기원전 3세기에 지구둘레가 4만 km라고 에라토스테네스는 어떻게 계산했나

고대 그리스의 과학자들은 세상이 둥글다고 믿었다. 그러나 그들 중 누구도 세상이 얼마나 큰지 알지 못했다. 그러던 중 기원전 3세기 알렉산드리아 도서관의 관장인 에라토스테네스(기원전 276-194)가 지구의 크기를 측정하는 기발한 방법을 고안했다. 그는 역사사건들을 연대순으로 기록하려고 본격적으로 시도한 최초의 역사학자이며 오늘날 고대 역사의 대부분은 그의 기록한 날짜를 사용하고 있다. 그는 위도,경도,음계,소수 등 오늘날 사용하는 많은 개념들이 그가 고안한 것이다

 

에라토스테네스는 이집트의 도시 시에네 인근에 있는 특별한 우물을 알고 있었다. 일년 중 하루가 가장 긴 하짓날 정오가 되면 햇빛이 우물의 바닥까지 내리비추었다. 즉 태양이 머리 바로 위에 위치한다는 말이다. 에라토스테네스는 시에네에서 태양이 머리 바로 위에 온다면 정북에 위치한 알렉산드리아에서는 햇빛이 비스듬히 비쳐야 한다는 사실을 알고 있었다. 이때 햇빛이 비치는 각도를 측정할 수 있다면 지구의 크기를 추정하기에 필요한 단서를 얻을 수 있었다. 에라토스테네스는 막대기를 준비하고 하짓날 정오에 알렉산드리아에서 막대기 그림자를 이용해 각도를 쟀다

 

에라토스테네스는 그림자 각도가 두 도시를 지구의 중심과 연결했을 때 생기는 각도와 같다는 것을 알고 있었다. 두 도시 사이의 거리를 알아내기 위해 그 각도를 원의 각도를 나타내는 360으로 나누었다. 계산 결과는 1/50이었다. 이것은 시에네와 알렉산드리아 사이를 50회 왕복한다면 지구 한 바퀴를 걷는 것과 같다는 결론이다. 이제 남은 것은 두 도시 사이의 정확한 거리를 측정하는 것뿐이었다. 에라토스테네스는 정확하게 일정한 보폭으로 걷도록 훈련받은 전문보행자를 고용했다. 보행자로부터 얻은 측정치를 이용해 지구 둘레가 대략 39,751km이라고 추정했다. 2000년 전 에라토스테네스가 개발한 원리를 사용한 현대식 도구로 적도를 따라 지구 둘레를 측정한 결과 40,076km이었다

 

에라토스테네스가 살던 시대에 사람들에게 알려진 세상은 스페인에서 인도까지 뻗어 있었다. 에라토스테네스는 세상의 나머지는 광대한 대양으로 덮여 있다고 믿었다. 그는 성난 파도가 일지 않는다면 스페인에서 출발해 서쪽으로 향해를 계속했을 때 인도까지 갈 수 있을 것이라 생각했다. 이와같은 생각에 힘입어 크리스토 콜럼버스가 1492년 그 유명한 항해를 시작한 것이었다