إراتوستينس

إراتوستينس هو عالم رياضيات وفلكي وجُغرافي يوناني، عُرِف بأبحاثه ودراساته المتعلّقة بحساب محيط الأرض وإيجاد الأعداد الأولية.

إراتوستينس هو عالم رياضيات وفلكي يوناني، تتلمذَ على يد فلاسفة وباحثين وعلماء شهيرين مما جعله يتعلّق بالأبحاث والدراسات العلمية المنطقية في سن مُبكّرة.

مع بداية الثلاثينات من عمره انتقلَ إلى مدينة الإسكندرية وبدأت سلسلة اكتشافاته العملية، فاستطاع استنتاج مُحيط الأرض وميل محور دوران الأرض وقياس المسافة إلى كلّ من الشمس والقمر بالإضافة إلى اهتماماته الأدبية والتاريخية في الشعر والتأريخ، فقد كان إراتوستينس الأمين الثالث لأقدم المكتبات الشهيرة في مدينة الاسكندرية.

ولدَ إراتوستينس في عام 276 قبل الميلاد في مدينة قورينا (Cyrene) في أقصى شمال شرق ليبيا في منطقة الجبل الأخضر، تلقّى علومه الأولى على يد فلاسفة وباحثي وشعراء ذلك الزمن فكان من أهم أساتذته الباحث والشاعر والنحّات كاليماخوس (Callimachus) والكاتب والفيلسوف أريستون من جزيرة خيوس (Ariston of Chios)، لينتقِل فيما بعد للدراسة في مدينة أثينا ويتعمّق أكثر في عدّة مجالات علمية وعملية.

لم توثّق المراجِع والأبحاث التاريخية أيّ تفصيل عن حياة إراتوستينس الشخصية.

مدينة قورينا اليوم هي مدينة شحات في ليبيا، وهي المدينة التي ولدَ فيها العالم إراتوستينس.
إراتوستينس هو أول عالم استطاع استنتاج مُحيط الأرض وقياسه بدقّة.
كان إراتوستينس الأمين الثالث لمكتبة الإسكندرية الشهيرة بعد أن شغلَ هذا المنصب قبله مُباشرةً معلّمه السابِق والباحث والنحّات كاليماخوس.
تعرّضت طريقة إراتوستينس في قياس محيط الأرض للعديد من الانتقادات أهمّها أنّ إراتوستينس كان يستخدم وحدة الملعَب اليونانية وهي وحدة مُتغيِّرة غير ثابتة.

في عام 194 قبل الميلاد توفيَ إراتوستينس في مدينة الإسكندرية في مصر، وذلك بعد أن أخضع نفسه لمجاعة طوعية كطريقة للانتحار بعد إصابته بالعمى.

في حوالي عام 245 قبل الميلاد انتقلَ إراتوستينس لمدينة الإسكندرية في مصر، وعملَ مدرّسًا لفيلوباتور (Philopator) وهو ابن حاكم مصر بطليموس الثالث.

في عام 240 قبل الميلاد عُيِّنَ إراتوستينس أمينًا في مكتبة الإسكندرية التي احتوت العديد من أعمال الفيلسوف اليوناني أرسطو، والعديد من ورقِ البرديّ الذي كان يُستخدَم للتأريخ والأبحاث العلمية والأعمال الأدبية من شعر ونثر وغيره، وفي هذه الفترة تقريبًا بدأت أبحاث إراتوستينس تتوسّع وتشمل مجالات علمية عديدة منها الرياضيات والفلك والجغرافيا كما اهتمّ بالجانب الأدبي من العلوم فكتبَ الشعر واهتمّ بهِ.

من أشهر أبحاث إراتوستينس في مجال الرياضيات كانت ما يُسمّى بـ "غربال إراتوستينس" (Sieve of Eratosthenes) وهي أبسط وأوّل الخوارزميات المُتعلّقة بإيجاد العدد الأولي أو الـ(Prime Numbers)، والعدد الأوّلي بطبيعة الحال هو أي عدد أكبر من 1 ولا يقبل القسمة إلّا على العدد 1 وعلى نفسِه.

