埃拉托(tuo)色尼(Eratosthenes,公元前275一前193)生于(yu)希臘(la)在非洲北(bei)部的(de)殖民地(di)昔(xi)勒尼(cyrene,在今利(li)比亞)。他(ta)在昔(xi)勒尼和(he)(he)雅典接(jie)受了良好的(de)教育,成為(wei)一位(wei)博學的(de)哲學家、詩人、天文(wen)學家和(he)(he)地(di)理學家。他(ta)的(de)興趣是多方面的(de),不(bu)過他(ta)的(de)成就則主(zhu)要表現在地(di)理學和(he)(he)天文(wen)學方面。
埃拉(la)托色(se)尼曾應埃及(ji)國王(wang)的(de)聘請,任(ren)皇家教(jiao)師(shi),并被任(ren)命為亞歷山(shan)大里亞圖書館(guan)一(yi)級研究(jiu)員。從(cong)公元(yuan)前234年起接任(ren)圖書館(guan)館(guan)長。當時亞歷山(shan)大里亞圖書館(guan)是古(gu)代西方(fang)世界的(de)最(zui)高(gao)科(ke)學(xue)和知識中心,那(nei)里收(shou)藏了古(gu)代各(ge)種科(ke)學(xue)和文學(xue)論著。館(guan)長之職在當時是希(xi)臘學(xue)術界最(zui)有權威的(de)職位,通常授予德高(gao)望重、眾(zhong)望所歸的(de)學(xue)者。埃拉(la)托色(se)尼擔(dan)任(ren)館(guan)長直到他逝世為止,這(zhe)也說明了他在古(gu)希(xi)臘學(xue)術界享有很高(gao)的(de)聲譽。
埃(ai)拉托(tuo)色尼充分地(di)利(li)用(yong)了(le)(le)他擔任(ren)亞歷山大里亞圖(tu)(tu)書館館長職位之便,十分出(chu)色地(di)利(li)用(yong)了(le)(le)館藏豐富的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)理(li)(li)資料和(he)(he)(he)地(di)圖(tu)(tu)。他的(de)(de)(de)(de)(de)天才使他能夠在占(zhan)有文獻資料的(de)(de)(de)(de)(de)基礎上(shang),作出(chu)科(ke)學(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)創新。埃(ai)拉托(tuo)色尼在地(di)理(li)(li)學(xue)方面的(de)(de)(de)(de)(de)杰出(chu)貢獻,集中地(di)反映在他的(de)(de)(de)(de)(de)兩(liang)部(bu)代(dai)表著作中,即《地(di)球(qiu)大小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)修正》和(he)(he)(he)《地(di)理(li)(li)學(xue)概論》二書。前(qian)者論述了(le)(le)地(di)球(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)形狀,并以地(di)球(qiu)圓(yuan)(yuan)周計算為(wei)著名。他創立了(le)(le)精(jing)(jing)確測(ce)(ce)算地(di)球(qiu)圓(yuan)(yuan)周的(de)(de)(de)(de)(de)科(ke)學(xue)方法(fa),其精(jing)(jing)確程(cheng)度(du)令人為(wei)之驚嘆;后者是有人居住世界部(bu)分的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)圖(tu)(tu)及其描述。在該書中,他系統地(di)提出(chu)了(le)(le)采用(yong)經緯網格(ge)編(bian)繪(hui)世界地(di)國的(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa),全面地(di)改(gai)繪(hui)了(le)(le)愛奧(ao)尼亞地(di)圖(tu)(tu)。他以精(jing)(jing)確的(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)為(wei)依據,將(jiang)得到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)所有天文學(xue)和(he)(he)(he)測(ce)(ce)地(di)學(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)成果盡(jin)量(liang)結合起來(lai),因而他所編(bian)繪(hui)的(de)(de)(de)(de)(de)世界地(di)圖(tu)(tu)不(bu)僅在當時具有權威性,而且成為(wei)其后一切古代(dai)地(di)圖(tu)(tu)的(de)(de)(de)(de)(de)基礎。