埃拉托色尼，希臘無所不會的人，也是歷史上第一個測量地球人

跟許多其他的發現一樣，人類發現地球只是一個小星球。那是在古代的近東地區，在被一些人稱為公元前三世紀的時代，在當時最大的城市——埃及的亞歷山大發現的。在這個城市裡住著一個名叫埃拉托色尼的人

，當時一個最羨慕他的人稱他「貝塔（β）」——希臘文的第二個字母。這是因為，他說埃拉托斯尼是世界上第一個無所不知的人。但是埃拉托色尼顯然幾乎在所有的領域裡都是「阿爾法（α）」（希臘文的第一個字母）。他是一個天文學家、歷史學家、地理學家、哲學家、詩人、戲劇批評家和數學家。他的著作從《天文學》到《痛解論》，樣樣都有。他還是亞歷山大市圖書館的館長。

有一天，他從該館的一本手抄本里讀到下面一段話：在南部邊疆西因前哨靠近尼羅河第一大瀑布的地方，在6月21日正午，直立的長竿在地面上沒有投下陰影。在夏至那天——一年當中白晝最長的一天，接近中午的時候，聖堂圓柱的陰影越來越短，最後在正午消失掉。這時太陽從頭頂上直射下來，在一口深井的井水裡可以看到太陽的倒影。

上述觀察很容易為人們所忽略。長竿、陰影、井裡的倒影、太陽的位置——日常生活中這樣簡單的事情有什麼重要意義呢？但埃拉托斯尼是一個科學家，他當即想到做一個實驗，實地觀察一下亞歷山大的直立長竿是否在6月21日正午會在地面上投下陰影。結果他們的實驗證實：長竿在地面上投下了陰影。

埃拉托斯尼自我思忖：為什麼在西因的長竿不投下陰影，而同一時刻在北邊的亞歷山大的長竿卻投下明顯的陰影呢？假設在一幅古埃及的地圖上有兩根等長的垂竿，一根直立在亞歷山大，另一根直立在西因。假定在某一個特定的時刻兩根長竿都沒有在地面上投下陰影，只要地球是扁平的，這一點很容易理解。這時候，太陽在頭頂直射。如果兩根長竿在地面上投下等長的陰影的話，在扁平的地球上也說得通：這個時候太陽光線以同樣的角度斜射在這兩根長竿上。但是在同一時刻，在西因沒有陰影，而在亞歷山大卻有明顯的陰影，這究竟是怎麼一回事呢？

他認為唯一可能的答案是：地球的表面是弧形的，而且弧度越大，陰影長度的差別就越大。

因為太陽離我們如此之遠，所以陽光照射到地球的時候是平行的。長竿與太陽光線的夾角不同，它們在地面上投下陰影的長度也就不同。就投在地面上的陰影長度的差別而言，亞歷山大和西因之間的距離必定是它們在地面上的偏差角——約7°。也就是說，假如將長竿插入地心，它們就會在那裡相交成7°角。7°相當於整個地球圓周360°的1／50。埃拉托斯尼知道亞歷山大和西因之間的距離約800公里，因為他僱人步測過。800公里乘50等於40000公里：這就是地球的圓周長度（原註：如果改用英里作量度單位，亞歷山大和西因之間的距離約等於500英里，那麼地球周長即為500英里×50=25000英里）。

這個答案是正確的。埃拉托斯尼唯一的工具是長竿、眼睛、腳和頭腦，再加上對實驗的興趣。憑著這些東西，他推斷出地球的圓周長度，誤差只有百分之幾，這在2200年前是一個非凡的成就。他是第一個正確地測量出一個行星大小的人。

那時的地中海以航海業馳名，亞歷山大是當時我們這顆行星上最大的海港。當你知道地球是一個直徑不太大的星球時，難道你不想出海去探索嗎？難道你不想去探索那些未被發現的陸地，甚至去做環球航行嗎？比埃拉托斯尼早400年的時候，一支腓尼基艦隊受雇於埃及法老尼科，曾經環繞非洲航行。他們從紅海起航（很可能是乘沒有甲板的敞口船），順著非洲東岸南下，再從大西洋北上，最後從地中海返航。這次史詩般的旅程花了3年的時間，相當於現代「旅行者」號宇宙飛船從地球飛往土星所需的時間。

在埃拉托斯尼的發現之後，勇敢而熱衷探險的航海者多次進行過偉大的航海嘗試。他們的船隻很小。航海儀器很不完善，僅根據測程儀和羅盤推算船位，並且儘可能沿著海岸航行。在茫茫長夜，他們雖然能夠通過一夜又一夜地觀察星座與地平線的相對位置來測定船隻的緯度，但卻不能夠測定船隻的經度。對於蒼茫大海中的航海者，熟悉的星座對他們一定是一種極大的安慰。星星是探索者的朋友，在當年是地球遠洋航海者的朋友，而現代則是太空宇宙飛船的朋友。在埃拉托斯尼算出地球的圓周長度之後，有些人可能嘗試過環球航行，但是在麥哲倫以前，沒有人獲得成功。勇敢和探險的故事在早期一定被說成是水手和航海家——世界上最講究實際的人——拿他們的生命跟亞歷山大的一個科學家的數字打賭！

