May 18, 2011

Thí nghiệm đo chu vi Trái đất


* Qua các lữ khách, Eratosthenes (the 5th century BC) nghe nói rằng vào giữa trưa ngày 21 tháng 6, mặt trời không đổ bóng trong một cái giếng ở Syene (nay là Aswan), nghĩa là mặt trời ở ngay trên đỉnh đầu. Ông biết rằng mặt trời luôn đổ bóng tại Alexandria. Từ những kiến thức có sẵn vào thời đó, ông suy ra rằng Syene phải ở phía nam Alexandria.
Ông nảy ra ý tưởng là nếu có thể đo được chiều dài của bóng mặt trời ở Alexandria vào lúc mà ở Syene không có bóng mặt trời, thì ông có thể tính được chu vi của trái đất. Ngày 21 tháng 6 ông đo bóng của một cột kỷ niệm tại Alexandria và bằng cách tính đơn giản của hình học ông tính được con số 7014’. Độ nghiêng này bằng 1/50 của một vòng trong 360 độ.
Tính toán này chính xác một cách lạ lùng, vì độ khác biệt thực sự giữa vĩ độ của Aswan và Alexandria, theo những tính toán hoàn hảo nhất của chúng ta ngày nay, là 7014’. Như thế chu vi của trái đất bằng 50 lần khoảng cách từ Syene tới Alexandria. Nhưng khoảng cách này là bao nhiêu? Qua lữ khách, ông biết rằng những con lạc đà phải mất 50 ngày để đi hết quãng hành trình này và lạc đà mỗi ngày đi được 100 stadium. Như thế khoảng cách từ Syene tới Alexandria là 5,000 stadium (50x100). Từ đó ông tính được chu vi của trái đất là 250,000 stadium (50x5000). Một stadium của Hy Lạp tương đương 607 feet Anh. Theo cách tính toán này, Eratosthenes đã đạt đến một con số cho chu vi của trái đất là khoảng 28,700 dặm, cao hơn con số thật chúng ta biết ngày nay khoảng 15 phần trăm
.
(Relate: nhantai.vn 10 thí nghiệm vật lý nổi tiếng)
* Một trong số những sai lầm của Ptoleme: Đối với chu vi trái đất, Ptolêmê bác bỏ tính toán rất chính xác của Erastothenes, Ptolêmê tính mỗi độ của trái đất chỉ có 50 dặm thay vì 70 và rồi ông theo nhà bác học Hy Lạp Posidonius (khoảng 135-52 trước C.N.) và Strabo, ông tuyên bố chu vi trái đất là 18,000 dặm. Cùng với việc tính toán quá thấp này, ông phạm thêm sai lầm là kéo dài châu Á về phía đông quá xa kích thước thực sự của nó, tới 1800 thay vì đúng là 1300. Hậu quả là bản đồ của ông đã thu hẹp rất nhiều những phần thế giới chưa được biết đến giữa mép phía đông châu Á và mép phía tây châu Âu. Nhưng sai lầm của Ptolêmê lại là một điều may. Giả như ông đã không theo Strabo mà theo Erastothenes, cuộc gặp gỡ của châu Âu với Tân Thế Giới đã có thể bị trì hoãn đến bao lâu? Và rồi, giả như Colômbô đã biết được chiều rộng đích thực của trái đất? Nhưng Colômbô đã theo Ptolêmê, vì thời đó không có uy tín địa lý nào cao hơn Ptolêmê. Colômbô lại còn tăng viễn tưởng của mình bằng cách tính độ của trái đất 10 phần trăm nhỏ hơn tính toán của Ptolêmê.

No comments:

Post a Comment