古希腊数学家埃拉托色尼

十大最美丽的物理实验
北京天文台里的傅科摆
十大最美丽的物理实验
8. 油滴实验
十大最美丽的物理实验
8. 油滴实验
1909年，美国科学家罗伯特· 密立根开始测量电荷的电量。他用 一个香水瓶的喷头向一个透明的小 盒子里喷油滴。小盒子的顶部和底 部分别放有一个通正电的电板，另 一个放着通负电的电板。当小油滴 通过空气时，就带有了一些静电， 他们下落的速度可以通过改变电板 的电压来控制。经过反复实验密立 根得出结论：电荷的值是某个固定 的常量，最小单位就是单个电子的 带电量。
十大最美丽的物理实验
4. 棱镜分解太阳光
Newton（1643-1727） 英国物理学家、天文学家、数学家。
当时大家都认为白光是一种纯的、没有其他颜色的 光（亚里士多德就是这样认为的），而彩色光是一种不 知何故发生了变化的光。
十大最美丽的物理实验
从1670年到1672年，牛顿研究了光的折射。他把一 面三棱镜放在阳光下，透过三棱镜，墙上出现不同颜色的 光带，后来我们称作为光谱。人们知道彩虹由七种颜色组 成，但是大家认为那是不正常的。牛顿的结论是：正是这 些红、橙、黄、绿、青、蓝、紫基础色有不同的色谱才形 成了表面上颜色单一的白色光。
十大最美丽的物理实验
5. 卡文迪许扭矩实验
Henry Cavendish（1731-1810）
英国科学家，称量地球第一人。
十大最美丽的物理实验
18世纪末，亨利·卡文迪许将两边系有小金属球的 6英尺木棒用金属线悬吊起来，这个木棒就像哑铃一样； 再将两个350磅重的铅球放在相当近的地方，以产生足够 的引力让哑铃转动，并扭动金属线。然后用自制的仪器 测量出微小的转动。如图是卡文迪许使用的装置图。
十大最美丽的物理实验

古希腊人认为地球是圆的,天、地均为球形的,因而早就有子午线及其长度的概念。

在公元前3世纪,古希腊著名天文学家、地理学家埃拉托色尼(Eratosthenes,公元前约276—公元前约194)便估算了子午线一度的长度。

然而,实地测量地球子午线长度的,却是中国唐代学者一行。

;彻底否决“日影千里差一寸”的谬说中国古代有发达的传统天学、传统地学,两者都处于世界(古代)的前列。

传统天学、地学的一个重要特点是天文测量、大地测量的重要工具是圭表,用圭表测影(日影,即太阳照射圭表形成的影子)的长短来确立季节、时辰,推算历法。

自古以来,有一种关于影长的传统说法——“日影千里差一寸”,即南北相距千里,夏至正午量影长度差一寸的说法(见《尚书·考灵曜》和《淮南子·天文训》)。

且被认为是圣人确定的真理,不能随意改动；中国古代两种主要的天地宇宙结构观——盖天说和浑天说,都是以“日影千里差一寸”为公理的。

盖天说以此建立天地相互平行的几何模型,东汉的《周髀算经》即是对这个模型的系统说明。

浑天说家张衡(78—139年)、陆绩(187—219年)、王蕃(228—266年)、葛洪(284—364年)等都以它为出发点进行推理的。

实际上,“日影千里差一寸”的说法有相当大的误差,并没有得到测量的实际证明,而且随时间的发展,其误差愈来愈显。

东晋天文学家何承天(370—447年)编修《元嘉历》工作中,首次指出从交州(州治在今越南河内)到地中阳城(v影院/ 告成镇)不是“千里差一寸”,而是“六百里差一寸”(《隋书·天文志》)。

到了隋代,天文学家刘焯(542—608年)最早批驳“千里差一寸”的说法,“千里一寸,非其实差”“考之算法,必为不可”“明为意断,事不可依”(《隋书·天文志》),并于605年上书隋炀帝,提出用实测方法纠正这一谬说,其书议未被采纳,固而没能付诸行动。

