Jaroslav Heiniš - revize plynu, Ostrava a okolí, stavební práce, rekonstrukce, hodinový manžel (www.heinis.cz). Ženklava, Kopřivnice, Příbor, Nový jičín, Bělotín, Bílovec...=Jaroslav Heiniš - revize plynu, Ostrava a okolí, stavební práce, rekonstrukce, hodinový manžel (www.heinis.cz). Ženklava, Kopřivnice, Příbor, Nový jičín, Bělotín, Bílovec...
DOMŮ   ARCHIV   IBT   IAN 1-50   IAN 50-226   IAN 227-500   RÁDIO   PŘEKVAPENÍ  
STALO SE

inAstroPoradna: Jak zjisit letopočet z pozorování nebe

Riesim prave pri mojej publikacnej tvorbe taky virtualny problem, ako by cestovatel v case (do minulosti alebo buducnosti) urcil datum, v ktorom sa nachadza na Zemi. Napadaju ma dve astronomicke metody : 1. vzdialenost Mesiaca od Zeme sa v case menila. Teda zmeranim uhloveho priemeru Mesiaca napr. sextantom by sa mal dat priblizny datum urcit. Existuju nejake tabulky takych uhlovych priemerov v zavislosti na case ? 2. Obraz hviezdnej oblohy poloha stalic sa tiez v case menila. Existuje na urcenie datumu tymto sposobom nejaky software, do ktoreho po zadani zmeranych velicin (zas napr. sextantom) by sa dal urcit datum ?

Měsíc

Tak to asi nepůjde, i když už dávno je známé, jak se oběh Měsíce zpomaluje, což souvisí s jeho pozvolným vzdalováním od Země. Vzdalování je ale pomalé, necelé čtyři centimetry za rok. O mnoho řádů více se mění vzdálenost Měsíce během jednoho oběhu, tak nějak o čtyřicet tisíc kilometrů!

Spočítat vůbec polohy Měsíce mezi stálicemi (kvůli možnosti určení světového času z jeho pozorování při plavbě přes oceány) s rozumnou přesností na nejbližší léta bylo samo hodně náročnou úlohou, kterou astronomové řešili pro potřeby námořní navigace (nakonec se to stalo zbytečné, díky vynálezu fungujících lodních chronometrů). Dnes to jde asi na tisíciletí, ale na dobu, kdy by byl Měsíc natolik dál, že by to vůbec šlo přímo změřit, to určitě nejde -- právě vinou toho, že moment hybnosti Země se přenáší na moment hybnosti oběhu Měsíce.

Jinak, změřit sextantem lze řekněme úhlovou minutu, tedy třetinu miliradiánu, to odpovídá změně vzdálenosti Měsíce o sto kilometrů, o tolik se jeho ,,poloosa`` zvětší snad za několik miliónů let.

Tempo vzdalování se ve škálách statisíců let kromě toho trochu mění, tak jak se mění hladina moří a pomaleji i polohy kontinentů, a v důsledku toho i slapové brždění rotace Země. Nevíme, jak byl Měsíc daleko před miliardou let, nevíme, jak bude daleko za miliardu let.

Zatmění

Na rozmezí tisíce let by nadějnější mohly být tabulky a mapky různých astronomických úkazů, jako zatmění Měsíce -- kde mezi hvězdami či nad obzorem k němu dochází, v jaké roční a denní době. I tak by asi výsledek nebyl jednoznačný, podobných zatmění by mohlo být víc (nevím, je to vlastně zajímavé téma).

Precese

V rozmezí až dvaceti pěti tisíců let se přibližný letopočet dá určit dobře dle polohy nebeských pólů (mezi stálicemi), tedy z fáze precesního pohybu zemské rotační osy (o precesi viz nedávný článek v IAN). Pól se mezi hvězdami posune o pět stupňů za tisíc let, takže tisíciletí lze určitě zjistit i bez měřicích přístrojů. Při měření poloh hvězd s nejistotou jedné úhlové minuty by mělo jít určit letopočet tak na plus mínus pět let. Při užití dalekohledu a fotografie (jak hvězdy krouží kolem pólu), a ovšem hvězdných katalogů a tabulek nebo výpočtů by to mělo jít přesně. Ovšem, s nejistotou těch asi dvaceti pěti tisíc let...

Využití nedokonalých stálic

To je asi nejsnadnější metoda, běžným sextantem je snadné docílit nejistotou menší než jedno století. Několik jasných stálic, které jsouzvláště blízko k nám, totiž svému jménu dělá takovou hanbu, že se vůči těm vzdáleným posouvají víc než o vteřinu za rok. Je například rozdíl v polohách, které před dvěma tisíci let změřil Hipparchos, a těmi dnešními.

Upravil jsem pro výpočet vzájemných úhlových vzdáleností stálic svůj program ``padi'', aby bral v úvahu i tzv. vlastní pohyby hvězd. Výpočet se dělá v přiblížení rovinné geometrie; ony ani ty vlastní pohyby nejsou známy tak dobře (jen u některých je nejistota menší než jedno procento), aby sférický výpočet stál za to, není-li to moc blízko pólů (no, hlavně se mi to nechtělo programovat).