雖然埃(ai)拉托(tuo)色尼的(de)(de)(de)(de)(de)這(zhe)兩(liang)部(bu)地(di)理(li)(li)著作不(bu)幸都失傳(chuan)了(le)(le),但是通過保存下來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)殘篇,特別是斯特拉波的(de)(de)(de)(de)(de)引文,后世對它們(men)的(de)(de)(de)(de)(de)內容,以及作者的(de)(de)(de)(de)(de)精(jing)(jing)辟(pi)見解有一定的(de)(de)(de)(de)(de)了(le)(le)解。
關于(yu)(yu)(yu)地(di)(di)球(qiu)圓(yuan)(yuan)周(zhou)的(de)(de)(de)(de)(de)計(ji)算(suan)(suan)(suan)是《地(di)(di)球(qiu)大小的(de)(de)(de)(de)(de)修(xiu)正(zheng)》一(yi)(yi)(yi)(yi)書的(de)(de)(de)(de)(de)精(jing)華部分。在(zai)(zai)埃拉托(tuo)(tuo)(tuo)色(se)(se)尼(ni)(ni)之(zhi)(zhi)(zhi)前(qian)(qian),也曾(ceng)有不少人試圖進(jin)行測(ce)(ce)(ce)量(liang)估算(suan)(suan)(suan),如(ru)攸(you)多克索(suo)(suo)等。但是,他(ta)(ta)們大多缺(que)乏(fa)理論(lun)基礎,計(ji)算(suan)(suan)(suan)結(jie)果(guo)很不精(jing)確(que)(que)。埃拉托(tuo)(tuo)(tuo)色(se)(se)尼(ni)(ni)天才(cai)地(di)(di)將天文(wen)學(xue)(xue)(xue)與(yu)(yu)測(ce)(ce)(ce)地(di)(di)學(xue)(xue)(xue)結(jie)合起(qi)來(lai)(lai)(lai)(lai),第(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)個提出(chu)設想(xiang)在(zai)(zai)夏(xia)至(zhi)(zhi)日(ri)(ri)(ri)(ri)那(nei)天,分別在(zai)(zai)兩(liang)(liang)地(di)(di)同(tong)時(shi)觀(guan)(guan)(guan)察太陽(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)置,并根據地(di)(di)物(wu)陰影(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)長(chang)度(du)(du)之(zhi)(zhi)(zhi)差(cha)異,加以(yi)(yi)研究分析,從(cong)而總(zong)結(jie)出(chu)計(ji)算(suan)(suan)(suan)地(di)(di)球(qiu)圓(yuan)(yuan)周(zhou)的(de)(de)(de)(de)(de)科學(xue)(xue)(xue)方(fang)(fang)法(fa)。這(zhe)(zhe)種方(fang)(fang)法(fa)比(bi)自攸(you)多克索(suo)(suo)以(yi)(yi)來(lai)(lai)(lai)(lai)習慣采用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)單純(chun)依靠天文(wen)學(xue)(xue)(xue)觀(guan)(guan)(guan)測(ce)(ce)(ce)來(lai)(lai)(lai)(lai)推(tui)算(suan)(suan)(suan)的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)要完(wan)善和精(jing)確(que)(que)得(de)(de)多,因為(wei)(wei)(wei)單純(chun)天文(wen)學(xue)(xue)(xue)方(fang)(fang)法(fa)受儀(yi)器精(jing)度(du)(du)和天文(wen)折射率的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響,往往會(hui)產(chan)生(sheng)較(jiao)大的(de)(de)(de)(de)(de)誤差(cha)。