Küsimus:
Leidmine, kui palju aega kulub Maa täielikuks revolutsiooniks ümber Päikese
Loïc
2019-11-29 00:03:01 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Lühidalt, mu vend tegi nalja, kui rumal on tähistada Maad, tehes ühe "reisi" ümber Päikese: aastavahetus.

Nii et mul tekkis uudishimu ja mõtlesin: kuidas võiksid esimesed füüsikud arvata, et Maa revolutsioon Päikese ümber võtab 365,25xxx päeva?

Olen proovinud Internetis õnne, kuid ei leidnud midagi piisavalt lihtsat, et sellest aru saada.Olen lugenud Kepleri seadusest ja seal on toredaid valemeid, aga kuidas ta selle välja töötab?Ja kuidas said esimesed inimesed, kes teadsid, et Maa pöörleb ümber Päikese, aimata, kui palju aega võttis kogu revolutsioon?

Küsisin oma vennalt ja ta ütles mulle, kas ta peaks seda tegema, ta lihtsalt vaataks tähti ja kaardistaks neid, teeks seda igal õhtul ja loeks päevi, kuni ta tuli tagasi täpselt samasse asendisse.esimene öö.Kas see on realistlik?

Aasta määratlemiseks on üsna palju erinevaid viise, vt https://et.wikipedia.org/wiki/Year#Astronomical_years
Eemaldasin mõned kommentaarid, mis oleks pidanud postitama vastusena, ja arutelud nende õigsuse üle.Kasutage kommentaare, et soovitada küsimusele parandusi, ja kasutage küsimusele vastamiseks vastuseid.
Seitse vastused:
Emil Bode
2019-11-30 00:36:39 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Muistsetes tsivilisatsioonides oli astronoomia tõsine äri (muu hulgas ka aastaaegade täpseks ennustamiseks), mistõttu oli palju teadlasi, kes tegid väga hoolikaid mõõtmisi. Isegi palja silmaga saate teha üsna täpseid vaatlusi ja iidsed kasutasid neid tähelepanekuid hästi.

Esimese tõeliselt täpse aasta pikkuse määras Kreeka astronoom Hipparchus, kes elas umbes 190–120 eKr. Ta arvutas, et aasta on 365 + 1/4 - 1/300 (365.24667) päeva pikk, mis on 6 minutit / aasta pikem kui praegune hinnang. Enne seda aega kasutas enamik inimesi 365,25, mis pole samuti liiga kaugel (11 minutit), kuid tõenäoliselt on õnneliku kokkusattumuse tõttu ka tegelik väärtus nii lähedal ümmargune 1/4 päev.

Hipparchus kasutas enamasti pööripäevade täpset mõõtmist (hetk nii päeval kui öösel on sama pikk ja kui päike tõuseb täpselt itta ja loojub täpselt läände). Seda on võimalik täpselt mõõta, kuni tund. Kuid Hipparchus kasutas ka varasemate astronoomide kogutud andmeid, kuni 432. aastani eKr (~ 300 aastat enne teda). Kui teil on nii suur ajavahemik ja kombineerite vigade kõrvaldamiseks mitu mõõtmist, on seega võimalik saada väga täpseid tulemusi. Ja ta kasutas päikesevarjutusi ka oma mõõtude täpsustamiseks, ehkki pööripäevad olid olulisemad (neid on rohkem).

Muide, ta oli ka esimene, kes teie küsimust halvustas ;-)

See tähendab, mida enamik inimesi mõtleb "aastaks", tegelikult pole mitte aeg, mis kulub Maal ühe orbiidi ümber Päikese. See on väga lähedal, kuid ka Maa eelistab: see on ülemine (poolused) väga kergelt ümber pööratud. See tähendab ka seda, et Polaris (meie praegune "põhjapooluse täht") ei jää igaveseks põhjapooluse täheks (kuid jääb mitme tuhande aasta jooksul). See tähendab ka seda, et aeg pööripäevast pööripäevani pole täpselt sama mis aeg, mis kulub Maal orbiidi lõpuleviimiseks, see on lühem 20 minuti ja 24,5 sekundi võrra.

