Расстояние от луны до солнца
Море Спокойствия. Открытый каталог яп. На сегодняшний день Луна является единственным внеземным астрономическим объектом , на котором побывал человек. Сравнение с луной использовалось уже в древней литературе: В Песни песней Соломона 1-е тысячелетие до н. Видео «проседающего» на горизонте корабля.
Религия считает подобные вопросы бесцельными и беспредметными. Она утверждает: есть Земля, где все телесно и греховно, а есть небо, где все безгрешно и бестелесно. Материалистическая наука разоблачила эти сказки, разбила утверждения идеалистов буржуазных стран о конечности Вселенной, о ее непознаваемости. Нет предела процессу познания, нет в природе таких «тайн», в которые не мог был проникнуть гений человеческого разума.
Чтобы исчерпывающе ответить на вопрос, каким образом человек мог измерить расстояние до Луны, Солнца, звезд, напомним приемы, которыми пользуется геодезист-землемер или артиллерист, определяющие расстояние до недоступного пункта.
Например, на другом берегу реки стоит дерево. Требуется определить до него расстояние. Два наблюдателя отходят один от другого на определенное расстояние, измеряя его с возможной точностью. Это расстояние называется "базой". Затем они определяют линии, образованные направлением на дерево и на базу. База и линии направлений на дерево образуют треугольник. Зная два угла и сторону в треугольнике, нетрудно определить размер его других сторон.
Два наблюдателя, находясь в двух, достаточно удаленных друг от друга городах, расстояние между которыми измерено базис , определили одновременно угол, под которым им видна Луна.
Получился треугольник, решаемый таким же приемом, что и в артиллерии. В результате появились точные сведения: «среднее расстояние от Земли до Луны составляет километров».
Зная это расстояние, можно определить по видимому поперечнику Луны и ее диаметр.
Он составляет километров. Таким образом, сравнивая размеры Земли и Луны, астрономы установили, что поперечник Луны меньше земного в 4 раза, а объем — почти в 49 раз. Рука Азербайджана протянулась в Армению.
Неожиданные итоги российско-турецких переговоров. Гораздо труднее было подобрать базис для определения расстояния до Солнца, находящегося от нас очень далеко. Для этого сперва измерили расстояние до одной из ближайших к Земле планет, в частности до Венеры, а затем путем -расчетов нашли расстояние до Солнца.
Еще двести лет тому назад соратник М. Ломоносова по Академии наук академик Румовский решил эту задачу с точностью, значительно превышающей результаты работ зарубежных ученых того времени. В наши дни среднее расстояние до Солнца принимается за сто пятьдесят миллионов километров. Чтобы представить его себе, можно привести хотя бы следующее сравнение: допустим, что артиллерист выпустил снаряд из артиллерист выпустил снаряд из пушки, который полетел бы прямо на Солнце со скоростью 1 километр в секунду.
При этой скорости он достиг бы цели только через пять лет! Это длина пути из Александрии в Сиену, около км.
Её Эратосфен аккуратно вычисляет, исходя из среднего времени движения верблюжьих караванов между двумя городами, а также используя данные бематистов — людей особой профессии, измерявших расстояния шагами. Поделив км на длину дуги d , находим радиус Земли — примерно км. Удивительно, что получилось столь круглое число! Разгадка проста: сама единица длины в 1 метр и была введена во Франции в конце XVIII века , как одна сорокамиллионная часть окружности Земли по определению!
Эратосфен, конечно, использовал другую единицу измерения — стадий около м. Стадиев было несколько: египетский, греческий, вавилонский, и каким из них пользовался Эратосфен — неизвестно. Поэтому трудно судить наверняка о точности его измерения. Кроме того, неизбежная ошибка возникала в силу географического положения двух городов. Если города находятся на одном меридиане, то полдень в них наступает одновременно. Поэтому, сделав измерения во время наивысшего положения Солнца в каждом городе, мы получим правильный результат.
Но на самом деле Александрия и Сиена — не на одном меридиане. Мы можем легко в этом убедиться, взглянув на карту, но у Эратосфена карты не было ведь он как раз и составлял первую карту. Поэтому его метод абсолютно верный! Более точное значение было получено только через 2 тысячи лет, в середине XIX века. Над этим трудилась группа учёных во Франции и экспедиция В. Струве в России. Даже в эпоху великих географических открытий, в XVI веке, люди не смогли достичь результата Эратосфена и пользовались неверным значением длины земной окружности.
Ни Колумб, ни Магеллан не знали, каковы истинные размеры Земли и какие расстояния им придётся преодолевать. Они-то считали, что длина экватора гораздо меньше, чем на самом деле. Знали бы — может и не поплыли бы. В чём причина высокой точности метода Эратосфена? До него измерения были локальными , на расстояниях, обозримых человеческим глазом, то есть не более км. При этом неизбежны ошибки из-за рельефа местности, атмосферных явлений и т. Для большей точности нужно проводить измерения на очень больших расстояниях.
