В пособии для учителей «Уроки по окружающему миру» 2007 года говорится: «Долгое время древние люди считали Землю плоской, лежащей на трёх китах или трёх слонах и прикрытой куполом неба… Над учёными, выдвинувшими гипотезу о шарообразной форме Земли, смеялись, их преследовала церковь. Первым в эту гипотезу поверил мореплаватель Христофор Колумб… Учитель может рассказать детям о том, что первым, кто своими глазами увидел, что Земля не плоская, был космонавт Юрий Гагарин».
Этот миф не выглядит для взрослого человека убедительным (пока не выросли дети обученные на учебниках 2007 года). Однако если поспрашивать образованных знакомых, то думаю вы немало раз услышите фамилии Коперника, Бруно или Галилео (кого и за что сожгли по ссылкам).
А как же в действительности обстоит дело?
На сегодняшний день считается, что впервые предположение о шарообразности Земли высказал древнегреческий философ Парменид в 5 веке до н.э.
Пифагор (ок. 570–490 до н.э.) так же отстаивал идею о шарообразности Земли, при этом опираясь лишь на наблюдения простого моряка Скилака Кариандского, который в 515 году до н.э. сделал описание своих плаваний по Средиземноморью.
Первые убедительные доказательства разработал уже Аристотель (384–322 до н.э.).
При лунных затмениях край тени, отбрасываемой Землёй на Луну, всегда является дугой окружности, а единственное тело, способно давать такую тень при любом положении и направлении источника света, есть шар.
Корабли, удаляясь в море от наблюдателя, не постепенно теряются из виду за счёт далёкого расстояния, а почти мгновенно как бы «тонут», исчезая за линией горизонта (правда тут не всё так просто, см. примечание про атмосферную рефракцию).
Некоторые звёзды можно увидеть только из определённых частей Земли, а для других наблюдателей они не видны никогда.
Вполне убедительно, не правда ли? Но ещё дальше пошёл Эратосфен (ок. 276–194 до н.э.).
В его ведении находилась великая Александрийская библиотека. Там он однажды обнаружил старый папирус, из которого узнал, что на юге, в Сиене, в полдень 21 июня вертикальный шест не отбрасывает тени. Эратосфен догадался поставить опыт в Александрии и проверить, отбрасывает ли вертикальный шест тень в полдень 21 июня. Оказалось, что отбрасывает.
Эратосфен задался вопросом, как получается, что в один и тот же момент в Сиене шест не отбрасывает тени, а в Александрии, которая находится значительно севернее, тень отчетливо видна. Эратосфен нашел этому лишь одно возможное объяснение: поверхность Земли искривлена. При этом чем больше кривизна, тем больше должна быть разница в длине теней. Солнце находится так далеко, что его лучи, приходящие на Землю, можно считать параллельными. Шесты, расположенные под разными углами по отношению к солнечным лучам, отбрасывают тени разной длины. Для того чтобы получить наблюдаемое различие между Александрией и Сиеной в длине тени, расстояние между ними по поверхности Земли должно составлять около семи градусов. Иначе говоря, если вы мысленно продолжите шесты до центра Земли, они пересекутся под углом семь градусов. Семь градусов — это примерно одна пятидесятая от трехсот шестидесяти градусов, составляющих полную окружность Земли. Эратосфен знал, что расстояние между Александрией и Сиеной составляло около 800 километров (он нанял человека, который шагами измерил дистанцию). Умножив 800 километров на 50, получим 40 000 километров — такой должна быть полная длина окружности Земли. Это правильный ответ.
Единственными инструментами Эратосфена были шесты, а еще — глаза, ноги и голова. Плюс любовь к эксперименту. И этого оказалось достаточно, чтобы определить длину окружности Земли с погрешностью в несколько процентов.
