古希臘文化發達，群英薈萃，在許多領域都湧現出領軍人物，其中地理學泰斗艾拉托色尼（Eratosthenes，又譯厄拉多塞、艾拉托斯特尼，約前276-前194）就是傑出的一位。他最早應用西文“地理學”（Geographica）一詞寫成專著《地理學》，設計出經緯度系統繪製地圖，被譽為“地理學之父”。他最驚人的成就是測定了地球的大小。這在兩千多年前是了不起的成就。   知識寶庫的“掌門人”  艾拉托色尼約前276年生於希臘殖民地昔蘭尼 (Cyrene)，當時屬於希臘人所創建的托勒密王朝。昔蘭尼位於今利比亞東北部沿海，在班加西以東約200公里，距今貝達不遠，由來自錫拉島（Thera，又名聖托裡尼或桑托林島Santorin）的希臘殖民者於西元前7世紀建立。它位於綠山高地上的一個繁茂山谷中，是綠山地區五個希臘城市中最古老和最重要的一座。西元262年和365年，這裡經歷了兩次大地震，繁華的城市遭到毀滅，不過也有許多遺跡留存至今，如阿波羅神廟、露天大劇場、體育場等。1982年，昔蘭尼考古遺跡被聯合國教科文組織列入《世界遺產名錄》。  艾拉托色尼年輕時曾到雅典就讀于亞里斯多德的呂刻昂學園，可能還進過柏拉圖學園，接受廣博的教育，成為學富五車的著名學者，被人稱為“柏拉圖第二”。
約在西元前244年，他受埃及國王托勒密三世（Ptolemaiosy III Euergetes)之邀來到亞歷山大，擔任亞歷山大圖書館的一級研究員，從此一直生活在該城。在職期間他深入鑽研數學，和阿基米德成為好友，並出版與數學、測量學有關書籍，他之後對地理的精確研究奠基於此。國王還聘請他擔任太子的宮廷教師。西元前234年艾拉托色尼又受命擔任該圖書館館長。館長之職在當時是希臘學術界最有權威的職位，通常授予德高望重、眾望所歸的學者。艾拉托色尼擔任館長直到前194年辭世（享年80多歲）。這也說明了他在古希臘學術界享有很高的聲譽。  亞歷山大圖書館非同小可，它曾經同亞歷山大燈塔一樣馳名於世界。它是古代規模最大、影響最深遠的圖書館，是全世界圖書館事業的榮耀和驕傲。在它的鼎盛時期，各國學者雲集與此，充分利用這裡的藏書，使這裡成為當時世界科學文化研究的中心。 籌建這所巨大圖書館首先要歸功於埃及國王托勒密一世（前305-前283在位）。他原是亞歷山大大帝的部將，但立國後卻醉心于古希臘文化，希望自己的王國成為最有實力，在學術和文化上最有聲望的國家，為此他招募了許多學者到他的王國來，其中一位是法萊雷奧斯的德米特裡（Demetrius of Phaleron，約前350-？）。這位學者對雅典的學園制度和亞里斯多德的私人圖書館（希臘最早的私人圖書館）非常熟悉。他熱心地向國王建議，在亞歷山大城建立一所博學園和圖書館。所得博學園，即Museion一詞，來源於希臘語，原意為專司科技與藝術之女神繆斯的神廟，後來在歐洲諸語言中演變為Museum，即博物館。但當時的博學園更像是一個組織寬鬆的學院，供教學和研究之用，包括講演廳、研究室、動物園、植物園及星象觀察台等等，其中最主要的設施則是圖書館。托勒密一世對德米特裡的建議欣然贊許，並立即撥鉅款動工修建。這些設施大約在西元前290年建成，德米特裡被委任為首任圖書館館長。  歷任亞歷山大圖書館館長，包括艾拉托色尼，都是才高八斗的學者，對藏書和圖書整理工作十分重視，要求“遍搜天下書籍”。他們經常派專人到各國，支付很高的價錢購回圖書，還借來不少書籍，抄成副本保存。