Wurde der Abstand zwischen Erde und Sonne jemals anhand der Zeitdifferenz zwischen Tag und Nacht berechnet?

Wenn wir Sonnenauf- und -untergang als die Zeit definieren, in der das Zentrum der Sonne über den Horizont geht, dann ist die Tageszeit etwas kürzer als die Nachtzeit, weil man von einem einzigen Punkt aus keine vollständige Halbkugel sehen kann. Wenn man von einem bekannten Erdradius von etwa 6700 km und einem bekannten Abstand Erde-Sonne von etwa 150 Millionen Kilometern rückwärts rechnet, kann man berechnen, dass der Winkel der Sonne, der auf die Erde scheint, 13,4/150.000 beträgt, was zu einem Tag von etwa 5 Sekunden führt kürzer als die Nacht.

Der Radius der Erde war bereits den alten Griechen bekannt. Sie benötigen auch eine Uhr, die auf weniger als eine Sekunde pro Tag genau ist, und einen Ort, an dem Sie den Sonnenaufgang und Sonnenuntergang zu genauen Zeiten beobachten können. Wenn Sie sich nicht am Äquator befinden, gibt es aufgrund der geneigten Erdachse Unterschiede in der Tageszeit, aber man könnte entweder direkt am Äquator messen oder über ein ganzes Jahr messen und mitteln.

Frage: Wurde diese Methode jemals verwendet, um die Entfernung zwischen der Erde und der Sonne abzuschätzen?

Sie haben bereits 4 Effekte erwähnt (Uhrgenauigkeit, Breitengrad, Jahreszeit und klarer Horizont), aber es gibt noch einen weiteren Effekt, der größer ist als diese und von Tag zu Tag variabel ist: atmosphärische Refraktion. Durch die Lichtbrechung erscheint ein aufsteigendes Objekt um ein halbes Grad höher als die Realität. Die Brechung hängt vom atmosphärischen Druck und der Temperatur ab, daher kann es schwieriger sein, sie zu kompensieren. Aber sonst ist deine Idee gut.
@JohnHoltz Wenn also die atmosphärische Brechung einen Unterschied von einem halben Grad verursacht, würde meine Methode tatsächlich messen, dass der Tag 86400/720 = 120 Sekunden länger ist als die Nacht. Das heißt, dieser Effekt ist viel stärker als der Unterschied, den ich zu beobachten versuchte, und wenn Sie nichts davon wissen oder nicht in der Lage sind, ihn mit hoher Genauigkeit zu kompensieren, funktioniert meine Methode nicht.
Die Sonne kann seltsame, verzerrte Formen annehmen, wenn sie sich dem Horizont nähert. Zu beurteilen, wo sich das Zentrum befindet, kann schwierig sein. Dies ist zum Teil der Grund, warum Sonnenaufgang und Sonnenuntergang basierend darauf definiert werden, wann der oberste Punkt der Sonne im Gegensatz zu ihrem Mittelpunkt den Horizont zu überqueren scheint. Aber diese Definition verschärft atmosphärische Effekte, weshalb vorhergesagte Sonnenauf- und -untergangszeiten nur auf die Minute genau aufgeführt sind. Die tatsächliche Zeit kann leicht um eine halbe Minute von der vorhergesagten Zeit abweichen.
Und dann gibt es noch die Auswirkungen der Höhe. Angenommen, jemand beobachtet den Sonnenuntergang aus einer Bauchlage und steht dann auf. Das ermöglicht es der Person, die letzten zwei bis vier Sekunden des Sonnenuntergangs noch einmal zu sehen.
@JohnHoltz Möchtest du deinen Kommentar als Antwort schreiben? Im Wesentlichen funktioniert meine Idee nicht, es sei denn, man kann die atmosphärische Brechung sehr genau erklären. Das würde ich als Antwort akzeptieren.

Antworten (1)

Sie haben eine gute Idee. Sie haben bereits 4 Effekte erwähnt (Uhrgenauigkeit, Breitengrad, Jahreszeit und klarer Horizont), aber es gibt noch einen weiteren Effekt, der größer ist als diese: atmosphärische Brechung. Durch die Lichtbrechung erscheint ein aufsteigendes Objekt um ein halbes Grad höher als die Realität. Die Brechung hängt vom atmosphärischen Druck und der Temperatur ab, daher kann es schwieriger sein, sie zu kompensieren.

Dieser Artikel über Sky & Telescope weist darauf hin, dass das Ausmaß der Brechung nicht gut verstanden wird: Wir wissen nicht wirklich, wann die Sonne aufgeht

Aber eine Dissertationsarbeit von Teresa Wilson (jetzt am US Naval Observatory) an der Michigan Tech legt nahe, dass unsere Schätzungen oft um 1 bis 5 Minuten abweichen.

Sie fand heraus, dass die vorhergesagten Zeiten insgesamt je nach Ort und Jahreszeit in ihrer Genauigkeit variierten, wobei die Sonnenaufgangszeiten über Land in den Sommermonaten im Allgemeinen früh und im Winter spät waren. Der Sommer zeigte die größten Abweichungen, wahrscheinlich aufgrund des ausgeprägten Brechungseffekts, den der große Temperaturunterschied in der Atmosphäre in diesen Monaten hat. Mirage-Effekte aufgrund kalter Luft, die von warmen Überwasserhorizonten gekrönt wird, verschärften das ganze Jahr über auch Verzögerungen bei Sonnenuntergangszeiten, manchmal um bis zu 5 Minuten.

Wurde der Abstand zwischen Erde und Sonne jemals anhand der Zeitdifferenz zwischen Tag und Nacht berechnet?
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