Восьмисот километров между Александрией и Сиеной оказалось достаточно. Опыт Эратосфена можно проделать и в наших широтах, где Солнце не бывает в зените.
Правда, для этого нужны две точки обязательно на одном меридиане.
Если же повторить опыт Эратосфена для Александрии и Сиены, сделав измерения в этих городах одновременно сейчас это легко, можно послать SMS , мы получим верный ответ. И будет неважно, находятся ли города на одном меридиане почему? Оказывается, измерить «подручными средствами» Луну и Солнце даже проще, чем Землю. Для этого не нужно уходить за км, а можно всё сделать, не сходя с места.
Мы повторим рассуждения Аристарха, попутно чуть поправив и упростив их. Почему иногда видна полная Луна, а иногда месяц?
Потому что Луна светит отражённым солнечным светом. Если взять шар и посветить на него с одной стороны, то в любом положении освещённой окажется ровно половина шара.
Так же и Солнце всегда освещает ровно половину поверхности Луны. Видимая форма Луны зависит от того, как повёрнута к нам эта освещённая половина.
В новолуние, когда Луна вовсе не видна на небе, Солнце освещает её обратную сторону. Затем освещённая половина постепенно поворачивается в сторону Земли. Мы начинаем видеть тонкий серп, затем — месяц «растущая Луна» , далее — полукруг эта фаза Луны называется «квадратурой». Затем день ото дня вернее, ночь от ночи полукруг дорастает до полной Луны.
Потом начинается обратный процесс: освещённая полусфера от нас отворачивается. Луна «стареет», постепенно превращаясь в месяц, повёрнутый к нам левой стороной, подобно букве «C», и, наконец, в ночь новолуния исчезает. Период от одного новолуния до другого длится примерно четыре недели. За это время Луна совершает полный оборот вокруг Земли. От новолуния до половины Луны проходит четверть периода, отсюда и название «квадратура».
Замечательная догадка Аристарха была в том, что, когда Луна в квадратуре, солнечные лучи, освещающие половину Луны, перпендикулярны прямой, соединяющей Луну с Землёй, то есть треугольник ZLS , соединяющий Землю, Луну и Солнце, — прямоугольный рис. Для простоты мы считаем, что наблюдатель находится в центре Земли. Это несильно повлияет на результат, так как расстояние от Земли до Луны и до Солнца значительно больше размеров Земли. Для этого надо одновременно видеть на небе Солнце и Луну: такое возможно, например, ранним утром.
Эти треугольники подобны. Измерив линейкой треугольник на листе, мы узнаем, что его гипотенуза в раз больше катета. Аристарх получил отношение 20, а не , в первую очередь из-за того, что точно установить момент наступления квадратуры по внешнему виду Луны крайне трудно.
И всё же наблюдение Аристарха впечатляет. Если бы, как тогда многие считали, Солнце и Луна были примерно на одном расстоянии от Земли, то в момент, когда Луна освещена наполовину, они находились бы недалеко друг от друга на небе, что совсем не так. Убедитесь в этом сами, посмотрев во время квадратуры днём на небо: положение Луны относительно Солнца позволит вам хоть немного лучше ощутить эти огромные масштабы.
Из всех сочинений Аристарха Самосского до нас дошло только одно, «О величинах и расстояниях Солнца и Луны», где он впервые в истории науки пытается установить расстояния до этих небесных тел и их размеры. Древнегреческие учёные предшествующей эпохи неоднократно высказывались на эти темы: так, Анаксагор из Клазомен считал, что Солнце по размерам больше полуострова Пелопоннеса. Но все эти суждения не имели под собой какого-либо научного обоснования: расстояния и размеры Солнца и Луны не вычислялись на основании каких-либо астрономических наблюдений, а просто измышлялись.
В отличие от них, Аристарх использовал научный метод, основанный на наблюдении лунных затмений и лунных фаз.
В г. Аристарх Самосский вычислил расстояние до Луны по продолжительности лунного затмения. Аристарх принимал скорость движения Луны по своей орбите постоянной одинаковой во всех её точках. Это число очень близко согласуется с современными знаниями.
Для определения расстояния до Солнца Аристарх сделал предположения, что Луна имеет форму шара и заимствует свет от Солнца. Следовательно, если Луна находится в квадратуре, то есть выглядит рассечённой пополам, то угол Земля — Луна — Солнце является прямым.
Правда, во времена Аристарха ещё не было тригонометрических функций собственно, он сам в том же самом сочинении «О величинах и расстояниях Солнца и Луны» закладывал основы тригонометрии. Поэтому для вычисления этого расстояния ему приходилось использовать довольно сложные выкладки, подробно описанные в упомянутом трактате.
Далее Аристарх привлёк некоторые сведения о солнечных затмениях : чётко представляя себе, что они происходят тогда, когда Луна загораживает от нас Солнце, Аристарх указал, что угловые размеры обоих светил на небе примерно одинаковы. Следовательно, Солнце во столько же раз больше Луны, во сколько раз дальше, то есть по данным Аристарха , отношение радиусов Солнца и Луны примерно составляет
