4个来自古希腊的惊人天文发现

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古人在没有现代技术的情况下做出了一些惊人的发现。例如，月亮的大小。
蓝色半圆形-地球-和更小的黄色半圆形-月球-在黑色背景。
伽利略号宇宙飞船看到的地球和月球。图片来自美国宇航局/对话。


图解：伽利略号宇宙飞船在太空中
希罗多德（公元前484年到公元前425年）的《历史》提供了一个进入世界的窗口，正如公元前5世纪中叶古希腊人所知道的那样。和他们所不知道的一样有趣的是，他们所知道的东西。这为他们奠定了基础，在接下来的几个世纪里他们在理解上取得显著进步——仅仅依靠他们的眼睛就能观察到的东西。
希罗多德声称非洲几乎完全被海洋包围。他怎么知道的？他讲述了腓尼基水手的故事，他们被埃及国王尼科二世（约公元前600年）派往非洲大陆，从红海开始顺时针航行。这个故事，如果是真的，记录了已知最早的非洲环行，也包含了对古代世界天文知识的有趣洞察。
这次航行花了好几年时间。水手们绕着非洲南端转了一圈，沿着西风的路线，观察到太阳在他们右手边的北方地平线上。这一观测在当时根本没有意义，因为他们还不知道地球是球形的，而他们处于南半球。


一。行星围绕太阳运行
几个世纪后，有了很大的进步。萨莫斯的阿里斯塔丘斯（公元前310年至公元前230年）认为，太阳是宇宙的“中心火”，他把当时已知的所有行星都按其周围距离的正确顺序排列。这是已知的太阳系最早的日心说。
不幸的是，他提出这一论点的原文已被历史所遗忘，因此我们无法确定他是如何解决这个问题的。阿里斯塔丘斯知道太阳比地球或月球大得多，他可能据此推测太阳应该在太阳系的中心位置。
图解：行星绕太阳环行
然而，这是一个令人瞠目结舌的发现，特别是它直到16世纪才由尼古拉斯哥白尼发现，哥白尼甚至在发展自己工作的期间承认了阿里斯塔丘斯的观点。
二。月亮的大小
阿里斯塔丘斯的书中有一本是关于太阳和月亮的大小和距离的。在这篇了不起的论文中，阿里斯塔丘斯阐述了已知最早的关于太阳和月亮的相对大小和距离的尝试性计算。


人们早就注意到，太阳和月亮在天空中的外形尺寸是一样的，而且太阳离得更远。他们是从日食中认识到这一点的，日食是由月亮在离地球一定距离的太阳前面经过引起的。
另外，当月亮在第一节或第三节时，阿里斯塔丘斯认为太阳、地球和月亮会形成直角三角形。
由于毕达哥拉斯在几个世纪前就已经确定了三角形边的长度是如何联系起来的，阿里斯塔丘斯用这个三角形来估计离太阳的距离是离月球距离的18到20倍。他还估计，月球的大小大约是地球的三分之一，这是基于对月食发生时的仔细计时。
在羊皮纸上用红色画的三个圆圈，用斜线连接，并用希腊语注释。
阿里斯塔丘斯在10世纪复制的一幅图表，展示了他在计算中使用的一些几何学。
虽然他估计的离太阳的距离太低（实际的比率是390），考虑到当时缺乏可用的望远镜精度，地球与月球的大小之比的值出人意料地精确（月球的直径是地球的0.27倍）。
今天，我们通过精确的望远镜、雷达观测以及阿波罗号宇航员留在月球表面的激光反射器等各种手段，准确地知道了月球的大小和距离。
三。地球的周长
埃拉托舍内斯（公元前276年至195年）是亚历山大大图书馆的首席图书管理员，也是一个热衷于实验的人。在他的众多成就中，有一项是已知最早的地球周长的计算。毕达哥拉斯虽然没有计算出地球的大小，但通常被认为是球形地球最早的支持者。埃拉托斯尼斯著名而简单的方法在于测量不同的阴影长度，夏至的中午在不同纬度上由两极垂直投射到地面。


图解：利用阴影计量时间的日晷
正如阿里斯塔丘斯之前所展示的那样，由于太阳离地球足够远，无论光线到达哪里，它们实际上都是平行的。所以阴影的差异显示了地球表面弯曲的程度。埃拉托舍内斯用这个来估计地球的周长大约为25000英里（40000公里）。根据现代大地测量学（地球形状的科学）所确定的，这个数值的精确度在实际值的百分之几以内。
后来，另一位科学家波希多尼（公元前135年到公元前51年）使用了一种稍微不同的方法，得出了几乎完全相同的答案。波西多尼斯在罗德岛上生活了大半辈子，在那里，他观察到明亮的卡诺普斯星会非常靠近地平线。然而，当他在埃及亚历山大时，他注意到卡诺普斯将上升到地平线以上约7.5度。
考虑到7.5度是一个圆的1/48，他将罗德斯到亚历山大的距离乘以48，得出的值也约为25000英里（40000公里）。


四。第一台天文计算器
世界上现存最古老的机械计算器是安蒂克西拉机械。这一令人惊叹的装置是在1900年希腊安提基塞拉岛附近的一艘古沉船上发现的。
随着时间的推移，这个装置现在已经支离破碎，但如果完好无损的话，它会是一个盒子，里面装着几十个精加工的青铜齿轮。当用手柄手动旋转时，齿轮在外部旋转表盘，显示月亮的相位、月食的时间以及一年中不同时间已知的五颗行星（水星、金星、火星、木星和土星）的位置。这甚至解释了它们的逆行运动——行星在天空中运动的幻觉变化。
我们不知道是谁建造的，但它可以追溯到公元前3世纪到1世纪，甚至可能是阿基米德的作品。千年来，随着安蒂基西拉机制的成熟，齿轮传动技术再也没有出现过。


可悲的是，这些作品中的绝大多数都被历史遗忘，我们的科学觉醒被推迟了几千年。作为引入科学测量的工具，埃拉托舍内斯的技术相对容易执行，不需要特殊设备，让那些刚刚开始对科学感兴趣的人通过动手、实验，并最终跟随第一批科学家的脚步来理解科学。