달의 반대편에 살았다면 어떻게 지구의 존재를 유추 할 수 있습니까?

현재 지구 궤도 궤도에 대한 우리의 지식으로 무장 한 천문학자를 달의 반대편에있는 돔에 두어 지구가 그들로부터 영원히 숨겨져 있다고 가정 해 봅시다.

(물론,이 사람은 관측에서 얻을 수있는 것 이상의 시스템에 대한 특정 지식이 없다고 가정합니다. 원한다면, 그들은 우리의 모든 현대 궤도 메커니즘과 관련 물리학을 알파 센타 우리에서 배웠다고 상상하십시오. 달로 순간 이동했습니다.)

이제이 사람은 자신이있는 몸이 이진 시스템의 절반이라는 하늘을 관찰하여 추론 할 수 있어야하며 궤도 특성 (반 주요 축, 타원, 성향)뿐만 아니라 바리 센터의 위치 (다른 몸에 훨씬 가깝고 훨씬 더 큰 파트너에 해당). 이것을 추론하기 위해 어떤 관찰이 필요합니까? 이러한 관측에는 어느 정도의 관측 정확도가 필요하며, 어떤 역사적 시대에 해당합니까? (즉, Tycho Brahe의 키트는 충분 했습니까? 갈릴레오의 것입니까? 고대 그리스인입니까? 아니면 19 세기 후반 (또는 나중에) 전망대가 필요합니까?)

(MartinV의 답변에서 지적했듯이, 우리의 천문학자는 궤도 쌍과 하나의 거대한 몸을 가진 상황을 구별하기가 어려울 수 있습니다. 따라서 편리한 경우 돔에서 ~ 100km 짧은 거리를 통해 천문학자는 알려진 거리 (예 : Erathostenes ) 로 서로 다른 지점에서 태양 경사를 측정하여 음력을 측정 할 수 있습니다.)

— 에밀리오 피 산티
소스

스텔라 시차는 결정적으로 먼 길을 도울 것이며, 그것은 19 세기입니다.

@LucJ. Bourhis Stellar 시차 또는 적어도 그 주요 구성 요소는 태양 주위의 궤도 반경과 함께 가고 달 궤도 구성 요소는 그보다 훨씬 작으므로 나에게 명백하지 않은 솔루션처럼 보입니다. 19 세기 관측이 필요한 정확도를 만들어 낼 것이라는 점은 분명하지 않다.) 가장 유력한 후보자는 태양의 시차가 별의 배경 (또는 음력과 동기화 된 시계의 별 위치)에 있다고 생각하지만, 나는 당신이 어떤 정확성 (역사적 기준과 비교했을 때)을 알고 싶습니다. d 필요합니다.

— Emilio Pisanty

확실한! 이것은 내가 생각한 것이 아닙니다. 역사적으로 달이 지구에서 관측 될 수 있다는 사실은 지구-태양이 멀리 떨어져있는 거리를 측정하는 데 중요한 역할을했습니다. 나는 시차를 사용하여 그 거리를 다룰 생각이었습니다.

여전히 반 개월 시차는 화성과 같은 것에 유용 할 수 있습니다. 달의 궤도 직경은 ~ 0.0026 AU이고 화성은 ~ 1AU가 될 수 있으므로 각도는 ~ 0.0052 라디안 또는 0.3 도입니다. 그것들이 수년간 별의 시차 관측과 어떻게 비교되는지 확실하지 않지만, 먼 별들에 대한 화성의 위치가 관측 가능한 방식으로 이동하는 것처럼 보입니다.

달의 5도 성향이 충분한 지 궁금합니다. (5.14도), 29 일마다 궤도 거리의 약 9 %까지 또는 태양과 관련하여 1 도의 1/6에 해당합니다. 가까운 패스에서 화성에 비해 상대적으로 적습니다. 14 일 관찰 화성은 위아래로 움직이지만, 때때로 위, 아래로 가장 눈에 띄는 것처럼 일관된 방식으로 움직이지 않습니다.

