Каков простой аргумент, чтобы доказать, что звезды на небе дальше от Земли, чем Луна?

Факт параллакса в наблюдаемом положении Луны был известен еще в древности. Это позволяет рассчитать расстояние до Луны в терминах радиусов Земли. Тогда параллакс Солнца не наблюдался. Первое известное вычисление расстояния до Луны обычно приписывают Гиппарху Никейскому.

Лунные покрытия. Только что пропустил лунный блок Марса в прошлом месяце. Не уверен, когда Марс заблокирует звезду, тем самым доказав, что звезды находятся дальше, чем Луна.

Если вы не против современного оборудования, есть некоторые аргументы. Например, мы отправили космический корабль далеко за пределы Луны, чтобы добраться до других планет. По мере приближения к планете направление на нее меняется. В конце концов, он рядом с вами, а не впереди. Но звезды в основном вообще не изменили своего видимого направления.

Каждый год Земля совершает огромный круг. Размер примерно равен расстоянию до ближайших планет. Вы ожидаете увидеть, как более близкие звезды движутся мимо более далеких звезд. Что-то вроде близлежащих деревьев кажется движущимся мимо далеких гор, когда вы едете по автостраде. И это было замечено. Но движения крошечные. Чтобы увидеть это, требуются очень тщательные измерения. Наибольшее смещение составляет менее 1 угловой секунды =$1/3600$степень. Учитывая размер земной орбиты, ближайшая звезда находится на расстоянии около 4 световых лет, что намного дальше, чем Луна и планеты. Большинство звезд находятся так далеко, что не видно никаких изменений.

Современные исследования показали, что звезды ярки, как солнце. Учитывая, что они кажутся слабыми маленькими точками, они должны быть далеко. Во-первых, потому что что-то такое яркое кажется таким тусклым. А во-вторых, что-то такое большое похоже на точку, а не на диск.

Изменить . Измерения с помощью первых телескопов в 1600-х годах.

Как говорится в ответе Чарльза Фрэнсиса, Гиппарх рассчитал расстояние до Луны.$60$ $1/2$радиус Земли, а расстояние до Солнца равно$2550$Земные радиусы. Больше измерений стало возможным после изобретения телескопа. Например, Галилей открыл 4 спутника Юпитера в 1609 или 1610 году.

В статье Википедии об определении Ромером скорости света говорится, что в 1671 - 1676 годах Ромер сделал первые грубые измерения скорости света и использовал их для определения некоторых расстояний. Предсказанные времена затмений спутников Юпитера отличались на 15 минут. Он объяснил это временем, которое требуется свету, чтобы добраться от Юпитера до Земли. Время меняется по мере того, как орбиты Земли и Юпитера сближают или отдаляют их друг от друга.

Он обнаружил, что свету требуется гораздо меньше 1 секунды, чтобы преодолеть диаметр Земли. Время пути от Солнца до Земли составляло 10 - 11 минут. Это подтверждает, что расстояние между Солнцем и Землей намного больше, чем расстояние до Луны.

Расстояние от Солнца до Юпитера было частью расчета. У Ромера были только грубые расстояния Земля-Солнце, поэтому его расстояния Земля-Юпитер также были грубыми. Этот веб-сайт дает расстояния Земля-Юпитер, используемые Ромером, как от 3,95 до 5,75 расстояний Земля-Солнце. Опять же, намного больше, чем расстояние от Земли до Луны.

Затмение звезд Луной — простой и легкий способ доказать свою точку зрения.

тот, который закрыт (заблокирован от обзора), должен находиться позади объекта, препятствующего обзору, следовательно, дальше от наблюдателя.

Мы использовали радарную дальность для определения расстояния до Луны, Солнца, Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера, галилеевых спутников, Сатурна, колец Сатурна и Титана. Мы посылали радиосигналы на звезды и не наблюдали обратного сигнала. Либо звезды находятся ближе, чем Луна, и каким-то образом невидимы для радаров (что было бы очень удивительно для шара плазмы, имеющего спектры излучения абсолютно черного тела, которые мы наблюдаем от звезд), либо звезды находятся намного дальше.

Возвращаясь немного назад во времени... Гиппарх (ок. 140 г. до н.э.) использовал тень Луны на Земле во время солнечного затмения, чтобы оценить, что Солнце составляет около 2500 земных радиусов (получив отношение расстояния до Луны к радиусу Земли в пределах примерно на 10% и получая отношение расстояния до Солнца к расстоянию до Луны в 10 раз меньше).

Птолемей (ок. 150 г. н.э.) использовал эпициклическую модель движения планет, чтобы ограничить расстояние до небесных сфер до более чем 20 000 земных радиусов (что в миллионы раз меньше).

Таким образом, звезды находятся как минимум в 8 раз дальше, чем Луна.

Сравните угловые размеры звезд и солнца. Солнце имеет угловой размер$\approx 32 \,'$а наша ближайшая звезда Альфа Центавра А имеет угловой диаметр$0.007\,''$. Это дает отношение угловых размеров между ними примерно$270\,000$раз, что очень хорошо коррелирует с реальным соотношением расстояний между ними и Землей. Для этого вам не нужен измерительный прибор. Вы можете увидеть визуальный диаметр солнца, поставив перед глазами темное черное стекло. А звезды подобны «точкам», когда мы смотрим на них ночью. Поскольку Солнце — это обычная звезда главной последовательности G-типа, несложно сделать вывод, что другие звезды на ночном небе находятся гораздо дальше, чем наше Солнце.

Теперь Луна имеет сравнимый угловой диаметр с Солнцем. Было бы неразумно ожидать, что масса Луны будет больше или сравнима с массой Солнца, поэтому естественно сделать вывод, что Луна может находиться на расстоянии ближе к Земле, чем наше Солнце. Таким образом, заключая это, мы подразумеваем, что звезды также намного дальше, чем луна.

Если принять за данность, что Земля совершает один оборот вокруг своей оси в день, то можно было бы выдвинуть аргумент, что все, что не движется (после вычитания видимого движения из-за вращения Земли), должно быть далеко, иначе оно было бы упасть.

У спутников короткий период обращения, у Луны более длинный, все остальное должно быть "очень-очень далеко". Конечно, все усложняется орбитой Земли вокруг Солнца; если это не данность, то можно застрять на криволинейных траекториях планет Птолемея, но общая идея остается в силе.