阿里斯塔克斯：用一根棍子测量地月距离的古希腊天文学家

阿里斯塔克斯：用一根棍子测量地月距离的古希腊天文学家

引用

科学网

等

11

来源

1.

https://wap.sciencenet.cn/blog-38228-1453099.html?mobile=1

2.

https://post.smzdm.com/p/an97o2w7/

3.

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%9C%88%E7%90%83%E5%92%8C%E5%A4%AA%E9%99%BD%E7%9A%84%E5%A4%A7%E5%B0%8F%E8%88%87%E8%B7%9D%E9%9B%A2_(%E9%98%BF%E9%87%8C%E6%96%AF%E5%A1%94%E5%85%8B%E6%96%AF)

4.

https://www.genspark.ai/spark/%E5%9C%B0%E7%90%83%E4%B8%8E%E6%9C%88%E7%90%83%E7%9A%84%E8%B7%9D%E7%A6%BB/e7c137f9-6c9f-4c46-87ef-718ee10b7754

5.

https://pansci.asia/archives/178151

6.

http://m.top168.com/news/show-200742.html

7.

https://www.bilibili.com/read/cv39255790/

8.

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%BD%B1%E5%93%8D%E4%BA%BA%E7%B1%BB%E5%8E%86%E5%8F%B2%E8%BF%9B%E7%A8%8B%E7%9A%84100%E5%90%8D%E4%BA%BA%E6%8E%92%E8%A1%8C%E6%A6%9C

9.

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%A7%91%E5%AD%B8

10.

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%A6%96%E5%B7%AE%E5%9C%A8%E5%A4%A9%E6%96%87%E5%AD%B8%E7%9A%84%E6%87%89%E7%94%A8

11.

https://pansci.asia/archives/36209

在古希腊的天文学家中，阿里斯塔克斯的名字或许不如欧几里得或阿基米德那样响亮，但他对天文学的贡献却具有划时代的意义。这位生活在公元前310-230年间的天文学家，通过简单的几何原理和天文观测，尝试测量太阳、月亮和地球之间的距离，为后世的天文学研究开辟了先河。

阿里斯塔克斯的测量方法基于几个关键的天文观测：

1. 弦月时的直角三角形：当月亮处于上弦月阶段时，太阳、地球和月球恰好形成一个直角三角形。通过测量太阳和月亮之间的角度φ，可以推算出太阳和月球的距离比。

2. 月食期间的地球阴影：在月食期间，通过观察地球投射到月球上的阴影大小，可以估算地球相对于月球的大小。

3. 太阳和月亮的视直径：通过直接观测太阳和月亮的视直径，阿里斯塔克斯发现它们在天空中看起来大小相同。

阿里斯塔克斯巧妙地利用了五个自然现象来辅助他的测量：

1. 上弦月：如前所述，上弦月时的直角三角形关系是测量地月距离的关键。

2. 日全食：日全食期间，月球恰好完全遮挡住太阳，这表明月球和太阳的视直径相同。

3. 月全食：通过观察月全食时地球阴影的大小，可以估算地球与月球的相对大小。

4. 满月：满月时，月球完全被太阳照亮，有助于精确测量月球的视直径。

5. 棍子的影子：通过观察棍子在太阳下的影子，可以辅助测量太阳的视直径。

阿里斯塔克斯的测量结果虽然与现代数据存在较大误差，但考虑到当时的观测条件，他的成就仍然令人惊叹。他计算出：

• 地月距离约为地球半径的20倍（现代值为60.34倍）
• 太阳距离约为地球半径的380倍（现代值为23,481倍）

误差的主要来源包括：

1. 观测精度限制：当时的观测设备无法达到现代望远镜的精度。
2. 角度测量误差：例如，他将弦月时的角度φ测量为87°，而实际应为89°51'。
3. 视差效应：由于缺乏精确的视差测量，无法准确判断天体的实际位置。

尽管阿里斯塔克斯的测量结果不够精确，但他的方法论对天文学的发展产生了深远影响：

1. 开创性的工作：他是第一个尝试用科学方法测量天体距离的天文学家。
2. 几何学的应用：将几何原理应用于天文学，为后世的天文学研究提供了重要工具。
3. 启发后人：他的工作启发了托勒密、哥白尼等后来的天文学家，推动了天文学的进步。

阿里斯塔克斯的测量方法虽然简单，但蕴含着深刻的科学精神。他用有限的工具和知识，开启了人类探索宇宙奥秘的先河。正如他在《论太阳和月亮的大小与距离》中所展示的，科学探索的真谛不在于拥有最先进的设备，而在于运用智慧和勇气去挑战未知。