Aega, mis kulub Maal orbiidi lõpuleviimiseks, nimetatakse , kuid seda aega, mis kulub pööripäevade (ja seega ka aastaaegade) kordumiseks, nimetatakse troopiliseks aasta . Rangelt võttes võiks "aasta" viidata neile mõlemale, kuid enamasti peetakse silmas troopilist aastat. Ja troopiline aasta on ka see, millel põhineb meie kalender.

Läänekalendris kasutatakse vähemalt väärtust 365,2425 päeva, samal ajal kui troopilise aasta tänapäevane kindlaksmääratud väärtus on 365 24219 päeva (27 sekundit lühem) ja kõrvalaasta 365 256 36 päeva (1197,5 sekundit pikem) Need väärtused eeldavad, et päev on täpselt 86400 SI sekundit, ilma hüppesekunditeta.

Kas saaksite täpsustada, kuidas pretsessioon muutub, kui kaua võtab Maa ümber orbiidi ümber päikese?Mul on raske näha, kuidas kõikuv telg võib muuta kas päeva pikkust või kiirust, millega Maa päikese ümber tiirleb - ja 20+ minutit aastas tundub olevat suur erinevus.
Suurepärane selgitus, et mulle meeldis!kas uudishimust teadis Hipparchos, et Maa käib tegelikult ümber päikese, ja mitte vastupidi?
@Michael Precession mõjutab pööripäevi (troopiline aasta), kuna täpne punkt, et Maa telg on päikesega sirgjoonega risti, muutub aja jooksul aeglaselt.Nagu te ütlete, pole sideriaalne aasta mõjutatud.
@Loïc geotsentriline vs heliotsentriline pole siin oluline.Pööripäev kuni pööripäev on mõlemal juhul sama.
@Loic Ma ei tea, kas ta oli heliotsentrismi või geotsentrismi pooldaja (ja nagu jaxadl0127 märkis, pole siin mingit vahet).Ainuke asi, mida leian, on see, et heliotsentrismi idee võeti kasutusele, kuid tema ajal ei võetud seda laialdaselt omaks.
G. Smith
2019-11-29 00:17:03 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jälgige, kuhu päike tõuseb ja loojub ning kui kõrgele ta keskpäeval taevasse jõuab.Need asjad korduvad 365 päeva pärast.

