Tuesday, November 18, 2008

Magia matematica (5.2). Eratostene e la misura della circonferenza terrestre

A proposito di misurazioni della circonferenza terrestre va ricordato che il primo a riuscirci con una certa precisione è stato Eratostene di Cirene (276 AC, 194 AC), matematico, geografo, astronomo e poeta dell'antica Grecia, nonché curatore della grandiosa biblioteca di Alessandria d'Egitto.

Il metodo è stato sviluppato intorno al 240 AC ed è piuttosto semplice.

Eratostene aveva notato che nella città di Siene (oggi Assuan), durante il solstizio estivo ed esattamente a mezzogiorno, il sole non proiettava ombre. Invece, nello stesso momento, il sole proiettava una piccola ombra ad Alessandria. Se si ipotizza (come da lui fatto) che le due città siano sullo stesso meridiano si può misurare l'ombra proiettata da un bastoncino verticale ad Alessandria, e quindi l'angolo che i raggi del sole formano con la verticale di quel luogo; conoscendo la distanza fra Alessandria e Siene il valore della circonferenza terrestre si può calcolare con una semplice proporzione.
La stima di Eratostene è stata di 250.000 stadi, equivalenti a circa 39.375 km, soltanto 634 km in meno del valore esatto, che è di 40.009,152 km, ovviamente determinato con metodi modernissimi.

Il metodo di Eratostene, fondamentalmente geometrico, si basa su tre ipotesi ideali (all'epoca ottime approssimazioni della realtà): (1) che la Terra sia perfettamente sferica, (2) che il sole sia così distante dalla Terra da poter considerare i suoi raggi ad Alessandria paralleli a quelli di Siene e (3) che le due città siano esattamente sullo stesso meridiano.