在埃拉托斯尼時代，人們造出了地球儀，用以表示從空間看到的地球。這種地球儀在他們了如指掌的地中海地區基本上還是切合實際的。但是離開他們家鄉越遠，這種地球儀就變得越不符合實際。我們現在對宇宙的認識也難免遇到這種不愉快的情況。在第一世紀，亞歷山大的地理學家斯特拉博寫道：

那些試圖環球航行的人，返回的時候並沒有說他們曾經受到大陸的阻礙，因為大海始終是敞開的。他們之所以返回，是因為信心不足、缺乏糧食……埃拉托斯尼說過，如果廣袤的大西洋不是一個障礙的話，我們可以很容易地通過海路從伊比利亞抵達印度……在溫帶完全有可能有一、兩個可居住的陸地……當然，如果（我們星球的另一部分）有人居住的話，住在那裡的人跟我們是不同的，所以我們要把那裡看成是另一個世界。

人類就是這樣開始千方百計地探索其他世界的。

後來對地球的探索是全球性的，有到中國和波利尼西亞去的，也有從中國和波利尼西亞出發的。當然，克里斯托弗·哥倫布發現美洲及隨後幾個世紀的歷程算是達到了高潮，因為到那個時候，地球的地理探索任務已告結束。哥倫布的第一次航行與埃拉托斯尼的計算最直接相關。哥倫布對自己的「印度群島冒險計劃」簡直著了迷，他本打算順著非洲海岸航行，然後向東駛抵日本、中國和印度，他決心闖入陌生的西部海洋——即像埃拉托斯尼所大膽預見的那樣，「通過海路從伊比利亞抵達印度」。

哥倫布曾經是舊地圖的行商，也是古代地理學家——其中包括埃拉托斯尼、斯特拉博和普圖利米——的著作和關於他們的著作的熱心讀者。但是，為了推行「印度群島冒險計劃」，為了使船隻和船員能夠在長途航行中生存下來，地球必須比埃拉托斯尼所說的小，所以。哥倫布在計算的時候耍了個花招。正如薩拉羅卡大學的考察人員準確無誤地指出的那樣，從哥倫布能找到的所有書本上，他採用了最小的地球圓周長度和最大的亞洲東延範圍，甚至還再加以誇大。假如哥倫布在旅途中沒有遇到美洲的話，他的探險肯定徹底失敗。

現在地球已經經過徹底的探索，再也不可能發現什麼新大陸或失落的土地。但是，過去我們用來探索並定居在地球最遙遠的地區的技術，現在可以用以幫助我們飛離地球。去進行宇宙探險，去發現其他星球的秘密。飛離地球我們能夠居高臨下地對它進行觀測，能夠看到埃拉托斯尼測量出來的整個地球的球體及其大陸的輪廓，從而證實古代許多製圖家的卓越才華。埃拉托斯尼和亞歷山大其他地理學家看到這些該會有多麼高興啊！

從某種意義上說，人類大約在公元前300年之後的600年時間裡，在亞歷山大這個城市開始了智力的冒險，這種冒險把我們引導到宇宙的海岸。但是，關於這個大理石般的光榮城市的形狀以及人們的感覺，卻沒有任何記載可查，壓制和懼怕已使人們幾乎把古亞歷山大城遺忘得一乾二淨。它的居民形形色色，簡直不可思議，既有馬其頓和後來的羅馬士兵，埃及的祭司，希臘的貴族，腓尼基的水手，猶太商人，也有來自印度和撒哈拉沙漠南部非洲的訪問者。在亞歷山大興盛的大部分時期內，除了大量的奴隸以外，人們都和睦相處，互相尊重。

這座城市是亞歷山大大帝創建並由他從前的一個侍衛建成的。亞歷山大鼓勵並重視外來文化，提倡虛心求知。根據傳說——這種傳說是否真實無關宏旨——他是在紅海中世界上第一個鐘形潛水器里降生的。他鼓勵他的將士們與波斯和印度的女子通婚。他尊重其他國家崇拜的神。他搜集異國的生物（包括替他的老師亞里士多德搜集的一頭象）。

為了把他的城市建成世界貿易、文化和知識的中心，他不惜工本。這座城市因為有以下這些名勝而光彩奪目：30米寬的林蔭大道、優雅的建築和雕像、亞歷山大陵，還有那座大燈塔——古代世界七大奇蹟之一。

然而，亞歷山大城最大的奇蹟是圖書館及其附屬的博物館（實際上是一個紀念9位文藝女神的公共場所）。在這個傳奇般的圖書館裡，至今殘存最多的是圖書館附屬建築「塞里皮恩」里的那個一度被人遺忘的陰濕的地下室。它的唯一殘物可能就是幾個腐朽的書架，但是，這個地方曾經是我們這個行星上最偉大城市的智囊和榮譽，它是世界歷史上第一個真正的科學研究所。學者在圖書館裡對整個宇宙進行了研究。「宇宙」（cosmos）這個詞來自希臘語，意思是「天地萬物，井然有序」，從某種意義上說，宇宙是「混沌」（chaos）的反義詞。它暗示了天地萬物之間的相互聯繫，表明了人類對錯綜微妙的宇宙機制的敬畏。這是一個學者雲集的地方，他們在這裡研究物理學、文學、醫學、天文學、地理學、哲學、數學、生物學和工程學。

