Начало Слънчева с-ма Как измерваме разстоянието до Слънцето?

Как измерваме разстоянието до Слънцето?

164
0

Разстоянието до Слънцето винаги е вълнувало астрономите – още от древността. Но как се изчислява то, и как е ставало това през годините?

Кратката версия:

Насочваме радиовълни към обекта и мерим времето, за което те се връщат.

 

Нека видим и по-дългата версия, в повечко детайли:

Първата стъпка за определяне на разстоянието между Земята и Слънцето е да намерим относителното разстояние между Земята и друга планета. Като например – какво е отношението между разстоянието Юпитер – Слънцето към разстоянието Земята – Слънцето.

Нека наречем разстоянието Земя – Слънце “a”. Нека сега погледнем орбитата на Венера. За удобство, приемаме, че орбитата ѝ е идеален кръг.

Разгледайте графиката. От орбитата на Венера е видно, че има две точки, в които ъгълът Слънце-Венера-Земя е 90 градуса. Тези две точки отбелязват максималното разстояние на Венера от Слънцето, на което тя може да бъде забелязана в небето (или иначе казано – в тези две точки, ъгълът „e“ между Венера и Слънцето, гледани от Земята е най-голям).

С помощта на тригонометрията, можем да определим разстоянието между Земята и Венера спрямо разстоянието между Земята и Слънцето.

(Разстояние Земя-Венера)=a x cos (e)

Най-голямото отстояние на Венера е 46 градуса, което означава, че разстоянието между Слънцето и Венера е около 72% от разстоянието между Слънцето и Земята.

Имаме съотношението. Сега ни остава да измерим само разстоянието до някоя от планетите…

Историята:

Аристарх, 300 г. преди н.е.

Първи в този опит е бил древногръцкия астроном. Той е използвал движението на сянката на Луната по Земята при лунни затъмнения. Също така е разбрал, че Земята е кръгла и се върти около Слънцето. Неговите резултати са били грешни – не заради подхода, а заради измерванията му. Но за това – друг път.

 

Ерастротен, около 200 г. преди н.е.

Друг древногръцки астроном – Ерастротен, е дал две предположения за разстоянието между Земята и Слънцето. Едното от тях е било 804 000 000 стадия. Знаем, че под стадий се разбира дължината на стадион, но не знаем точният размер, който се има предвид. Различните източници дават данни между 157 метра и 209 метра за един стадий. Това дава резултат за разстоянието между Земята и Слънцето между 126 млн. км и 168 млн. км. Днес знаем, че то е 150 млн. км. Браво, Ерастротен!

 

Хюгинс, 1650 г.

Хюгинс е бил наясно с тригонометрията и нашата схема по-горе. Той е знаел, че ако знаем истинския размер на някой обект (планета, например), ние можем да намерим разстоянието до него по ъгъла, който той заема в небето. Хюгинс е използвал крайно ненаучни методи като … нумерология и мистицизъм. С тях той е преценил, че Венера е със същият размер като Земята. Странно, но това се е оказало вярно. Венера е със сходен размер като Земята, Хюгинс е имал истински късмет.

Това обаче е станало база за последващите му изчисления. Така Хюгинс е изчислил точното разстояние между Земята и Слънцето, известно като Астрономическа Единица (AU). Браво, Хюгинс, късметлия!

 

Касини, 1672 г

Първото научно обосновано измерване на разстоянието между Земята и Слънцето е направено през 1672 г., използвайки паралакса на Марс. Касини и друг астроном са наблюдавали Марс от две отдалечени места едновременно. Век по-късно, серия от подобни измервания с Венера са дали още по-добър резултат.

Паралакс е термин, който определя видимото изместване на положението на даден обект, дължащо се на това, че го наблюдаваме от две различни точки.

(когато наблюдаваме например дадена звезда от двете противоположни страни на орбитата на Земята, тя променя видимото си положение спрямо останалите звезди. Или когато наблюдаваме планета от две далечни точки на Земята).

 

От 1961 г. насам, измерването на разстоянието до планетите е пълна скука. Насочваме радар към дадения обект и измерваме времето, за което радиовълните се връщат обратно.

Остави коментар

Уведоми ме
avatar
wpDiscuz