Il concetto di sfericità della Terra risale all'antica filosofia greca intorno alla fine del VI secolo a.C.,R. Mondolfo, La prima affermazione della sfericità della Terra in Momenti del pensiero greco e cristiano, Napoli 1964, pp.101-117. ma rimase comunque una questione di speculazione filosofica fino al III secolo a.C., quando l'astronomia ellenistica stabilì la forma sferica della Terra come un dato fisico. Il paradigma ellenistico fu gradualmente adottato in tutto il Vecchio Mondo durante la tarda antichità e il Medioevo.Continuazione nel pensiero romano e medievale: Reinhard Krüger: "Materialien und Dokumente zur mittelalterlichen Erdkugeltheorie von der Spätantike bis zur Kolumbusfahrt (1492)"Adozione diretta del concetto greco da parte dell'Islam: Ragep, F. Jamil: "Astronomy", in: Krämer, Gudrun (ed.) et al.: Encyclopaedia of Islam, THREE, Brill 2010, without page numbersAdozione diretta da parte dell'India: David Pingree: "History of Mathematical Astronomy in India", Dictionary of Scientific Biography, Vol. 15 (1978), pp. 533−633 (554f.); Glick, Thomas F., Livesey, Steven John, Wallis, Faith (eds.): "Medieval Science, Technology, and Medicine: An Encyclopedia", Routledge, New York 2005, ISBN 0-415-96930-1, p. 463Adozione da parte della Cina tramite la scienza europea: Jean-Claude Martzloff, “Space and Time in Chinese Texts of Astronomy and of Mathematical Astronomy in the Seventeenth and Eighteenth Centuries”, Chinese Science 11 (1993-94): 66–92 (69) and Christopher Cullen, "A Chinese Eratosthenes of the Flat Earth: A Study of a Fragment of Cosmology in Huai Nan tzu 淮 南 子", Bulletin of the School of Oriental and African Studies, Vol. 39, No. 1 (1976), pp. 106–127 (107) Una dimostrazione pratica della sfericità della Terra venne conseguita dalla spedizione di circumnavigazione di Ferdinando Magellano e Juan Sebastián Elcano (1519-1521).Pigafetta, Antonio (1906). Magellan's Voyage around the World. Arthur A. Clark. Primer viaje en torno del globo : Pigafetta, Antonio, ca. 1480/91-ca. 1534 : Internet Archive
Il concetto di una Terra sferica prese il posto di precedenti credenze in una Terra piatta. Nella prima mitologia mesopotamica, il mondo veniva raffigurato come un disco piatto galleggiante nel mare e circondato da un cielo sferico, costituendo ciò la premessa alle antiche mappe del mondo come quelle di Anassimandro ed Ecateo di Mileto. Esistono ulteriori fonti per le quali la Terra sarebbe una ziqqurat a sette strati, una montagna cosmica, accennata nell'Avestā e in antichi scritti persiani (vedi i sette climi), o una ruota, una ciotola o un piano a quattro angoli, accennato nel Rigveda.Menon, CPS. Early Astronomy and Cosmology. Whitegishm MT, USA: Kessinger Publishing. p. 68. Early Astronomy and Cosmology - C. P. S. Menon - Google Books
La consapevolezza che la figura della Terra sia più precisamente descritta come un ellissoide risale al XVIII secolo (Maupertuis). All'inizio del XIX secolo, l'appiattimento dell'ellissoide Terra venne determinato nell'ordine di 1/300 (Delambre, Everest). Il valore moderno è vicino a 1/298,25, come calcolato negli anni sessanta dal Sistema Geodetico della Terra (World Geodetic System) del Dipartimento della difesa USA.Recenti misurazioni da satelliti suggeriscono che la Terra è in realtà leggermente a forma di pera. Hugh Thurston, Early Astronomy, (New York: Springer-Verlag), p. 119. ISBN 0-387-94107-X.
Storia
Antichità Grecia classica Anche se la prima prova di una Terra sferica deriva da antiche fonti greche, non vi è alcun resoconto di come la sfericità della Terra sia stata scoperta.James Evans, (1998), The History and Practice of Ancient Astronomy, page 47, Oxford University Press Una plausibile spiegazione è che era "l'esperienza di viaggiatori che suggerì una tale spiegazione per le variazioni osservate nell'altitudine e nell'area delle stelle circumpolari, una variazione che era abbastanza netta negli insediamenti greci" attorno al Mar Mediterraneo orientale, in particolare quelli tra il delta del Nilo e la Crimea.
