Окружность земного шара

К III веку до н. э. споры насчет формы Земли поутихли. Уже тогда, задолго до космических полетов, было понятно, что это сфера. Теперь всех больше интересовало, какого она размера. В конце того же века философ Эратосфен придумал, как найти ответ на этот вопрос.

Измерив угол падения солнечных лучей, Эратосфен построил треугольник, соединяющий города Александрию и Сиену с центром Земли. Угловое расстояние ß между двумя городами совпадало с углом падения солнечных лучей в Александрии, это помогло определить, о какой части общей окружности шла речь. Следующим шагом было определение точного расстояния от Александрии до Сиены.

Эратосфен, глава Александрийской библиотеки (лучшего места обучения своего времени), имел доступ ко всем знаниям мира, потому что каждый въезжающий в город купец был обязан передать все свои тексты в библиотеку (а сам – обходиться копией). Однажды Эратосфен услышал рассказ о колодце неподалеку от Сиены (ныне город Асуан в Египте) – города на берегу реки Нил к югу от Александрии. В день летнего солнцестояния Солнце находилось над колодцем, а стены не отбрасывали теней. Эратосфен знал, что в этот же день в Александрии тени у предметов были. Он понял, что солнечные лучи падают на города под разным углом, что позволило ему вычислить, какую долю окружности Земли составляет расстояние от Александрии до Сиены.

Сбор информации

Эратосфен установил в Александрии столб, чтобы в назначенный день измерить угол между ним и лучами солнца. Величина угла была около 7°, что составляет приблизительно 1/50 часть окружности. Затем он спросил у купцов, водивших караваны в Сиену, сколько времени занимал их путь. Так Эратосфен вычислил, что расстояние между городами равно 5000 стадий (один стадий равен длине арены стадиона – около 200 м), а значит окружность Земли равна 250 000 стадиям. Если переводить в современные единицы измерения, он получил окружность длиной 39 690 км, что близко к истине. Сегодняшнее значение длины окружности земного шара по меридиану составляет 40 008 км.

Теория об уровне моря
Хоть Эратосфену и удалось вычислить размеры Земли, его геологическая теория была довольно ограниченной. Нахождение ископаемых моллюсков на суше объяснялось тем, что когда-то уровень Средиземного моря был значительно выше и резко понизился, когда открылись два новых пролива: Гибралтарский, ведущий в Атлантику, и Босфор (на иллюстрации), который соединяется с Черным морем.

«География» Страбона

Ученые обычно смотрят на географию скептически: по их словам, этой науке не хватает точности, присущей физике и химии. Страбон, основатель географии, думал так же и потому хотел, чтобы география тоже стала точной наукой.

Помпоний Мела
Современник Страбона, проживавший на западной окраине античного мира (в современной Испании), географ Помпоний Мела разделил мир на пять климатических зон, две из которых непригодны для людей, поскольку в одной было слишком холодно, а в другой – чересчур жарко. Мела также утверждал, что к югу от пустыни есть области с более умеренным климатом, населенные южными народами, с которыми обитатели севера еще не были знакомы.

Страбон был понтийским греком, а значит, жил на территории современной Турции. Его вдохновляли труды Эратосфена и других изучавших Землю ученых, которые с помощью математики и тщательных наблюдений добывали новые знания о планете. Страбон был сторонником другого подхода. В 7 году до н. э. он опубликовал первый из семнадцати томов, которые составили его «Географию». Последняя книга вышла в 23 году н. э. Страбон ставил перед собой цель написать книгу для путешественников, послов и правителей, в которой излагались бы не только природные особенности территорий, но и факты о населявших их народах и различиях между культурами.

Эволюция взгляда на мир

Большую часть его работы составляли сведения о Средиземноморье и Северной Африке, полученные от путешественников. Он опрашивал купцов, собирая информацию об Индии, которая в то время была крайней восточной точкой известного людям мира. Карта не сильно отличалась от тех, которыми за 200 лет до этого пользовались Эратосфен и другие. В центре карты была изображена родина Страбона (в то время она называлась Малой Азией), а весь мир представлял собой единый массив суши, окруженный океаном.

На карте мира Страбона, воссозданной в XIX веке в Германии, вся суша разделена на три континента: Европу, Азию и Ливию (так греки называли Африку). Такое разделение (между Европой и Азией довольно условное) сохраняется по сей день.

Конец света

Школа перипатетиков Аристотеля оказывала большое влияние на науки о Земле на протяжении нескольких веков. Однако идеи главного соперничающего с ним философского течения – стоицизма – также влияли на то, как в дальнейшем исследователи интерпретировали результаты своих наблюдений.

Мифы о потопах, которые смывали с лица Земли целые цивилизации, для стоиков были доказательством того, что мир периодически разрушается и создается заново.

Если перипатетики прогуливались возле Ликея, то стоики беседовали в тени стои или колоннады, откуда и пошло их название. Аристотель считал, что природные явления, будь то погодные катаклизмы, землетрясения или извержения вулканов, – это часть процесса, в конечном итоге ведущего к состоянию абсолютной гармонии. Таким образом, стихийные бедствия всегда уравновешиваются обновлением природы. Стоики считали иначе. Они рассуждали так: Земля будет разрушена в результате катастрофы, которая уничтожит свидетельства о прошлом планеты, – и тогда появится новая ее версия.

Естественная история

В 77 году н. э. Плиний Старший, римский историк, мореплаватель и литератор, опубликовал энциклопедию «Естественная история» (Naturalis historia), куда включил все известные на тот момент научные сведения о Земле.

Колоссальная работа Плиния состояла из 37 книг, посвященных астрономии, математике, биологии и даже скульптуре и живописи, а также наукам о Земле: географии, минералогии и горному делу. Плиний не сам добывал все эти знания, его целью было собрать труды других в одном месте, всегда с указанием авторов. Он дополнил сведения о минералах и горном деле с помощью работ предшественников («О камнях» Теофраста и «Географии» Страбона). Однако наука о Земле, за которую и запомнили Плиния, в его труд не вошла.