Antik çağın en parlak zekalarından biri olan Eratosthenes, M.Ö. 276 yılında günümüz Libya sınırlarında yer alan Cyrene kentinde dünyaya gelmiştir. Eğitimini felsefenin merkezi Atina'da tamamladıktan sonra, hükümdar III. Ptolemaios'un davetiyle bilim ve kültürün başkenti İskenderiye'ye yerleşmiştir. Burada hem saray eğitmenliği yapmış hem de tarihin en büyük kütüphanesini yöneterek bilim dünyasına yön vermiştir. Geometri, astronomi ve coğrafya alanlarındaki çalışmalarıyla tanınan antik bilgin, yerkürenin çevresini sadece basit bir çubuk ve temel matematik formülleriyle hesaplamayı başarmıştır.
İskenderiye Kütüphanesi Müdürlüğü ve Bilimsel Çalışmaları
Eratosthenes, gençlik yıllarında aldığı felsefe eğitiminin ardından M.Ö. 245 yılı civarında dönemin Mısır hükümdarı III. Ptolemaios'tan önemli bir teklif aldı. Bu davet üzerine İskenderiye'ye giden bilgin, kralın oğluna öğretmenlik yapma görevini üstlendi. Kısa süre sonra İskenderiye Kütüphanesi'nin müdürlüğüne getirildi ve ömrünün sonuna dek bu saygın kurumda çalışmalarını sürdürdü. Kütüphanedeki zengin kaynaklardan sonuna kadar faydalanan dahi araştırmacı, felsefe, gramer, kronoloji ve coğrafya gibi çok geniş bir yelpazede özgün eserler üretti.
Hiç evlenmeyen ve kendisini tamamen bilime adayan Eratosthenes, araştırmalarının yanı sıra ozanlık yönüyle de büyük takdir topluyordu. Coğrafya biliminin temellerini atan çalışmaları arasında yer alan "Yer'in Ölçümü" ve üç bölümden oluşan "Coğrafya Hatıratı" isimli meşhur yapıtları günümüze ulaşamamıştır. Ancak bu kayıp eserlerin detaylarına, ünlü antik yazarlar Strabon ve Batlamyus'un aktardığı alıntılar sayesinde vakıf olabiliyoruz. Kaynaklara göre üç ciltlik ünlü hatıratın ilk bölümünde Yunan tarihi irdelenmiş, ikinci kısımda yer ölçümleri ele alınmış, son bölümde ise ayrıntılı harita çizimlerine yer verilmiştir.
Dünyanın Çevresini Ölçen Basit Çubuk
Eratosthenes'in asıl büyük hedefi, Güneş ile Ay'ın gerçek boyutlarını hesaplamak ve bu gök cisimlerinin yerküreye olan mesafelerini belirlemekti. Fakat bu kozmik hedefe ulaşabilmek için öncelikle üzerinde yaşadığımız Dünya'nın tam büyüklüğünü bilmesi gerektiğini fark etti. Dönemin kısıtlı imkanları altında, elinde hiçbir gelişmiş optik araç bulunmayan bilim insanı, muazzam bir zeka örneği göstererek tamamen geometri kurallarına dayalı bir deney tasarladı. Bu deneyde sadece gnomon kullandı. Gnomon, yere dik saplanan düz bir çubuktan ibarettir. Antik dönemde bu araç bir çeşit ilkel takvim veya saatti.
Antik bilgin, deneyini gerçekleştirmek için şu bilimsel varsayımları ve gözlemleri temel almıştır:
- Dünya yaklaşık olarak küre biçimindedir.
- Güneş ışınları yerküreye tamamen paralel ulaşır.
- Aswan'da belirli bir gün güneş ışınları dik düşer.
- İskenderiye'de ise aynı saatte dik gelmez.
- Bu farklılık ölçümün temelidir.
Bu temel prensipler doğrultusunda Eratosthenes, Aswan ile İskenderiye şehirlerine yere dik olacak biçimde birer gnomon çubuğu yerleştirdi. Bu çubukların sanal uzantılarının yerkürenin merkezinde kesişeceşini biliyordu. Aswan'da güneş ışınlarının dik gelmesiyle çubuğun gölgesi sıfır değerini gösterirken, İskenderiye'deki çubukta ışınların 7,2 derecelik bir açı yaptığı tespit edildi. İki şehir arasındaki mesafenin dönemin ölçü birimiyle tam 5000 stadia (stad) olduğu biliniyordu. Bir tam dairenin 360 derece olduğunu kabul eden Eratosthenes, basit bir orantı kurdu. Bu matematiksel işlemle çevreyi hesapladı.
Bu antik hesaplama yaklaşık 46.260 kilometreydi. Bu değer, günümüz teknolojisiyle ölçülen 40 bin 24 kilometrelik gerçek çevre uzunluğuna son derece yakındır. Dahası, Dünya'nın çevresini mil cinsinden 24 bin 670 mil olarak bulan bilgin, bugün bilinen 24 bin 870 millik gerçek değere inanılmaz derecede yaklaşmıştı. Aynı zamanda Güneş'in Dünya'ya uzaklığını da 92 milyon mil olarak hesaplayarak, 93 milyon millik gerçek değere çok yakın bir sonuç elde etmeyi başardı.
Matematikte Çığır Açan Buluşlar ve Dünya Haritası
Eratosthenes sadece coğrafi ölçümleriyle değil, matematik dünyasına kazandırdığı iki büyük buluşla da geniş kitlelerce tanınmaktadır. Bunların başında, belirli bir tamsayıya kadar olan asal sayıların kolayca tespit edilmesini sağlayan ünlü Eratosthenes Kalburu yöntemi gelmektedir. Bu formül sayılar teorisinin temel algoritmalarındandır. Ayrıca orta orantılı matematiksel problemlerin pratik çözümü için özel bir hesap aleti tasarlayarak mekanik alanında da dehasını göstermiştir.
Ünlü bilim insanının bir diğer büyük başarısı ise o dönem bilinen dünyanın son derece kapsamlı ve hassas bir haritasını çıkarmış olmasıdır. Avrupa, Asya anakaralarını ve hatta İngiliz adaları ile Afrika'yı da kapsayan bu harita, denizcilik faaliyetlerinde yüzyıllar boyunca güvenle kullanılmıştır. Küresel bir yüzeyi düz bir kağıda aktarmanın zorluğunu aşmak için projeksiyon tekniğini geliştiren matematikçi, enlem paralellerini ve boylam meridyenlerini ilk kez sistemli bir şekilde kullanmıştır. Bu yöntem, adeta bir portakal kabuğunu masa üzerine düzgünce yaymaya benzeyen zorlu bir kartografya problemini başarıyla çözmüştür.
Yaşamının son yıllarında büyük bir talihsizlik yaşayan Eratosthenes, M.Ö. 195 yılında görme yetisini tamamen kaybetmiştir. Kör olmasının ardından derin bir üzüntüye kapılan 81 yaşındaki antik deha, bir yıl sonra kasıtlı olarak kendini aç bırakarak M.Ö. 194 yılında hayata gözlerini yumuştur.