Làm sao con người tính được chu vi Trái đất chỉ bằng một cây gậy?

Từ hơn 2.000 năm trước, một nhà bác học thời cổ đại chỉ sử dụng một cây gậy để có thể tính ra chu vi tương đối của Trái đất với độ chính xác tới 99%.

Vào khoảng 2.240 năm trước, một nhà bác học có tên Eratosthenes đã tính toán chu vi của Trái đất chỉ bằng một cây gậy gỗ. Thậm chí, con số mà Eratosthenes đưa ra chỉ có sai số khoảng 1% so với số liệu mà con người hiện đại tính ra ngày nay.


Eratosthenes, nhà bác học thời cổ đại, đã ước tính ra chu vi Trái đất chỉ với 1 cây gậy. (Ảnh: Ancient Pages).

Nhà bác học Eratosthenes (276-194 TCN) sinh ra ở Cyrene, một vùng thuộc Libya ngày nay. Sau khi học tập ở Athens, ông đã đến Alexandria (Ai Cập), một trong những thành phố phồn thịnh và trung tâm học thuật thời bấy giờ. Dưới sự bảo trợ của vua Ptolemy, Eratosthenes đã điều hành thư viện Alexandria nổi tiếng.

Theo đó, tại thành phố Syene có một cái giếng rất nổi tiếng. Điều đặc biệt nằm ở chỗ vào buổi trưa ngày hạ chí, mặt trời sẽ chiếu thẳng xuống giếng mà không tạo ra bóng râm. Lý do được đưa ra là thành phố Syene nằm ngay trên chí tuyến. Vào ngày hạ chí, mặt trời sẽ chiếu thẳng xuống đỉnh đầu.

Tất nhiên, nhà bác học Eratosthenes đã nghe về điều này và ông nhận thấy cơ hội. Bên cạnh đó, Alexandria (nơi Eratosthenes làm việc) lại nằm ngay phía bắc của Aswan. Vì vậy, 2 địa điểm nằm trên cùng một kinh tuyến và có cùng kinh độ.


Eratosthenes phát hiện ra Alexandria và Syene có chung kinh tuyến. (Ảnh: The Cultural Tutor).

Tại Alexandria, vào buổi trưa ngày hạ chí, Eratosthenes đã đặt một chiếc que xuống đất và đo góc của tia nắng mặt trời dựa trên bóng của chiếc que. Lúc đó, Eratosthenes có một góc 7 độ, tức là khoảng 1/50 chu vi của vòng tròn.

Do đó, Eratosthenes tính toán rằng khoảng cách giữa Alexandria và Syene (trong đó góc là 0 độ) chiếm 1/50 tổng chu vi của Trái đất. Ông tiếp tục nhân khoảng cách đó với 50 và ra 250.000 stadia (đơn vị sử dụng thời cổ đại).

Sau cùng, Eratosthenes đã ước tính chu vi của Trái đất với một con số tương đối, nằm trong khoảng giữa 24.300 và 25.000 dặm (39.100-40.300 km). Hiện tại, các nhà khoa học đã ước tính chu vi của Trái đất là 24.900 dặm (40.075 km). Điều này chứng minh rằng tính toán của Eratosthenes chỉ có sai số dưới 1%.


Ước tính chu vi Trái đất của Eratosthenes chỉ có sai số dưới 1% so với số liệu ngày nay. (Ảnh: The Cultural Tutor).

Eratosthenes đã viết tất cả công thức tính toán trong một cuốn sách. Song, nó đã bị thất lạc nhiều năm cho đến khi Cleomedes, một nhà thiên văn học người Hy Lạp (10-70), viết lại dưới dạng giản lược các phép tính của Eratosthenes. Đây cũng là phương pháp mà chúng ta biết đến ngày nay.

Trong đó, Cleomedes viết rằng các phương pháp ban đầu của Eratosthenes phức tạp hơn nhiều so với bản giản lược. Sau cùng, Cleomedes đã bày tỏ sự thán phục khi Eratosthenes có thể tính toán chu vi tương đối của Trái đất chỉ với một cây gậy, một cái giếng và các kiến thức liên quan đến địa lý.

TIN CŨ HƠN
Top 14 sự thật thú vị về con tàu Titanic huyền thoại mà sách báo và phim ảnh hiếm khi nhắc đến

Top 14 sự thật thú vị về con tàu Titanic huyền thoại mà sách báo và phim ảnh hiếm khi nhắc đến

Con tàu Titanic huyền thoại đã chìm sâu xuống lòng đại dương hơn 100 năm, đem theo vô vàn bí ẩn và câu chuyện buồn.

Đăng ngày: 08/12/2025
Con người tồn tại ra sao sau khi bị chặt đầu?

Con người tồn tại ra sao sau khi bị chặt đầu?

Một thí nghiệm gần đây đưa ra giả thuyết, ý thức của con người vẫn tồn tại dù cho đã bị chặt đầu…

Đăng ngày: 08/12/2025
Kỳ lạ hiện tượng

Kỳ lạ hiện tượng "biển kẻ ô vuông" và lời giải đáp đơn giản đến không ngờ!

Khi Photoshop và các công cụ chỉnh sửa ảnh xuất hiện với độ tinh tế và dễ sử dụng ngày càng tăng, các sản phẩm đã qua chỉnh sửa cũng ngày càng khó phân biệt với hàng thật.

Đăng ngày: 08/12/2025
Top 10 sự thật

Top 10 sự thật "siêu thực" về các kỳ quan nổi tiếng thế giới

Tuyết rơi ở sa mạc, hồ trong hồ,... dưới đây là 10 sự thật về các kỳ quan nổi tiếng đến mức bạn khó tin rằng chúng thật sự tồn tại.

Đăng ngày: 07/12/2025
10 thí nghiệm đẹp nhất trong lịch sử

10 thí nghiệm đẹp nhất trong lịch sử

Những thí nghiệm khoa học hiện nay thường phức tạp, chỉ có thể thực hiện bởi một nhóm nghiên cứu, với chi phí lên tới hàng triệu USD. Tuy nhiên, khi được hỏi về thí nghiệm "đẹp" nhất trong lịch sử khoa học, người ta lại tôn sùng các ý tưởng đơn giản.

Đăng ngày: 07/12/2025
Bí ẩn cực khó mà nhân loại chưa thể hiểu hết trong bức họa

Bí ẩn cực khó mà nhân loại chưa thể hiểu hết trong bức họa "Starry Night" của Van Gogh

Bí ẩn đó là gì? Tại sao nó lại xuất hiện trong một bức tranh?

Đăng ngày: 06/12/2025
Tổng hợp thành công

Tổng hợp thành công "vật liệu kỳ diệu" từng được phát minh cách đây 60 năm

Trong suốt nhiều thập kỷ, các nhà khoa học đã cố gắng tổng hợp một dạng thù hình mới của carbon, được gọi là graphyne, nhưng phải mãi tới nay họ mới thành công.

Đăng ngày: 06/12/2025
Khoa Học News