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Secondo quello che ci riporta la storia, il primo a misurare le dimensioni del nostro pianeta fu Eratostene di Cirene, più di duemila anni fa. L’esperimento, descritto nel suo trattato “Sulla misurazione della Terra”, è rimasto famoso perché, partendo da alcune semplici ipotesi e utilizzando strumenti molto elementari, permise di ottenere una lunghezza della circonferenza terrestre molto vicina al valore reale (vedi anche notizia del 25/09/02).

Nel III secolo a.C. Eratostene vive e lavora ad Alessandria d’Egitto, come direttore della celebre biblioteca fondata dal re Tolomeo I. Fra le varie discipline a cui si dedica c’è anche la cartografia, in cui si cimenta con l’ambizioso progetto di realizzare una carta geografica di tutto il mondo allora conosciuto. All’intento di rappresentare i territori nelle giuste proporzioni è legato probabilmente l’esperimento di misura del meridiano terrestre.

Al tempo di Eratostene era noto che a Siene – l’odierna Assuan nel sud dell’Egitto – a mezzogiorno del solstizio d’estate il Sole si trova circa allo zenit (Assuan si trova infatti quasi sul Tropico del Cancro), come provava il fatto che il Sole potesse essere visto anche sul fondo di un pozzo profondo. Sapendo ciò, Eratostene ha l’idea di piantare ad Alessandria un bastone, di cui conosce l’altezza, perpendicolarmente al terreno e misurare la lunghezza dell’ombra che esso proietta a terra. Con questo dato e tramite semplici considerazioni trigonometriche, calcola l’angolo che i raggi del Sole formano con la superficie terrestre. La difficoltà di stabilire l’ora ad Alessandria quando a Siene è mezzogiorno, viene superata da Eratostene considerando le due città l’una esattamente a Sud dell’altra.

Ipotizzando che la Terra sia sferica e che i raggi del Sole arrivino a noi tutti paralleli fra di loro, Eratostene deduce che l’angolo da lui misurato è uguale all’angolo al centro della Terra che corrisponde all’arco di circonferenza fra Alessandria e Siene. A questi dati empirici aggiunge la conoscenza della distanza fra le due città, nota al suo tempo grazie alla frequenza degli scambi fra le due città. Con queste informazioni risolve la proporzione che gli permette di determinare la lunghezza della circonferenza terrestre che passa per i Poli, che è proprio quello che noi oggi definiamo come la lunghezza di un meridiano. Il risultato della misura che viene riportato, ottenuto con un metodo molto vicino al moderno metodo scientifico, è sorprendentemente preciso, considerando i mezzi con cui è stato calcolato.