歷代國王為了搜集圖書甚至採取巧取豪奪的手段。例如，托勒密三世曾下了一道徵用令：凡進入亞歷山大港的船隻，必須把船上的書籍統統“借給”亞歷山大圖書館。該館把這些書籍用廉價的紙草紙抄寫，然後不是把原書，而是把抄寫本予以“退還”！為了購買著名希臘哲學家們的著作，國王甚至不惜動用國庫的大量黃金。在這樣的收書熱情下，亞歷山大圖書館的藏書急劇增加，最高時達70萬卷。這樣的藏書規模即使拿今天的標準看也是大館，更何況當時印刷術尚未發明，造紙術也未西傳，能收藏這麼多書籍的確是難能可貴的了。 由於彙集了古代世界各種學派的科學著作，當時的亞歷山大圖書館成為世界最大的科學中心，館長無疑都是學術界威望最高的人。作為館長，艾拉托色尼還是一位元善於利用圖書資料的天才人物，他博覽群書，從中汲取營養，取得了從事科學研究的必需資料。   
丈量地球，經緯繪圖第一人  艾拉托色尼長期擔任亞歷山大圖書館館長，十分出色地利用館藏的豐富資料，做出科學的創新，在地理、天文、數學等多個領域都取得傑出的成就。 艾拉托色尼奠定了數理地理的初步基礎。他認為地球是個橢圓體。他第一個想到於夏至日分別在兩個地點觀察太陽的位置，進行測量，從而計算地球的大小。約前240年，這位學者選擇了阿斯旺和亞歷山大兩地。阿斯旺幾乎位於北回歸線上，夏至這一天，正午的陽光可直射到深井之底，即日影為零度，而夏至日亞歷山大圖書館外方尖塔的日影卻測得7度多偏差。我們知道圓的一周為360度，大約是這兩地夾角7度多的50倍。假定這兩地處在同一子午線上（實際上略有偏差），那麼地球的周長也應該是兩地直線距離（近800公里）的50倍。從而得出地球周長為252000希臘裡，合39690公里。這個數字與今日實測數（赤道周長40076公里，子午線周長40009公里）相差不到1%，的確難能可貴。而當時的東方人仍相信“天圓地方”的說法，更不要說測量地球周長了。艾拉托色尼堅持地圓學說，堅信一直向西航行可以到達東方。他的理論和他繪製的世界地圖，鼓舞了“地理大發現”時代許多航海家勇敢地闖入大西洋，去發現新的世界。  艾拉托色尼最早把物理學的原理與數學方法相結合，創立了數理地理學。他的另一個重要功績是：設計出經緯度系統。根據座標原理，利用經緯線、用等距離圓柱投影，繪製出人類第一張世界地圖，這對地圖學的貢獻尤為卓著。 他在這幅根據經緯線網繪製的世界地圖上，比較正確地標注出當時已有人跡的地理區域。在該圖上，他選擇了一條基準緯線和一條基準經線，它們相互正交在圖的中央，成為座標控制軸線。緯線從大力神石柱（Columnae Herculis，又譯赫克勒斯之柱，今直布羅陀）起，穿過地中到向東延伸到西亞，經線則從亞歷山大港經羅德島、拜占庭而向北。他將基準經線當作本初子午線，作為計算和繪圖的主要根據。繪製那時以地中海為中心的希臘人已知的世界，從不列顛群島到斯里蘭卡、從裡海到衣索比亞。圍繞這個已知世界周圍的區域是廣闊的海洋。在他的地圖上，可看出世界已被劃分為歐洲、亞洲和利比亞（即非洲）三大地區。在圖上，已正確地推測出大西洋和印度洋相連通，人們可以從海上繞過非洲。1700年後，葡萄牙人達·伽馬正是沿這條海路開闢了通往印度的航線。但艾拉托色尼錯誤地把裡海當成了北冰洋的一個海灣，並設想可以由此沿海路環繞亞洲。當然由於時代的局限，對於東亞、北亞及非洲西部、南部的真實形狀，他是無法知曉的。 