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数学家希帕克斯是怎么测出地球半径的

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数学家希帕克斯使用了一种被称为地球周长测量法的方法来估算地球的半径。

希帕克斯的测量方法基于以下观察:当地球表面上的阳光直射到地面上时,位于不同地点的物体产生不同的影子长度。如果我们知道两个地点之间的距离,并测量它们的影子长度,就可以使用几何原理来计算地球的半径。

希帕克斯选择了两个距离相隔较远的地点,亚历山大港和锡亚内(Syene,现在的阿斯旺),距离大约是800公里。在夏至时,也就是太阳直射赤道的时候,他注意到在锡亚内的柱子没有产生阴影,而在亚历山大港的柱子产生了一个小角度的阴影。通过测量这个角度,希帕克斯得出了地球上锡亚内和亚历山大港之间的角度差。

然后,希帕克斯知道地球上的总周长大约是40,000公里,因此他使用这个数据和两地之间的距离来计算出每个角度所对应的地球表面弧长。最后,通过求解方程,他得出了地球的半径。他的估算值约为地球现在所知的真实半径的准确度相当。

希帕克斯的地球周长测量法是古代天文学和地理学中的重要贡献之一,也为后来的测量和理解地球形状奠定了基础。