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阿里斯塔克測量月球距離的方法

發布時間:2022-07-25 10:29:00

㈠ 科學家們是怎樣測量月球和地球的距離的

地球到月球的平均距離是384,400千米 。月球離地球近地點距離 為 35.7萬 千米
(就是地表到月表);距離地球最遠的遠地點距離為40.6萬千米(就是加上月球與地球的直徑)。
月球是離我們地球最近的星球。平常月亮距離地球大概是40多萬公里,由於月球環繞地球運行是一個以一個軸心為主的橢圓形的軌道,因此,月球距離地球最遠比最近時多5萬公里。同樣是滿月,月球距離地球最近比最遠時,月亮的視直徑大14%,視面積大30%。
月光從月球傳到地球的時間只要1.3秒,也就是說只眨了下眼的功夫。可是這么短的時間,它的路程卻有38萬多千米。並且月球軌道以3.8cm/a的速度向外偏移,也就是以每年3.8厘米的速度遠離地球而去。

古人測量地球到月球的方法:

古人最早測量地月距是通過肉眼觀察進行大概的測量,最早測定月地距離的人是伊巴谷,其在公元前180年左右出生於小亞細亞,也就是今天的土耳其。

伊巴谷發明了一種「瞄準器」,一根約兩米長的木桿上,有溝槽可容一個擋板在其中滑動,在木桿的一端豎立一塊有小孔的板,人眼從小孔中觀察星體,同時滑動擋板,使它剛好遮住目標。根據擋板與小孔之間的距離及擋板的寬度,就可以算出被測物體的相對大小,或星空中兩點的視距離。

他還發明了一種星盤,可以測天體的方位和高度。人們還傳說他製作過一個天球儀,刻在上面的恆星數目比他列在星表上的還多。還是讓我們欣賞伊巴谷是如何測量日、月、地三天體的距離的。

他觀測了一次日食,同埃拉托色尼一樣,他也需要兩個地點的觀測數據。在土耳其附近,人們看到了日全食;而在經度接近而緯度不同的亞歷山大城,只能看到日偏食,月球最大遮住了太陽的4/5。

由此,他推算出了月球的視差,他也將太陽光處理為平行照射到地球上。他的計算結果是,月球直徑是地球的三分之一,月地距離是地球半徑的60.5倍。第一個數據偏大了一點,對於第二個數據,按照現在的測量結果,月地距離是地球半徑的60.34倍。由於埃拉托色尼已經給出了地球半徑的數據,於是伊巴谷得到了月地距離的真實數據。

讓我們替伊巴谷算一下:38400×60.5/(2×3.14)=37萬千米。現代的月地距離數據是38萬千米。2100多年前的祖先,手持木桿,單憑一雙肉眼,就得到如此准確的數據,面對這樣的結果,我們後人實在是沒有什麼可驕傲的,我們發明出來的令人眼花繚亂的「先進」技術,只是反映出我們理性思考的貧乏和虛弱罷了。

伊巴谷的太陽數據誤差較大,主要還是受阿里斯塔克的數據影響。伊巴谷算出的太陽直徑是地球直徑的12倍多,而實際太陽直徑超出地球達百倍之多;他的日地距離是地球半徑的2500倍,而實際是兩萬多倍。

科學家測量地球到月球的距離的方法:

1、三角法

比如說地球在春分點和秋分點時分別觀測一顆恆星對地球的角度,然後以公轉軌道半徑為基線,算出它距地球的距離

對於較近的天體(500光年以內)採用三角法測距。
500--10萬光年的天體採用光度法確定距離。10萬光年以外天文學家找到了造父變星作為標准,可達5億光年的范圍。
更遠的距離是用觀測到的紅移量,依據哈勃定理推算出來的。
月球是距離我們最近的天體,天文學家們想了很多的辦法測量它的遠近,但都沒有得到滿意的結果。科學的測量直到18世紀(1715年至1753年)才由法國天文學家拉卡伊(N.L.Lacaille)和他的學生拉朗德(Larand)用三角視差法得以實現。他們的結果是月球與地球之間的平均距離大約為地球半徑的60倍,這與現代測定的數值(384401千米)很接近。

2、光譜在天文研究中的應用

人類一直想了解天體的物理、化學性狀。這種願望只有在光譜分析應用於天文後才成為可能並由此而導致了天體物理學的誕生和發展。通過光譜分析可以:(1)確定天體的化學組成;(2)確定恆星的溫度;(3)確定恆星的壓力;(4)測定恆星的磁場;(5)確定天體的視向速度和自轉等等。

3、激光測量

雷達技術誕生後,人們又用雷達測定月球距離。激光技術問世後,人們利用激光的方向性好,光束集中,單色性強等特點來測量月球的距離。測量精度可以達到厘米量級。
列如:

用激光測距儀測量從地球到月球的距離。激光的傳播速度為3×108m/s,在激光從地球發射到月球後再反射回地球的過程中,所需時間為2.56s,求地球到月球的距離。

s=v.t/2=3乘10的8次方乘2.56/2=384000000米=38.4萬

科學家們所用的這種精細測量地月距離的新設備叫做「阿帕奇月球激光測量儀」(英文簡稱APPOLLO,和「阿波羅」同名)。為了達到期望的精度,來往於地月之間的激光脈沖計時精度必須達到幾皮秒(1皮秒等於百億分之一秒)的水準。由於光速是已知的,因此通過測量激光脈沖在地月之間(准確地說是在「阿帕奇月球激光測量儀」和安放在月球表面的反射陣列之間)往來的時間就可以求得兩點之間的精確距離。

㈡ 在牛頓的時代,怎麼測量月球與地球的距離、月球公轉的周期

不是在牛頓時代,而是在公元前3世紀古希臘天文學家阿里斯塔克就測定了地球到月亮距離!他是通過觀測月食計算的。當時古希臘已經知道了月食的成因。而月球繞地球一圈周期通過觀察月相是早就知道了的。這樣就可算出月亮每分鍾運行的弧度。而且阿里斯塔克猜測太陽與地球距離比月球與地球距離遠得多。所以太陽光可以看成是平行光。也就是說地球黑影的大小與地球本身大小是一樣的。通過觀測月食時月球邊緣進入地球黑影到離開黑影的時間就可得到地球黑影在月球繞地軌道所佔的弧度。它的餘切就是地球到月亮距離與地球直徑的比值。而計算這些三角函數在古希臘是小菜一碟。這樣他算出地球到月亮距離是地球直徑的30倍。而略早,另一古希臘天文學家埃拉托西尼已經通過觀察不同緯度太陽陰影測得地球直徑。代入這個數據阿里斯塔克得到的地月距離是382680千米。而目前用最先進激光測距法測得的地月平均距離是384400千米!古希臘人用一些簡單的木質三角板、量角器、沙漏居然能測得如此精度實在是匪夷所思!

測量月球公轉周期容易得多!幾乎所有地球文明都注意到月相的變化。一次完整的朔望周期就是以地球角度觀察月球公轉一周的時間。

㈢ 我們是如何測量太陽和月亮的

在第一節中,我們已經明白了古希臘人如何測量地球的大小。接下來讓我們再去了解一下他們會如何使用地球的大小去測量太陽和月球的尺寸(直徑)。亞里士多德堅信月球是一個球體而不是一個有著不規則形狀的圓盤狀物體。阿利斯塔克則選擇利用日食與月食來估算月球的尺寸(直徑)。




相關知識

太陽是太陽系中心的恆星。它是一個近乎完美的熱等離子球體,[18][19]在其核心被核聚變反應加熱到白熾狀態,主要以可見光和紅外輻射的形式輻射能量。它是迄今為止地球上生命最重要的能量來源。它的直徑約為139萬公里(86.4萬英里),是地球直徑的109倍。它的質量大約是地球的33萬倍,約占太陽系總質量的99.86%。[20]太陽質量的大約四分之三由氫組成(約73%);其餘的主要是氦(~25%),還有少量的重元素,包括氧、碳、氖和鐵[21]

㈣ 兩個法國天文學家就測出了地球與月球之間的距離 如何測的呢

第一個計算出地月距離的也是和我們的孔子差不多一個時代,是在公元前3世紀古希臘天文學家阿里斯塔克就測定了地球到月亮距離!他是通過觀測月食計算的。當時古希臘已經知道了月食的成因。而月球繞地球一圈周期通過觀察月相是早就知道了的。這樣就可算出月亮每分鍾運行的弧度。而且阿里斯塔克猜測太陽與地球距離比月球與地球距離遠得多。所以太陽光可以看成是平行光。也就是說地球黑影的大小與地球本身大小是一樣的。通過觀測月食時月球邊緣進入地球黑影到離開黑影的時間就可得到地球黑影在月球繞地軌道所佔的弧度。它的餘切就是地球到月亮距離與地球直徑的比值。而計算這些三角函數在古希臘是小菜一碟。這樣他算出地球到月亮距離是地球直徑的30倍。而略早,另一古希臘天文學家埃拉托西尼已經通過觀察不同緯度太陽陰影測得地球直徑。代入這個數據阿里斯塔克得到的地月距離是382680千米。而目前用最先進激光測距法測得的地月平均距離是384400千米!古希臘人用一些簡單的木質三角板、量角器、沙漏居然能測得如此精度實在是匪夷所思!

