Свежие комментарии

Метод лунных дистанций

Как известно, в определении широты нет ничего сложного — уважающий себя попаданец в безлюдный мир часто делает это при помощи нескольких палок. Определение же долготы намного сложнее. В конечном счете все сводится к проблеме точного определения времени. Мы уже упоминали в темах про радио, что одним из его перспективных применений была бы трансляция сигналов точного времени. Радиостанция на сотни киловатт, обсерватория и часы точного времени, сотни приемников(задание на дом — придумайте как можно было бы брать оплату за пользование такой системой) — для хроноаборигенов проект будет сравним со сложностью развертывания навигационной спутниковой системы сегодня.

Какие же у нас есть альтернативы?

В популярных книгах по истории технологии эта тема излагается просто — все очень сильно мучались с определением долготы, пока не пришел Гаррисон и не сделал первый хронометр в 1731 году. Ну а после этого все стали пользоваться хронометрами.

Реальность несколько сложнее. Первые хронометры стоили огромные деньги — порядка 400 фунтов стерлингов. Три хронометра стоили примерно столько же сколько среднее торговое судно(линкор первого ранга обходился примерно в 50 тысяч). Первые хронометры часто ломались — в третьем плаванье Кука он ломался дважды, в первый раз его удалось починить в полевых условиях, во второй раз нет. Взять два? При наличии двух хронометров трудно определить какой из них начал врать, как говорят моряки «никогда не выходи в море с двумя хронометрами: бери один или три»(в научных экспедициях середины 19 века эту проблему решали просто — на Бигле во время путешествия Дарвина их было 22). На большинстве боевых кораблей времен наполеоновских войн не было хронометров, только начиная с 1818, через 87 лет после изобретения хронометра, английское Адмиралтейство делает их обязательными. А торговцы массово переходят на хронометры лишь в середине 19 века.

Хронометр определенно не попаданческая технология. Он сможет ускорить их развитие, подсказав несколько ключевых идей, но в любом случае это десятилетия развития отрасли — слишком много тут зависит от мастерства часовщиков.

Для определения времени очень удобны спутники Юпитера — они глубоко сидят в его огромном гравитационном колодце, до Солнца и Сатурна далеко, так что их орбиты меняются слабо. Этот способ предложил еще Галилей и к нему регулярно возвращались в 17 и 18 веках. Мешала маленькая проблема — спутники не видны невооруженным глазом, да и в телескоп наблюдать их при качке, мягко говоря трудновато. Галилей предложил соединить телескоп со шлемом(вторая иллюстрация) — не помогло. Многочисленные проекты кресел на кардановом подвесе также оказались безуспешны. Этот способ прекрасно работал на суше, но для моря требовалось что-то другое.

Определять время по планетам не получится — слишком медленно они движутся относительно звезд. Остается Луна. Измеряем высоту Луны и Солнца или яркой звезды над горизонтом, определяем угловое расстояние от второго тела до края диска Луны, добавим текущий угловой радиус Луны(орбита эллиптическая так что радиус меняется), добавим поправку на преломление в атмосфере и параллакс(до Луны недалеко, так что параллакс вносит искажения) и получим числа из которых за 10-15 минут рассчитывается текущее абсолютное время.

Большую часть истории метод страдал от сложности расчета движения Луны — слишком сильные возмущения дает Солнце и Юпитер. Только в конце 18 века, в основном благодаря работам Эйлера удалось повысить точность до приемлемой. И метод был весьма популярен до середины 19 века, пока дешевизна хронометров не перевесила недостатки метода — прежде всего трудность наблюдения Луны во время, близкое к новолунию, при том что и в остальное время она доступна для наблюдения в лучшем случае половину суток.

Таким образом попаданцу надо «всего лишь» разобраться с расчетом движения Луны. Не самая простая задача, но посильная многим. В конце концов можно просто прихватить с собой книгу с описанием метода. Интересен вариант с наличием компьютера — в таком случае для прямого численного расчета достаточно минимальных навыков программирования. Возможно, человек хорошо знакомый с численными методами даже сможет организовать такой расчет на своеобразном конвейере силами людей-счетчиков, по аналогии с тем, как это делалось при проектировании атомной бомбы.

