厄拉托西尼(1)〈历史上第一位测量地球圆周的人〉 江铭辉  五梦网

图1：厄拉托西尼

一、            厄拉托西尼简介

厄拉托西尼(Eratosthene)是一位思想家，他博学多闻，后半生大部分时间就在担任亚历山大图书馆馆长中度过，重要事迹有：

1. 第一位测量地球圆周的人，所得圆周与今日实际测量地球圆周的误差不到百分之二。

2.   厄拉托西尼筛（Eratosthenes' sieve），这是一种最直接制作质数表的方法。

3.   第一位使用纬度和经度绘制地图的人。

4.  用机械制图工具，解决古希腊三大几何难题中的“倍立方体”问题。

二、    厄拉托西尼的生平

厄拉托西尼是一位思想家，也是地理学家、数学家、天文学家。他博学多闻，完成多项重大贡献，却为同时代的学者所轻视，直到欧洲文艺复兴时期，才又开始为人们所称赞。

约公元前274年，厄拉托西尼生于现在利比亚海岸的塞雷尼（Cyrene）城即现利比亚的夏哈特，该城当时是属于希腊殖民地。公元前194年，他80岁时失明了，遭受此打击，一年后，公元前195年，绝食而死在埃及的亚历山大城。他在出生地塞雷尼，先接受启蒙教育，再到雅典的柏拉图学园深造，最后到亚历山大城，接受著名诗人凯利马修斯（callimachus）的教诲。在他50岁时，接受埃及国王托勒密三世的邀请，担任亚历山大图书馆馆长及王子的家庭教师。他后半生就在担任馆长时间渡过。同时由于接触馆内各类图书，使他成为博学之士，因此他绝对不是当代人所称的二流货色。可惜他的出众才华，不被同时代的学者所赏识。其中一个原因，可能是他的成就分散在很多的领域中，而非专攻一门，以致使人误认他不务正业。诽谤他的人总是戏谑叫他为「β」（The Beta），β是希腊文字的第二个字母，它总是落在α的后面，也就是表示他是二流角色。也有人轻视他博而不精，称他为“五项运动员”（Pentathis），就像运动员参加“五项运动”的竞赛，虽然每项成绩都不差，但就单项而言并不是尖顶的高手。

当然，厄拉托西尼并非只是受人嘲笑或诽谤，也有尊重他的友人，伟大的科学家阿基米得（Archimedes）就是其中的一位。阿基米得经常到亚历山大城去探视他。他很看重和厄拉托西尼之间的友谊，尊他为至高无上的数学家。经常把自己研究的心得呈献给他，可说是以知识会友。他甚至将自己创造的问题，写信告诉厄拉托西尼有关自已的得意发现。

三、    厄拉托西尼的伟大贡献

(一)    测量地球圆周

(1) 长度单位与地球圆周

古代常以人体的一部分作为长度的单位，例如中国以“十尺为丈，人长八尺，故称大男人为丈夫”，英国人称脚（Foot）为1英呎。多少年来世界各国通行种类繁多的长度单位，甚至一个国家或地区在不同时期采用不同的长度单位，极不统一，此对知识传递，商品的流通造成许多麻烦。所以随着科学技术的进步，有识之士莫不大声疾呼要求长度单位的统一。

1789年法国国会通过决议，责成法国科学院研究长度和质量等单位的统一，于是法国科学院成立一个委员会开始研究，该委员会成员多是科学和数学名家，成员包括有：勒建德（A. M. Legendre：数学家）、拉瓦锡（A. L. Lavoisier：化学家）、拉格朗日（J.L. Lagrange：数学家）、拉普拉斯（P. S. Laplace：数学家）、蒙日（G. Monge：数学家）……等等。

1799年该委员会工作完成，并且接受勒建德等人的建议，采用通过巴黎的地球子午线四分之一的千万分之一为长度单位，选取古希腊文中“Metron”一词作为这个单位的名称，后来演变为“Meter”，中文称为“米”或“公尺”（图2）。

图2：一公尺最早的定义为从赤道经巴黎到北极的一千万分之一。

从1793年开始，法国天文学家用了五年的时间，测量通过巴黎地球子午线的长度，并根据测量结果制成了铂质公尺原器保存于巴黎国家档案局。

法国人开创公尺制后，由于这一制度比较科学，欧洲各国相继采用。后来又重新作了测量，发现这一公尺原器并不正好等于地球子午线的四千万分之一，而是短了0.18毫米。人们认为，以后测量技术还会不断进步，势必会再发生偏差，与其时常修改倒不如就以这根铂质公尺原器为基准，从而统一所有的长度单位。