数十年之后,唐初天文学家、数学家李淳风(602—670年)则在给《周髀算经》作注中,收集各地的测影资料,发现今南京与洛阳之间的南北距离约千里,但是影长相差四寸,从而得出每二百五十里差一寸的结论。

埃拉托斯特尼（又叫埃拉托色尼或厄拉托西尼，希臘語Ερατοσθένης，Eratosthenes，前276年出生於昔蘭尼，即現利比亞的夏哈特；前194年逝世於托勒密王朝的亞歷山大港），希臘數學家、地理學家、歷史學家、詩人、天文學家。

他的貢獻主要是設計出經緯度系統，計算出地球的直徑。

他先在亞歷山大港學習，又在雅典幾年。

前236年，托勒密三世（Ptolemy III Euergetes I）指定他為亞歷山大圖書館的圖書管理員和館長。

他跟阿基米德是好朋友。

約前255年，發明渾儀，一直用到公元17世紀。

約前240年，他根據亞歷山大港與賽印（現在埃及的亞斯文）之間不同的正午時分的太陽高線及三角學計算出地球的直徑。

當然，他的這種計算是基於太陽足夠遠而將其光線看成平行光的假設為根據的。

他知道在夏至日正午時分從北回歸線上看，太陽正好在天頂的位置；亞斯文其實是在回歸線稍北。

他還測量出在他的家鄉亞歷山大港，這個時候太陽應該在天頂以南7°。

這個角度是7/360 個整園。

假設亞歷山大港在亞斯文的正北－實際上亞歷山大港在亞斯文偏西一個經度－他推斷出亞歷山大港到亞斯文的距離一定是整個地球圓周的7/360 。

從商隊那裡可以知道兩個城市間的實際距離大概是5000視距（stadia）。

他最終確立了700視距為一度。

從而得出一個圓周為252,000視距。

雖然stadia的確切距離現在我們已經無法考證（現在雅典的視距，stadian 一般是指185米），但是現在普遍認為他推斷出的距離應該在39,690千米到46,620千米之間。

經過兩極的確切地球圓周是40,008千米。

150年後，Posidonius使用了他的這種方法。

大約前200年，他採用了geography（地理學）來表示研究地球的學問。

埃拉托斯特尼其它的貢獻還包括：埃拉托斯特尼篩法，尋找質數的方法。

日地間距的測量，現在稱一個這樣的距離為一個天文單位（804,000,000 stadia)。

埃拉托色尼筛选法
埃拉托色尼筛选法是一种具有广泛应用和重要意义的数学算法，它被称为高效
筛选素数之王。

它是利用彼得斯多夫原理，通过筛除合数，以高效的方式计算素数。

埃拉托色尼筛选法具有三类步骤。

第一步，检查2是否为素数，如果是素数，
则标记2；第二步，检查3是否为素数，如果是素数，则标记3；依次进行下去，
检查下一个数是否为素数，筛出非素数，当标记的数达到要筛的数的平方根时，可以结束筛选。

埃拉托色尼筛选法是一种优化算法，其时间复杂度与元素的个数成正比，因此
可以帮助我们完成大量的数学计算工作。

埃拉托色尼筛选法的应用范围也非常广泛，涉及了广义素数、编码理论、数论等多个数学领域，是研究这些领域不可或缺的重要算法。

在密码学和数论中，埃拉托色尼筛选法是一个十分有效的工具，它有助于研究
更复杂的和高级的数论问题。

因此，埃拉托色尼筛选法成为数学家们不断搜索新技术的一个重要因素。

它还有重要的科学意义和工程意义，可用于加密、解密、随机数生成等领域；
同时也对金融安全有重要的意义。

此外，埃拉托色尼筛选法在碎片化数据的森林碰撞快速查询中用于分块索引检索也具有重要的应用价值。

因此，埃拉托色尼筛选法在计算机方面具有重要的价值，令数学家们分析更加
复杂的素数问题，计算机科学家们也有更多的可能性可以利用它来实现安全性和高效性。