Скорее всего они это узнали во время долгих, в том числе и морских путешествий, используя различные способы отчета времени, ну и поняли, что если время 12-00, а тут Луна полная - что-то не так
Насколько помню, теоретически это следовало из пифагорейско-аристотелевской теории шарообразности Земли. Практически же это доказал Гиппарх Никейский (190 - 120 гг до н.э.), обративший внимание, что затмение Луны в 330 году до н.э. наблюдалось в Арбеле и в Карфагене с разницей в три часа.