Dispersés dans le monde, des étudiants en astronomie mesurent sa circonférence

Par Nathan Pauls '21

À une époque où les étudiants du Goshen College sont dispersés à travers le monde, la classe d'astronomie du semestre de mai a eu l'occasion unique de mesurer la circonférence de celui-ci.

Le 12 mai, la classe a recréé les mesures d'Ératosthène, qui a réalisé la première mesure précise de la circonférence de la Terre en 240 avant J.-C.

L'idée est venue de John Ross Buschert, professeur de physique.

« Je connais depuis longtemps la mesure d'Ératosthène », a déclaré Buschert. « J'ai souvent pensé que ce serait une expérience intéressante à tenter avec la classe. »

Buschert a animé le cours par visioconférence Zoom. Paul Keim, professeur de Bible et de religion, a présenté le contexte historique de l'expérience.

Né en 276 av. J.-C., Ératosthène était un géographe, poète et astronome grec. Vers la fin de sa vie, il fut directeur de la bibliothèque d'Alexandrie, en Égypte.

« Vers l’an 240 avant J.-C., Ératosthène a déterminé la circonférence de la Terre en mesurant l’angle du soleil à différents endroits », a déclaré Buschert.

Ératosthène savait que dans la ville de Syène, en Égypte, les rayons du soleil tombent verticalement, ne projetant aucune ombre. Il mesura donc l'angle de l'ombre à Alexandrie et, en utilisant la distance de 500 kilomètres entre les deux villes, il calcula la circonférence de la Terre.

« Il en a déduit que l'angle du soleil par rapport à la verticale était d'environ 1/50 de cercle », explique Buschert. « En géométrie simple, la Terre entière doit être à 50 fois la distance entre les villes. »

Le soleil ne passe jamais directement au zénith à Goshen, donc Buschert n'a jamais pu réaliser cette activité pendant que ses cours étaient sur le campus. Mais la pandémie ayant obligé tous les étudiants à quitter le campus, c'était le moment idéal.

« Dans mon cours d'astronomie, j'ai une élève, Lisa Rosado Rivera, qui est à San Juan, à Porto Rico », explique Buschert. « Il se trouve que les 12 et 13 mai, le soleil passe directement au-dessus de cette ville. »

Alors, lorsque le soleil a atteint son zénith à Porto Rico à 12h20, tout le monde a pris ses mesures.

Au fur et à mesure que les résultats arrivaient, les étudiants rapportaient de nombreuses mesures différentes, mais la plupart se situaient dans une marge d'erreur de 1 pour cent par rapport à la circonférence de la Terre, qui est de 40,075 XNUMX kilomètres.

Buschert était ravi.

« C'est formidable », a déclaré Buschert. « C'est une réussite qui dépasse mes espérances les plus folles ! »

Des techniques allant d'un tuyau en cuivre dans un parking à un tournevis sur une ficelle ont aidé les élèves à prendre leurs mesures. Un élève a sorti la source lumineuse de sa maison pour mesurer la luminosité du soleil.

« J'étais différent », a déclaré Eric Miller, en deuxième année. « J'apportais ma grande lampe dehors. »

Bien que les techniques diffèrent d’un étudiant à l’autre, tous ont acquis une nouvelle expérience d’apprentissage grâce aux cours en ligne.

En cette période inhabituelle, l'apprentissage peut représenter un défi pour les professeurs comme pour les étudiants. Mais avec un peu de créativité et beaucoup de soleil, de nouvelles façons de poursuivre ses études peuvent être trouvées.