Την Τρίτη 20 Μαρτίου 2018, την ημέρα της εαρινής ισημερίας,  το Σ.Δ.Ε. Καλλιθέας  με δυο ομάδες μαθητών του Α΄και Β΄ κύκλου και με την καθοδήγηση των εκπαιδευτικών Κώστα Τζιρώνη και Νατάσσας Μοσχοβάκου, συμμετείχαν στη δράση με τίτλο: «Το Πείραμα του Ερατοσθένη για τον υπολογισμό της ακτίνας της Γης», που διοργανώθηκε από το Εθνικό Κέντρο Φυσικών Ερευνών, σε συνεργασία με το Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών και με την υποστήριξη του Υπουργείου Παιδείας. Οι παρατηρήσεις και οι μετρήσεις της κάθε ομάδας πραγματοποιήθηκαν στην αυλή του Κέντρο Πολιτισμού Ίδρυμα Σταύρος Νιάρχος (Κ.Π.Ι.Σ.Ν.) σύμφωνα με τις οδηγίες που είχαν  αναρτηθεί στην ιστοσελίδα του Αστεροσκοπείου Αθηνών.

Η δράση έδωσε την ευκαιρία σε μαθητές από σχολεία όλης της Ελλάδας να υπολογίσουν την περιφέρεια της Γης επαναλαμβάνοντας το διάσημο πείραμα του αρχαίου Έλληνα μαθηματικού, αστρονόμου και φιλοσόφου Ερατοσθένη. Το πείραμα του Ερατοσθένη είναι  ένα από τα πιο όμορφα επιστημονικά πειράματα στην ιστορία της φυσικής. Την ημέρα της εαρινής ισημερίας ο ήλιος βρίσκεται ακριβώς πάνω από τον Ισημερινό της Γης. Έτσι είναι ευκαιρία να πραγματοποιηθεί το πείραμα, δηλαδή να υπολογίσουμε την ακτίνα της Γης.

Είχαμε μεγάλη αγωνία για το αποτέλεσμα. Τα αποτελέσματα που έβγαλε η ομάδα του σχολείου μας ήταν ικανοποιητικά, αφού με απόκλιση σε ποσοστό 0,32% το πείραμα κρίθηκε επιτυχές και χαρήκαμε πάρα πολύ.

Η δράση έφερε μεγάλη χαρά, ενθουσιασμό και ανέδειξε το πνεύμα της συνεργασίας των μαθητών. Το Σχολείο Δεύτερης Ευκαιρίας Καλλιθέας ήταν το μοναδικό Σ.Δ.Ε. πανελλαδικώς που συμμετείχε.  

       (κάνετε κλικ στην εικόνα για να ανοίξει σε μεγαλύτερο μέγεθος)

Το ιστορικό πείραμα

Ο Ερατοσθένης (3ος π.Χ. αιώνας) ήταν Διευθυντής της μεγάλης Βιβλιοθήκης της Αλεξάνδρειας, όπου σε έναν πάπυρο διάβασε ότι το μεσημέρι της 21ης Ιουνίου (θερινό ηλιοστάσιο) στα νότια όρια της πόλης Συήνη (Ασσουάν) οι κατακόρυφοι στύλοι δεν ρίχνουν καθόλου σκιά και ο Ήλιος καθρεφτίζεται ακριβώς στον πυθμένα ενός πηγαδιού, δηλαδή βρίσκεται στο ζενίθ του τόπου. Ως επιστήμονας, λοιπόν, ο Ερατοσθένης διερωτήθηκε εάν συμβαίνει το ίδιο ταυτόχρονα και σε μια άλλη πόλη, π.χ. στην Αλεξάνδρεια. Όμως στην Αλεξάνδρεια κατά την ίδια μέρα και ώρα οι κατακόρυφοι στύλοι έριχναν σκιά.