— userLTK

답변:

음력 먼 쪽 의 체조 지진계는 태양 조수와 지구에 의해 생성 된 20 인치 신체 왜곡을 모두 포착합니다 . "고정적으로 잠긴"동안 달은 완전한 원형 궤도에 있지 않으며 약간 흔들린다. 해방 . 지진계가 두 효과를 모두 포착해야합니다.

위의 의견에서 제안한 것처럼 28 일마다 화성주기의 시차를 보는 것이 더 간단한 방법 일 수 있습니다.

— 길을 잃은 낯선 사람
소스

이것은 흥미로운 답변입니다. 지구는 실제로 달에 작은 "조수"를 일으키고 해방은 지구를 움직일 것입니다. 그 효과는 작고 미묘합니다. 영리한 과학자가 우주에 알려지지 않은 보이지 않는 몸의 존재를 추론 할 수 있습니까?

— MartinV

지진 효과는 흥미롭지 만 실제로 어떻게 측정 할 수 있는지는 확실하지 않습니다. 그리고 예, 나는 시차가 가장 좋은 대답이라는 데 동의하지만, 좀 더 양적이고 세부적인 것을 찾고있었습니다.

— Emilio Pisanty

이것은 정말 좋은 질문이며 아주 미묘합니다.

TL; DR;

가장 빠른 기회는 태양의 항성 시차의 월간 변화로 인해 관측자가 i) 달이 단일하고 매우 큰 회 전체이거나 ii) 다중 체 공동의 일부라는 결론을 내릴 수 있다는 것입니다. 회전 시스템. 그러나 i)는 가까우면서도 강하게 굽은 수평선과 일치하지 않는 것 같습니다.

그렇지 않다면, 질량과 중력과 관련된 궤도 역학의 정량적 모델을 개발할 때

나는 (현대에서) 우리가 태양 주위를 도는 궤도에 있고 지구 달 시스템 자체에 대해서는 거의 알려주지 않기 때문에 별의 시차가 우리에게 직접 도움이 될 것이라고 생각하지 않습니다.

달의 프톨레마이오스가 달-프톨레마이오스라고 부르는 방법을 보자. 그는 지구-달 시스템을 창조의 중심에있는 단단한 물체에 앉아 있다는 가정과 구별 할 방법이 없었습니다. 물론 그는 주변의 궤도에서 "달"을 볼 수 없었지만 태양, 별 및 주요 행성을 볼 수있었습니다. 스텔라 시차 (그에게 '조디악을 통해 움직이는 태양')는 태양이 행성과 마찬가지로 달 주위를 회전하고 있다고 말해 줄뿐입니다. 일하고 그는 지구에 대한 개념이 없다

Moon-Galileo는 헬리오 센 트릭 모델을 개발할 수도 있고 개발하지 못할 수도있다. 그는 지구-갈릴레오가 가지고있는 한 가지 중요한 통찰력을 놓쳤다. Moon-Galileo는 목성의 궤도 시스템이 흥미롭지 만 핵심 통찰력이 아니라는 것을 발견하여 새로운 모델을 개발하지 못할 수 있습니다. 그렇더라도 다른 사람은 그렇게 할 것입니다.

그럼에도 불구하고 질적 인 과학 세계에서는 달 관측자가 수평선 뒤에서 지구의 존재를 추론하도록 도울 수있는 방법이 여전히 없습니다.

궤도 역학이 질량과 중력을 계산에 포함시키기에 충분히 발전했을 때 진실이 피할 수 없을 것 같아요. 그것은 Moon-Kepler 시대에 있었을 것입니다.