Точность метода с хорошим секстантом и расчетными данными — порядка минуты. Это соответствует ошибке в 15 миль на экваторе. Ранние хронометры часто набирали намного большую ошибку за переход. Потребовалась большая работа по определению точных координат гаваней(если известны точные координаты места то можно проделать обратную операцию и, узнав точное время по положению звезд, поправить хронометр) и расчету времен покрытий звезд Луной для того чтобы регулярные сверки хронометра повысили точность и позволили обойти метод лунных дистанций.

Метод лунных дистанций проиграл эту битву лишь потому, что Луна движется по небосклону достаточно медленно — целый месяц на один оборот. Из-за этого ошибка в определении положения луны на одну угловую минуту приводит к ошибке определения времени в две минуты, да и наблюдать ее удается не часто. Интересно, на сколько бы задержало развитие хронометров наличие у Земли спутника на относительно низкой орбите?

19 комментариев Метод лунных дистанций

  • ALAB_bl4

    Vashu1, а ты не чего так кумекаешь), сам разбирался, или стырил у буржуев)? Даже если стырил, это тебе не в минус, а в плюс 🙂 , ибо когда человек уверен, что и так дохрена всего знает, оказываться, что не всё, и ты это находишь)). И всё же, какие статьи лично твои?

    • vashu1

      >> сам разбирался, или стырил у буржуев
      >> какие статьи лично твои

      Ну, История изучения цинги, Сон у охотников-собирателей, Колониализм, Религиозное мировоззрение, Гены попаданца, Доттер, Восприятие цвета это все по мотивам одной статьи, на грани(или за гранью) рерайта. Остальное оригинальное, в том числе и эта. Что-то не припомню ни одного попаданца вспомнившего про метод лунных дистанций.

      • ALAB_bl4

        Vashu1, ты молодец, очень хорошее дело делаешь. Люди истосковались по нормальному интеллектуальному общению. Примерно 80% населения, имеют интеллект средний, или ниже среднего. Найти оппонента для логической беседы, весьма и весьма проблематично. Твой сайт, в этом смысле отдушина. Надеюсь он будет развиваться в том же плане и дальше.
        Понравилась так же, архитектура сайта, всё вполне интуитивно, не надо плавать в поисках нужного. Пожалуй, можно былоб добавить в шапку, пояснение ориентации сайта, например — «сайт для интеллектуалов», а то — «база данных в помощь начинающему попаданцу», как то размазано для понимания. И несколько дискомфортно, невозможность исправить текст. В остальном на мой взгляд, очень хорошо. Vashu1, это просто моё мнение, а как известно, всем не угодишь 🙂 .
        И ещё, предлагаю как идею, создать раздел, где будут представлены на обсуждение, «великие загадки» мира, просто будет интересно, почитать их обсуждение 🙂 .

  • 2:5080/205

    Кстати, заметил, что принцип спиральности соблюдается. Люди стремились к точным хронометрам и достигли этого… А потом точность перестала быть нужна и ее похерили.
    Если «оторвать» у компьютера, телефона, фотоаппарата и т.п. возможность синхронизироваться — видим, насколько позорные там внутренние часы. Это же финиш полный! Я наблюдаю разбег на МИНУТЫ у различных девайсов. Когда включается синхронизация на девайсе, я почти всегда вижу, как часы «прыгают» на несколько секунд после какой-то недели «без связи». Блин, как всегда, наручные часы самые точные… и это не их заслуга…

    • Alex Besogonov

      Там где надо — точность есть. Например, на моём VPN-токене (он генерирует зависящий от времени цифровой пароль) гарантирована точность в 10 секунд на 5 лет. При рабочей температуре от -40С до +50С.

      На синхронных оптических каналах точность часов уже в микросекундах на год.