وكانت تقوم فكرة غربال إراتوستينس على حذف مضاعفات الأعداد ومن ثمّ انتقاء ما لَم يُحذَف، مثلًا لتجد الأعداد الأولية من العدد 1 حتّى العدد 100، في بالبداية سيوجَد جدول يتضمّن الأعداد بشكل متتالي من 1 حتى 100، وكونه من السّهل جدًا معرفة الأعداد الأولية الصغيرة في مجال الأعداد من 1 إلى 10 وذلك من خلال إجراء اختبار القسمة بشكل بسيط، سيكون عليكَ في البداية تحديدها وستظهر بشكل تلقائي وهي (2,3,5,7) ومن ثمّ تُحدّد مُضاعفات هذه الأعداد بشكل متتالي حتى العدد 100 وتُحذَف من الجدول، ليبقى داخل الجدول مجموعة الأعداد الأولية.

كما كتبَ إراتوستينس كتابًا في الهندسة إلا أنّه ومع الأسف ضاعَ جزء كبير جدًا منه في زمننا الحالي، وعلى الرغم من ذلك قال عنه عالم الرياضيات اليوناني بابوس (Pappus) أنّه من أهم كتب الهندسة.

أمّا بالنسبة لأبحاثه في مجال الفلك والجغرافيا، فبدأت هذه الأبحاث عندما سمِعَ أنّه في فترة الانقلاب الصيفي وفي فترة الظهيرة تحديدًا تسقطُ الشمس بشكل عمودي على مدينة أسوان في حين أنّ هذه الشمس تُشكّل ظلًّا على سطح الأرض في مدينة الإسكندرية أي أنّها لا تسقط بشكل عمودي عليه وإنّما تشكّل زاوية قدّرَها من خلال الاستعانة بعصا بـ 7,2 درجة وبالارتكاز على فكرة كروية الأرض المُثبتة سابقًا، استطاع في البداية قياس المسافة بين أسوان والإسكندرية وقُدّرَت بحوالي 5000 ملعب أي 800 كيلومتر، وبواسطة العلاقة الرياضية التالية استنتجَ مُحيط الأرض:

(360/7.2) * 5000=250000 ملعب.

وعليه كان مُحيط الأرض 250000 ملعَب أي ما يساوي 40000 كيلومتر، ومع بدايات القرن العشرين استطاعت التقنيات العلمية الحديثة قياس مُحيط الأرض بدقّة لتبيّن أنّه 40030 كيلو متر.

كما استخدم إراتوستينس بعض البيانات والمعلومات الدقيقة التي حصل عليها في فترة خسوف القمر ليتمكّن من حساب المسافة إلى كل من الشمس والقمر، وقد بلغت المسافة إلى الشمس حوالي 804 مليون ملعَب بينما المسافة إلى القمر فكانت 780 ألف ملعَب.

واستطاع العالِم إراتوستينس قياس ميلان محوَر الأرض بشكل دقيق للغاية، فنُقِلَ عنه إنّ ميل محور الأرض متمثّل في العلاقة الرياضية (11/83) * 180 درجة، وبالقيام بهذه العملية الحسابية البسيطة ستكتشف أنّ ميل محور الأرض الذي اكتشفه هو 23,855 درجة.

وفي مجال الرسم التخطيطي الجغرافي، رسم إراتوستينس طريقًا يصل من النيل إلى مدينة الخرطوم في السودان مُبيّنًا فيه جميع الروافد الإثيوبية، أمّا بالنسبة للفيضانات التي تحدث أسفل النهر فقد أرجَعَها إلى أنّ الأمطار الغزيرة تسقط في أغلب الأحيان في المنطقة القريبة من مصدر الأنهار وهذا السبب الرئيسي لحدوث هذه الفيضانات.