埃拉托(tuo)(tuo)(tuo)色(se)(se)尼(ni)(ni)選(xuan)擇(ze)同(tong)一(yi)(yi)(yi)(yi)子午線(xian)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)兩(liang)(liang)地(di)(di)西恩(en)納(Syene,今天的(de)(de)(de)(de)(de)阿斯旺)和亞(ya)歷(li)山大里(li)(li)(li)(li)亞(ya),在(zai)(zai)夏(xia)至(zhi)(zhi)日(ri)(ri)(ri)(ri)那(nei)天進(jin)行太陽(yang)位(wei)置觀(guan)(guan)(guan)察的(de)(de)(de)(de)(de)比(bi)較(jiao)。在(zai)(zai)西恩(en)納附(fu)近(jin),尼(ni)(ni)羅河(he)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)(yi)個河(he)心島洲上(shang),有一(yi)(yi)(yi)(yi)口深井,夏(xia)至(zhi)(zhi)日(ri)(ri)(ri)(ri)那(nei)天太陽(yang)光可(ke)(ke)(ke)直射井底。這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)(yi)(yi)現(xian)象聞名已久,吸引著許多旅行家(jia)前(qian)(qian)來(lai)(lai)(lai)(lai)觀(guan)(guan)(guan)賞奇景。它表明(ming)(ming)太陽(yang)在(zai)(zai)夏(xia)至(zhi)(zhi)日(ri)(ri)(ri)(ri)正(zheng)好位(wei)于(yu)(yu)(yu)天頂(ding)。與(yu)(yu)此同(tong)時(shi),他(ta)(ta)在(zai)(zai)亞(ya)歷(li)山大里(li)(li)(li)(li)亞(ya)選(xuan)擇(ze)了一(yi)(yi)(yi)(yi)個很高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)尖塔(ta)(ta)作參照,并測(ce)(ce)(ce)量(liang)了夏(xia)至(zhi)(zhi)日(ri)(ri)(ri)(ri)那(nei)天塔(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)陰影(ying)長(chang)度(du)(du),這(zhe)(zhe)樣他(ta)(ta)就可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)量(liang)出(chu)直立的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)尖塔(ta)(ta)和太陽(yang)光射線(xian)之(zhi)(zhi)(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)角度(du)(du)。獲(huo)得(de)(de)了這(zhe)(zhe)些數(shu)(shu)據之(zhi)(zhi)(zhi)后,他(ta)(ta)運用(yong)了泰勒斯的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)學(xue)(xue)(xue)定(ding)律,即一(yi)(yi)(yi)(yi)條(tiao)射線(xian)穿(chuan)過(guo)兩(liang)(liang)條(tiao)平(ping)行線(xian)時(shi),它們的(de)(de)(de)(de)(de)對(dui)角相(xiang)等。埃拉托(tuo)(tuo)(tuo)色(se)(se)尼(ni)(ni)通過(guo)觀(guan)(guan)(guan)測(ce)(ce)(ce)得(de)(de)到(dao)了這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)(yi)(yi)角度(du)(du)為(wei)(wei)(wei)7°12′,即相(xiang)當于(yu)(yu)(yu)圓(yuan)(yuan)周(zhou)角360°的(de)(de)(de)(de)(de)1/50。由此表明(ming)(ming),這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)(yi)(yi)角度(du)(du)對(dui)應的(de)(de)(de)(de)(de)弧長(chang),即從(cong)西恩(en)納到(dao)亞(ya)歷(li)山大里(li)(li)(li)(li)亞(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)距(ju)離,應相(xiang)當于(yu)(yu)(yu)地(di)(di)球(qiu)周(zhou)長(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)1/50。