Το πείραμα του Ερατοσθένη για τον υπολογισμό της ακτίνας της Γης.

Την Τετάρτη 20 Μαρτίου 2024, οι μαθητές της Στ΄ τάξης του σχολείου μας συμμετείχαν στην πραγματοποίηση του σπουδαίου πειράματος για τον υπολογισμό της ακτίνας της Γης. Η δράση διοργανώθηκε από την Πανελλήνια Ένωση Υπευθύνων Εργαστηριακών Κέντρων Φυσικών Επιστημών (ΠΑΝ.Ε.Κ.Φ.Ε.), με την έγκριση του ΥΠΑΙΘ και την υποστήριξη του Ινστιτούτου Αστρονομίας, Αστροφυσικής, Διαστημικών Εφαρμογών και Τηλεπισκόπησης (Ι.Α.Α.Δ.Ε.Τ.) του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών. Ο ενθουσιασμός, η ζωντάνια και το κέφι που επέδειξαν οι μαθητές και οι μαθήτριες που πλημμύρισαν την σχολική μας αυλή την ώρα της μεσουράνησης του Ήλιου, ήταν αξιοσημείωτα. Η ταυτόχρονη συμμετοχή μαθητικών ομάδων στην πραγματοποίηση ενός πειράματος με τεράστια ιστορική σημασία, αποτελεί ένα στέρεο βήμα προς τον απαραίτητο επιστημονικό εγγραμματισμό των αυριανών πολιτών και μία αισιόδοξη ματιά προς το μέλλον. Οι μαθητές και οι μαθήτριες καθώς εκτελούσαν με προσοχή τις μετρήσεις και τους υπολογισμούς τους, βίωσαν το ρόλο του επιστήμονα στην πράξη, εκτίμησαν την αξία της συνεργασίας, εξήγησαν φαινόμενα, μοιράστηκαν εμπειρίες, ενθουσιάστηκαν, χάρηκαν και ένιωσαν την ικανοποίηση της επίτευξης ενός κοινού στόχου. Ο χαρακτήρας του εν λόγω πειράματος το κατατάσσει αναμφίβολα στη φιλοσοφία της STEM εκπαίδευσης καθώς συνδυάζει τις γνώσεις από πολλά διαφορετικά επιστημονικά πεδία όπως της επιστήμης, τεχνολογίας, μαθηματικών και πληροφορικής. Η «προστιθέμενη αξία» του πειράματος του Ερατοσθένη Εκτελώντας το ιστορικό αυτό πείραμα, οι μαθητές/τριες της Στ΄ τάξης του σχολείου μας: συμμετείχαν με ενδιαφέρον σε ένα πλούσιο σε γνώσεις και διδάγματα μάθημα, όχι μόνο μέσα στην τάξη, αλλά και στο προαύλιο του σχολείου τους, έμαθαν βιωματικά ότι με απλές μετρήσεις φυσικών μεγεθών, με την παρατήρηση, την υπόθεση, τους κατάλληλους συλλογισμούς και κυρίως με τη θέλησή τους, μπορούν να οδηγηθούν στη μέτρηση της περιφέρειας ακόμα και ενός ουράνιου σώματος όπως η Γη, ανακάλυψαν διαδικασίες, παρατηρούν φαινόμενα και κατανοούν έννοιες (μετρήσεις, ακρίβεια, σφάλματα), εξοικειώθηκαν με την ορολογία Γεωγραφίας και Αστρονομίας (π.χ. συντεταγμένες, ηλιοστάσια, ισημερίες κ.ά.) αλλά και εκτίμησαν την ιστορική συνέχεια της Επιστήμης, διδάχθηκαν με τον πιο παραστατικό τρόπο την ακλόνητη ισχύ της τεκμηριωμένης επιστημονικής γνώσης και τη διαχρονική και ανυπέρβλητη συνεισφορά των Θετικών Επιστημών για την κατανόηση του σύμπαντος κόσμου, συνειδητοποίησαν την ανεκτίμητη αξία της συνεργασίας, αφού στη δράση αυτή συνεργάστηκαν υποδειγματικά, γόνιμα και δημιουργικά: μαθητές, κατά τη λήψη μετρήσεων και αποφάσεων στην κάθε σχολική τάξη, εκπαιδευτικοί, από σχολεία απομακρυσμένων περιοχών, που ανταλλάσσουν τα δεδομένα των μετρήσεών τους και εκτελούν κοινούς υπολογισμούς, σημαντικές και λειτουργικές δομές της εκπαίδευσης, όπως τα Ε.Κ.Φ.Ε. Λίγα λόγια για την ιστορία του πειράματος Ο Ερατοσθένης (3ος αιώνας π.Χ.) ήταν Διευθυντής της μεγάλης Βιβλιοθήκης της Αλεξάνδρειας, όπου σε έναν πάπυρο διάβασε ότι το μεσημέρι της 21ης Ιουνίου (θερινό ηλιοστάσιο), στη Συήνη (Ασουάν), οι κατακόρυφοι στύλοι δεν έριχναν καθόλου σκιά και ο Ήλιος καθρεφτιζόταν ακριβώς στον πυθμένα ενός πηγαδιού. Παρατήρησε όμως ότι στην Αλεξάνδρεια, κατά την ίδια μέρα, οι κατακόρυφοι στύλοι έριχναν σκιά. Σκέφτηκε πως αν η Γη ήταν επίπεδη, οι κατακόρυφοι στύλοι στις δυο πόλεις θα ήταν παράλληλοι και θα έπρεπε και οι δυο να ρίχνουν σκιά. Αφού, λοιπόν, αυτό δεν είναι αλήθεια, τι μπορεί να συμβαίνει; Την απάντηση έδωσε ο Ερατοσθένης υποστηρίζοντας ότι η επιφάνεια της Γης δεν είναι επίπεδη, όπως νόμιζαν τότε, αλλά σφαιρική. Ο υπολογισμός της ακτίνας της Γης μπορεί να γίνει, αν είναι γνωστή η απόσταση Συήνης – Αλεξάνδρειας — την οποία σύμφωνα με μαρτυρίες, ο Ερατοσθένης για να τη μετρήσει προσέλαβε «βηματιστές» — και η διαφορά των γεωγραφικών πλατών των δύο πόλεων, η οποία υπολογίστηκε (από το μήκος της σκιάς ενός οβελίσκου) περίπου ίση με 7 μοίρες. Ο Ερατοσθένης υπολόγισε την περιφέρεια της Γης σε 39.375 km, χρησιμοποιώντας ως μόνα εργαλεία ράβδους, μάτια, πόδια, μυαλό με απλότητα σκέψης και επινοητικότητα. Το σφάλμα στον υπολογισμό ήταν μόνο 2%, ένα πραγματικά αξιοσημείωτο επίτευγμα για τα δεδομένα του 3ου αιώνα π.Χ. Επομένως, ο Ερατοσθένης ήταν ο πρώτος άνθρωπος που μέτρησε τις διαστάσεις του πλανήτη Γη, γι’ αυτό και θεωρείται δημιουργός της μαθηματικής γεωγραφίας.