kuidas on tähtkujude vaatlemisega, kas oleks võimalik sellisel viisil arvata Maa pööret ümber Päikese?
Jah, aga kas pole suuremat eredat asja lihtsam märgata?
Varased tsivilisatsioonid mõistsid seda juba ammu enne, kui seal oli midagi, mida nimetatakse füüsikaks.Neil oli vaja taolistest asjadest aru saada, et teada saada, millal taimi tuleb istutada.
-1
See ei tööta ekvaatoril?
365 on korras, kuid ma olen tõesti uudishimulik katsete täpsuse üle (iidsete meeste poolt sel viisil läbi viidud), et järeldada ülejäänud 6 tundi ja mõni minut, eriti kui iidsetel inimestel kulub salvestamiseks / märkimiseks mõni minutnende "tähelepanekud".nt.Selle meetodi abil saate täpselt öelda, et üks orbiit on 365 päeva, 365 päeva ja 5 tundi, võrreldes 365 päeva ja 6 tundi, 365 päeva, 6 tundi ja 5 minutit ... Samuti pikendatakse Päikest, niikahe viimase vahel on selgelt eristatavad erinevused, milles iidsed mehed võiksid kindel olla?(Pange tähele, et OP ütleb 365.25xx d).
@Loïc saate teha üht või teist (jälgida, kuidas päike liigub üle taeva või tähtkujud), ja saate erinevaid tulemusi - esimesel juhul troopiline aasta, teisel külgne aasta.Vt https://et.wikipedia.org/wiki/Year#Sidereal,_tropical,_and_anomalistic_years
@justhalf see teeb, Päikese asukoht on umbes 50 ° erinev.äärmustes.Märkate, kui vari kasvab puu ühele küljele ja liigub siis teisele.
@justhalf: See töötab kõikjal.Vaadake näiteks [siin].
Oeh, ma lihtsalt teadsin seda.Midagi sellist [see] (https://et.wikipedia.org/wiki/Sun_path#/media/File:Solstice-0.jpg)?Ma elan ekvaatori lähedal, kuid tunnen, et keegi ei räägi päikese erinevast asendist.
@justhalf jah, sest Maa on viltu.Päike liigub ühest troopikast teise ja jah, tema kalle muutub ekvaatoril.
Mul on kahju selle eemaldamisest aktsepteeritud vastusena, see on selgelt nutikas ja huvitav, kuid Emili vastus on palju täielikum ja huvitavam. Kahjuks ei saa ma mõlemat aktsepteerida, ma nõustuksin sellel teemal palju.Aga teil on minu hääl üleval.
Pole probleemi ja pole vaja vabandust paluda.
@299792458: Vaadake minu [vastuse] viimast lõiku (https://physics.stackexchange.com/questions/516609/finding-how-much-time-it-takes-for-a-complete-earth-revolution-around-the-päike / 516727 # 516727).Muster ei kordu 365 päeva pärast.See kordub 1461 päeva pärast.
Agnius Vasiliauskas
2019-11-29 01:50:55 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kui jäädvustaksite taevas päikese asukohta igal aastaajal samal kellaajal - siis saaksite perioodilise joonise, nimega Analemma, mis näitab päikese teed taevas terve aasta:

enter image description here

@usernumber Usun, et ta peab silmas silmapiiri ääres asuvat kohta, kuhu päike tõuseb ja loojub.Maapinna järjepidevast asukohast vaadatuna muutuvad aasta jooksul, kuid kui olete terve aasta täis, on see tagasi seal, kus alustasite ja võnkumine algab uuesti.
@usernumber Vaadake minu redigeerimist, - ma olen oma selgitust muutnud rohkem "Maa peale"
Oh, ma saan aru.Pildil on mõnest analemma osast valim vähem tihedalt valitud kui teistel.Kas sellepärast, et päike läbib analemma mitte konstantsel kiirusel või on see vaatluspõhimõte (võib-olla tuleneb pilvesest päevast?)
@usernumber, jah tundub, et kõveras on lünki, nii et ma kahtlustan, et seal oli mõningaid ilmastikuprobleeme, pilves päevi või muid põhjusi, miks mõõtmisi vahele jätta.Peale selle on alumise silmuse punktide arv ligikaudu võrdne ülemise silmuse punktide arvuga, mis on $ \ umbes 25 $.Kuid keskmine silmus ülemise silmuse punktide vahel on natuke väiksem kui alumise silmuse punktides, sest joonis on asümmeetriline.
See tõstatab lisaküsimuse, kuidas saaksid esimesed füüsikud mõõta "iga päev sama kellaaega".
@FedericoPoloni Jah, teil on vaja korralikke mehaanilisi kellasid, mille täpsus on parem kui planeedi pöörlemine päevast päeva, ja hästi mõõdetud keskmist päikesepäeva, et teada saada, millal päikese asukohta analoogi saamiseks registreerida.
@FedericoPoloni Vajadus päikese liikumisest lahti ühendada on väga vana.Esimesed iidsed sellised kellad töötasid vedeliku vooluga, seega "[veekellad] (https://et.wikipedia.org/wiki/Water_clock)".Neid on teada olnud juba Vana-Egiptuses umbes 16. sajandil eKr.Üks sellistest veekelladest, mida nimetatakse "[tuulte torniks" (https://et.wikipedia.org/wiki/Tower_of_the_Winds) "ehitas Andronicus Cyrrhusest umbes 50 eKr Kreekas ja suutis kuvada isegi aastaaeguaasta ning astroloogilised kuupäevad ja perioodid.
@FedericoPoloni Lihtsaim viis iga päev sama aja mõõtmiseks on keskpäeva jälgimine, mida saate teha lihtsalt päikest vaadates.Sisuliselt võite lihtsalt pulgaga mulda torgata ja märkida iga päev varju ots, kui päike on kõige kõrgemal, ja seda 365 päeva tehes saate analemmi joonise.
@Peteris ei, te ei tee seda.Päikese kõrgeim kõrgus ei toimu alati keskpäeval, kuid see juhtub alati siis, kui päike ületab meridiaani.Te ei saaks "8" kujuga analemmat, vaid lihtsalt "I" kuju.Vt ["aja võrrand"] (https://et.m.wikipedia.org/wiki/Equation_of_time).
@Peteris: Kontrollisin just: [siin] (https://i.imgur.com/gFiBorD.png), iga päev kell 12:00 (talvine aeg).[Seal] (https://i.imgur.com/xH7BlEa.png), iga päev, kui päike on kõige kõrgem.
Eric Duminil
2019-11-29 17:04:28 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Küsisin sõbralt ja ta ütles mulle, et kui ta peaks seda tegema, siis ta ka lihtsalt vaadake tähte ja kaardistage neid ning tehke seda seni, kuni ta tuli tagasi esimese öö täpselt samasse asendisse. Kas see on realistlik ? Ma ei usu, et positsioon nii palju erineks, et silm võiks Vaata seda. Kas mul on õigus?

