Το πείραμα του Ερατοσθένη

Σχολεία  από όλη την χώρα, ανάμεσα σ΄αυτά και το Γυμνάσιο Επισκοπής, συμμετείχαν στη δράση  «Το Πείραμα του Ερατοσθένη για τον υπολογισμό της ακτίνας της Γης» που διοργανώνεται και φέτος από τα Εργαστηριακά Κέντρα Φυσικών Επιστημών (Ε.Κ.Φ.Ε.) Σερρών, Πιερίας, Λακωνίας, Κω και Θεσπρωτίας και Αργολίδας, με την υποστήριξη του Υπουργείου Παιδείας, Έρευνας και Θρησκευμάτων και της Πανελλήνιας Ένωσης Υπευθύνων ΕΚΦΕ (ΠΑΝΕΚΦΕ).

Τα σχολεία που συμμετέχουν στη δράση φαίνονται στο χάρτη 

Την Τετάρτη 20 Μαρτίου ( εαρινή ισημερία ) και ώρα 12:27 μ.μ ο ήλιος μεσουρανούσε και έπρεπε να μετρήσουμε τη σκιά μιας ράβδου. Επειδή όμως είχε συννεφιά η μέτρηση έγινε 12:32 μ.μ.
Έχοντας βρει το γεωγραφικό μήκος και πλάτος του σχολείου μας από το Google Earth καθώς και την απόσταση από τον ισημερινό ΤΙ=S συμπληρώσαμε τις  μετρήσεις  και υπολογίσαμε την περίμετρο της Γης. Στο πείραμα συμμετείχαν τα τμήματα Γ1 και Γ2.
Σύμφωνα με το περιοδικό Physics World η μέτρηση αυτή συγκαταλέγεται στα 10 πιο όμορφα πειράματα στην ιστορία της Φυσικής.(New York Times,2002)

Τα αποτελέσματα των μετρήσεων φαίνονται στους παρακάτω πίνακες:

Εικόνα 1. Τμήμα Γ1

 

Εικόνα 2. Τμήμα Γ2

 

Ιστορικά στοιχεία

Ο Ερατοσθένης (276 πΧ ? 194 πΧ) εργαζόταν στη βιβλιοθήκη της Αλεξάνδρειας της Αιγύπτου, όπου λέγεται πως διάβασε ότι ο ήλιος, την ώρα που μεσουρανούσε κατά το θερινό ηλιοστάσιο, καθρεφτιζόταν ακριβώς στον πυθμένα ενός πηγαδιού στη Συήνη (σημερινό Ασσουάν). Η Συήνη βρίσκεται περίπου 800 χλμ νοτιότερα από την Αλεξάνδρεια. Ο Ερατοσθένης διερωτήθηκε εάν συμβαίνει το ίδιο ταυτόχρονα και στην Αλεξάνδρεια, στην οποία όμως παρατήρησε ότι την ίδια μέρα και ώρα οι κατακόρυφοι στύλοι είχαν σκιά. Θεώρησε πως οι ακτίνες του ήλιου φτάνουν στη γη σχεδόν παράλληλα, λόγω της μεγάλης απόστασης των δύο ουράνιων σωμάτων. Αν η Γη ήταν επίπεδη, δύο κατακόρυφοι στύλοι στις δυο πόλεις, όντας παράλληλοι, θα έπρεπε να έχουν και οι δυο σκιά. Βασισμένος σ? αυτές τις παρατηρήσεις και υποθέσεις, ο Ερατοσθένης υποστήριξε ότι η επιφάνεια της Γης δεν είναι επίπεδη, αλλά σφαιρική.

Με απλά μαθηματικά, «μέτρησε» την περιφέρεια της γης, γνωρίζοντας την απόσταση Συήνης ? Αλεξάνδρειας (για την οποία, σύμφωνα με μαρτυρίες, προσέλαβε βηματιστές) και υπολογίζοντας ίση με 7 μοίρες περίπου τη διαφορά των γεωγραφικών πλατών των δύο πόλεων από το μήκος της σκιάς ενός οβελίσκου.

Ο Ερατοσθένης κατέληξε στο αποτέλεσμα ότι η περιφέρεια της γης είναι 40.000 χλμ, με σφάλμα 2%, ιδιαίτερα μικρό για μετρήσεις και υπολογισμούς που έγιναν πριν 2,5 χιλιετίες?