Ератостен от Кирена (276 - 194 г. пр.н.е.) е гръцки математик, географ и астроном от III век пр.н.е. От 240 г. пр.н.е. до смъртта си той е ръководител на Александрийската библиотека: това е най-важната библиотека в древния свят. През това време Ератостен организира научна работа, събира сведения от пътешественици и коригира картографските представи за познатия тогава свят.

Според "Суда" съвременниците му го нарекли Бета (втората буква от гръцката азбука), защото бил вторият най-добър в света в почти всяка област. Ератостен е бил приятел на Архимед, който също е живял и работил в Александрия. Архимед е най-великият математик и изобретател на епохата, така че може би прозвището Бета не е било несправедливо.

Съчиненията, които Ератостен е написал, са ни известни само косвено: голямата библиотека е била унищожена и не са оцелели никакви копия. Страбон (~63 г. пр. Хр. - 24 г. сл. Хр.) пише за географията в древността. Той разказва, че трудовете на Ератостен са "За измерването на Земята" и "Geographica". От фрагменти и преписвачи можем да възстановим основните идеи и методи от тези трудове.

Ератостен прави няколко забележителни открития и изобретения. Той е първият човек, който изчислява обиколката на Земята (със забележителна точност), и изобретява система за географска ширина и дължина. Изчислил е наклона на земната ос (отново със забележителна точност); може би е изчислил точно разстоянието от Земята до Слънцето и е измислил високосния ден. Създал е карта на света въз основа на наличните географски познания за епохата. Ератостен е и основоположник на научната хронология; той е искал да определи датите на основните литературни и политически събития от завладяването на Троя.

Живот и образование

Роден е в Кирена (днешна Либия). Образованието му включва изучаване на поезия, математика и астрономия; известно е, че е бил влиятелен учен в Александрия — най-важния научен център на своето време. Като директор на Александрийската библиотека: той имал достъп до сведения от целия древен свят и могъл да сравнява пътеписи, метеорологични и астрономически наблюдения.

Измерване на обиколката на Земята

Най-известният принос на Ератостен е методът му за определяне на обиколката на Земята. Той използвал следния прост и гениален експеримент:

  • В град Сиена (Syene, днес Асуан) по време на лятното слънцестоене слънчевите лъчи падат перпендикулярно в дълбок кладенец и не падат встрани (няма сянка).
  • В същия момент в Александрия той измерил ъгъла на слънчевата сянка и установил, че той е приблизително 7.2° — т.е. 1/50 от пълен 360° кръг.
  • Знаейки разстоянието по суша между Сиена и Александрия (Ератостен използвал сведения за разстоянието, давани в стадия), той умножил това разстояние по 50, за да получи пълната обиколка на Земята.

В резултат получил около 250 000 stadia (според някои версии 252 000 stadia). Точният му резултат в километри зависи от дължината на използвания stadium, която варира между различните места и автори; при разумни преобразувания стойността му се приближава много до днешната (приблизително 40 000 км), което прави изчислението му впечатляващо за епохата.

Други научни приноси

  • Сито на Ератостен — метод за намиране на прости числа (елегантен алгоритъм, който премахва от списък на числата тези, които са делими по по-малки прости числа). Този подход остава основен в теорията на числата и в компютърните алгоритми за намиране на прости числа.
  • География и картография — въвежда понятия като паралели и меридиани, създава първи систематични карти на познатия свят и прави опити да даде координатна мрежа, с която да се обозначават места по ширина и дължина.
  • Астрономия — измерва наклона на земната ос спрямо еклиптиката и дава стойности, близки до съвременните (~23.5°); има сведения, че е склонял към количествени оценки и за разстояния в слънчевата система, макар че тези оценки са по-неточни и по-спекулативни.
  • Календар и хронология — работи по въпроси, свързани с високосния ден и с датировката на исторически събития: систематизира сведенията за царе, поети и важни събития, опитвайки се да подреди хронологията на античния свят.

Произведения и влияние

Повечето от трудовете на Ератостен са изгубени; нито един оригинален ръкопис не е оцелял, а знанията ни за тях идват от по-късни автори като Страбон, Плиний и други. Въпреки това неговите идеи за измерване на Земята, картографските принципи и методите за точно наблюдение оказват огромно влияние върху по-късната география, астрономия и математика.

Смърт и памет

За края на живота му съществуват различни сведения: според някои източници Ератостен ослепял в старост и умира в относителна бедност; други автори разказват, че отказал храна и доброволно умирал след като изгубил зрението си. Независимо от обстоятелствата, неговото име остава свързано с точни измервания и с рационален подход към науката.

Ератостен остава в историята като ярък пример за учен-универсал, съчетаващ наблюдение, математическа мисъл и обобщаващ синтез — черти, които формират основата на модерната наука.