Parmenide fu il primo autore di cui si può affermare con certezza che scrisse della sfericità della Terra.
Secondo Diogene Laerzio, "Pitagora fu il primo greco a chiamare la terra rotonda, anche se Teofrasto attribuisce ciò a ParmenideOpinioni dei fisici (Φυσικῶν δόξαι), in Hermann Diels, Doxographi graeci, Berlin, G. Reimer 1879, Fr. 6a: Parmenide "fu il primo a dichiarare che la terra è sferica e situata al centro.". e Zenone ad Esiodo".Diogene Laerzio, Vite dei filosofi, VIII, 48 Pitagora I primi filosofi greci avevano accennato ad una Terra sferica, sebbene con qualche ambiguità. Pitagora (VI secolo a.C.) fu tra coloro dai quali, si dice, ebbe origine l'idea, ma ciò potrebbe derivare dalla pratica greca di attribuire ogni scoperta all'uno o all'altro dei loro antichi uomini saggi. Qualche idea sulla sfericità della Terra sembra essere stata a conoscenza sia di Parmenide che di Empedocle nel V secolo a.C.,Charles H. Kahn, Pythagoras and the Pythagoreans: a brief history, Hackett, 2001, p. 53. e pur se l'idea non possa essere attribuita con sicurezza a Pitagora, potrebbe tuttavia essere stata formulata dalla scuola pitagorica nel V secolo a.C., ad esempio da Archita.Erich Frank, Plato und die sogenannten Pythagoreer, Halle 1923, pp.184-200. Dopo il V secolo a.C., nessuno scrittore greco di fama pensò che il mondo fosse altro che rotondo. Erodoto Nelle Storie, scritto negli anni 431-425 a.C., Erodoto respinge un resoconto del sole che splende a nord. Ciò si verifica quando si parla della circumnavigazione dell'Africa effettuata dai Fenici sotto Necao II, vissuto prima del 595 a.C. (Le Storie, 4.42) Il suo commento sprezzante testimonia una diffusa ignoranza circa la declinazione invertita dell'eclittica nell'emisfero sud. Platone Platone (427-347 a.C.) viaggiò nell'Italia meridionale per studiare la matematica pitagorica. Quando tornò ad Atene e fondò la sua scuola, anche Platone insegnava ai suoi studenti che la Terra era una sfera, pur dichiarandosi incapace di fornirne una dimostrazione razionale. La sua persuasione era giustificata nel Fedone con l'obiettivo di creare uno schema cosmologico geocentrico isotropo, che rendesse superflua la ricerca di un mezzo che sostenesse la Terra (l'aria per Anassimene; l'acqua per Talete).Fedone, 97c-98a. Se l'uomo potesse volare alto sopra le nuvole, la Terra assomiglierebbe a ”una di quelle palle con rivestimento in pelle in dodici pezzi decorata con vari colori, come quelli usati dai pittori sulla terra“.Platone, Fedone, 110b. Nel Timeo, il suo unico lavoro che rimase disponibile in latino per tutto il Medioevo, si legge che il Creatore "ha fatto il mondo in forma di globo, tondo come fatto da un tornio, con i suoi estremi in ogni direzione equidistanti dal centro, la più perfetta e la più simile a se stesso di tutte le figure",Platone, Timaeus, 33b. benché la parola "mondo" si riferisca di norma all'universo. Aristotele
Aristotele (384 a.C. - 322 a.C.) fu allievo modello di Platone e ”la mente della scuola”. Aristotele osservava che ”ci sono stelle viste in Egitto e [...] a Cipro che non si vedono nelle regioni settentrionali”. Dal momento che ciò può accadere solo su una superficie curva, anche lui credeva che la Terra fosse una sfera ”non molto grande, perché altrimenti l'effetto di un così piccolo cambiamento di luogo non sarebbe stato così evidente.” (De caelo, 298a2-10)
Aristotele fornì argomenti fisici e osservazioni a sostegno dell'idea di una Terra sferica: Ogni porzione della Terra tende verso il centro fino a formare una sfera per compressione e convergenza. (De caelo, 297a9-21) Viaggiatori che vanno a sud vedono le costellazioni meridionali salire più in alto sopra l'orizzonte L'ombra della Terra sulla Luna durante una eclissi lunare è rotonda. (De caelo, 297b31-298a10)
I concetti di simmetria, di equilibrio e di ripetizione ciclica permeavano i lavori di Aristotele. Nel suo Meteorologia egli divide il mondo in cinque zone climatiche: due zone temperate separate da una zona torrida vicino all'equatore, e due regioni fredde e inospitali, ”una vicina al nostro polo superiore o settentrionale e l'altra vicina al... polo sud” entrambe impenetrabili e cinte di ghiaccio (Meteorologica, 362a31-35). Sebbene nessun essere umano possa sopravvivere nelle zone glaciali, le regioni meridionali temperate potrebbero essere abitate.
