hiện này có được là do ông chủ động di chuyển đến thành phố Alexandria đúng 1 năm sau (cùng thời điểm, khác năm)

Vị trí của Alexandria và Syene

Từ kết quả này Eratosthenes nhận thấy Trái Đất là hình tròn, và ông cũng tính được chu vi của Trái Đất từ khoảng cách của hai thành phố.

Lập luận

 

Nếu trái đất phẳng thì bóng nắng ở đâu cũng như nhau (Alexandria và Syene, mặt trời đều chiếu thẳng góc)
Nhưng vì thực tế trái đất là một khối cầu nên vào hạ chí, ở Syene không có bóng nắng nhưng ở Alexandria xuất hiện bóng xiên α=7,2 độ.

Biết được góc lệch (7,2o), biết được cung tròn 1 vòng trái đất là 360o, biết được khoảng cách 2 thành phố.. Suy ra khoảng cách trọn 1 vòng quanh trái đất (chu vi trái đất) với 1 phép tính tam suất đơn giản.

Lúc đó ông đã tính ra chu vi trái đất 1 giá trị khoảng 252.000 stadion (1 đơn vị đo cổ Hy Lạp của người Attike là khoảng 185 m, thời đó chưa có đơn vị km hay miles), nhưng nói chung người ta tin rằng giá trị mà Eratosthenes đưa ra tương ứng với khoảng 39.690 km- 46.620 km. (Chu vi của Trái Đất dọc theo các cực ngày nay đo được là khoảng 40.008 km.)

Chỉ với công cụ thật thô sơ, “Eratosthenes thông minh” đã tính ra chu vi Trái Đất.

Kết quả của ông sai lệch so với giá trị thực vì

  1. Thời đó vì các phương pháp đo đạc còn thô sơ
  2.  Syene không nằm chính xác trên bắc chí tuyến và cũng không thẳng về phía nam của Alexandria
  3.  Chấp nhận các tia nắng chiếu lên mặt đất song song nhau.

Nhưng lập luận này là hoàn toàn chính xác và đơn giản đến kinh ngạc.


Sưu tầm và tham khảo từ website “theo dấu chân những người đi trước

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

fifteen − 3 =