Астрогалактика

Вопрос, казалось бы, простой: как именно определить расстояние до любой из ближайших звезд геометрическим методом годичного параллакса? Угломерным методом и никаким другим, то есть, например, измерение смещения относительно других звезд не подходит. Исходим из гипотезы что строение звездного неба неизвестно, в наличии только светящиеся точки-звезды, расстояние до любой на выбор следует определить. Какое оборудование для этого необходимо с указанием минимальных параметров, какие значения следует регистрировать и с какой предельно допустимой погрешностью, в какое время года нужно проводить наблюдения для выбранной широты и в каком статистически значимом количестве. Общие принципы всем известны, интересует конкретика.

ерунда писал(а):Угломерным методом и никаким другим, то есть, например, измерение смещения относительно других звезд не подходит.

Ну почему не подходит, просто нужно измерять не относительно одной звезды, а множества. Делается фотоснимок окрестностей звезды с интервалом пол года, после чего на снимках совмещаются звезды фона, для которых паралакс практически нулевой. По смещению целевой звезды определяется ее паралакс. Все.

Геометрический угломерный метод - это метод прямого эксперимента, остальные - косвенного, использующие больше теоретических допущений. Кроме того, применение различных методик позволяет устроить проверку и уточнение полученных результатов.

Сравнивание двух фотоснимков самый, что ни на есть прямой эксперимент.

Вопрос не в том, какой метод предпочтительнее, а как реализовать на практике один из них. Кто-то может детально ответить?

ерунда писал(а):как реализовать на практике один из них.

Я же вам написал - два снимка и сравниваем смещения.

Можно еще проще "измерить": взять два справочника и сравнить, если совпадает - то вот оно, расстояние. Нет. Требуется геометрический угломерный метод. Это просто такое условие задачи.

ерунда писал(а): Нет. Требуется геометрический угломерный метод. Это просто такое условие задачи.

Сравнение смещений на снимках именно геометрический угломерный метод - мы измеряем угол

Сравнение смещений на снимках именно геометрический угломерный метод - мы измеряем угол

Ошибка понятна? Линейка и транспортир, метры и радианы, измерение и вычисление.

Видите ли, дело в том, что замер смещений с целью определения расстояний выдает не сами искомые расстояния, а их отношения.

ерунда писал(а):Ошибка понятна? Линейка и транспортир, метры и радианы, измерение и вычисление.

Нет не понятна. Параллакс ближайших звезд, не говоря о более дальних, составляет меньше 1" и это очень малый угол. А случае малых углов, синус и тангенс угла равны самому углу, т.е. измеряя смещение мы измеряем угол.

ерунда писал(а):Видите ли, дело в том, что замер смещений с целью определения расстояний выдает не сами искомые расстояния, а их отношения.

Замер выдает угол.

P.S. Впрочем я понял. Если вы говорите о том, что бы взять угломер и вручную за раз промерять параллакс, то это в принципе не возможно - нужно два измерения разделенных сроком в пол года.

Да, верно, ошибка в размерностях и методике. К слову говоря, с отождествлением малого угла и тригонометрической функции от него, в данной задаче нужно быть крайне аккуратным, поскольку подобные приемы применительны в полной мере для упрощения решения лишь тех физических задач, в которых заменяемые переменные, во-первых, не являются существенно важными (скажем, угол в расчете периода колебаний математического мятника), а во-вторых, являются переменными второго и более высокого порядка малости на фоне основных исследуемых величин - именно поэтому избыточной точностью описания обычно и пренебрегают. В данном случае не реализуется ни первое, ни второе: любой годичный звездный параллакс всегда мал и он - в рамках принятых подходов - важнейшая исследуемая величина. Важнее только собственно расстояние до светила.

Если вы говорите о том, что бы взять угломер и вручную за раз промерять параллакс, то это в принципе не возможно - нужно два измерения разделенных сроком в пол года.