Valgusreostust pole

Pidage meeles, et sel ajal ei olnud valgusreostust. Tähti oli võimalik näha rohkem kui täna, need tundusid eredamad ja värvikamad. Linnutee, Andromeda galaktika ja Orioni udukogu olid palja silmaga suurepäraselt nähtavad.

Hooajalised tähtkujud

Öötaevas on kümneid lihtsaid näitajaid, kui soovite aastaaega teada saada:

Ainuüksi selle teabe abil on võimalik jooksvat kuud usaldusväärselt öelda, vaadates lihtsalt pärast päikeseloojangut öist taevast ilma igasuguse instrumendita.

Täpsust saaks parandada väga särava tähe (nt Sirius) ja selgete võrdluspunktide (nt kaugel asuv mägi) abil.

Pole tähe valvurid

Iga-aastase kellana võiksite kasutada Ursa Minor ja Ursa Major, kusjuures kaks eestkostjat pöörleksid ümber Polaris. Nad teevad aasta jooksul täispöörde, nii et 1 ° täpsus annab teile täpsuse ~ 1 päev. astrolabeega ei tohiks olla raske mõõta.

enter image description here

Täpsuse parandamine

Te ei saa eeldada suurt täpsust, kui mõõdate joonlauaga ühe paberilehe paksust. Saate seda oluliselt parandada, kui virnastate 1000 lehte, mõõdate kogu kõrguse ja jagate selle 1000-ga.

Täheasendis olevad mustrid korduvad umbes 365 päeva pärast, kuid korduvad peaaegu täpselt pärast nelja pööret 1461 päeva jooksul, mis annab $ \ frac {1461} {4} = 365,25$ . Piisava aja ja pühendumusega on võimalik täpsust veelgi parandada.

Vastus küsimusele "Kuidas varased füüsikud ...?"on väga sageli "tähti vaadates".
my2cts
2019-11-29 02:28:05 UTC
view on stackexchange narkive permalink

See pole nii lihtne.Tähtede kulgemise täpseks ajastamiseks on vaja selliseid tööriistu nagu Stonehenge.Seejärel võite märgata, et Päikese liikumine üle taeva varieerub 365,25 päeva jooksul.

