Misura del meridiano terrestre
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In antichità, le prime stime della lunghezza del meridiano terrestre si basavano sul semplice assunto geometrico che la Terra fosse una sfera perfetta. Conoscendo quindi, con un qualche procedimento, sia la misura di un arco di meridiano terrestre sia il corrispondente angolo al centro, era possibile calcolare la lunghezza del meridiano stesso attraverso una semplice proporzione.
Dalle informazioni giunte fino a noi dall'epoca classica, su questo semplice modello si dovevano essere basate le prime stime di studiosi, quali ad esempio Eudosso di Cnido e Dicearco da Messina.
La prima misurazione della circonferenza terrestre o meglio, del meridiano terrestre, di cui si hanno notizie più certe, la dobbiamo al filosofo e geografo Eratostene di Cirene (III secolo AC).
Eratostene assunse che Siene (l'odierna Assuan) ed Alessandria d'Egitto fossero sullo stesso meridiano. Sapendo che a Siene, durante il solstizio d'estate, i raggi del Sole penetravano fino al fondo dei pozzi e che quindi il Sole in quel momento era allo zenit, egli misurò nello stesso giorno ed istante ad Alessandria d'Egitto l'angolo che i raggi solari formavano con uno gnomone.
Per semplice costruzione geometrica si evince che quell'angolo corrisponde alla differenza di latitudine tra le due città. Eratostene moltiplicò quindi la misura angolare ottenuta, 1/50 dell'angolo giro, per la distanza tra Siene ad Alessandria (5.000 stadi) ottenendo 250.000 stadi come misura della circonferenza terrestre. Oggi tale valore viene fatto corrispondere a circa 36.690.000 metri, un valore assai vicino al meridiano medio.
L'accuratezza del risultato è probabilmente legata più al caso che al metodo utilizzato da Eratostene, in quanto diversi errori si sommerebbero: quello legato alla difficoltà nella misurazione dell'angolo, al fatto che Siene ed Alessandria non appartengono allo stesso meridiano, alla correzione della circonferenza fatta dallo stesso Eratostene in 252.000 stadi, all'ipotesi che uno stadio corrisponda a 157,5 metri circa. Quest'ultima ipotesi in particolare è stata ottenuta grazie al rapporto tra stadio egizio e cubito reale (del quale è meglio conosciuta dagli storici la corrispondenza in metri) proposto da Plinio. Tuttavia, il fatto stesso che si sia tentata una tale misura, implica la ferma consapevolezza dei greci del fatto che la Terra fosse rotonda, 1800 anni prima del viaggio di Cristoforo Colombo.
Eratostene misurò con una scafe (strumento a forma di semisfera cava graduata, con infisso al centro uno stilo o asticciola) l'angolo che i raggi del Sole formavano con la verticale, in quello stesso istante, ad Alessandria: esso risultò pari a 1/50 circa della misura angolare di una intera circonferenza. Poiché il Sole si trova ad enorme distanza da noi e quindi i raggi che da esso giungono alla Terra si possono considerare paralleli tra loro, questo angolo doveva essere uguale a quello che la verticale di Siene faceva, al centro della Terra, con quella di Alessandria; pertanto, moltiplicando per 50 il valore lineare dell'arco corrispondente (cioè i 5000 stadi di distanza fra le due città), Eratostene otteneva per la circonferenza terrestre meridiana la lunghezza di 250.000 stadi egiziani, che dovrebbero corrispondere a 39.357 km: valore sorprendentemente vicino (inferiore di soli 634 km circa) a quello che oggi accettiamo come vero che è stato determinato molto più tardi con metodi e strumenti molto più precisi.
In epoca moderna, la misurazione del meridiano terrestre è un problema della Geodesia e può essere risolto con diverse tecniche, che utilizzano principalmente misurazioni satellitari.
