Ich weiß, dass es mehrere Formeln gibt, in die man Zahlen einsetzen kann, um eine Schätzung der Geschwindigkeit der Erde um die Sonne zu erhalten (zum Beispiel Keplers drittes Gesetz), aber ich frage mich, wie diese Dinge gemessen werden.
Da sich die Erde in einer Ellipse um die Sonne bewegt, dachte ich, Doppler-Messungen von Spektrallinien würden helfen zu sagen, wo wir uns auf der Ellipse befinden, da die Geschwindigkeit nicht überall konstant sein wird.
Aber ansonsten bin ich mir nicht sicher, wie man die Geschwindigkeit der Erde misst.
Es gibt eine schöne Präsentation von Terence Tao von der UCLA, The Cosmic Distance Ladder , die dies und vieles mehr im Detail erklärt. Hier ist ein YouTube davon , und hier sind die Folien, die er verwendet hat.
Kurz zusammengefasst: Um die Geschwindigkeit der Erde zu messen, müssen Sie die Entfernung zur Sonne plus ihre Umlaufzeit von 1 Jahr kennen. Die früheste Methode dafür stammt von Aristarch und basierte darauf, dass der Halbmond nicht genau in der Mitte zwischen Voll- und Neumond stattfand. Es erforderte die Kenntnis der Erde-Mond-Entfernung, was die Kenntnis der Mondgröße erforderte, was die Kenntnis der Erdgröße erforderte, daher die Entfernungsleiter .
Ich werde den Spaß beim Lesen/Anschauen nicht verderben, indem ich versuche, hier noch mehr davon zu reproduzieren.
Die Umlaufgeschwindigkeit der Erde kann über den jährlichen Doppler-Effekt oder durch Aberration gemessen werden. Die Doppler-Effekt-Messung erfordert einen Stern in der Nähe der Ekliptik, und die Aberrationsmessung erfordert einen Stern, der senkrecht dazu steht. Bei beiden Techniken werden zwei Beobachtungen verglichen, die im Abstand von sechs Monaten vorgenommen wurden.
Beispielsweise beträgt die Aberrationskonstante 20,496 Bogensekunden oder 0,000099365 Radiant. Die Multiplikation der Aberrationskonstante im Bogenmaß mit der Lichtgeschwindigkeit ergibt die mittlere Umlaufgeschwindigkeit des Schwerpunkts Erde-Mond: .
Der jährliche Doppler-Effekt muss aus allen spektroskopischen Radialgeschwindigkeitsmessungen entfernt werden, um die Radialgeschwindigkeit des beobachteten Sterns in Bezug auf das Baryzentrum des Sonnensystems zu finden.
Val
Gerrit