ヘロドトス（前484-前425）の『歴史』は、前5世紀半ばの古代ギリシャ人が知っていた世界について、驚くべき窓を提供しています。 しかし、彼らが知っていたことと同じくらい興味深いのは、彼らが知らなかったことです。 このことは、その後数世紀にわたる彼らの理解の目覚ましい進歩の基礎となるものである-単に彼らが自分の目で観察できたことに依存している。

ヘロドトスは、アフリカがほぼ完全に海に囲まれていると主張した。 彼はどうしてそれを知っていたのでしょうか。 彼は、フェニキア人の船乗りがエジプト王ネコ2世（前600年頃）に派遣され、紅海を起点に時計回りにアフリカ大陸を一周した話を語っています。 この話が本当なら、最古のアフリカ大陸一周の記録であると同時に、古代世界の天文学の知識に関する興味深い洞察を含んでいる。 アフリカの南端を回り、西に進路をとった船員たちは、太陽が北の地平線の上で右側にあることを観察した。 地球が球形であることや、南半球があることをまだ知らなかったからだ。

太陽の周りを回る惑星

それから数世紀後、多くの進展があった。 サモスのアリスタルコス（前310〜前230）は、太陽は宇宙の「中心火」であると主張し、当時知られていたすべての惑星を、その周りに正しい距離順に配置したのです。 これが太陽系に関する最古の天動説である。

残念ながら、彼がこの議論を行った原文は歴史の中で失われてしまったので、彼がどのようにそれを解決したのか、確かなことはわからない。 アリスタルコスは、太陽が地球や月よりもはるかに大きいことを知っていたので、太陽系の中心的な位置を占めるべきだと推測したのだろう。

それにもかかわらず、この発見は16世紀にニコラウス・コペルニクスによって再発見されたことを考えると、驚くべきことである。 この驚くべき論文で、アリスタルコスは太陽と月の相対的な大きさと距離について、最も早く知られた計算を試みたことを明らかにした。

空には太陽と月が同じ大きさに見え、太陽はより遠くにあることが長い間観察されていた。 彼らは、地球からある距離で月が太陽の前を通過することによって起こる日食から、このことに気づきました。

また、月が第1四半期または第3四半期にある瞬間、アリスタルコスは、太陽、地球、月が直角三角形を形成することを推論した。 また、月食のタイミングを慎重に判断し、月の大きさは地球の約3分の1であると推定している。

彼の推定した太陽までの距離は低すぎましたが（実際の比率は390）、当時利用できた望遠鏡の精度が不足していたため、地球と月の大きさの比率の値は驚くほど正確です（月の直径は地球の0.27倍です）。

現在では、精密な望遠鏡、レーダーによる観測、アポロ宇宙飛行士が月面に残したレーザー反射鏡など、さまざまな手段で月の大きさと距離を正確に知ることができる。

地球の円周

エラトステネス（前276～前195）は、アレクサンドリアの大図書の主幹で、実験好きな人である。 エラトステネス(Eratosthenes)(前276-前195)は、アレクサンドリア大図書館の司書長で、実験に熱心な人物であった。 ピタゴラスは、地球の大きさはともかく、地球が球体であることを最も早く提唱したと一般に考えられている。 エラトステネスの有名な方法は、夏至の真昼に、地面に垂直に刺したポールが落とす影の長さを、緯度ごとに測定するというものであった。

太陽は十分に遠いので、アリスタルコスによって以前に示されたように、その光線が地球に到達する場所では、それらは事実上平行である。 そのため、影の違いによって、地表がどれだけ湾曲しているかが示された。 エラトステネス(Eratosthenes)はこれを利用して、地球の円周を約4万kmと推定した。 これは、現代の測地学（地球の形を調べる学問）が確立した実際の値から数パーセント以内の誤差である。

その後、ポシドニウス（前135-前51）という別の科学者が、少し違った方法を用いて、ほとんど同じ答えにたどり着いた。 ポシドニウスは、その生涯の大半をロードス島で過ごしました。 そこで彼は、カノープスという明るい星が地平線に非常に近いところにあることを観察しました。 しかし、エジプトのアレキサンドリアでは、カノープスは地平線から7.5度まで上昇することが確認されている。

7.5度は円の48分の1であることから、ロードス島からアレクサンドリアまでの距離を48倍して、やはり約4万kmという値になった。

最初の天文計算機

現存する世界最古の機械式計算機は、アンティキティラ島の機械仕掛けである。 この驚くべき装置は、1900年にギリシャのアンティキティラ島沖で難破した古代の船から発見されました。

装置は時間の経過により断片化されていますが、無傷のときは、細かく加工された数十個の青銅製の歯車が入った箱として登場したことでしょう。 ハンドルで回すと、歯車が外側の文字盤を回転し、月の満ち欠けや月食の時期、当時知られていた5つの惑星（水星、金星、火星、木星、土星）の時期ごとの位置が表示されるようになっていた。 これは、逆行運動（天空を移動する惑星の動きが幻想的に変化すること）さえも説明するものであった。

誰が作ったかはわかりませんが、紀元前3世紀から1世紀の間のある時期に作られたもので、アルキメデスの作品である可能性さえあるのです。 アンティキティラ島の機構のような洗練された歯車技術は、その後1000年間も見ることができなかった。

残念なことに、これらの作品の大部分は歴史の中に失われ、我々の科学的覚醒は数千年遅れてしまったのである。 科学的な測定を導入するためのツールとして、エラトステネスの技術は比較的簡単に実行でき、特別な装置を必要としないため、科学に興味を持ち始めたばかりの人が、実際にやってみることで理解し、実験し、最終的には最初の科学者の足跡をたどることができるのだ。