Как ранние астрономы измеряли расстояния?

До эры радаров и других форм радио/РЧ/ЭМ локации какие подходы, методы и приемы использовали ранние астрономы ( например, Кеплер, Кассини, Коперник) для измерения расстояний от Земли до различных объектов ( такие как: Марс, Венера, Альфа Центавра и др.)?

Есть ли особенно информативная статья (скажем, в Scientific American, Sky ) или книга, объясняющая их усилия и результаты ( например, насколько точными были их расчеты?)?

  • Ссылки и цитаты приветствуются!

Ответы (1)

Они не были очень успешными, но не из-за отсутствия попыток.

Древние греки пытались измерить угол между солнцем и луной, когда луна наполовину полна. Они получили значение 87 градусов, (когда на самом деле это 89,85). Отсюда они могли оценить относительные расстояния Луны и Солнца.

Дальнейшие наблюдения Луны из разных мест на Земле в принципе могли бы определить относительное расстояние до Луны с точки зрения радиуса Земли. А радиус Земли можно было бы определить, отметив разную длину теней в одно и то же время в разных местах.

Несколько греков попытались собрать их вместе, чтобы найти расстояние до Солнца, и, хотя их методы были геометрически правильными, их наблюдения были недостаточно точными, чтобы получить точное значение расстояния до Солнца. Обычно их оценки составляли около 5% от истинного расстояния. Попытки на основе подобных методов предпринимались и в других центрах астрономии, в Китае, Индии и на Ближнем Востоке. Все они склонны резко недооценивать расстояние.

Даже после того, как изобретение телескопа позволило проводить наблюдения более точно, расстояние обычно недооценивалось. только когда были проведены тщательные измерения прохождения Венеры, Джером Лаланд смог рассчитать расстояние до Венеры и использовать законы Кеплера для определения расстояния до Солнца и других планет.

Кеплер создал модель Солнечной системы, которая очень успешно предсказывала относительные расстояния каждой планеты, но не абсолютное расстояние.

Почти все остальные расстояния основаны на расстоянии Земля-Солнце. Расстояния до планет можно найти с помощью законов Кеплера. Фактическое расстояние до звезд было неизвестно, мы смогли измерить небольшое изменение положения звезды, когда Земля вращается вокруг Солнца. Если вы знаете расстояние до Солнца, вы можете рассчитать расстояние до звезды. До наблюдения этого «звездного параллакса» оценки расстояний до звезд были в основном предположениями и обычно значительно занижались.

Таким образом, до радиолокационной дальности методы были геометрическими и основывались на шкале измерений. Размер Земли использовался для определения расстояния до Луны и Солнца. Затем расстояние до солнца использовалось для нахождения расстояния до звезд.

Для более далеких звезд может быть значительная неопределенность в отношении расстояния. Если звезда находится слишком далеко, чтобы иметь параллакс, то ее истинное расстояние не будет точно известно.