Vers le même temps, Aristarque de Samos s'illustra par les travaux astronomiques. Celui de tous qui fait le plus d'honneur à son génie, est la manière dont il essaya de déterminer la distance de la Terre au Soleil, au moyen des Phases de la Lune. Il trouva que le Soleil était dix-huit ou vingt fois plus loin que ce Satellite ; et quoique l'erreur de ce résultat soit très considérable, il reculait cependant les bornes de l'Univers beaucoup au-delà de celles qu'on lui supposait alors. Aristarque fit encore revivre l'opinion de l'école Pythagoricienne sur le mouvement de la Terre ; et, sur l'objection qu'on pouvait lui faire que ce mouvement devait changer l'aspect des Étoiles, il répondait que l'étendue de l'orbite terrestre était insensible par rapport à leur distance.

La célébrité d'Ératosthène, en Astronomie, est principalement due à sa mesure de la Terre et à son observation de l'obliquité de l'Écliptique. Ayant remarqué à Siéna un puits que le Soleil éclairait dans toute sa profondeur, à midi le jour du Solstice d'Été, il imagina d'observer la hauteur du Solstice à Alexandrie. En supposant ensuite ces deux villes sous le même méridien, et distantes l'une de l'autre de 2000 stades, il en conçut la grandeur du degré de 25000 stades, ce qui pèche beaucoup par excès. Aussi ne fais-je mention de cette mesure que parce qu'elle est la première tentative que l'on ait faite en ce genre. Son observation de l'obliquité de l'Écliptique, et celle que Pithéas de Marseille fit dans cette ville, sont très précieuses, en ce qu'elles prouvent incontestablement une diminution dans cette obliquité, ce qui d'ailleurs est parfaitement conforme à la Théorie, comme on l'a vu dans le second Chapitre. 