艾拉托色尼繪出的這張地圖，儘管不甚準確，但開創了利用經緯網繪製地圖的正確途徑，使人們對於整個地球在建立起系統概念方面邁出了一大步。  後來擔任亞歷山大圖書館長的學者喜帕恰斯（Hipparchus，又譯希帕庫斯、依巴穀，約前190-約前120）創立了三角學和球面三角學，著有三角學12卷，並作成弦表。他首先把球面三角原理用於確定地球上任一點的位置，進一步完善了經緯線網路。他確定經度為通過赤道到兩極的子午線，共360條（今東經、西經各180度）。赤道是個大圓環（0度緯線），緯線愈接近兩極愈短。希臘人早就知道用日晷測量緯度，喜帕恰斯發明一種星盤，掛在船帆上，航行時可以通過觀察北極星的角度來測量緯度。量經度比較困難，他提出可以把各地日月食開始的地方時相互作比照，真正測准經度要到發明精確的航海鐘才行，這是後話了。  艾拉托色尼不僅熟知地理，而且通曉天文，他發現一年的長度是365天多一點兒，需要每四年在日曆上再增加一天以保持日曆和自然節律一致，這就是閏年。他還非常精確地測量了黃赤交角，首先測算出黃道和赤道的交角為 23°51'19''。黃赤交角也就是地軸傾角。今測量值約為23°26'，相差不到半度。 地軸傾角與地球的氣候帶有關，結合天文地理的研究；他提出熱帶、溫帶和寒帶的概念，建議將全球劃分成五個氣候帶，一個熱帶、兩個溫帶、兩個寒帶，以南、北緯24°（今以23度半為回歸線）為熱溫帶分界線。寒帶從兩極向赤道延伸24度（今取值23度半，即北緯、南緯66度半）。  是艾拉托色尼，首先採用希臘語Geographica一詞來表示研究地球的學問。從此這個詞在西方語言表示“地理學”。他撰寫了三卷關於地球和世界的著作，取名為“Geographica”，在希臘語中是“描述世界”的意思。這就是現在英語中“Geography”（地理學）一詞的由來。他在這部書中，清除了先前地理學的神話和傳說，用自然地理的成分取代。並且正確地主張在地理學中運用數學和物理學的原理。他在書中描述了地球的形狀，認為人類居住的大地呈球狀，以及地球大小和海陸分佈。第一卷概述了當時希臘的地理學研究情況和他關於地球性質的推測，第二卷為數理地理學。第三卷是關於政治地理方面的，列舉了各個國家，並附有世界地圖。但他的著作都已佚失，僅在斯特拉波（Strabo，約前64-約西元23，著有《地理志》17卷，為地方誌）等人著作的引文中保存了一部分。 艾拉托色尼在地理學上的這些研究成就，為自然地理學奠定了基礎。他不愧為西方古代第一個卓越的地理學家。   素數篩法  艾拉托色尼還在數學方面做出了貢獻，著名的“埃氏素數篩法”（sieve of Eratosthenes）就是他的首創。這是一種尋找素數的演算法。就像篩沙子一樣，按順序從整數表中篩除掉每個素數的倍數，從最小的素數2開始，劃掉2的倍數（即合數），然後是3的倍數……最後剩下的數就是一定範圍內所有素數。如尋找10以內的素數，不算1，2是第一個素數，去掉其倍數4、6、8、10，接著是3，再去掉其倍數9(前面已去掉6)，那麼10以內的素數就是2、3、5、7這四個數。如果用電腦來做篩法，即使是一億以內的所有素數，瞬息可以求出。  素數（prime number），又稱質數，指在大於1的自然數中，除了 1和該數自身外，無法被其他自然數整除的數。素數在數論中很重要，但在日常有什麼用呢？還真有用，譬如素數最主要的應用在密碼學-RSA加密，它在網路安全領域中相當重要，利用素數對資訊進行加密可以保護國家情報和戰時的軍事機密，使安全性大大提高。