卢梭在《爱弥儿》中提到：“什么是世界？世界就是一个用硬纸做的球。”人类发明地球仪，是因为这个圆球模型可以用来演示地球的运动、昼夜的交替、季节的变化，也可用来认识世界海陆的分布和相对的位置关系。然而地球仪是何时诞生的？它的发明者又是谁？至今仍众说纷纭。但探究其中会发现，地球仪的诞生就是一个人类对地球认知的渐进过程。
古希腊成功测量地球周长
“Globe”这个词源于拉丁语“Globus”，意思是“球体”。早在公元前6世纪，毕达哥拉斯哲学学派就已经假定地球是个球体，这个推测后得到古希腊哲学家亚里士多德的论证。而活跃在公元前3世纪的古希腊地理学家、数学家、天文学家埃拉脱色尼，则成功地完成了地球周长的测量，再次证明了地球球体说。
埃拉脱色尼的研究领域涉及哲学、天文学、数学、地理学、文学等多方面，被誉为多才多艺的“全能者”。细心的他在研究中发现，夏日正午的阳光可以直照进距离亚历山大里亚城约800公里且同处同一子午线上的塞恩城的井底，此时地面上所有的直立物都应该没有影子，但亚历山大里亚城地面上的直立物却仍有影子。 他认为直立物的影子说明亚历山大里亚城的阳光与直立物形成了夹角。根据地球是圆球和阳光直线传播这个前提，从假想的地心向塞恩城和亚历山大里亚城引两条直线形成的夹角，再根据两地之间的距离，便能计算出地球的周长。在一个夏至日，他按照相似三角形的关系，测出亚历山大里亚城阳光与直立物的夹角约为7°，大约是地球圆周角的1/50，这个角度就是亚历山大里亚城和塞恩城两座城市之间的纬度之差，由此推算出地球周长约为4万公里，这一结果与实际地球周长相差无几。他还算出太阳与地球之间的距离为1.47亿公里，这个结果与实际距离1.49亿公里也惊人地相近。埃拉脱色尼首先使用“地理学”名称写成了三卷专著，书中描述了地球的形状、大小和海陆分布，形成了古希腊数理地理学。
地球仪发明历史中的另一重大转折点则出现在公元前2世纪。据《科学技术史词典》记录，早在公元前150年左右，古希腊帕加马的皇家图书馆馆长、学者克拉特斯制作出了据记载最古老的地球仪，他把地球仪切分成四等份。也有一种说法认为，名副其实的地球仪是希腊天文学家、地理学家和数学家托勒密发明的。他把地球分成了160块。但托勒密采用的赤道周长数据是32000公里，比实际小了不少，他的这一研究成果的重要性在于后来的地图都是在托勒密地图的基础之上绘制的，这个传统一直沿袭到14世纪。
埃拉脱色尼利用简单工具测出地球周长。