      Просто какой смысл делать слишком большую точность? Продкут получится дороже и менее надёжен.

    • Йож

      Так в чём проблема, если херят то, что не нужно?

      • 2:5080/205

        Так можно ставить не супер-пупер таймер, но когда это говно уходит почти на секунду за сутки — я такой экономии не понимаю…

    • glasimg

      Это проблема не точности часов, а экономии на контроле качества и регулировки. Кварцевый резонатор дает великолепную стабильность частоты, но точность ее — плавает из-за проблем при изготовлении. По уму — надо бы каждый девайс тестировать предварительно и подбирать компенсирующие отклонение частоты конденсаторы, либо вводить цифровую поправку (если у девайса есть процессор, способный проводить вычисления). Но при массовом изготовлении — этот этап банально пропускают (особенно для устройств, которые умеют синхронизироваться). Поэтому и уплывают часы (причем, чаще всего — в одном и том же направлении, с хорошей кварцевой стабильностью).

  • kraz

    >>Интересно, на сколько бы задержало развитие хронометров наличие у Земли спутника на относительно низкой орбите?

    Это было бы еще ничего, а вот если бы спутников было штуки три-четыре? А если бы один из спутников висел на геостационарной орбите в одной точке над Землей?

    • vashu1

      С периодами обращения 2-4-8-16 часов. И зодиакальными созвездиями с альфой точно на угле кратном 30 и остальными звездами созвездия образующими арабские цифры номера созвездия 🙂

      • kraz

        А интересный мир, мне нравится!! 😀

      • kraz

        Чорд! Вот подумать не мог, что нечто подобное окажется недалеко от истины:

        https://historyporn.dirty.ru/ispytaniia-passivnogo-geodezicheskogo-sputnika-pageos-1965-god-uiksvill-910097/

        Если в нужно месте нет луны — нужно туда ее подвесить!

        • vashu1

          🙂

          Мне еще это нравится

          ЮЮ Наблюдения за пепельным светом Луны позволяют судить об изменении климата Земли[4]. Интенсивность пепельного цвета в некоторой степени зависит от количества облачности на освещенной в данный момент стороне Земли, для европейской части России яркий пепельный свет, отраженный от мощной циклонической деятельности в Атлантике предсказывает выпадение осадков через 7-10 дней.

          Если лун многи и движутся быстро — для предсказания погоды тоже подспорье 🙂

    • ALAB_bl4

      Vashu1, а количество спутников не повлияло бы. Ведь проблема определения положения на меридианах в том, что земля вращается. Если ровно в 12 часов, прицелиться в солнце, то и на следующий день оно будет почти там же, но вот если сместиться по каре параллельно экватору, то солнце в 12.00 будет уже в другом месте. Рассчитав угол смещения, можно определить своё новое положение, главное чтоб часики не брехали.

  • ALAB_bl4

    Основная заслуга хронометров, не столько в возможности точной навигации, сколько в ещё одном шаге человечества — к высокоточным технологиям. Такими маленькими но очень важными шажками, люди дотопали до сегодняшней цивилизации. При этом столкнувшись с проблемой иного характера — человек не приспособлен к современному миру психологически, оставаясь полуживотным. Мы Хомо Сапиенсы, то есть разумные, но не цивилизованные. У современных людей, преобладает животные инстинкты. Наши «хочу», порождаемые гормонами и инстинктами, преобладают над рациональностью и логикой. Люди, подстроили под себя весь мир, но сами оказались не адаптированны к нему, теперь предстоит следующий шаг, подстраивать к миру себя. Это будет новый эволюционный виток, с новыми технологиями, порождающим человека цивилизованного.

  • reotaxis

    Так как связан с медициной — мозг выдаёт в названии темы вместо «дистанций» — совсем другое слово.
    * Читаю МЕТОД ЛУННЫХ КАСТРАЦИЙ.
    * Каждый раз залипаю на долю секунды, пытая представить: КАК?

Leave a Reply

You can use these HTML tags

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>