科學和學識發展了，天才也在這裡茁壯成長了。亞歷山大圖書館是我們人類最早系統而認真地搜集世界知識的地方。

除了埃拉托斯尼之外，還有天文學家希帕恰斯，他繪製了星座圖並估算了恆星的亮度；歐幾里得，他以卓越的才能將幾何學進行系統的分類。並對正在費力地解一道數學難題的國王說：「通往幾何學的道路中可沒有為皇家鋪設的康庄大道」；色雷斯的狄俄尼斯，他給詞類作了定義，他對語言學的貢獻，就像歐幾里得對幾何學的貢獻一樣；赫羅菲勒斯，生理學家，他確證智力活動的中心是在腦部而不是在心臟；亞歷山大的赫倫，齒輪火車和蒸汽機的發明者，《自動裝置》——第一本論述機器人的專著——的作者；佩爾加的阿波洛尼厄斯，數學家，他論證了圓錐曲線的各種形式——橢圓、拋物線和雙曲線——（我們現在知道）這些曲線是行星、彗星和恆星的運行軌跡；阿基米德，列昂那多，達·芬奇之前最偉大的力學天才；還有天文學家和地理學家托勒密，他編著了我們今天稱為假科學的星占學；他的地心說統治了1500年。這個事實說明智慧並不能保證不犯大錯誤。

在那些偉大的男子之外，還有一位偉大的女性——海帕希爾，她是數學家和天文學家，是這所圖書館最後一個名人，她的殉難與該館建成七個世紀後的毀滅有密切關係。關於這個故事，我們後面還會談到。

在亞歷山大大帝之後的那些統治埃及的希臘國王們很重視學問，在幾個世紀的時間裡，他們始終扶植科研工作，並在圖書館裡為時代精英保持良好的工作環境。該館有10個研究大樓——分別用於不同學科的研究、許多噴泉和柱廊、幾座植物園、一座動物園，幾間解剖室、一個天文台、還有一個大餐廳，閑暇的時候，人們在廳里討論問題。

這個圖書館的心臟是它的藏書。圖書管理員到處搜羅世界各國的文化和文字，他們派人到國外儘可能購買圖書資料。停泊在亞歷山大的商船受到警察的搜查——搜查的目標不是走私貨，而是圖書。他們借來古書卷，謄抄之後再還給主人。雖然該館的精確藏書數難以估計，但是收藏50萬卷是完全可能的，而且全部都是紙莎草紙的手抄本。這些書都到哪裡去了呢？創造這些書卷的古典文明崩潰了。連圖書館也被蓄意摧毀了。

只有一小部分作品倖存下來，剩下的就是一些可憐的零零星星的碎片。這些可望而不可即的殘片是多麼令人心焦啊！例如，我們知道這個圖書館的書架上有一本薩摩斯天文學家阿里斯塔恰斯的著作，他論證說地球是行星之一，也是繞太陽運轉的，他還論證說恆星離我們極為遙遠。這些結論都是完全正確的，但是我們卻等到將近2000年後才重新發現這些真理。我們對阿里斯塔恰斯這本著作損失的認識要提高10萬倍，才能理解古典文明的偉大成就及其毀滅的悲劇性。

我們今天的科學已經遠遠地超過了古代科學，但是我們對歷史的認識還存在著不可彌補的缺陷。試想一想，多少歷史上的謎只要用亞歷山大圖書館的一張借書證就可以得到解答。我們知道有一套三卷本的世界史已經丟失了，作者是一個名叫彼羅薩斯的巴比倫祭司。該書第一卷論述了從「創世」到「大洪水」時期的歷史，他認為這個時期是43．2萬年，也就是說比《舊約全書》的年代紀還要長100倍。我很想知道書里到底寫了些什麼。

古人懂得宇宙的歷史已經很長了，他們試圖了解宇宙遙遠的過去。我們現在知道宇宙遠比我們所想像的要古老得多，我們已經考察了宇宙空間，知道我們住在一個模糊星系的最遙遠的角落裡，住在一粒環繞著一顆平凡的恆星的塵埃上。如果我們是無限的空間里的一小點的話，我們在無限的時間裡也佔據了一瞬間。我們現在知道我們的宇宙——或者至少它的最近的化身——大約有150億年或200億年的歷史了。這就是所謂的「大爆炸」以來的時間。在鴻矇混沌的時期，宇宙中並不存在星系、恆星或行星，也沒有生命或文明。當時的宇宙只不過是一個充滿整個太空的均勻的輻射火球。從大爆炸時的混沌過渡到我們現在開始認識的宇宙，是我們有幸瞥見的物質和能量的最可怕的轉化。在我們發現其他更聰明的智能生物之前，我們現在的人類就是最引人注目的轉化結果——大爆炸的遠代子孫。我們的使命是了解並進一步轉化誕生我們的宇宙。

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