世界で最初に地球の大きさを測ったといわれるエジプトの学者は誰？

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世界で最初に地球の大きさを測ったといわれるエジプトの学者は誰？

1. アリストテレス
2. プトレマイオス
3. アルキメデス
4. エラトステネス

【答え】　エラトステネス

エラトステネス（Eratosthenes, 紀元前276年頃 – 紀元前194年頃）は、古代ギリシアの数学者、地理学者、天文学者、文献学者など、多岐にわたる分野で活躍したヘレニズム時代の大学者です。特に以下の2つの業績で知られています。

1. 地球の円周（大きさ）の測定

エラトステネスの最も有名な功績の一つは、地球の円周を初めて高い精度で測定したことです。

• 着想のきっかけ:
  • エジプトのシエネ（現在のエジプトのアスワン）という町では、夏至の日の正午に、深い井戸の底まで太陽の光が差し込むことを知っていました。これは、その瞬間、太陽が真上にある、つまり太陽光線が地表に垂直に当たっていることを意味します。
  • 一方、シエネの真北にあるアレクサンドリア（エラトステネスが活動していた場所）では、同じ夏至の日の正午に、垂直に立てた棒の影ができることを観測しました。
• 測定方法:
  1. シエネとアレクサンドリアがほぼ同じ子午線上にあると仮定しました（実際には若干ずれています）。
  2. アレクサンドリアで、夏至の日の正午に垂直な棒の影の角度を測り、太陽光線が地表に対して約7.2∘傾いていることを確認しました。
  3. シエネからアレクサンドリアまでの距離を、キャラバン（隊商）の歩く日数などから約5,000スタディア（約925km）としました。
  4. 地球が球体であると仮定し、円の中心角と弧の長さの比が一定であるという幾何学の原理（相似）を利用しました。
     • 360∘（地球一周） : 7.2∘（観測された角度の差） = X（地球の円周） : 5,000スタディア（シエネとアレクサンドリア間の距離）
     • この比例式を解くことで、地球の円周を約25,000スタディアと算出しました。これを現在の単位に換算すると約46,250kmとなります。
• 精度: 実際の地球の円周（約40,000km）と比べると誤差はありますが、紀元前の時代にこの方法で地球の大きさを推定したことは、非常に画期的な業績とされています。

2. エラトステネスの篩（ふるい）

エラトステネスは、素数を見つけるための効率的なアルゴリズムである「エラトステネスの篩（ふるい）」を考案しました。

• アルゴリズム:
  1. ある数Nまでのすべての自然数をリストアップします。
  2. まず「1」は素数ではないので除外します。
  3. リストの中で一番小さい残っている数（最初は2）を選び、それを素数とします。
  4. その素数（2）の倍数（4, 6, 8, …）をすべてリストから消します。
  5. 次に、残っている数の中で一番小さい数（3）を選び、それを素数とします。
  6. その素数（3）の倍数（6, 9, 12, …）をすべてリストから消します。
  7. この操作を、リストの中で素数として選んだ数の平方根を超えるまで繰り返します。
  8. 最終的にリストに残った数がすべて素数となります。
• 特徴: 素数を「ふるいにかける」ように効率的に見つけ出すことから、この名前が付けられました。現代のコンピュータサイエンスでも、素数を列挙する基本的なアルゴリズムとして利用されています。

その他の業績と人物像

• アレクサンドリア図書館長: プトレマイオス3世によって、当時の学問の中心であったアレクサンドリア図書館の第3代館長に任命され、学術研究の推進に大きく貢献しました。
• 多才な学者: 数学や天文学の他に、地理学（世界地図の作成）、文献学、詩作など、幅広い分野で業績を残し、「第2のプラトン」と称されることもありました。また、「β（ベータ）」というあだ名もあったと言われています。これは「世界で2番目に物事をよく知っている人」という意味で、1番は「α（アルファ）」と呼ばれます。
• アルキメデスとの交流: 同じく古代ギリシアの偉大な科学者であるアルキメデスとは親しい友人関係にあり、アルキメデスの著書の中にはエラトステネスに宛てられたものもあります。
• 最期: 紀元前195年頃には視力を失い、翌年、アレクサンドリアで82歳で亡くなったと伝えられています。食を絶って自殺したという説もあります。

エラトステネスは、理論と実践を結びつけ、古代における科学の発展に多大な貢献をした偉大な学者の一人です。