下(xia)一(yi)(yi)(yi)(yi)步埃拉托(tuo)(tuo)(tuo)色(se)(se)尼(ni)(ni)借助于(yu)(yu)(yu)皇家(jia)測(ce)(ce)(ce)量(liang)員的(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)(ce)地(di)(di)資料,測(ce)(ce)(ce)量(liang)得(de)(de)到(dao)這(zhe)(zhe)兩(liang)(liang)個城市的(de)(de)(de)(de)(de)距(ju)離是5000希臘(la)里(li)(li)(li)(li)。一(yi)(yi)(yi)(yi)旦得(de)(de)到(dao)這(zhe)(zhe)個結(jie)果(guo),地(di)(di)球(qiu)周(zhou)長(chang)只要乘以(yi)(yi)50即可(ke)(ke)(ke),結(jie)果(guo)為(wei)(wei)(wei)25萬希臘(la)里(li)(li)(li)(li)。為(wei)(wei)(wei)了符合傳統的(de)(de)(de)(de)(de)圓(yuan)(yuan)周(zhou)為(wei)(wei)(wei)60等分制,埃拉托(tuo)(tuo)(tuo)色(se)(se)尼(ni)(ni)將這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)(yi)(yi)數(shu)(shu)值(zhi)提高(gao)到(dao)252 000希臘(la)里(li)(li)(li)(li),以(yi)(yi)便可(ke)(ke)(ke)被60除盡。埃及的(de)(de)(de)(de)(de)希臘(la)里(li)(li)(li)(li)約(yue)為(wei)(wei)(wei)157.5米,可(ke)(ke)(ke)換算(suan)(suan)(suan)為(wei)(wei)(wei)現(xian)代(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)公(gong)(gong)制,地(di)(di)球(qiu)圓(yuan)(yuan)周(zhou)長(chang)約(yue)為(wei)(wei)(wei)39375公(gong)(gong)里(li)(li)(li)(li),經(jing)埃拉托(tuo)(tuo)(tuo)色(se)(se)尼(ni)(ni)修(xiu)訂(ding)后為(wei)(wei)(wei)39360公(gong)(gong)里(li)(li)(li)(li),與(yu)(yu)地(di)(di)球(qiu)實際周(zhou)長(chang)引人注(zhu)目地(di)(di)相(xiang)近(jin)。由此可(ke)(ke)(ke)見,埃拉托(tuo)(tuo)(tuo)色(se)(se)尼(ni)(ni)巧妙地(di)(di)將天文(wen)學(xue)(xue)(xue)與(yu)(yu)測(ce)(ce)(ce)地(di)(di)學(xue)(xue)(xue)結(jie)合起(qi)來(lai)(lai)(lai)(lai),精(jing)確(que)(que)地(di)(di)測(ce)(ce)(ce)量(liang)出(chu)地(di)(di)球(qiu)周(zhou)長(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)精(jing)確(que)(que)數(shu)(shu)值(zhi)。這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)(yi)(yi)測(ce)(ce)(ce)量(liang)結(jie)果(guo)出(chu)現(xian)在(zai)(zai)2 000多年前(qian)(qian),的(de)(de)(de)(de)(de)確(que)(que)是了不起(qi)的(de)(de)(de)(de)(de),是載入地(di)(di)理學(xue)(xue)(xue)史冊的(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)大成果(guo)。
