Wie konnten Astronomen in der Antike feststellen, dass die Wintersonnenwende stattfand? Laut dem Herausgeber des Wikipedia-Artikels zur Wintersonnenwende ist es für moderne Amateure zu schwer zu erkennen, wann sie stattfindet.
Lassen Sie uns bei "Antike Welt" mit der Definition von 500 n. Chr. Oder früher fortfahren.
Beachten Sie, dass ich nach ihren Methoden zur Bestimmung der Sonnenwende frage, nicht, ob sie dies tun könnten.
Die Sonnenwende wurde durch Beobachtung des Schattens des Gnomons (eines senkrechten Stocks auf ebenem Boden) bestimmt. Tatsächlich ist dies schwierig mit einer guten Genauigkeit zu beobachten. Wenn Sie dies jedoch viele Jahre tun, erhalten Sie ein immer besseres Ergebnis. Angenommen, Ihr Fehler ist E und Sie beobachten N Jahre lang. Dies gibt Ihnen die Länge des Jahres (das Zeitintervall zwischen beispielsweise zwei Sommersonnenwende) mit dem Fehler E/N. Dieses Prinzip ermöglichte es, die Länge des Jahres (und andere Konstanten in der Astronomie) mit hoher Genauigkeit zu bestimmen.
BEARBEITEN. Ptolemäus beschreibt das folgende Gerät zur Bestimmung von Tagundnachtgleichen. Ein flacher Metallring wurde in Alexandria in der Ebene parallel zum Äquator dauerhaft installiert. (Dazu müssen Sie zuerst die Neigung der Ekliptik bestimmen, dann Ihren Breitengrad. All dies geschieht, indem Sie den Sonnenstand am Mittag mit einem Gnomon messen). Im Moment der Tagundnachtgleiche werden beide Oberflächen des Rings von der Sonne beleuchtet.
Die Bestimmung des Moments einer Sonnenwende ist schwieriger und ungenauer. Aber auch hier misst man die Höhe der Sonne mit dem Gnomon oder einem ähnlichen Gerät am Mittag, wenn die Sonnenwende am Mittag stattfindet, sagen wir Sommersonnenwende, erhält man die maximal mögliche Höhe für diesen Ort. Wenn das Maximum in diesem Jahr kleiner als die maximal mögliche Höhe ist, bedeutet dies, dass die Sonnenwende nicht am Mittag stattgefunden hat, und Sie interpolieren.
Alle diese Informationen sind im Almagest des Ptolemäus enthalten. Moderne Berechnungen erlauben es, die numerischen Daten zu überprüfen. Sie zeigen, dass Hypparchos und Ptolemäus die Zeit einer Tagundnachtgleiche mit einer Genauigkeit von 7 Stunden und einer Sonnenwende auf 12 Stunden bestimmen konnten.
Hypparchos und Ptolemäus bestimmten die Länge des Jahres auf 365 Tage 5 Stunden 55 Minuten 12 Sekunden. Sie verwendeten Beobachtungen aus über 550 Jahren.
Siehe auch meine Antwort auf eine verwandte Frage:
Welches Wissen ist in der Bibliothek von Alexandria möglicherweise verloren gegangen?
MCW