지구의 크기는 어떻게 처음 알게 되었을까???

 

에라토스테네스  출처_나무위키

 

그리스인들은 지역에 따라 북극성의 높이가 다른 사실 등을 근거로 지구가 공처럼 둥글다는 것을 알고 있었다.

 

사람은 누구나 알지 못하는 것을 알고 싶어 한다. 그래서 과학이 이렇게까지 발전하지 않았나 싶다.

 

그런 지구가 둥근것을 알아내기도 하고, 지구의 크기까지 궁금한 사람이 있었으니.

 

그는 지구 크기의 측정은 오늘날 리비아에 해당하는 키레네에서 기원전 276년에 태어난

에라토스테네스가 처음으로 시도했다.

 

에라토스테네스는, 시에네(현재의 아스완)에서는 하지 날인 매년 6월 21일에는 태양이 직각으로 내리쪼여 태양빛이 우물의 바닥까지 닿는다는 것을 알게 되었다.

 

그러나, 시에네에서 수백 킬로미터 떨어진 알렉산드리아에선 직각으로 빛이 내리쪼이는 일은 절대 일어나지 않았다.

 

시에네와 알렉산드리아에서 동시에 태양이 수직으로 비칠 수 없는 이유는 바로 지구가 둥근 모양이기 때문이라고 생각했고, 그것으로 에라토스테네스는 그날에는 태양이 시에네 바로 일직선 위에 있다는 것을 알게 되었으며, 지구가 둥글다면 지구의 크기를 계산할 수 있다는 사실을 깨달았다.

 

 

출처 - 우주의 기원 빅뱅 (저자 사이먼 싱)

 

에라토스테네스는 앞서 말한 시에네와 알렉산드리아의 거리를 측정했고, 시에네 우물을 수직으로 바닥까지 비추던 시각에 에라토스테네스는 알렉산드리아에서 막대기를 땅 위에 꽂아놓고 그림자의 각도를 측정했다.

 

이 각도는 지구 중심에서 시에네와 알렉산드리아에 그은 두 직선이 이루는 각과 같으며, 이 각도가 7.2도 라는 것을 알아냈다. 지구는 360도, 즉 지구의 둘레는 시에네와 알렉산드리아의 거리의 50배에 해당하는 길이라는 것을 알아냈다.

 

당시 시에네와 알렉산드리아의 거리는 5000 스타디아(미터법으로 925킬로미터)이며, 비율까지 계산하여 지구의 둘레는 250000 스타디아 차이(46,250킬로미터)라고 구했다.  현재 우리가 알고 있는 지구 둘레인 40,100킬로미터보다 15퍼센트의 오차가 있지만, 이 발견 자체만으로 대단히 의미 있는 일이었다.

 

지구의 둘레를 측정해내는데 고작 사용한 것은 막대기 뿐이라니 놀랍지 않은가??

 

 

출처 - 우주의 기원 빅뱅 (저자 사이먼 싱)

 

 

에라토스테네스는 여기서 멈추지 않고, 월식동안 달이 지구 그림자를 통과한 시간을 측정하여 달의 지름은, 지구 지름의 4분의 1 정도라는 것을 밝혀냈다.

 

이렇게 단순하게 달의 지름까지 추측해낸 것이다.

 

지구 둘레가 대략 40.000÷π(원주율) = 12,700킬로미터라는 것을 알 수 있었고, 따라서 달의 지름은 4분의 1에 해당하는 약 3,200킬로 미터라는 것을 알아냈다.

 

 

출처 - 우주의 기원 빅뱅 (저자 사이먼 싱)

 

여기에 추가로 달까지의 거리까지 추정하였다. 

정말 놀라운 방법으로 추정하였는데, 보름달을 올려다보며, 한쪽 눈을 감고 팔을 뻗어 손톱을 가리는 방법이었다.

달의 크기가 가늠할수 없을 정도로 크긴 하지만 결국 삼각형과 닮은꼴 삼각형을 만든다는 것을 그림으로 보여준다.

 

 

 

팔의 길이와 손톱 크기의 비율인 100:1은 달까지 거리와 달의 지름의 비를 나타내기 때문에 달까지의 거리는 달 지름의 약 100배가 되어 32만 킬로미터라는 것 또한 알아낼 수 있었다.

 

정말 과학은 신비하고 멋있는 것 같다. 막대기 하나로 지구의 지름을 측정해내며,

 

월식을 통해 달의 지름을 측정해 내는 것도 모자라 또한, 손톱만으로 달까지의 거리를

 

측정해 낸다니 정말 놀라운 일이 아닌가???

 

 

 

 

출처 - 우주의 기원 빅뱅 (저자 사이먼 싱)

 

번외 - 아리스타쿠스라는 인물은 지구와 달 사이의 거리를 이용하여 지구와 태양 사이의 거리를 계산했다.