此外,《地(di)球大(da)小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)修正》一書還(huan)包括以(yi)下各方面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu):赤道的(de)(de)(de)(de)(de)(de)長度、回歸線與極圈的(de)(de)(de)(de)(de)(de)距離、極地(di)帶的(de)(de)(de)(de)(de)(de)范圍、太(tai)陽(yang)和(he)(he)月亮的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)小、日地(di)月之間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)距離、太(tai)陽(yang)和(he)(he)月亮的(de)(de)(de)(de)(de)(de)全食(shi)和(he)(he)偏(pian)食(shi)以(yi)及白晝長度隨緯度和(he)(he)季節的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化等等。這些研(yan)究(jiu)代表(biao)了當時地(di)理(li)學發(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高水平。
《地(di)(di)(di)理(li)(li)學(xue)概論》一書致力于研究有人居住的(de)世(shi)界(jie)。全書分三卷,第一卷先是(shi)一段簡短的(de)緒言,對地(di)(di)(di)理(li)(li)學(xue)的(de)產生和(he)(he)發(fa)展作了(le)歷(li)史的(de)回顧,然(ran)后著重(zhong)闡(chan)述地(di)(di)(di)球的(de)結(jie)構(gou)和(he)(he)演變以(yi)及(ji)(ji)水的(de)運動(dong)(潮(chao)汐、海(hai)峽(xia)中的(de)海(hai)流等);第二卷為數理(li)(li)地(di)(di)(di)理(li)(li)學(xue)。主要探討天空、大地(di)(di)(di)和(he)(he)海(hai)洋的(de)形狀和(he)(he)結(jie)構(gou)、地(di)(di)(di)球的(de)區(qu)域(yu)和(he)(he)地(di)(di)(di)帶的(de)劃分以(yi)及(ji)(ji)已知(zhi)世(shi)界(jie)的(de)范(fan)圍等問題;第三卷是(shi)論述世(shi)界(jie)地(di)(di)(di)圖的(de)改(gai)繪(hui),包括(kuo)一幅新編(bian)繪(hui)物世(shi)界(jie)地(di)(di)(di)圖以(yi)及(ji)(ji)區(qu)域(yu)描述。埃拉托色尼的(de)這(zhe)本書總結(jie)了(le)希臘地(di)(di)(di)理(li)(li)學(xue)的(de)成就,標志了(le)這(zhe)個(ge)時期地(di)(di)(di)理(li)(li)學(xue)的(de)最高水平,是(shi)古代(dai)地(di)(di)(di)理(li)(li)學(xue)寶庫中的(de)一個(ge)重(zhong)要文獻。
埃(ai)拉(la)(la)托色尼(ni)繼(ji)承(cheng)和發展了(le)亞(ya)里(li)(li)士多(duo)德的(de)(de)(de)居住(zhu)適應地帶(dai)(dai)(dai)學(xue)(xue)說,將世(shi)界分(fen)(fen)為(wei)歐洲(zhou)、亞(ya)洲(zhou)和利比亞(ya)(非洲(zhou))三大(da)洲(zhou)和一個(ge)(ge)熱帶(dai)(dai)(dai)、兩(liang)個(ge)(ge)溫(wen)帶(dai)(dai)(dai)、兩(liang)個(ge)(ge)寒(han)帶(dai)(dai)(dai)等(deng)五(wu)個(ge)(ge)溫(wen)度(du)帶(dai)(dai)(dai)。他(ta)改進了(le)亞(ya)里(li)(li)士多(duo)德的(de)(de)(de)分(fen)(fen)帶(dai)(dai)(dai)法(fa),對五(wu)個(ge)(ge)地帶(dai)(dai)(dai)的(de)(de)(de)南北(bei)界線,均給(gei)予緯度(du)的(de)(de)(de)嚴格劃(hua)分(fen)(fen)。埃(ai)拉(la)(la)托色尼(ni)的(de)(de)(de)區(qu)域和地帶(dai)(dai)(dai)的(de)(de)(de)劃(hua)分(fen)(fen),與(yu)前(qian)輩學(xue)(xue)者相比,科學(xue)(xue)性(xing)和系統都要強得(de)多(duo)。他(ta)的(de)(de)(de)地球分(fen)(fen)帶(dai)(dai)(dai)已同(tong)現代地理(li)學(xue)(xue)的(de)(de)(de)“地帶(dai)(dai)(dai)”概念相當接近。他(ta)確定的(de)(de)(de)回(hui)歸(gui)線位(wei)置,與(yu)其實際(ji)位(wei)置(23°30′)僅差(cha)半(ban)度(du),其精確性(xing)令人為(wei)之贊嘆(tan)。不過,埃(ai)拉(la)(la)托色尼(ni)關于世(shi)界陸地三大(da)洲(zhou)的(de)(de)(de)劃(hua)分(fen)(fen),與(yu)實際(ji)情(qing)況(kuang)相差(cha)甚大(da),顯然這(zhe)是受到當時認識論和科學(xue)(xue)水平(ping)的(de)(de)(de)局限(xian)。
