关于测量地球半径的疑惑,求大能解答

在网上搜索到了一个简单测量地球半径的办法,如下:
历史上第一个做此种尝试的是希腊天文学家埃拉托斯特尼(Eratosthenes,公元前280~前190年),他的试验比较复杂。埃拉托斯特尼认为,在赛伊尼(Syene),即位于今天的亚历山大以南的阿斯旺(Assuan),在夏至日的正午,太阳差不多经过天顶:他知道窄窄的井底被照亮。而在亚历山大,情况就不一样了,影子不可能消失,即太阳总是斜射的。他观察了日晷指针(或一根竿子)的影子,而且他还知道太阳射到地球上的光线是平行的,通过计算影了和指针的长度关系,他得出结论:正午时分,在亚历山大,太阳光会与地面的垂直线有一个7.2°的夹角,相当于地球圆周角的1/50,因为这个角度与赛伊尼和亚历山大之间的经线弧度相等,于是只需确定这段距离的长度,再乘以50即可。

在此有一个疑问,即,埃拉托斯特尼是如何确定亚历山大和阿斯旺处在同一条经线上的?

再假设一种情况,即在只有公元前的时候,如何凭借现代知识简单的,通过自然环境(如太阳角度,日出日落时间等)确定两地是否在同一条经线上?求大能解答。

他的前提是太阳光绝对平行,地球绝对是个球体。这样地球表面任意两点(亚历山大和阿斯旺)和地心都可以构成一个平面,这样不需要这两个地方在同一经线或纬线上,按照他的方法可以粗略的计算出地球的周长,进而求出半径。需要指出这样的计算方式有很大的误差,必须基于前面的两个前提成立。追问

应该不是这样吧?如果不在同一经线但是同纬度地区,正午太阳高度角相同,那么角度一定,两地间距离(弧长)却可以不断变化,(以阿斯旺为起点,假定另一点和亚历山大纬度相同但是经度不同,那么再这另一点测得的正午太阳高度角仍旧和亚历山大相同,但是和阿斯旺之间的距离却不同),这样测量出来的数据应该没有参考价值才对啊?

追答

嗯,这么说来亚历山大和阿斯旺是在同一经线上,这一前提也应该加进去。要确定任意两个地方是否在同一经线上,我相信以前的人们只需确定这两个地方相对位置是否在正南正北就可以了,埃拉托斯特尼应该是先证明了这一点再采取他的方式去测量地球半径的。

追问

貌似这样误差会很大啊……凭感觉确定是否正南正北。。。总感觉很不靠谱的样子。不多还是很感谢您的热情解答,谢谢!

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第1个回答  2021-04-10

地球半径质量