素數之間的分佈規律也有其它用處，例如機械齒輪的齒數，一大一小兩個齒輪之間的設計和素數有很大關係。大小齒輪的齒數都是素數，可以增加兩齒輪內兩個相同的齒相遇次數的最小公倍數，說的簡單一些就是能使磨損更均勻一些，可以增加耐用度減少機械故障，汽車齒輪的齒數就是按照這個規律設計的，這和人類生活緊密相關。 “篩法”被後人不斷完善，將它發展到極致的，是我國著名數學家陳景潤（1933-1996）。他以高超的技巧將“哥德巴赫猜想”推進到了“1＋2”（即證明了任何一個充分大的偶數，都可以表示為兩個數之和，其中一個是素數，另一個或為素數或為兩個素數的乘積），被稱為“陳氏定理”。   重生的亞歷山大圖書館  艾拉托色尼擔任館長多年的亞歷山大圖書館（Library of Alexandria）作為希臘文化的研究中心發揮了獨特的作用，西元前4-3世紀，可以說是亞歷山大圖書館的黃金時代。但是隨著希臘文化的衰落，這座傳奇式的圖書館也漸漸退出了歷史的舞臺。西元前47年，凱撒率羅馬軍隊遠征埃及，據說亞歷山大圖書館在戰火中毀掉了一部分。西元273年，羅馬皇帝奧勒利安（220-275年在位）再次佔領埃及，燒毀了這座圖書館的大部分。最後，圖書館的殘卷在645年穆斯林征服者手中被徹底毀盡，據說士兵們曾用紙草紙和羊皮紙的書卷來燒洗澡水。其實，到西元3世紀以後，人們就很少再提及這座圖書館了，但它始終保留在中世紀學者的記憶裡，人們長時期以來只能在文獻和傳說中重溫它昔日的輝煌。  20世紀80年代，以埃及總統夫人蘇珊·穆巴拉克為首的一批埃及知名人士發起了重建亞歷山大圖書館的倡議。這個倡議得到了埃及政府和聯合國教科文組織的大力支持。它們從一開始就認為，亞歷山大圖書館是屬於世界的，因此重建計畫也是國際協作的。1987年，在巴黎舉行的聯合國教科文組織大會通過了埃及代表團提出的決議草案，向全世界發出重建亞歷山大圖書館的呼籲。一些國家和組織回應呼籲，主動捐款。 1988年，由國際建築師聯合會、埃及政府和聯合國教科文組織聯合宣佈舉辦國際亞歷山大圖書館設計競賽。由國際建築師聯合會批准的國際競賽，通常都是世界最著名的建築設計，這次也不例外，最後有來自58國的524件設計提交評選。國際競賽指南要求設計者提交的設計，應該能表現出亞歷山大城及其圖書館的光榮歲月及其在保存和傳遞知識中所起到的重要作用。通過競賽，組委會最後選中了三位挪威建築師集體設計的方案。新館被設計得非常宏偉壯觀，仿佛一輪旭日初升，照耀著人類的文明世界。  新圖書館1995年動工，2000年落成，耗資2億美元。它建在東港東側的岬角上，與亞歷山大大學文學院為鄰。占地4.5萬平方米，其中圖書樓占地約2萬平方米，外形是一個直徑160米，高35米的斜切矮圓柱，樓分8層，地上5層，地下3層。屋頂為圓形斜切面，全部由玻璃大窗鋼架拼裝，偏向大海。它像圓形日輪，既是埃及太陽神的標誌，又包含著照亮現代文明世界之光的意思。 新建的亞歷山大圖書館起了個典雅的拉丁文名稱Bibliotheca Alexandrina。它的書架總長240公里，可容納800萬冊圖書，閱覽室坐位達3500個，是中東和非洲最大的圖書館。人們期待，它將繼承古代的亞歷山大圖書館再現輝煌。 站在這座鳳凰涅槃的圖書館前，人們不禁會想起曾長期擔任館長的地理學之父艾拉托色尼。為了紀念他，人們還把月球上的一座環形山命名為艾拉托色尼。