埃拉托色(se)尼(ni)認識到(dao),古老的(de)(de)(de)愛奧(ao)尼(ni)亞(ya)(ya)(ya)地圖(tu)(tu)(tu)必須(xu)全面(mian)地改繪。他(ta)的(de)(de)(de)目標是運用(yong)幾(ji)何學的(de)(de)(de)方法,依(yi)據(ju)精確(que)的(de)(de)(de)天文學和(he)(he)(he)測地學新數據(ju),來(lai)繪制更合理(li)的(de)(de)(de)世界圖(tu)(tu)(tu)象。他(ta)毫不含糊地屏(ping)棄了(le)亞(ya)(ya)(ya)歷(li)山大(da)以(yi)前的(de)(de)(de)資(zi)料,大(da)量(liang)采用(yong)畢提(ti)亞(ya)(ya)(ya)斯遠航和(he)(he)(he)亞(ya)(ya)(ya)歷(li)山大(da)遠征以(yi)及其他(ta)新近的(de)(de)(de)地理(li)考察的(de)(de)(de)成果。在使用(yong)資(zi)料時(shi),他(ta)并不是一味(wei)盲從,而十(shi)分(fen)注意分(fen)析判斷,力(li)求去偽存真。例如,他(ta)在處(chu)理(li)路(lu)線測量(liang)資(zi)料時(shi),考慮了(le)地勢(shi)起伏和(he)(he)(he)道(dao)路(lu)彎(wan)曲(qu)等因素,對資(zi)料提(ti)供的(de)(de)(de)里程數據(ju),平均減去了(le)1/15,來(lai)加(jia)以(yi)訂正,這樣就大(da)大(da)提(ti)高了(le)地圖(tu)(tu)(tu)的(de)(de)(de)精度(du)和(he)(he)(he)資(zi)料的(de)(de)(de)準確(que)性(xing)。
為了(le)(le)編繪新的(de)(de)(de)世界地(di)圖(tu),埃(ai)拉(la)托色(se)尼(ni)(ni)首先估(gu)算(suan)了(le)(le)有人居住世界的(de)(de)(de)寬(kuan)度(du)(du)和(he)(he)(he)長(chang)度(du)(du)。寬(kuan)度(du)(du)數值是(shi)(shi)沿(yan)通過亞(ya)歷(li)山大里(li)(li)亞(ya)城的(de)(de)(de)子午線(xian)測算(suan)出(chu)(chu)來的(de)(de)(de),結果(guo)是(shi)(shi)38000希臘(la)(la)里(li)(li);長(chang)度(du)(du)數值則是(shi)(shi)沿(yan)著從赫爾克列(lie)斯(si)之(zhi)位至(zhi)恒河(he)河(he)口一線(xian)來估(gu)算(suan)的(de)(de)(de),結果(guo)是(shi)(shi)78 000希臘(la)(la)里(li)(li)。長(chang)度(du)(du)線(xian)與寬(kuan)度(du)(du)線(xian)組成(cheng)了(le)(le)地(di)圖(tu)的(de)(de)(de)基(ji)(ji)礎坐(zuo)標,它(ta)們(men)在羅得(de)島相交,然后,他在這(zhe)兩條基(ji)(ji)礎座標線(xian)上(shang),各(ge)選了(le)(le)一系列(lie)地(di)點,如經線(xian)縱(zong)座標上(shang)的(de)(de)(de)阿羅馬(ma)提斯(si)(Aromates,今(jin)索馬(ma)里(li)(li))、麥羅埃(ai)(Meroe)、西恩納、亞(ya)歷(li)山大里(li)(li)亞(ya)、赫勒斯(si)灣、波里(li)(li)斯(si)丹(dan)尼(ni)(ni)河(he)(Borysthene,今(jin)第聶伯(bo)河(he)河(he)口)和(he)(he)(he)圖(tu)勒等七處;緯(wei)線(xian)橫(heng)座標上(shang)的(de)(de)(de)印度(du)(du)河(he)、“里(li)(li)海(hai)之(zhi)門”、幼(you)發(fa)拉(la)底河(he)上(shang)的(de)(de)(de)塔普薩克(Thapsa-que)、羅馬(ma)和(he)(he)(he)迦太基(ji)(ji)(Carthage)等處,分(fen)別劃出(chu)(chu)橫(heng)向的(de)(de)(de)緯(wei)線(xian)和(he)(he)(he)縱(zong)向的(de)(de)(de)經線(xian),組成(cheng)了(le)(le)地(di)圖(tu)的(de)(de)(de)經緯(wei)網(wang)格。埃(ai)拉(la)托色(se)尼(ni)(ni)創立(li)經緯(wei)網(wang)系統,是(shi)(shi)地(di)圖(tu)學(xue)發(fa)展(zhan)中(zhong)的(de)(de)(de)一項重(zhong)大的(de)(de)(de)突破和(he)(he)(he)飛躍,有著深遠的(de)(de)(de)意義,它(ta)為投影(ying)地(di)圖(tu)學(xue)的(de)(de)(de)出(chu)(chu)現奠定了(le)(le)基(ji)(ji)礎,是(shi)(shi)投影(ying)地(di)圖(tu)學(xue)取代經驗地(di)圖(tu)學(xue)的(de)(de)(de)先驅。
