Метод Рёмера

[Guzhelya]

Уважаемые коллеги! Хотелось бы с Вами обсудить пару вопросов, касающихся метода Рёмера, по определению скорости света.
1.   Как известно, Рёмер сделал вывод, что для преодоления расстояния равного диаметру земной орбиты свету требуется 22 минуты. Для нынешнего значения астрономической единицы, это соответствует 227 000 км/с. Что существенно отличается от общепринятой константы скорости света, примерно: 300 000 км/с. Сегодня негласно принято считать, что Рёмер грубо ошибся. Но при этом детального анализа метода Рёмера, с указанием конкретной ошибки, никто не приводит. По крайней мере, мне не довелось видеть такого анализа.  Если кто обладает информацией о таких исследованиях, прошу поделиться.
2.   Я предпринял собственное исследование метода Рёмера на основе наблюдений Рёмера, а также выполнил расчёты скорости света методом Рёмера, на основе таблиц затмений спутника Юпитера Ио 1994-95 годов, см. прикреплённый файл. Результаты этого исследования, в общем и целом, подтверждают выводы Рёмера. Но, поскольку принято считать, что Рёмер ошибся, значит, и я ошибся. Поэтому прошу указать мне на конкретные ошибки, мною допущенные.

[Ser100]

Но, поскольку принято считать, что Рёмер ошибся, значит, и я ошибся. Поэтому прошу указать мне на конкретные ошибки, мною допущенные.

Вы уж извините, но разбираться сейчас в ваших ошибках нет времени, поэтому предлагаю посмотреть мой разбор ошибок других исследователей Ремера.

http://bolshoyforum.com/forum/index.php?topic=132073.msg3218025#msg3218025

http://bolshoyforum.com/forum/index.php?topic=132073.msg3009678#msg3009678

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.

[СТРОБОСКОП]

Сегодня негласно принято считать, что Рёмер грубо ошибся.

Ничего подобного, никто не говорит, что он грубо ошибся! Ремер просто воспользовался известными на тот момент данными о параметрах орбиты Земли и Юпитера, а они были не точны, и в результате получил значение скорости света в пределах погрешности исходных данных! С Вами другое дело. (далее жирным цитаты из Ваших расчетов)
Выход спутника из тени после 13-го обращения состоялся 25.06.95 в 8 часов 17 минут.
Выход спутника из тени после 53 обращения произошёл 04.09.95 в 03 часа 27 минут.
Время сорока обращений спутника от 13-го до 53-го обращения при удалении Земли от точки противостояния составило 1680 суток 19 часов 10 минут.
Смотрю и глазам своим не верю, начинаю считать. 5сут(июнь)+31сут(июль)+31сут(август)+4сут(сентябрь)-5часов(04.09)+10мин=71сут-5час+10мин=1699часов 10минут! А у Вас 1680сут 19 час 10мин. Все, дальше желание читать пропадает абсолютно, ясно, что автор совершенно вольно обращается с цифрами, не перепроверяет то что он пишет, и для того чтобы помочь автору, придется проделать все вычисления за него, перепроверить каждую приведенную цифру. Нет желания и времени!

[Guzhelya]

Спасибо за найденную ошибку или, скорее, опечатку. Вместо 1680 суток надо читать 70 суток. Эта опечатка на дальнейшие вычисления не влияет.

[Guzhelya]

Сергей Юрьевич,  я  посмотрел Ваши пояснения,  касающиеся погрешностей при измерении периода обращения спутника Юпитера. Пояснения понятны.  Но прошу обратить Ваше внимание на то, что я вычислял истинное время сорока обращений спутника как среднее значение для сорока обращений при приближении Земли к Юпитеру и для сорока обращений, при удалении Земли от Юпитера, на симметричных участках орбиты Земли относительно линии противостояния. В этом случае, как мне представляется, все указанные Вами погрешности взаимно уничтожаются. К тому же я сделал вычисления не только по результатам наблюдений Рёмера, но также по табличным значениям 1995 года и получил близкие результаты.
С уважением, Юрий Гужеля.

