xgm518 发表于 2021-10-25 14:45:37

观察月食测月球直径

      就全球范围来说,如果把月亮半影开始遮掩日面的时间计算在内,日食时间的长度由初亏至复圆的整个过程可长达三个半小时。食的时间长短,同月球影锥在地面上移动的速度以及地球的自转方向有关。   以日全食来说,由于月球的视直径仅略大于太阳,同时月影在地面移动速度很快,因此日全食的时间是很短暂的。在全食带的某个地点所看到的日全食时间通常只有两三分钟,最多不超过7分钟。如果全食带经过赤道附近地区,日全食时间就可延续到7分40秒,这时是观测日全食的最好机会。   按照观测研究太阳和月亮球,在空中运动一个身位约2分钟,就是1小时28个太阳。(论坛有相关研究文章)7分钟除以2分钟就是3.5个月球。所以古人的许多知识建立在不断观测上。计算月球直径
接着需要得到月球直径数据,古人是根据月食推测的。
      首先古希腊人已知月食的本质是月球进入到了地球影子中,而出现月全食则表明地球影子是大于月球面积的。古希腊人推测,地球影子大小与地球大小差不多,而根据月全食现象的视角变化(如月球刚刚进入影子到完全进入影子的视角差,即“月球视角差”;与月球刚刚进入影子到刚刚出影子的视角差,即“地球影子视角差”),可以推算出月球直径与地球影子直径之比,也即月球与地球的直径之比。原理如下图:
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根据古希腊人的对月全食的观察,地球影子直径是月球的2倍(如今的测量值是3.5倍)。
https://pics7.baidu.com/feed/78310a55b319ebc45b31841b811189f91f1716a7.jpeg?token=9dde17f5b4f991bd4b5dddb51fb172e5&s=FCB70AD61EE0975B52F9B98C03006001

      后来他们又意识到因为太阳与地球的距离不够远,地球影子与地球大小是不同的,影子比实物小。经过校正后,他们得出“地球直径是月球的3倍”结论,与现在的测量值“3.5倍”的数据稍有偏差,也许是因为当时的计时方式不准确,但其中的几何方法没有问题。

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