Для продолжения поиска знаний, Эратосфен отправился в Афины, где так тесно сблизился со школой Платона, что обыкновенно называл себя платоником. В результате получения наук в этих обоих центрах древнегреческого просвещения была очень разносторонняя, почти энциклопедическая эрудиция Эратосфена. Кроме сочинений по математике, он писал ещё трактаты по астрономии, геодезии, географии и хронологии, сочинения "о добре и зле", о комедии и другое.

Царь Птолемей III Эвергет тотчас же после смерти Каллимаха вызвал тридцатилетнего Эратосфена из Афин и поручил ему заведование великой Александрийской библиотекой. Как глава библиотеки, Эратосфен занимался обучением детей монарха - будущего правителя Птолемея IV и его сестры (а впоследствии и жены) Арсинои. На посту главы библиотеки активно занимался её расширением и развитием, стремясь поддержать репутацию библиотеки в соперничестве с Пергамской библиотекой. Эратосфен приобретал аутентичные копии трагедий великих греческих авторов - Эсхила, Софокла и Эврипида, а также учредил в библиотеке целый отдел, занимавшийся изучением творчества Гомера.

Один из интересных фактов жизни Эратосфена - довольно точное вычисление радиуса Земли.

Древние египтяне заметили, что во время летнего солнцестояния Солнце освещает дно глубоких колодцев в Сиене (ныне Асуан), а в Александрии - нет. Эратосфен использовал этот факт для измерения окружности и радиуса Земли.

В день летнего солнцестояния в Александрии 19 июня 240 года до н. э. он применил скафис. Это просто вертикальный шест - гномон, укрепленный на дне чаши (полусферы). Скафис устанавливают так, чтобы гномон принимал строго вертикальное положение (направлен в зенит) Освещенный солнцем шест отбрасывает тень на разделенную на градусы внутреннюю поверхность скафиса.

Эратосфен догадался сравнить высоту Солнца (или его угловое расстояние от точки над головой, зенита, которое так и называется - зенитное расстояние) в один и тот же момент времени в двух городах - Александрии (на севере Египта) и Сиене (ныне Асуан, на юге Египта) .

После измерения угол оказался 7 градусов 12 минут, то есть 1/50 окружности. Стало быть Сиена отстоит от Александрии на 1/50 окружности Земли. Расстояние между городами считалось равным 5,000 стадиям, следовательно окружность Земли равнялась 250,000 стадиям, а радиус тогда 39,790 стадиев. Неизвестно каким стадием пользовался Эратосфен. Если греческим (178 метров), то его радиус земли равнялся 7,082 км, если египетским, то 6,287 км. Современные измерения дают для усреднённого радиуса Земли величину 6,371 км.

В любом случае, точность измерения для тех времён просто удивительная!