Epoca ellenistica Archimede
Nel Libro primo del suo trattato Sui corpi galleggianti Archimede dimostra la sfericità degli oceani, implicando la sfericità dell'intero pianeta. Eratostene Eratostene (circa 276 a.C. - circa 194 a.C.) stimò la misura della circonferenza della Terra in 252.000 stadi. Sapendo che uno stadio egizio corrisponde a una lunghezza tra i 155 e i 160 metri, ciò corrisponde a una misura corretta con un errore tra il -2.4% e il +0.8%. La misurazione era descritta in un'opera Sulla misura della Terra ma l'opera è andata perduta. Tale misurazione è arrivata fino a noi solo in un riassunto divulgativo incluso in un'opera di CleomedeCleomede, Coelestia, i.7.49-52.. L'ipotesi di partenza fu che al solstizio estivo a Siene (la città che oggi è chiamata Assuan) il Sole era allo zenit (ossia che Siene sia esattamente sul Tropico del Cancro), mentre ad Alessandria gettava ancora un'ombra e che la distanza tra le due città era di 5.000 stadiIl calcolo della distanza venne effettuato da funzionari statali detti Bematisti, messi a disposizione da Tolomeo II ad Eratostene, il quale era Direttore del Museo di Alessandria, ossia del più grande centro di ricerca scientifica del III secolo a.C.. In questo modo l'angolo di incidenza dei raggi solari rispetto alla verticale misurato ad Alessandria corrisponde all'angolo con il vertice al centro della Terra. Il valore che Eratostene ottenne per tale angolo fu di 1/50 dell'angolo giro, di conseguenza con una semplice proporzione la misura della circonferenza doveva corrispondere a 250.000 stadi. In realtà tale cifra così tonda si può attribuire al fatto che Cleomede stesso introduca l'argomento affermando di semplificare i calcoli perché il lettore potesse seguirli (come molto spesso leggiamo in opere di divulgazione al giorno d'oggi) infatti pur dando 252.000 come valore ottenuto da Eratostene, dal procedimento descritto da Cleomede otterremmo 50 x 5000 = 250.000. È molto probabile che l'intera misurazione, come ricostruito da Lucio Russo, sia stata effettuata dai mensores regii, misuratori regi incaricati di effettuare misure capillari del territorio egiziano per fini fiscali, con Eratostene a capo del progetto. Seleuco di Seleucia Seleuco di Seleucia (floruit 150 a.C.), vissuto nella regione mesopotamica della Seleucia, dichiarò che la Terra è sferica e che, influenzato dalla teoria eliocentrica di Aristarco di Samo, orbita realmente attorno al Sole. Posidonio Nello stabilire la circonferenza terrestre, Posidonio (circa 135 a.C. - 50 a.C.) si affidò al metodo di Eratostene, osservando la stella Canopo invece del Sole. Nel Geographia di Tolomeo, il suo risultato viene preferito a quello di Eratostene. Posidonio, inoltre, espresse la distanza del Sole in raggi terrestri.
Impero romano
Dalle sue origini greche, l'idea di una terra sferica, come gran parte del pensiero astronomico greco, lentamente si diffuse in tutto il mondo e, in definitiva, divenne il punto di vista adottato in tutte le maggiori tradizioni astronomiche:
In Occidente, l'idea era venuta in modo naturale ai Romani attraverso il lungo processo di fecondazione incrociata con la civiltà ellenistica. Molti autori Romani come Cicerone e Plinio fanno riferimento nelle loro opere alla rotondità della Terra come ad una cosa naturale.Reinhard Krüger: "Materialien und Dokumente zur mittelalterlichen Erdkugeltheorie von der Spätantike bis zur Kolumbusfahrt (1492)" Strabone