Kindlasti mõõdan aasta pikkust, vaja on ainult kahte fikseeritud punkti.Nii et võtke puu, seiske seal, kus päikesetõus ja puu on joondatud, asetage kivi sinna, kus seisate.Kontrollige järgmisel aastal uuesti.
@Christian Asetage suur stabiilne kiviring, näiteks Stonehenge, ja hoidke inimesi eemal.Pange mõni teadlane või preester vastutama, eelistatavalt koos valvuritega.Puu pole eriti hea plaan.See kasvab, muudab kuju, sureb, lõigatakse maha, põleb.Teised puud blokeerivad vaate.Jne.
aga Stonehenge'i ehitamine on raske.puude leidmine on lihtne.Oleneb täpsusest, mida vajate.
fraxinus
2019-11-29 16:10:03 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Selleks, et teada saada, kuidas teema viimase 1000-aastase aja jooksul arenes, on õige Interneti-otsing erinevate kalendrite süsteemide kohta, mida inimesed varem kasutasid.

Üldiselt arenesid kalendrid üha parema täpsuse ja erinevate katsete abil aastaaegade ja kuufaaside sobitamiseks mõne hõlpsasti arvutatava arvu (12, 30, 360 jne ...) ümber.

See oli hilja, kui inimesed said teada taevakehade liikumisest.

ghellquist
2019-11-29 00:14:03 UTC
view on stackexchange narkive permalink

See on palju lihtsam.Euroopas on meil neli aastaaega.Sama hooaeg naaseb umbes 365 päeva hiljem.Aja jooksul muutus mõõtmine üha täpsemaks.

Põhjus, miks meil on aastaaegu, on see, et maa telg on võrreldes päikese ümber liikumisega veidi kaldus.

Ma pole selles nii kindel.Ühest aastast teise on kõikumisi nii palju, et ma ei usu, et ainuüksi ilma kasutades oleks võimalik aastaaegu täpsemini ajastada kui 1 või 2 nädalat.
ma nimetaksin kallet natuke rohkem kui "kergeks", see on üle 20 kraadi!
@EricDuminil Kui teate, et näiteks 19. juuli 1919 oli suvepäev ja teate päevade arvu 1. juulini 2019, mis jääb pärast seda sajandasse suve, olete aasta pikkuse juba fikseerinud0,25% täpsus, mis on vähem kui päev.Ainult ilma kasutades saate oma kahe nädala täpsuse saavutada vaid 13-aastase vaatlusperioodiga.
@notovny vaata cmasteri ülaltoodud kommentaari.
Ah, jah.Vabandused.Mõeldud kommentaari eelmise versiooni suunamiseks aadressile @cmaster: meteoroloogilised aastaajad ei ole selle tavapärase kestusega lähedal, välja arvatud juhul, kui need on meelevaldselt kalendrikuupäevadeks fikseeritud.Astronoomilised aastaajad on, aga ilm ei hooli neist.Maapea vari võib proovida midagi ennustada meteoroloogiliste aastaaegade jaoks, kuid astronoomiliste hooaegade jaoks on / alati / veel kuus nädalat talve.
@notovny Minu mõte oli järgmine: võtke * ükskõik milline * päev, mis tundub olevat suvine 1919. ja 2019. aastal, ja saate oma ajavahemiku täpsuse 0,25%.Esimene juuli oli vaid näide.Seda meetodit saate oluliselt täiustada, kui võtate ette sündmuse, mis tavaliselt toimub lühema aja jooksul kui kolm kuud.Esimene külm võiks minu asukohaks hea olla: tavaliselt on see sama 2 nädala jooksul.Tähti / päikest jälgides teed põhimõtteliselt sama, kasutades vähem varieeruvaid põhisündmusi.Kuid võite saada meelevaldselt täpse kohutavalt varieeruvate sündmustega, kasutades piisavalt pikka ajavahemikku.


See küsimus ja vastus tõlgiti automaatselt inglise keelest.Algne sisu on saadaval stackexchange-is, mida täname cc by-sa 4.0-litsentsi eest, mille all seda levitatakse.
Loading...