Wie wurde die Zeitsynchronisation im antiken Griechenland erreicht? Der Kontext dieser Frage dreht sich um Eratosthenes und seine Berechnung der Größe der Erde basierend auf der Sonne, die gleichzeitig in zwei Städten, die ungefähr 500 Meilen voneinander entfernt sind, Schatten mit unterschiedlicher Länge und Winkel wirft.
Im besonderen Fall von Eratosthenes, der den Erdradius maß, wurde dies durch Beobachten der Schattenlänge am Mittag zur Sommersonnenwende in Städten, die in Nord-Süd-Ausrichtung (bis auf wenige Grad) ausgerichtet waren, durchgeführt. Es war bekannt, dass die Sonne zur Sonnenwende in der Stadt Syene in Ägypten direkt über dem Himmel stand. Aber weiter nördlich in Alexandria stand die Sonne zur Sommersonnenwende nicht direkt am Himmel.
Alles, was er tun musste, war herauszufinden, auf welchen Tag die Sommersonnenwende fiel, ein Tag, den die Menschen anscheinend schon vor der aufgezeichneten Geschichte bestimmen konnten. Auch das Erkennen des Mittags war keine große Schwierigkeit.
Sie müssen die Messungen nicht einmal zur gleichen Zeit durchführen – Sie können sie in aufeinanderfolgenden Jahren durchführen, wenn Sie möchten, und erhalten das gleiche Ergebnis.
Um die Antwort von PhillS zu ergänzen: Vor dem 17. Jahrhundert gab es im Wesentlichen keine Methode zur exakten Zeitsynchronisation an zwei entfernten Orten. Die Methode der Mittagsbeobachtung an zwei Orten funktioniert nur UNTER DER ANNAHME, dass die Orte auf dem gleichen Längengrad liegen. Die Längengrade von Syene und Alexandria sind ungefähr gleich, was Eratosthenes wusste (wenn man von A nach S reist, schaut man nach Süden, war dies wahrscheinlich seine Begründung). Natürlich kann dieses Argument nur ungefähr sein.
Tatsächlich ist die Zeitsynchronisation an verschiedenen Orten äquivalent zum Problem der Längengradbestimmung. Die einzige allgemeine Methode, die den Griechen zur Verfügung stand, war die Beobachtung von Mondfinsternissen (die gleichzeitig an verschiedenen Orten stattfinden). Abgesehen von dieser Methode, die ebenfalls sehr grob und umständlich ist, wurde das allgemeine Problem der Bestimmung des Längengrads (= Zeitsynchronisation) erst im 17. Jahrhundert gelöst, als die Jupiter-Satelliten entdeckt wurden. Und später, im 18. Jahrhundert, wurden zwei Methoden entwickelt: a) sehr genaue Beobachtung der Mondposition in Bezug auf die Sterne und b) mechanische Chronometer.
Wie PhillS betont, müssen die Beobachtungen nicht zur gleichen Zeit erfolgen, aber diese Flexibilität ist nicht darauf beschränkt, Beobachtungen für aufeinanderfolgende Jahre zu verwenden, und, wie Pieter Geerkens kommentiert, Beobachtungen am lokalen Mittag (entweder am selben Tag oder dasselbe Datum in verschiedenen Jahren eines Sonnenjahreskalenders) verwendbar. In jedem Fall benötigen Sie jedoch ein angemessenes Maß für die Nord-Süd-Entfernung zwischen den Standorten. Im Prinzip könnte dies durch eine Kombination trigonometrischer Vermessung mit astronomischen Messungen zur Bestimmung der Nord-Süd-Richtung erreicht werden. Diese beiden Techniken waren den alten Ägyptern gut bekannt, und es war üblich, Ägypten jährlich neu zu vermessen, um die Grenzen nach den Überschwemmungen wiederherzustellen [1]., was Eratosthenes die Entfernung gab, obwohl er vielleicht einfach angenommen hatte, dass Syene ungefähr genau südlich von Alexandria lag.
Sobald Sie einen Wert für den Umfang der Erde haben und davon ausgehen, dass er ungefähr kugelförmig ist, haben Sie genügend Informationen, um die Ortszeitverschiebung zwischen allen Orten zu bestimmen, die durch eine einigermaßen genaue zweidimensionale Vermessung verbunden sind, aber die Alten hatten dies nicht wirklich einen praktischen Bedarf an diesen Informationen haben.
Pieter Geerkens
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