나는 행성의 관측을보고있는 의견에 동의하지 않습니다. 공동 궤도가없는 단순하고 매우 크고 회전하는 달 몸이 아닌 지구 달 시스템을 구별하는 데 어떻게 도움이되는지 알지 못합니다 ( 자연적인 가정이 될 것입니다). 지구 주위의 달의 회전으로 인한 시차의 월간 변화조차도 훨씬 더 큰 달 몸의 간단한 회전을 제안함으로써 흔들릴 수 있습니다. 그러나 우리의 영웅은 명백한 곡률과 거리와의 호환성에 의문을 가질 수 있습니다. 달 수평선.

— MartinV
소스

질문의 의도를 잘못 전달한 것 같습니다. 필요한 경우 궤도 역학에 대한 완전한 현대 지식을 가정 할 수 있습니다. 역사적 비교를 할 때는 개념적 진보가 아니라 실험 기술에 주로 관심이 있습니다. 당신이 원한다면, 당신은이 상황을 알파 센타 우리에서 모든 현대 궤도 기술을 익히고 달 표면으로 순간 이동시키는 천문학 자라고 생각할 수 있습니다. 따라서 그들은 중력과 역학의 작동 방식에 대한 완전한 지식을 가지고 있으며, 그들이 속한 특정 시스템에 대한 사전 관측 지식이 없습니다.

— Emilio Pisanty

그러나 당신의 달-프톨레마이오스가가는 한, 그는 태양에 대한 자전거를 포함시킬 필요가 없습니까? 그것은 당신이 헬리오 중심의 관점으로 전환되면 지구-달 궤도 반경으로 변환 될 항성-시차 관측입니다. 그러나 얼마나 중요하고 측정하기가 어려울까요?

— Emilio Pisanty

고마워 Emilio-태양의 epicycle에서 Moon-Ptolemy가 사용할 수있는 장비를 고려할 때 너무 작을 것이라고 생각합니다. 당신의 다른 의견에-전혀 잘못된 의사 소통; 귀하의 질문이므로 오해 한 것 같습니다! 달에 이식 된 현대식 장비를 가진 전문가를 고려할 때, 그것들은 오히려 빨리 알아낼 것이라고 생각합니다. 실제로 전문가는 작고 바위 같은 달 자체를보고 즉시 "이 궤도는 무엇입니까?"라는 질문을합니다.

— MartinV

그렇습니다. 제 생각은 그들이 오히려 빨리 알아낼 것입니다. 문제는 어떻게, 그리고 어떤 장비가 필요할지에 대한 것이었다. (마지막 문장에서, 우리가 바위 같은 외계 행성의 유병률에 대해 아는 것이 거의 없다는 점을 고려할 때 그것이 자연적인 사전 예측이라고 생각하지 않습니다. 표면이 반드시 위성에 있다고 암시하는 것은 아니며, 반경과 표면 중력으로 인해 바위 표면과 대기 부족은 매우 자연스러운 특징 일 수 있습니다.)

— Emilio Pisanty

달의 반대편에있는 관측자는 하늘에서 가장 눈에 띄는 것의 움직임 때문에 태양 하나의 행성에 서 있다고 설명하기가 어려울 것입니다!

실제로, 지구 주위의 달 궤도의 편심 때문에, 낮의 길이, 즉 태양의 "하늘 속의 속도"는 달 궤도에서 어디에 서 있는지에 달려 있습니다.

그리고 관측에서 볼 수 있듯이 태양계에서 거의 완벽하게 둥근 다른 행성들 (그리고 잘 알려진 이유로), 그녀는 "타원형 단일 천체에 서 있습니다"가설을 배제해야합니다.

합리적인 시간에 달의 먼 쪽에서 하루 길이의 변화를 계산할 수는 없습니다. 죄송합니다.

Wikipedia 이미지로 설명하려는 또 다른 효과 : 달의 진딧물 세차 운동 과 기울어 진 궤도 계획 으로 인해 해 궤적의 하늘 높이가 해마다 변화합니다 (주기 : 8 ~ 9 지구력)

작성자 Rfassbind -Own work., Public Domain, Link

Geologician, Homunculus 2-영어 위키 백과, CC BY 3.0 , 링크

— 조멜
소스