Eratostene spiegato ai bambini

Nel cuore del deserto libico, circondato dalle sabbie del tempo e sotto il sole implacabile del solstizio d'estate, si trova una figura determinata e curiosa. Quest'uomo, vestito con la semplicità delle antiche tuniche greche, impugna strumenti rudimentali - un bastone e una corda - con un'aria di concentrazione che tradisce il peso della sua impresa. Non è un viaggiatore ordinario, né un esploratore in cerca di terre inesplorate. È Eratostene di Cirene, e sta per compiere uno dei più grandi calcoli mai realizzati dall'umanità: la misurazione della circonferenza della Terra.

Nato nel 276 a.C. in quello che oggi conosciamo come Libia, Eratostene era una mente brillante e versatile. Discepolo del poeta greco Callimaco e amico intimo di Archimede, questo filosofo, matematico, astronomo, geografo, storico, e poeta divenne il terzo bibliotecario della Grande Biblioteca di Alessandria, guadagnandosi l'appellativo di "Pentatlo" per la sua maestria in molteplici campi del sapere.

La sua eredità più duratura fu il calcolo della circonferenza terrestre. Utilizzando i principi della geometria stabiliti da Euclide, e osservando le ombre proiettate a Siene (oggi Aswan) e Alessandria durante il solstizio d'estate, Eratostene fece un'osservazione straordinaria: a Siene, i raggi del sole cadevano direttamente in un pozzo profondo senza produrre ombra, mentre ad Alessandria, più a nord, un bastone conficcato nel terreno proiettava un'ombra. Calcolando l'angolo di questa ombra a 7,2 gradi, Eratostene dedusse che se questo angolo rappresentava 1/50 della circonferenza totale della Terra, allora moltiplicando la distanza tra Siene e Alessandria (circa 800 km) per 50, avrebbe ottenuto la misura completa del nostro pianeta.

Il risultato fu stupefacente: Eratostene stimò la circonferenza terrestre in circa 40.000 chilometri, un valore incredibilmente vicino alle misurazioni moderne di 40.075 chilometri. Con una semplicità disarmante e strumenti di misurazione elementari, aveva approssimato una delle costanti geografiche più importanti della Terra.

Ma la curiosità di Eratostene non si fermò qui. Oltre alla misurazione della Terra, creò il primo mapamondo inserendo paralelli e meridiani, calcolò l'inclinazione dell'asse terrestre e stimò le distanze della Terra dal Sole e dalla Luna, osservando gli eclissi. Inventò anche l'Heliakon, un dispositivo simile ad un ábaco per calcolare medie e proporzioni, e formulò un metodo per identificare i numeri primi, noto come la Criba di Eratostene, ancora utilizzato oggi.

Eratostene morì nel 194 a.C., all'età di 82 anni. Secondo alcune fonti, scelse di porre fine alla propria vita dopo aver perso la vista, incapace di continuare i suoi studi e le sue osservazioni. La sua vita, tuttavia, rimane un tributo alla forza dell'ingegno umano e alla nostra innata curiosità per il mondo che ci circonda. Carl Sagan, astronomo e divulgatore scientifico, parlò di Eratostene come di un uomo che, armato solo di "occhi, piedi e cervello", fu capace di "fare grandi scoperte".

Eratostene ci insegna che non sono necessari strumenti avanzati o tecnologie sofisticate per esplorare le meraviglie dell'universo; ciò che veramente conta è la passione per la conoscenza, la dedizione alla scoperta, e la capacità di vedere oltre l'orizzonte visibile. La sua storia è un promemoria potente dell'immensa capacità di comprensione e innovazione insite nell'essere umano, un'eredità che continua a ispirare scienziati, esploratori e sognatori in tutto il mondo.

Le idee principali di Eratostene

Un antico astronomo greco di nome Eratostene fu il primo uomo a misurare con precisione le dimensioni della Terra. Il suo metodo era molto semplice: misurò l'angolo formato da un'ombra proiettata da un bastone verticale in due città diverse nello stesso giorno e alla stessa ora. Con l'aiuto di un altro insegnante, potete ricreare l'esperimento di Eratostene e i vostri studenti potranno misurare da soli le dimensioni della Terra! Tutto ciò di cui avrete bisogno sono due metri, un goniometro, una bussola magnetica e un po' di spago.

Si tratta di un meraviglioso esempio di geometria pratica e di una potente introduzione alle culture antiche; l'attività non è solo STEM, ma anche cross-curricolare. È un'idea sbagliata comune che solo perché le culture erano antiche, dovevano essere primitive o semplicistiche. Spesso confondiamo la sofisticazione tecnologica con l'apprendimento e la conoscenza. L'attività in cui gli studenti lavorano insieme a bambini di un'altra scuola è la prova vivente che non è così.

Questa attività è anche un altro esempio di applicazione pratica della matematica. La matematica non deve essere necessariamente complessa o totalmente avulsa dalla realtà; i bambini rispondono e imparano meglio quando la matematica viene presentata in un concetto di mondo reale. Non riesco a pensare a una risposta più drammatica alla domanda perenne: "A che cosa servirà questa robaccia matematica?" che a dire: "Oggi misureremo le dimensioni della Terra!".