埃拉(la)托色尼在他的(de)(de)(de)基礎經緯網之上,還疊加了一(yi)套被稱為“普林(lin)特”框(kuang)格(Plinthes)和“斯弗拉(la)吉德斯”框(kuang)格(Sphragides)的(de)(de)(de)幾(ji)何(he)圖形(xing)。前者呈(cheng)長形(xing)條帶狀,后者呈(cheng)不規則形(xing)狀。它(ta)們組(zu)成(cheng)了地(di)(di)(di)圖的(de)(de)(de)第二(er)級網格系統,作為一(yi)級經結(jie)網格的(de)(de)(de)補充(chong),其作用是便(bian)于標明《地(di)(di)(di)理(li)學(xue)(xue)(xue)概(gai)論》一(yi)書中(zhong)所描述(shu)的(de)(de)(de)各地(di)(di)(di)區的(de)(de)(de)位置(zhi)和范(fan)圍。這種(zhong)將世界劃(hua)分(fen)為不同地(di)(di)(di)區的(de)(de)(de)思(si)維方法,似乎可視為現代地(di)(di)(di)理(li)學(xue)(xue)(xue)術語(yu)中(zhong)的(de)(de)(de)“區劃(hua)”的(de)(de)(de)雛型。同時,他將地(di)(di)(di)理(li)描述(shu)中(zhong)的(de)(de)(de)分(fen)區敘述(shu)與地(di)(di)(di)圖編繪緊密結(jie)合起來(lai),也是一(yi)種(zhong)創新嘗試(shi),成(cheng)為描述(shu)地(di)(di)(di)理(li)學(xue)(xue)(xue)與數(shu)理(li)地(di)(di)(di)理(li)學(xue)(xue)(xue)相結(jie)合的(de)(de)(de)又一(yi)種(zhong)范(fan)例。
顯(xian)然,埃拉(la)托(tuo)色尼(ni)的(de)(de)地(di)(di)(di)(di)理(li)(li)(li)(li)學思想比(bi)前輩地(di)(di)(di)(di)理(li)(li)(li)(li)學家更臻(zhen)成熟。他對地(di)(di)(di)(di)理(li)(li)(li)(li)空間表現了(le)極大的(de)(de)興趣,不僅因(yin)為它是一個地(di)(di)(di)(di)理(li)(li)(li)(li)實體,也不僅因(yin)為它是一個包含各(ge)種特(te)性的(de)(de)地(di)(di)(di)(di)域(yu),而且因(yin)為在地(di)(di)(di)(di)理(li)(li)(li)(li)空間中(zhong),存在著特(te)征鮮明的(de)(de)自(zi)然環(huan)境同改造利用這(zhe)一環(huan)境的(de)(de)社會(hui)兩者之間的(de)(de)相互聯系。埃拉(la)托(tuo)色尼(ni)的(de)(de)地(di)(di)(di)(di)理(li)(li)(li)(li)學著作和成就標志了(le)古代(dai)希臘地(di)(di)(di)(di)理(li)(li)(li)(li)學的(de)(de)最高(gao)峰(feng)和結(jie)束。
2000多(duo)年前(qian),有人用簡單的(de)測量工(gong)具計算(suan)出地球的(de)周長。這(zhe)個人就是古希臘的(de)埃(ai)拉(la)托色尼(ni)(約公元前(qian)275-前(qian)194)。
埃拉托色尼博學(xue)多才,他不僅通曉天文,而且熟(shu)知地(di)理;又是(shi)詩人、歷史學(xue)家、語言(yan)學(xue)家、哲學(xue)家,曾擔(dan)任過亞歷山大博物館的館長。
