昔兰尼人埃拉托斯特尼(约前276—前194)曾主持亚历山大图书馆,用两地正午日影之差和两地距离推算地球周长,并开创了以经纬网格编排地点的地理学。
我看你正如我所说,是一位认真的学者,在哲学上卓有声望,又欣赏[数学研究],所以想在同一本书里为你写出并详细说明一种方法的特点……
—— 阿基米德《方法》致埃拉托斯特尼的序信;据希思英译(1912)转译

历史
埃拉托斯特尼约前276年生于北非的昔兰尼,早年在雅典求学,约前245年应托勒密三世之召来到亚历山大城,任王子的教师,后来接替罗得岛的阿波罗尼奥斯主持亚历山大图书馆,活到托勒密五世在位时。据后来克莱奥米德斯的转述,夏至正午赛伊尼(今阿斯旺)的日晷没有影子,同一时刻亚历山大城碗形日晷上的影子占圆周的1/50,他假定两城位于同一条子午线上、相距5000斯塔德,由此算出地球周长为25万斯塔德。斯特拉波、普林尼等人则引作25.2万斯塔德,合每度700斯塔德。这一结果有多准,取决于他所用的斯塔德有多长,而这个长度至今没有定论,若按约157.5米计,约合3.9万公里,与实际的4万公里相差不到2%,若按约185米的雅典斯塔德计,则偏大约16%。他著《地理学》三卷,用纬线与经线组成的网格来安排已知世界的地点,“地理学”一词很可能由他首创;他还提出筛选素数的方法,编订了从特洛伊陷落算起的年表。据10世纪的《苏达辞书》,他在各门学问上都仅次于顶尖人物,因此得了“贝塔”和“五项全能”的外号。
关联
参考文献
- Duane W. Roller,Eratosthenes' Geography: Fragments Collected and Translated(2010)
- Alan C. Bowen and Robert B. Todd,Cleomedes' Lectures on Astronomy: A Translation of The Heavens(2004)
- Jacques Dutka,Eratosthenes' measurement of the Earth reconsidered (Archive for History of Exact Sciences 46)(1993)
- Malcolm Heath (trans.),Suda On Line, s.v. Eratosthenes (ε 2898)(2001)
考据说明部分存疑
- 他的测地方法只见于克莱奥米德斯等后世转述,可能经过简化。
- 斯塔德的长度不确定,对其精确度的评价也随之变化。
- 25万与25.2万斯塔德孰为原值,有争议。
- 他应召与出任馆长的年份均为推定。
- “地理学”一词可能由他首创,但不能确定。
史论
埃拉托斯特尼的测量常被讲成一个人靠一根木杆量出地球的故事,这样讲省去了它所依赖的条件。5000斯塔德的距离很可能来自王家测量员或商旅的里程记录,日影的角度要靠可靠的日晷,几何推理承自欧几里得以来的传统,把这些材料汇到一处的则是一座王家图书馆。他的结果之所以接近实际,可能部分出于误差相互抵消,但方法本身是新的,即用天上可以测出的角度去换算地上无法一步步走完的距离。一千年后马蒙派人在辛贾尔平原测量子午线一度之长,近代大地测量也沿用同一思路。“贝塔”的外号说他样样屈居第二,而测量地球这样的工作,需要一个能同时调动天文、几何、地理与文献的人。