Ну вот, наконец-то мы пришли к общему знаменателю. В связи с чем главный вопрос: как же тогда было измерено расстояние до Веги? Что именно делал В.Я. Струве на 9-ти дюймовом фраунгоферовском рефракторе? Вот конкретно что? Эпоха фотографии тогда еще, разумеется, не наступила: Л. Дагер и Ж. Ньепс предложат практически пригодный способ фотографирования только двумя годами позже.

ерунда писал(а):Ну вот, наконец-то мы пришли к общему знаменателю. В связи с чем главный вопрос: как же тогда было измерено расстояние до Веги? Что именно делал В.Я. Струве на 9-ти дюймовом фраунгоферовском рефракторе? Вот конкретно что? Эпоха фотографии тогда еще, разумеется, не наступила: Л. Дагер и Ж. Ньепс предложат практически пригодный способ фотографирования только двумя годами позже.

В 1818 году Фраунгофер начал изготовление 9-дюймового рефрактора. Этот инструмент был лучшим творением знаменитого немецкого оптика. В 1824 году его установили на Дерптской обсерватории и некоторое время он оставался крупнейшим рефрактором мира. Дерптский рефрактор был снабжен часовым механизмом, вращавшим его в сторону суточного движения звезд. На окулярном его конце употребляли для угловых измерений высокоточный микрометр. Словом, фраунгоферовский 9-дюймовый рефрактор считался в ту пору высшим достижением телескопической техники. На нем было измерено расстояние до звезды Веги.

Фотографий не было. Но бумага и карандаши были. В.Я. Струве промерял расстояние высокоточным микрометром относительно множества звезд. Нашел звезды фона, для которых паралакс практически нулевой. И по смещению целевой звезды определил ее паралакс.

ерунда писал(а):В данном случае не реализуется ни первое, ни второе: любой годичный звездный параллакс всегда мал и он - в рамках принятых подходов - важнейшая исследуемая величина. Важнее только собственно расстояние до светила.

Для углов меньше 1" отличия явно меньше точности измерений паралакса. Я сейчас специально проверил первые 10 знаков совпадают для угла, синуса и тангенса, а дальше я проверить не смог, т.к. число обсчитываемых знаков на калькуляторе только 10. Что касается расстояний до звезд, то они до сих пор точно не известны. Та-же Вега - 7,67 ± 0,03 парсек. Эта точность не меньше чем на 7 порядков хуже, чем приближение значений синусов и тангенсов, от угла в районе 1"

ерунда писал(а):Ну вот, наконец-то мы пришли к общему знаменателю. В связи с чем главный вопрос: как же тогда было измерено расстояние до Веги?

В ручную, как написано выше. Сперва один раз, и потом через пол года еще раз.

Цитировать классиков похвально, однако Феликс Зигель не просто намекает на нечто очень серьезное, а делает это прозрачно, прямо-таки вызывающе. Не заметили? Если нет, напомните позже, надеюсь по ходу диалога мы еще вернемся к этому - вне сомнения выдающемуся - откровению. Без преувеличения.

Итак, как следует понимать, собравшаяся публика не совсем понимает что означает

не сами искомые расстояния, а их отношения

и насколько на самом деле серьезна оговорочка

использующие больше теоретических допущений

.

Проведем мысленный, или натурный, - кому как нравится, эксперимент:
* возьмем в каждую руку по карандашу и расположим их на некотором расстоянии от лица, ось X перпендикулярна межглазному расстоянию, ось Y параллельна, лицо в точке (0,0);
* очевидно, имеет место параллакс, причем видимое расстояние (линейное, в метрах) между карандашами составит L1 и L2 соответственно если смотреть левым и правым глазом;
* а теперь внимание, отодвигаем карандаши от лица с одновременным увеличением расстояния между ними по X и Y таким образом, что вновь замеренные L11=L1, L21=L2.
Как видим, угловое расстояние, база и параллактическое смещение нисколько не поменялись, но линейное расстояние между карандашами в пространстве в разных случаях [/b]разное[/b].
Вот это и есть относительность расстояний: чтобы вычислить расстояние от наблюдателя до второго карандаша путем замера смещения, необходимо знать две величины: базу (межглазное расстояние) и расстояние от наблюдателя до первого карандаша. В противном случае мы можем лишь констатировать факт различия в расстояниях до карандашей, но не имеем возможности вычислить ни одно из них.