細心的(de)(de)(de)(de)(de)埃(ai)拉托色尼發現(xian):離亞(ya)歷(li)(li)山大城(cheng)(cheng)約800公里(li)的(de)(de)(de)(de)(de)塞恩城(cheng)(cheng)(今(jin)埃(ai)及阿斯(si)旺附近),夏(xia)日正午的(de)(de)(de)(de)(de)陽(yang)(yang)光(guang)可以一(yi)直(zhi)(zhi)(zhi)照(zhao)到井底,因而(er)這時候所有地(di)面(mian)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)直(zhi)(zhi)(zhi)立(li)(li)物(wu)都應該沒有影子(zi)(zi)。但(dan)是(shi),亞(ya)歷(li)(li)山大城(cheng)(cheng)地(di)面(mian)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)直(zhi)(zhi)(zhi)立(li)(li)物(wu)卻有一(yi)段很短(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)影子(zi)(zi)。他認(ren)為:直(zhi)(zhi)(zhi)立(li)(li)物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)影子(zi)(zi)是(shi)由亞(ya)歷(li)(li)山大城(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)陽(yang)(yang)光(guang)與(yu)直(zhi)(zhi)(zhi)立(li)(li)物(wu)形(xing)成的(de)(de)(de)(de)(de)夾角(jiao)所造成。從(cong)地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)是(shi)圓(yuan)球(qiu)(qiu)(qiu)和(he)陽(yang)(yang)光(guang)直(zhi)(zhi)(zhi)線傳播(bo)這兩個前提出(chu)發,從(cong)假(jia)想(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)心向塞恩城(cheng)(cheng)和(he)亞(ya)歷(li)(li)山大城(cheng)(cheng)引兩條直(zhi)(zhi)(zhi)線,其中的(de)(de)(de)(de)(de)夾角(jiao)應等于亞(ya)歷(li)(li)山大城(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)陽(yang)(yang)光(guang)與(yu)直(zhi)(zhi)(zhi)立(li)(li)物(wu)形(xing)成的(de)(de)(de)(de)(de)夾角(jiao)。按(an)照(zhao)相(xiang)似三角(jiao)形(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)比例關系,已(yi)知(zhi)兩地(di)之間的(de)(de)(de)(de)(de)距離,便能測(ce)出(chu)地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)圓(yuan)周(zhou)長。埃(ai)拉托色尼測(ce)出(chu)夾角(jiao)約為7度(du),是(shi)地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)圓(yuan)周(zhou)角(jiao)(360度(du))的(de)(de)(de)(de)(de)五十分之一(yi),由此(ci)推算(suan)(suan)地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)周(zhou)長大約為4萬公里(li),這與(yu)實際地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)周(zhou)長(40076公里(li))相(xiang)差無(wu)幾。他還算(suan)(suan)出(chu)太(tai)陽(yang)(yang)與(yu)地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)間距離為1.47億公里(li),和(he)實際距離1.49億公里(li)也驚人地(di)相(xiang)近。這充分反映了(le)埃(ai)拉托色尼的(de)(de)(de)(de)(de)學說和(he)智慧。
埃(ai)拉托色尼是首先(xian)使用"地(di)理(li)學(xue)"名(ming)稱的(de)人,從(cong)此代替傳(chuan)統的(de)"地(di)方(fang)志",寫成(cheng)了(le)三卷專著。書中描述了(le)地(di)球的(de)形狀(zhuang)、大小(xiao)和海陸分布。埃(ai)拉托色尼還用經緯網繪制(zhi)地(di)圖,最早把物(wu)理(li)學(xue)的(de)原(yuan)理(li)與數(shu)學(xue)方(fang)法相結(jie)合,創立了(le)數(shu)理(li)地(di)理(li)學(xue)。