[Kostyrko]

Цитата Guzhelya: «Как известно, Рёмер сделал вывод…»

Метод Рёмера в изложении Ландсберга ошибок не содержит. А найденная скорость света составляет 301000 км/с для расстояния Земля–Солнце 150 млн. км.
[Ландсберг Г. С. Оптика. Учеб. Пособие: Для вузов. – 6-е изд., стереот. – М: ФИЗМАТЛИТ, 2003, стр. 381-382]

[Ser100]

Но прошу обратить Ваше внимание на то, что я вычислял истинное время сорока обращений спутника как среднее значение для сорока обращений при приближении Земли к Юпитеру и для сорока обращений, при удалении Земли от Юпитера, на симметричных участках орбиты Земли относительно линии противостояния. В этом случае, как мне представляется, все указанные Вами погрешности взаимно уничтожаются. К тому же я сделал вычисления не только по результатам наблюдений Рёмера, но также по табличным значениям 1995 года и получил близкие результаты.

Может быть ошибки уничтожаться, а может быть наоборот просумируются. Я сейчас не хочу вникать. Поэтому разбирайтесь сами. Но при этом учтите, что симметричные участки орбиты Земли относительно Юпитера должны быть НЕ симметричными относительно календарного года, т.к. Юпитер за время, пока Земля дойдет до второго участка тоже сдвинется на некоторый угол. В общем, желаю удачи.

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.

[СТРОБОСКОП]

Guzhelya! По моему Вы не учитываете в своих расчетах, тот факт, что за время движения Земли, тень от Юпитера тоже меняет свое положение, а значит и выход Ио из тени происходит в разных фазах. Так по прикидкам, задержка выхода из тени в положении "13", составляет порядка 13.5 мин, а в положении "53", уже 55 мин.  Как это повлияет на итоговый результат - непонятно?

[СТРОБОСКОП]

Еще вопрос? В тексте работы нигде явно не звучит! Ремер измерил время меду 13-м и 53-м  затмением, откуда он узнал, что задержка составила 10 мин? Вот Вы когда рассчитывали по данным 1995 года, в таблицах могли посмотреть только время выхода из тени при 13-м и 53-м затмении, откуда Вы узнали , что задержка равна 10 мин?

[Guzhelya]

Цитата Kostyrko от 17.11.2016 «Метод Рёмера в изложении Ландсберга ошибок не содержит. А найденная скорость света составляет 301000 км/с, для расстояния Земля – Солнце 150 млн. км.»

 В учебнике «Оптика» Ландсберга Г.С. (стр. 381-382) приведен изящный расчёт скорости света методом Рёмера. Математических ошибок в этом расчёте нет, но есть вопросы к некоторым исходным данным.
Методика этого расчёта состоит в следующем. Регистрируется время затмения или появления спутника Юпитера в моменты нахождения Земли: в противостоянии, в соединении и снова в противостоянии. По этим данным вычисляется время полных обращений спутника при удалении Земли от Юпитера, от точки противостояния до точки соединения, и время полных обращений спутника при приближении Земли к Юпитеру, от точки соединения до точки противостояния. Разность этих времён, согласно Ландсбергу, составляет 1980 секунд. Отсюда легко определяется скорость света. Согласно этому расчёту свет проходит расстояние равное диаметру земной орбиты за 16,5 минут, что не согласуется с данными, приведенными в первой публикации  Рёмера (22 минуты).
Ландсберг ссылается на Рёмера, но не указывает литературу, откуда он взял 1980 секунд.  Между тем, эта цифра (1980 секунд, или 33 минуты) ключевая и желательно уточнить, где и когда впервые была опубликована эта цифра, и по результатам каких наблюдений она была вычислена. Как мне представляется наблюдать затмение спутника Юпитера, находясь за Солнцем, в точке соединения, непросто.   

[Kostyrko]

Цитата Guzhelya: «Между тем, эта цифра (1980 секунд, или 33 минуты) ключевая и желательно уточнить, где и когда впервые была опубликована эта цифра, и по результатам каких наблюдений она была вычислена».

Можете проверить эти числа для соединений и противостояний на основании данных 1994-1995гг., которые Вы анализировали?

[Guzhelya]

СТРОБОСКОПУ
Специально изменение положения тени Юпитера не учитывается. Но поскольку истинное время сорока обращений спутника Юпитера определяется как среднее значение времён 40 обращений спутника на участках удаления Земли от Юпитера и приближения Земли к Юпитеру, то погрешности от поворота теней Юпитера взаимно уничтожаются. А время задержки светового сигнала определяется как разность времени сорока обращений спутника при удалении Земли и истинного времени сорока обращений.
Каким образом Рёмер вычислил задержку в 10 минут, определённо сказать не могу. Возможно таким же методом, как и я. Его расчётов времени задержки сигнала я не нашёл. Это и явилась основной причиной проверки его метода по таблицам 1995 года, где я выполнил самостоятельные расчёты, как дополнительного пути, так и времени задержки светового сигнала.