Vytvořil jsem pro něj i php, úpravou toho, který už jsem měl pro polohy jednotlivých hvězd (ten jsem napsal, aby lidé mohli počítat z pozorovaných jasností hvězd průzračnost ovzduší, vyjádřenou např. jako extinkci v zenitu). Je to padi.php. Pak už zbývá jen najít si vhodné dvojice k měření -- aby se jedna hýbala k té druhé. A mít je buď vysoko na nebi, aby šlo zanedbat refrakci, nebo je mít v téže úhlové výšce, aby se na jejich vzájemné úhlové vzdálenosti (elongaci) refrakce neprojevila (nebo použít program padi, který refrakci umí zahrnout)

Dvojice by se pěkně hledaly na mapě, kde by u každé stálice byla šipka, kam se hýbe, různě dlouhá dle toho, jak je pohyb rychlý. Takovou mapu nemám, to bych musel doplnit svůj program map_bsc (snad někdy příště, pak můžu i malovat polohy s uvážením vlastních pohybů).

Prozatím jsem našel pěknou dvojici Alfy a Bety Kentaura: za tisíc let se k sobě přiblíží o půl stupně, ze 4,41 na 3,91. Použít ale lze třeba i dvojici Pollux-Prokyon: nyní jsou 22,85 stupně od sebe, za tisíc let to bude 23,12.

Přímo tu úlohu, jakou uvádíte (zadat elongaci, dozvědět se čas) asi žádný program neřeší, ale to ani není potřeba, pokud cestovatel nespěchá. Vlastně by stačilo připravit vzorečky pro pár vhodných dvojic hvězd, typu elongace = konstanta + vzájemný pohyb * doba od r. 2000, ty lze pochopitelně obrátit na doba od r. 2000 = (elongace - konstanta) / vzájemný pohyb. -- takhle jednoduše lineárně to jde u těch dvojic, kde se hvězdy zdaleka ještě ,,nemíjejí``.

Tabulovat stačí konstantu (dnešní elongaci) a vzájemný pohyb, třeba jako její elongace za tisíc let. Takže pro tu dvojici v Kentauroviby to bylo 4,41 a -0.50. Nelineární změny by se nejlíp zobrazily jako grafy, ostatně by cestovatel potřeboval pro hodně vzdálené doby i mapku, aby se v posunutých stálicích vyznal, nezná li to vše zpaměti. Samotná elongace by ho mohla ošidit -- co když už se hvězdy vystřídaly, a od sebe se už vzdalují. Samozřejmě, líp by udělal, kdyby proměřil několik dvojic, už kvůli nejistotám v údajích ovlastních pohybech. Je to celé pěkná úloha na vektorovou algebru nebo sférickou trigonometrii, já k jejímu řešení udělal jen přiblížení, slávu za zhotovení takového bedekra přenechám mladším, kteří se chystají na cestu v čase.

Kombinace metod

Zjištěním polohy pólu a elongací několika dvojic stálic by se zdánlivě dala docílit přesnost jednoho roku i v rozmezí statisíců let, jenže tak přesně precesi dlouho do budoucna spočítat nejde, a ani tak přesně nebudeme hned tak znát ty vlastní pohyby stálic. Řekl bych, že s dnešními znalostmi lze stěží docílit přesnosti přes jedno promile. U okamžiku odlehlého o deset tisíc let bude tedy nejistota aspoň deset let.

Jiná věc je vzít na pomoc děje s velmi přesně známými periodami a jejich změnami: to je oběh planet kolem Slunce. Proměřením poloh všech jasných z nich (třeba zase sextantem vůči stálicím), užitím počítače s vhodnými daty a softwarem (je nutno brát v úvahu vývoj orbit ve Sluneční soustavě), by mělo jít zjistit přesný letopočet i za statisíce, snad i miliony let. Zjištěním rovnodeností pak i datum, s nejistotou jednoho dne (danou tím, jak bychom přesně prodlužovali gregoriánský kalendář, tj. kdy vkládali přestupné dny).

Problém s kalendářem

Teď si ale uvědomuju, že on ten budoucí kalendář bude složitější -- zatímco dnes, abychom měli pořád stejně dlouhou sekundu a aby Slunce bylo nad jihem v průměru v poledne, vkládáme tak sekundu navíc ročně (přestupná minuta na konci roku), za čtyři sta tisíc let by bylo potřeba vkládat jednou za rok až hodinu (vycházím z toho, že délka dne se zvětšuje nyní o 2,3 ms za sto let, viz Tides and the Earth's Rotation).

Když si uvědomíme stáří dnes užívaných kalendářů a existenci všelijakých historických, nic bych na vyjadřování data už za nějakých pár tisíc let nevsadil.

Odkazy

Hledaje něco ke vzdalování Měsíce, našel jsem toto podrobné populární vysvětlení: The Recession of the Moon and the Age of the Earth-Moon SystemO starých zatměních souhlasících s modelem oběhu Měsíce se zmiňuje:NASA - Accuracy of Eclipse PredictionsS pozdravem a díky za zajímavý námět!

Jan Hollan

 IAN.cz
Probíhá experiment. Stránky se pomalu dostávají ze záhrobí zpět na světlo digitálního světa... Omluvte nedostatky, již brzy snad na této adrese najdete víceméně kompletní archiv IAN...
archiv zdroj
RULETA
Nejchladnější padlá hvězda
Ilustrační foto...
Rádio IAN: Velký třesk a co bylo po něm
Ilustrační foto...
Geovycházky 13
Ilustrační foto...
O svícení 37
Ilustrační foto...
Instantní galerie 23 – kometa na jižní poloko
Ilustrační foto...
STALO SE
4.12.2012 -
Probíhá experiment. Stránky se pomalu dostávají ze záhrobí zpět na světlo digitálního světa... Omluvte nedostatky, již brzy snad na této adrese najdete víceméně kompletní archiv IAN...

WEBKAMERA
 Upice webcam / widecam
UPICE WEBCAM

Add to Google

 

Pridej na Seznam
 

  © 1997 - 2017 IAN :: RSS - novinky z astronomie a kosmonautiky SiteMap :: www :: ISSN 1212-6691