Fatti divertenti su Eratostene

Eratostene di Cirene (276 a.C.-194 a.C.) fu un matematico, geografo e astronomo greco del III secolo a.C.. Dal 240 a.C. alla sua morte fu a capo della Biblioteca di Alessandria, la più importante del mondo antico.

Secondo la Suda, i suoi contemporanei lo soprannominarono Beta, (la seconda lettera dell'alfabeto greco), perché era il secondo migliore al mondo in quasi tutti i campi. Eratostene era amico di Archimede, che viveva e lavorava ad Alessandria. Archimede fu il più grande matematico e inventore dell'epoca, quindi forse il soprannome Beta non era ingiusto.

Le opere scritte da Eratostene ci sono note solo indirettamente: la grande Biblioteca fu distrutta e non ne sono sopravvissute copie. Strabone (~63 a.C.-24 d.C.) scrisse di geografia nell'antichità. Egli ci dice che le opere di Eratostene erano Sulla misura della Terra e Geographica.

Eratostene fece diverse scoperte e invenzioni notevoli. Fu il primo a calcolare la circonferenza della Terra (con notevole precisione) e inventò un sistema di latitudine e longitudine. Calcolò l'inclinazione dell'asse terrestre (anche in questo caso con notevole precisione); potrebbe anche aver calcolato con precisione la distanza tra la Terra e il Sole e inventato il giorno bisestile. Creò una mappa del mondo basata sulle conoscenze geografiche disponibili all'epoca. Eratostene fu anche il fondatore della cronologia scientifica; volle fissare le date dei principali eventi letterari e politici a partire dalla conquista di Troia.

Eratostene

Siamo stati affascinati dalle meraviglie dell'universo e abbiamo cercato di capire quale fosse il nostro posto all'interno di esso fin da quando i nostri primi antenati hanno guardato con stupore il cielo notturno. Ma come hanno fatto le antiche civiltà a dare un senso al cosmo e cosa hanno capito di più? [12½ min read]

Nella primavera del 1900, un gruppo di spugne greche, sviato da una tempesta nell'Egeo, si imbatté nel relitto di un'antica nave romana carica di tesori affondata più di 2.000 anni prima al largo della remota isola greca di Antikythera. Tornati l'anno successivo per recuperare il prezioso carico, i sommozzatori furono costretti a terminare la loro missione quando uno morì di malore e due rimasero paralizzati, ma non prima di essere riusciti a portare in superficie uno spettacolare bottino di antichità.

Il più antico computer analogico del mondo e uno dei più straordinari oggetti scientifici dell'antichità mai ritrovati, il modello meccanico del sistema solare si ritiene risalga a un periodo compreso tra il III e il I secolo a.C. Ora è suddiviso in 82 frammenti noti, e sono sopravvissute prove di 30 ingranaggi in bronzo. Tuttavia, i ricercatori ritengono che questo dispositivo altamente sofisticato comprendesse in origine almeno 69 ingranaggi intricati che consentivano agli antichi greci di seguire le fasi lunari e le posizioni dei pianeti, e persino di prevedere i tempi delle eclissi lunari con decenni di anticipo.

Eratostene esperimento

Eratostene fu un famoso matematico, astronomo e geografo greco vissuto nel III secolo a.C. Egli è noto soprattutto per il suo famoso esperimento che gli permise di calcolare la circonferenza della Terra con sorprendente precisione. Eratostene si avvalse di semplici osservazioni e di una profonda comprensione della geometria per raggiungere il suo scopo.

Il celebre esperimento di Eratostene si basò sull'osservazione delle ombre proiettate dal sole in due diverse località egiziane: Alessandria e Siene (oggi Aswan). Notò che a Siene, durante il solstizio d'estate, il sole si trovava esattamente allo zenit e non produceva ombra all'interno di un pozzo profondo. Al contrario, nello stesso istante ad Alessandria, le colonne proiettavano un'ombra. Questo gli fece dedurre che la Terra fosse curva.

Utilizzando la distanza tra Alessandria e Siene, Eratostene riuscì a calcolare la circonferenza terrestre. Sapendo che le due città erano separate da circa 5000 stadi (un'antica unità di misura greca), e misurando l'angolo dell'ombra ad Alessandria, che era di circa 7,2 gradi, egli applicò semplici calcoli geometrici per trovare la circonferenza totale. Il risultato fu una stima di 250.000 stadi, che è molto vicina ai moderni calcoli della circonferenza terrestre.

L'esperimento di Eratostene non solo dimostrò che la Terra è sferica, ma fornì anche una metodologia che poteva essere replicata in altre parti del mondo. La sua tecnica era semplice ma geniale: utilizzava la differenza di angolazione dei raggi solari in due punti diversi della Terra per dedurre informazioni sulla sua forma. Questo approccio rivoluzionario aprì la strada a future scoperte geografiche e astronomiche.

Oggi, Eratostene è celebrato come il "padre della geografia" e il suo esperimento è un esempio classico di come l'osservazione e la logica possano portare a scoperte significative. La sua ingegnosità è particolarmente ammirata nell'educazione dei bambini, poiché dimostra che con curiosità e ragionamento si possono scoprire verità incredibili sul nostro mondo. Gli insegnanti di tutto il mondo continuano a utilizzare l'esperimento di Eratostene per ispirare gli studenti nell'esplorazione della scienza e della matematica.