Το 3ο Γυμνάσιο Κομοτηνής σε συνεργασία με τον Σύλλογο Ερασιτεχνικής Αστρονομίας Θράκης (που για 5η χρονιά παρέχει μέρος του εξοπλισμού και εμπειρία πια εννέα χρόνων), μετείχε σε ένα πανελλήνιο και ένα παγκόσμιο πρόγραμμα μέτρησης της Γήινης Μεσημβρινής περιμέτρου (ή της Γήϊνης ακτίνας), με τη μέθοδο του Ερατοσθένη.

Στη δραστηριότητα συμμετείχαν ενενήντα μαθητές από τα τμήματα Α3, Α4, Β1 και Β4, δημιουργώντας έντεκα ομάδες. Η επεξεργασία των μετρήσεων και τα πειράματα συνεχίζονται με τα άλλα τμήματα όταν υπάρχει διαθέσιμος χρόνος και καλές καιρικές συνθήκες.

Λίγα λόγια για τον Ερατοσθένη και το «πείραμά του».

Ο Ερατοσθένης (Κυρήνη 276 π.Χ. – Αλεξάνδρεια 194 π.Χ.) έζησε κυρίως στην Αλεξάνδρεια της Αιγύπτου όπου εργάσθηκε ως βιβλιοθηκάριος στην γνωστή βιβλιοθήκη. Για σαράντα χρόνια ορίστηκε ως υπεύθυνος και δίδαξε εκεί. Εκτός των άλλων δραστηριοτήτων και συγγραφών του, ασχολήθηκε με την αστρονομία και με ένα από τα πιο σημαντικά πειράματα που πραγματοποιήθηκε στην ιστορία της ανθρωπότητας: Τη μέτρηση της περιφέρειας της Γης. Ο Ερατοσθένης πληροφορήθηκε ότι στη Συήνη (σημερινό Ασουάν) ο ήλιος κατά το μεσημέρι του θερινού ηλιοστασίου ρίχνει τις ακτίνες του κάθετα στον ορίζοντα και φωτίζει τον πυθμένα ενός πηγαδιού. Την ίδια στιγμή στην Αλεξάνδρεια οι ακτίνες του ηλίου σχηματίζουν μια γωνία 7,2 μοιρών με την κατακόρυφο του τόπου. Στη συνέχεια μέτρησε την απόσταση Αλεξάνδρειας – Συήνης και υπολόγισε με αξιοζήλευτη ακρίβεια την περιφέρεια της Γης. Tην υπολόγισε σε 39.690 χιλιόμετρα.

Σήμερα «γνωρίζουμε», αν και δεν μπορούμε να μετρήσουμε με απόλυτη σιγουριά, ότι η Γήινη μεσημβρινή περίμετρος είναι 40.007,86 km.

Ως νέοι «Ερατοσθένηδες» τα παιδιά κλήθηκαν να προσπαθήσουν με χρήση υπολογιστών, ηλεκτρονικού ταχυδρομείου, google earth, να μετρήσουν τη Μεσημβρινή περίμετρο της Γης ή τη Γήινη ακτίνα (αντίστοιχα στα δύο πειράματα).

Α. «Το πείραμα του Ερατοσθένη» για το έτος 2017

Το πανελλήνιο πρόγραμμα οργανώθηκε από τα Εργαστηριακά Κέντρα Φυσικών Επιστημών (ΕΚΦΕ) Σερρών, Κατερίνης, Σπάρτης, 1ο Ηρακλείου και Μυτιλήνης, με την υποστήριξη της Πανελλήνιας Ένωσης Υπεύθυνων ΕΚΦΕ (ΠΑΝΕΚΦΕ). Στο πρόγραμμα συμμετείχαν πάνω από 450 μαθητές σε όλη την Ελλάδα – http://ekfe.ser.sch.gr.

Β. Eratosthenes Experiment 2017

Με την υποστήριξη του Inspiring Science Education / Open Discovery Space και της Ευρωπαϊκής Επιτροπής στα πλαίσια της δράσης FP7, με τη συμμετοχή περίπου τριακοσίων σχολείων από όλο τον κόσμο για φέτος – http://eratosthenes.ea.gr/en.

Για το πείραμα Α: οι μαθητές οργανώθηκαν σε ομάδες των 5-9 μαθητών οι οποίοι ανέλαβαν ο καθένας από μια συγκεκριμένη εργασία: Αρχηγός/εμψυχωτής, χειριστής κατακόρυφου πήχη, χειριστής μέτρου για τη μέτρηση της σκιάς, καταγραφέας μετρήσεων.

Χρησιμοποίησαν, για να το διασκεδάσουν λίγο παραπάνω, ακόμη και το ύψος ενός μαθητή εκτός από τον παραδοσιακό πήχη ύψους 100 cm.

Δημιούργησαν ορθογώνια τρίγωνα χρησιμοποιώντας το γνωστό «οικοδομικό αλφάδι».

Οι μετρήσεις ξεκινούσαν περίπου στις 12h 16min, ολοκληρώνονταν περίπου στις 12h 30min, ενώ η μεσουράνηση του ήλιου συνέβαινε περίπου στις 12h 25min.

Οι μαθητές εργάστηκαν με μεγάλη συνέπεια και μεθοδικότητα, και κατάφεραν να φέρουν σε πέρας την όλη προσπάθεια αρκετά οργανωμένα και με υπευθυνότητα, κάποιες φορές με άγχος, αλλά και χαρά όταν ολοκλήρωναν την προσπάθειά τους και έβλεπαν ότι δεν είχαν κάνει σοβαρά λάθη. Οι περισσότερες ομάδες ζητούσαν να πραγματοποιήσουν το πείραμα και τις επόμενες μέρες, με τη σιγουριά ότι θα τα κατάφερναν καλύτερα, βελτιώνοντας τον τρόπο που έδρασαν.

