ERATÓSTENES

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(Cirene, c. 284 a.J.C. - Alejandría, c. 192 a.J.C.) Astrónomo, geógrafo, matemático y filósofo griego, una de las figuras más eminentes del gran siglo de la ciencia griega: el de Euclides, Arquímedes y Apolonio. Once años menor que Arquímedes, mantuvo con éste relaciones de amistad y correspondencia científica. Cultivó no sólo las ciencias, sino también la poesía, la filología y la filosofía, por lo que fue llamado por sus coetáneos "pentatleta", o sea campeón de muchas especialidades.


Eratóstenes

Vivió en Atenas hasta que fue llamado a Alejandría (245 a.J.C.) para educar a los hijos de Tolomeo III y para dirigir la biblioteca de la ciudad. Fue célebre en matemáticas por la criba que lleva su nombre, utilizada para hallar los números primos, y por su mesolabio, instrumento de cálculo usado para resolver la media proporcional. Consideró tan importante la invención del mesolabio que regaló un ejemplar de él a un templo como ofrenda votiva, con un texto en verso que explicaba su utilidad.

Pero Eratóstenes es particularmente recordado por haber establecido por primera vez la longitud de la circunferencia de la Tierra (252.000 estadios, equivalentes a 40.000 kilómetros) con un error de sólo 90 kilómetros respecto a las estimaciones actuales.

Eratóstenes sabía que, cuando en la ciudad egipcia de Siene (actual Asuán), el Sol llegaba su punto más alto (mediodía), se encontraba en la vertical del observador. Y observó que en Alejandría, ciudad situada a mayor latitud, el Sol formaba un ángulo de aproximadamente 70º con la vertical cuando se encontraba en su punto más alto. Valiéndose de la distancia existente entre Siene y Alejandría, estimó que la circunferencia de la Tierra superaba en 70 veces tal longitud y dedujo fácilmente su medida mediante una cualificada ecuación.

También calculó la oblicuidad de la eclíptica por medio de la observación de las diferencias existentes entre las altitudes del Sol durante los solsticios de verano e invierno, y además elaboró el primer mapa del mundo basado en meridianos de longitud y paralelos de latitud. Al final de su vida se quedó ciego, lo que le llevó al suicidio ante la imposibilidad de proseguir con sus lecturas.

El método de Eratóstenes para medir la circunferencia de la Tierra--

Es increíble lo que se puede hacer con una vara y un poco de geometría. La vara sola no resulta muy útil, y quizá lo único que se nos ocurra hacer con ella es arrojarla para que el perro la traiga. Pero si añadimos la geometría podemos usarla para medir la circunferencia de la Tierra.

La idea se le ocurrió por primera vez a Eratóstenes de Cirene, científico griego nacido por el año 280 a.C. Eratóstenes no tenía perro y tal vez fue gracias a esta providencial canofobia que, cuando tenía enfrente una vara, en vez de arrojarla lejos, pensaba en otras aplicaciones.

Los griegos de la época de Eratóstenes sabían que la Tierra era redonda. No es cierto que Colón fuera el primero en proclamar la redondez del mundo, suscitando el escarnio de sus contemporáneos. Lo que no sabían era de qué tamaño era la pelota mundial.

En un papiro que encontró en la biblioteca de Alejandría, Eratóstenes leyó acerca de un lugar llamado Siena (hoy Asuán), situado al sur de Alejandría, donde era fama que los rayos del Sol caían a plomo el día del solsticio de verano. Esto se sabía porque en Siena había un pozo muy profundo en cuyas aguas se podía ver reflejado el Sol justo al mediodía en el solsticio de verano. Clavando una vara en el suelo en Alejandría un solsticio de verano de aquellos, Eratóstenes observó que allí el Sol no pasaba exactamente por el cenit. La vara proyectaba sombra en Alejandría, mas no en Siena.



Pensando geométricamente (en particular aplicando el principio de los ángulos alternos internos), Eratóstenes dedujo lo siguiente: si los rayos del Sol inciden directamente en Siena, pero en Alejandría hacen un ángulo con la vertical, ese ángulo es igual al que formarían las verticales de las dos ciudades si las prolongáramos hasta el centro de la Tierra, es decir, es igual a la diferencia de latitud geográfica entre Siena y Alejandría. Llamemos a este ángulo A.

Una vez medido el ángulo A, Eratóstenes contrató a un camellero para que se fuera caminando a Siena y midiera la distancia entre las dos ciudades. En unidades contemporáneas, la distancia resultó ser de cerca de 840 kilómetros.

El ángulo A, como comprobó Eratóstenes, era de alrededor de 7.5°. La distancia de Alejandría a Siena, le dijo el cansado camellero, era de unos 5250 estadios. Un estadio es una medida antigua que equivale a cerca de 157.5 metros. Con esta interesante información en manos, Eratóstenes se dijo: el ángulo A (7.5°) es la cuadragésima octava parte de un círculo completo (360°), por lo tanto, la distancia entre Alejandría y Siena (5250 estadios) debe estar en la misma proporción a la circunferencia total de la Tierra, o sea, ésta debe ser 48 veces 5250 estadios, o 252,000 estadios:

 

---360° (círculo completo) ------------- circunferencia Tierra
--------------------------------------------=-----------------------------------------
- --------------
A -----------------------------distancia Alejandría-Siena

De donde:
(360° /A) x distancia Alejandría-Siena = circunferencia Tierra

Es decir:
(360 / 7.5) x 5250 = circunferencia Tierra 
-------------------------- = 252,000 estadios
Como 1 estadio = 157.5 metros:

circunferencia Tierra = 40,000 kilómetros, aproximadamente

 

El resultado de Eratóstenes está asombrosamente próximo a la cifra que se obtiene con métodos modernos y más exactos.

Cerca de un siglo más tarde, alrededor del año 150 a.C., otro científico, llamado Posidonio, determinó la circunferencia de la Tierra por otro método, que implicaba medir la altura sobre el horizonte de la estrella Canopus, la más brillante del cielo nocturno después de Sirio. En un punto de sus cálculos Posidonio echó mano de las cifras de Eratóstenes, lo cual no le impidió obtener un valor de la circunferencia de la Tierra que discrepaba considerablemente del de su antecesor. Muy ufano, Posidonio anunció que la Tierra tenía un perímetro de 180,000 estadios, o sea, 28,350 kilómetros --equivalente a unos ¾ del valor que había obtenido Eratóstenes. Cuando un marino ambicioso llamado Cristóbal Colón trató de convencer a los cosmógrafos de la corte de Isabel la Católica de que se podía llegar de España a China navegando hacia el oeste, tomó prestado el cálculo de Posidonio de la circunferencia de la Tierra.

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