Теперь по поводу "больше теоретических допущений". Карандаши не являются точечными объектами, поэтому рассматривая их детально можно сказать какой из них дальше. Со звездами не так. Откуда следует что...? А? Ровно то, что мы - строго говоря - не можем вывести из фотографического эксперимента что именно является фоном: звездная россыпь или отдельные экземпляры. Если все объекты точечны, то любой из смещающихся слоев может оказаться задним планом. И никакие теории строения Вселенной и звезд тут не помогут, поскольку

Исходим из гипотезы что строение звездного неба неизвестно, в наличии только светящиеся точки-звезды

.

Дальше - больше. Что, если звезды расположены гораздо ближе (дальше), но они тусклее (ярче)? Картина звездного неба, пока она не входит в область надежной регистрации прямых угломерных измерений, нисколько не изменится. Угловые расстояния и смещения на фотографиях будут такими же. Почему так получается? А все потому, что мы не умеем непосредственно определять угол наклона небесной сферы относительно наземного наблюдателя, в результате чего синхронный наклон слоев ускользает от регистрации и считается равным нулю, образуя сферу неподвижных звезд.
Принимая во внимание преломление в атмосфере, формулу разрешающей способности телескопа (из той же книги, кстати) и всевозможные аберрации, нетрудно определить какой угол наклона небесной сферы еще возможно регистрировать. Соответствующее ему минимальное расстояние до ближайшего слоя оказывается смехотворно маленьким: порядка границ Солнечной системы.

Или все же умеем?

Сперва один раз, и потом через пол года еще раз.

Если да, то как именно напрямую применить геометрический угломерный способ к звездам? Волос с километра, как говорится.

В.Я. Струве промерял расстояние высокоточным микрометром относительно множества звезд. Нашел звезды фона, для которых паралакс практически нулевой. И по смещению целевой звезды определил ее паралакс.

...и расстояние от наблюдателя до первого карандаша...

Затык в том, что Струве был первым. Вот такая ерунда.

ерунда писал(а):* возьмем в каждую руку по карандашу и расположим их на некотором расстоянии от лица, ось X перпендикулярна межглазному расстоянию, ось Y параллельна, лицо в точке (0,0);
* очевидно, имеет место параллакс, причем видимое расстояние (линейное, в метрах) между карандашами составит L1 и L2 соответственно если смотреть левым и правым глазом;
* а теперь внимание, отодвигаем карандаши от лица с одновременным увеличением расстояния между ними по X и Y таким образом, что вновь замеренные L11=L1, L21=L2.
Как видим, угловое расстояние, база и параллактическое смещение нисколько не поменялись, но линейное расстояние между карандашами в пространстве в разных случаях

А зачем вы меряете расстояние между карандашами? Меряйте расстояние между базой и карандашами, как делают при определении параллакса

ерунда писал(а):Если все объекты точечны, то любой из смещающихся слоев может оказаться задним планом.

Не может. Число слабых далеких звезд всегда значительно больше, чем число ближайших звезд для которых и работает параллакс. Звезды фона легко определяются.

ерунда писал(а):Что, если звезды расположены гораздо ближе (дальше), но они тусклее (ярче)?

Ага. Солнце - пуп мира, а все остальные звезды живут по другим законам и конечно сильно тусклее.

ерунда писал(а):Картина звездного неба, пока она не входит в область надежной регистрации прямых угломерных измерений, нисколько не изменится. Угловые расстояния и смещения на фотографиях будут такими же.

Не будут. Т.к. вы измеряете расстояния не между нужной вам звездой и звездами фона, а между абстрактными двумя звездами которые двигаете так как вам хочется и куда хочется.