Τα αποτελέσματα των μετρήσεων ήταν μέσα στις προβλέψεις των σφαλμάτων (αν και έχουν επιτευχθεί μετρήσεις με πολύ μικρότερο σφάλμα σε δοκιμαστικές προσπάθειες που έχουν γίνει έως σήμερα από το ίδιο ή και άλλα τμήματα).

Για το Α πρόγραμμα αναζητήθηκαν συνεργασίες με δώδεκα σχολεία. Από αυτά ανταποκρίθηκαν έγκαιρα τα έξι. Χρησιμοποιώντας τη μέση τιμή της σκιάς από τις τέσσερις ομάδες του Β4 που εργάστηκαν και ένα εικονικό σχολείο στον Ισημερινό, προσδιορίστηκε η μεσημβρινή περίμετρος της Γης ίση με την τιμή 40.194,54  km (σφάλμα 0,47% από την πραγματική τιμή). Από τις συνεργασίες που έγιναν, δημιουργήθηκε ο παρακάτω πίνακας.

            Συνεργασίες του 3ου Γυμνασίου Κομοτηνής με ελληνικά σχολεία

για την Γήινη ακτίνα (Πείραμα του Ερατοσθένη 2017 – ΠΑΝΕΚΦΕ)

20 Μαρτίου 2017

Πόλη, Σχολείο Μεσημβρινή απόσταση σχολείων (km) Γήινη ακτίνα (km) Απόκλιση από την πραγματική τιμή
12/θ δημ. σχ. Γουρνών 642,93 7.104.62 9,4%
1o Γυμνάσιο Ηρακλείου Κρήτης 641,91 5.709,63 12,08%
Γυμνάσιο Μεσαριάς, Σαντορίνη 524,41 5.865,45 9,68%
Δ.Σ. Αιγιάλης-Θολαρίων Αμοργός 466,9 5.742,89 11,57%
2o Γενικό Λύκειο Καλύμνου 462,47 8.479,11 20,56%
Γυμνάσιο Βολισσού  με Λ/Τάξεις

«Μιχάλης Παπαμαύρος», Χίος

293,07 6.064,86 6,61%
Μέση τιμή 6 μετρήσεων 6.494,42  km 1,94%

Οι μετρήσεις «κατατέθηκαν» στο Α πρόγραμμα που οργανώθηκε από τα Εργαστηριακά Κέντρα Φυσικών Επιστημών (ΠΑΝ.ΕΚΦΕ).

Στο Β πρόγραμμα αναζητήθηκαν συνεργασίες με είκοσι πέντε σχολεία από Ελλάδα, Ρουμανία, Βουλγαρία, Λιθουανία, Αίγυπτο και  Φινλανδία που βρίσκονται περίπου στον ίδιο μεσημβρινό με την Κομοτηνή. Από αυτά τα σχολεία ανταποκρίθηκαν θετικά τα είκοσι αλλά λόγω καιρικών συνθηκών κάποια από αυτά έπρεπε να πραγματοποιήσουν το πείραμα άλλες μέρες με ηλιοφάνεια και φυσικά το πείραμα έγινε ξανά για να συμπέσει η μέρα των μετρήσεων.

Τελικά μετά από την ανταλλαγή μηνυμάτων χρησιμοποιήθηκαν μετρήσεις από εννέα σχολεία (αφαιρέθηκαν δύο μετρήσεις που αποδείχθηκαν μη χρήσιμες).

            Συνεργασίες του 3ου Γυμνασίου Κομοτηνής με άλλα ευρωπαϊκά σχολεία

για την Γήινη μεσημβρινή περίμετρο (Eratosthenes experiment 2017)

Χώρα Πόλη Όνομα σχολείου Μεσημβρινή απόσταση σχολείων (km) Γήινη μεσημβρινή

περίμετρος (km)

Απόκλιση από την πραγματική τιμή %
Ρουμανία Titu Goga Ionescu Technological High School 393,33 39.199,85 2,02
Ρουμανία Targoviste National College “Ienachita Vacarescu” 422,84 36.432,46 8,94
Ρουμανία Targoviste Orthodox Teological Seminary Targoviste 422,16 36.947,56 7,65
Ρουμανία Sf. Gheorghe Székely Miko High School 527,17 42.398,23 5,97
Λιθουανία Vilnius Aleksandr Puskin school 1511,94 40.922,29 2,29
Ρουμανία Bacau The Technical college of communications “NicolaeVasilescu Karren” 605,64 37350,78 6,64
Ελλάδα Καστέλλι – Ηρακλείου Γυμνάσιο Καστελίου – Ηράκλειο 656,49 41.375,63 3,42
Ρουμανία Jibou School Lucian Blaga 682,23 36.509,69 8,74
Φινλανδία Helsinki Taivallahti School 2230,94 42.924,35 7,29
Μέση τιμή 9 μετρήσεων 39.742 km 1,67%

Χρησιμοποιώντας μόνο τις δικές τους μετρήσεις και ένα εικονικό σχολείο στον Ισημερινό, οι μαθητές από την Κομοτηνή προσδιόρισαν τη μεσημβρινή περίμετρο της Γης ίση με την τιμή 40.214,57 km  (σφάλμα 0,52% από την πραγματική τιμή).

Στα δύο από τα τέσσερα πειράματα μετείχε και ο Γεωλόγος καθηγητής Ηλίας Κορώνας.

Για λογαριασμό της ομάδας του πειράματος: Πρασόπουλος Δημήτριος, Φυσικός, 3ο Γυμνάσιο Κομοτηνής, γραμματέας Συλλόγου Ερασιτεχνικής Αστρονομίας Θράκης (ΣΕΑΘ).