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 αλλά σφαιρική. Αυτό το συμπέρασμα είναι προφανώς θεμελιώδους σημασίας και επιπλέον επέτρεψε στον Ερατοσθένη να προσδιορίσει την ακτίνα και το μήκος της περιφέρειάς της Γης. Πραγματικά από το μήκος της σκιάς υπολογίζεται αμέσως η διαφορά των γεωγραφικών πλατών των δύο πόλεων, ίση περίπου με 7 μοίρες. Επειδή η απόσταση των δύο πόλεων ήταν γνωστή από αφηγήσεις βηματιστών και ίση περίπου με 800 km (φημολογείται ότι ο Ερατοσθένης μίσθωσε βηματιστές για τη μέτρησή της), η περιφέρεια της Γης υπολογίστηκε ίση με 40.000 km. Αυτή είναι η σωστή απάντηση και ο Ερατοσθένης την έδωσε χρησιμοποιώντας ως μόνα εργαλεία ράβδους, μάτια, πόδια, μυαλό με απλότητα σκέψης και επινοητικότητα. Το λάθος στον υπολογισμό ήταν μόνο 2%, ένα πραγματικά αξιοσημείωτο επίτευγμα για πριν από 2,5 περίπου χιλιετίες. Άρα, ο Ερατοσθένης ήταν ο πρώτος άνθρωπος που μέτρησε τις διαστάσεις του πλανήτη Γη, γι” αυτό και θεωρείται δημιουργός της μαθηματικής γεωγραφίας

Βιωματική Εμπειρία

Την Τρίτη το μεσημέρι 20/03/2018 η ώρα μεσουράνησης του Ήλιου στην Αθήνα είναι στις 12:33. Θα μετρήσουμε τη σκιά ενός  τεχνητού πασάλου και θα βρούμε τη γωνία της σε μοίρες, αφού πρώτα όμως έχουμε πάρει τη μέτρηση των συντεταγμένων του σημείου και τον υπολογισμό της απόστασης ισημερινού – Κ.Π.Ι.Σ.Ν.

 Οι δυο ομάδες  αρχίσαμε  τις μετρήσεις  από τις 12:30 μέχρι 12:35, σημειώσαμε το ίχνος της σκιάς του πασσάλου και στη συνέχεια μετρήσαμε το μήκος της. Με βάση τις οδηγίες του πειράματος που μας δόθηκαν, κάναμε τις καθορισμένες μαθηματικές πράξεις και στη συνέχεια τους απαραίτητους υπολογισμούς. Το αποτέλεσμα που βγάλαμε τελικά είναι πολύ κοντά στην πραγματική τιμή της περιφέρειας της Γης στον Ισημερινό με ελάχιστη απόκλιση. Οι μετρήσεις όμως κατά συνέπεια και οι γωνίες, στις οποίες καταλήξαμε οι δυο ομάδες, ήταν διαφορετικές. Το αποδεχτήκαμε όμως ως ένα γεγονός που συμβαίνει σε μια πειραματική διαδικασία.

Η απλότητα του πειράματος το καθιστά ένα από τα πιο εντυπωσιακά, ιδιαίτερα ενδιαφέρον και εύκολο στην εφαρμογή του για ένα σχολικό περιβάλλον. Το χαρτί, το μολύβι, ο τύπος και ο πίνακας δεν αρκούν. Ο συνδυασμός των πρωτόγονων εργαλείων που χρησιμοποιήσαμε και η  βιωματική προσέγγιση είναι αυτή που δίνει στους μαθητές κάθε ηλικίας το ερέθισμα να ασχοληθούν με το πείραμα. Αυτό που  μας κάνει ακόμη πιο τρομερή εντύπωση είναι το γεγονός ότι με μια απλή μέτρηση μπορούμε να καταλήξουμε σε ένα τόσο σημαντικό συμπέρασμα.

Ήταν μια ωραία και μοναδική εμπειρία για όλους μας. Στο τέλος της σχολικής χρονιάς θα παρουσιάσουμε το πείραμα και τα αποτελέσματά του σε όλο το σχολείο. Είναι πολύ ωραίο να μοιράζεται κανείς την εμπειρία του με άλλους.

 (κάνετε κλικ στην εικόνα για να ανοίξει σε μεγαλύτερο μέγεθος)

Ζαν, Ερβίν, Σταμάτης, εκπαιδευόμενοι του Α’ κύκλου