ерунда писал(а):угол наклона небесной сферы относительно наземного наблюдателя

Что это такое и зачем его определять?

Если да, то как именно напрямую применить геометрический угломерный способ к звездам? Волос с километра, как говорится.

Что значит напрямую?

ерунда писал(а):Проведем мысленный, или натурный, - кому как нравится, эксперимент:

Фильмов про Эйнштейна насмотрелись?

ерунда писал(а):Затык в том, что Струве был первым. Вот такая ерунда.

Затык в том, что видимо геометрия это не ваше.

В 1671 г. было произведено первое хорошее телескопическое измерение параллакса планеты. Одним из наблюдателей был Жан Рише (1630—1696), французский астроном, возглавлявший научную экспедицию во Французскую Гвиану. Вторым — французский астроном, итальянец по национальности, Джованни Доменико Кассини (1625—1712), остававшийся в Париже.

Одновременно, оба они наблюдали Марс и точно определили его положение относительно соседних звезд. Измерив, насколько различается это положение, и зная расстояние от Кайенны до Парижа, можно было вычислить расстояние до Марса в момент наблюдения.

Метод параллакса это рабочий инструмент для измерения расстояния до звезд. У него есть свои ограничения по измеряемому расстоянию. Но для измерения расстояния до ближайшего звездного окружения метод рабочий.
Если ставите под сомнение этот метод, предложите свой, но не на словах, а с формулами и прочими доказательствами.

Ulmo писал(а):

ерунда писал(а):Угломерным методом и никаким другим, то есть, например, измерение смещения относительно других звезд не подходит.

Ну почему не подходит, просто нужно измерять не относительно одной звезды, а множества. Делается фотоснимок окрестностей звезды с интервалом пол года, после чего на снимках совмещаются звезды фона, для которых паралакс практически нулевой. По смещению целевой звезды определяется ее параллакс. Все.

вам, за такой ответ на уроке астрономии, двойку влепили бы. у параллакса, простите, эффекта параллакса нет самого главного что вам нужно, а именно точного расстояния хотя бы до одной какой нибудь звезды. Скажите что оно у вас есть? а как вы его получили? Методом параллакса? Смех.)))

Жан Лун писал(а):вам, за такой ответ на уроке астрономии, двойку влепили бы. у параллакса, простите, эффекта параллакса нет самого главного что вам нужно, а именно точного расстояния хотя бы до одной какой нибудь звезды. Скажите что оно у вас есть? а как вы его получили? Методом параллакса? Смех.)))

Серьезно? Для того что бы считать расстояние методом параллакса нужно знать расстояние только до одной звезды - Солнца а если точнее диаметр Земной орбиты. Больше никаких расстояний до звезд знать не надо.
Вы уверены что посещали в школе астрономию и геометрию?

Ulmo писал(а):

Жан Лун писал(а):вам, за такой ответ на уроке астрономии, двойку влепили бы. у параллакса, простите, эффекта параллакса нет самого главного что вам нужно, а именно точного расстояния хотя бы до одной какой нибудь звезды. Скажите что оно у вас есть? а как вы его получили? Методом параллакса? Смех.)))

Серьезно? Для того что бы считать расстояние методом параллакса нужно знать расстояние только до одной звезды - Солнца а если точнее диаметр Земной орбиты. Больше никаких расстояний до звезд знать не надо.
Вы уверены что посещали в школе астрономию и геометрию?

а как рассчитали расстояние земли до солнца? тоже методом параллакса?

Да. Тоже. Только наблюдали Марс с разных концов Земли. Получив расстояние между Землей и Марсом можно было рассчитать и расстояние между Землей и Солнцем, так как относительные расстояние планет в солнечной системе уже были известны из законов Кеплера. Потом это делали при помощи наблюдения Венеры во время ее прохождений по диску Солнца. А в прошлом веке уже при помощи радиолокации Венеры.