[СТРОБОСКОП]

Это и явилась основной причиной проверки его метода по таблицам 1995 года, где я выполнил самостоятельные расчёты, как дополнительного пути, так и времени задержки светового сигнала.

Именно это я и прошу уточнить, как Вы выполнили, расчет времени задержки, с дополнительным путем все понятно. (какие цифры взяли за основу, как посчитали, откуда возникла у Вас цифра 10 мин.) Это нужно для перепроверки расчетов.

[Guzhelya]

Kostyrko, цитата:   «Можете проверить эти числа для соединений и противостояний на основании данных 1994-1995гг., которые Вы анализировали? »

По таблицам 1994-1995 г.г. эти числа проверить невозможно, поскольку там, на участке приближения Земли к Юпитеру, приведены данные только для 95 затмений спутника Юпитера, а после противостояния (1 июня 1995), на участке удаления Земли от Юпитера, приведены данные только для 98 выходов спутника из тени. А в период времени между точками соединения и противостояния укладывается 102 периода обращения спутника, см прикреплённый файл: «таблицы затмений ИО»

[Kostyrko]

Цитата Guzhelya: «А в период времени между точками соединения и противостояния укладывается 102 периода обращения спутника…»

Поясните, пожалуйста, это число подробнее.

Синодический период обращения Юпитера 398,9 суток, а период обращения спутника Ио вокруг Юпитера 1,769 суток.

[Guzhelya]

Kostyrko,  Ваши сомнения правильны: не 102 обращения, а 112 полных обращений (398,9/2/1,77=112,70

[Guzhelya]

СТРОБОСКОП, цитата: «как Вы выполнили, расчёт времени задержки?»

На странице 9 статьи «Метод Рёмера» читаем:

«Время сорока обращений спутника от 13-го до 53-го обращения при удалении Земли от точки противостояния составило 70 суток 19 часов 10 минут, или 101950 минут.
Время сорока обращений спутника от 42-го до 82-го обращения при приближении Земли к точке противостояния  составило 70 суток 18 часов 50 минут, или 101930 минут.
Среднее (истинное) время сорока обращений на симметричных участках орбиты Земли относительно линии противостояния составило 101940 минут.
Дополнительное время, которое потребовалось свету на преодоление дополнительного расстояния за счёт убегания Земли за время сорока обращений спутника от 13-го до 53-го обращения, составило 10 минут».
То есть, 101950 мин.-101940 мин. =10 минут.

[Ser100]

Специально изменение положения тени Юпитера не учитывается. Но поскольку истинное время сорока обращений спутника Юпитера определяется как среднее значение времён 40 обращений спутника на участках удаления Земли от Юпитера и приближения Земли к Юпитеру, то погрешности от поворота теней Юпитера взаимно уничтожаются.

Что касается промежуточных значений, то они нас действительно не интересуют, а вот погрешность между 1-м покрытием (или выходом из тени) и 40-м будет. И уничтожатся ли они как сумма от ошибок у покрытий и выходов из тени я не уверен.

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.

[Guzhelya]

Ser 100, цитата: «Что касается промежуточных значений, то они нас действительно не интересуют, а вот погрешность между 1-м покрытием (или выходом из тени) и 40-м будет. И уничтожатся ли они как сумма от ошибок у покрытий и выходов из тени я не уверен».
Сергей Юрьевич, согласен с Вами в том, что с погрешностями от поворота тени Юпитера надо разобраться подробнее, см. прикреплённый файл: «Оценка погрешности от поворота тени Юпитера»

[СТРОБОСКОП]

Во вложении в ответ 19, рисунок симметричен относительно линии противостояния. И соответственно расстояния K53D53  и K42D42 равны. И равны дополнительные расстояния, которые надо пройти свету по сравнению с положениями 13 и 82 соответственно. Вы вычисляете скорость света для положения K53D53  и получаете значение 229000 км/сек. (как вы вычислили задержку, пока не будем обсуждать) А как Вы будете вычислять скорость света для участка K82D82?   (следуя Вашей логике скорость света получится отрицательной!?) Ведь , по Вашему задержка составит  минус 10 мин?