㈤ 在公元前人們如何測量地月距離

在公元前3世紀初,薩摩斯島上出生了一位偉大的天文觀測家,名字叫阿里斯塔克(約公元前310年~前20年)。他同時又是一位天才的理論家,可惜他的著作大部分都失傳了。但是,他的《關於日月距離及大小》一書一直流傳到今天。書中首先提出可以測定日月到地球距離的比值的方法:在上弦時測定太陽和月亮之間的角距離。阿里斯塔克認為上下弦時日、月、地三者應構成一個直角三角形,月亮在直角頂點上。他根據觀測量出上弦時日月在天穹上相距由此可以求出太陽比月亮遠19倍。雖然這個結果比實際數值小20倍左右,但其原理簡單明了,值得贊賞。伊巴谷於公元前150年前後將阿里斯塔克提出的測量月亮距離的原理付諸實踐。當時希臘人已經意識到,月食是由於地球處於太陽和月亮中間、從而地影投射到月亮上而造成的。阿里斯塔克提出,掠過月面的地影曲線彎曲的情況應該能顯示出地球與月球的相對大小。根據這一點,運用簡單的幾何學原理便可以推算出月亮有多遠——它和我們的距離是地球直徑的多少倍。

㈥ 月球是地球的衛星距離地球大約三萬八千四三十八萬四千四百千米這個距離是通過什麼測得的

在公元前3世紀古希臘天文學家阿里斯塔克就測定了地球到月亮距離!他是通過觀測月食計算的。當時古希臘已經知道了月食的成因。而月球繞地球一圈周期通過觀察月相是早就知道了的。這樣就可算出月亮每分鍾運行的弧度。而且阿里斯塔克猜測太陽與地球距離比月球與地球距離遠得多。所以太陽光可以看成是平行光。也就是說地球黑影的大小與地球本身大小是一樣的。通過觀測月食時月球邊緣進入地球黑影到離開黑影的時間就可得到地球黑影在月球繞地軌道所佔的弧度。它的餘切就是地球到月亮距離與地球直徑的比值。而計算這些三角函數在古希臘是小菜一碟。這樣他算出地球到月亮距離是地球直徑的30倍。而略早,另一古希臘天文學家埃拉托西尼已經通過觀察不同緯度太陽陰影測得地球直徑。代入這個數據阿里斯塔克得到的地月距離是382680千米。
而目前用最先進激光測距法測得的地月平均距離是384400千米!古希臘人用一些簡單的木質三角板、量角器、沙漏居然能測得如此精度實在是匪夷所思!
阿波羅登月之後在月球安裝了全反射棱鏡,地面天文台使用激光測量往返時間(等效於),計算出二者之間的距離。
——網上資料僅供參考

㈦ 地球的直徑,地球到月球的距離,人們都是怎麼測量出來的

現代測量是採用的激光,而古代從地球到月球的距離是可以依靠我們大家都很熟悉的三角定律來進行計算的。

而天文學家希帕克斯卻認為這兩點之間的距離要比地球的半徑大上六十倍。不管如此證明人類從很久開始就已經在探索月球了,雖然數據上並不一定正確,但是也是經過各種數據觀察而得出的。現在測量的方法是激光測量,這種方法要精準得多,而且和以往需要花費幾十年的時間來觀察不一樣,激光測量可以在很快的時間之內就完成。關於月球的問題人類已經探索了非常多年,在現在科技的幫助下,也已經了解了非常多的未知,而更加精準的解密,或許還需要大家的努力。

㈧ 月亮離我們多遠

月亮,是人類飛出地球步人太空的第一個中途站,是人類在地球之外留下足跡的唯一星球。世界上沒有一個民族不對月亮抱有濃厚的感情。我國歷代詩人留下無數華美的詩篇,便是最好的佐證。

人類首先測出絕對距離的那個天體正是月亮。這是很自然的,因為宇宙中再也沒有離我們比月球更近的天體了。

可是,有什麼辦法讓我們知道月亮的距離呢?用直尺、摺尺或捲尺來量嗎?那顯然是行不通的。然而,早在兩千多年前就有人想出了一個相當巧妙的辦法。

在公元前3世紀初,薩摩斯島上出生了一位偉大的天文觀測家,名字叫阿里斯塔克(約公元前310年~前20年)。他同時又是一位天才的理論家,可惜他的著作大部分都失傳了。但是,他的關於日月距離及大小)一書一直流傳到今天。書中首先提出可以測定日月到地球距離的比值的方法:在上弦時測定太陽和月亮之間的角距離。阿里斯塔克認為上下弦時日、月、地三者應構成一個直角三角形,月亮在直角頂點上。他根據觀測量出上弦時日月在天穹上相距87°,由此可以求出太陽比月亮遠19倍。雖然這個結果比實際數值小20倍左右,但其原理簡單明了,值得贊賞。這是兩千多年前測定天體距離的第一次大膽嘗試,對其結果的稱頌也理應超過對它的責難。阿里斯塔克又想到,由於日全食時月亮恰好擋滿太陽,也就是說它們的視角徑相等,因此太陽的線直徑必定也正好就是月亮的19倍。他還觀測月食時的地影,計算出地球的影寬,進而推算出月球的直徑是地球的1/3(今天知道實際是0.27),因此,太陽的直徑便是地球的6倍有餘,而太陽的體積則是地球的200多倍。雖然這比實際情況(太陽比地球大130萬倍)小了許多,但足以證明地球決不是宇宙中最大的天體。也許就是這個原因,使阿里斯塔克天才地提出太陽和恆星一樣,都靜止在遠方,而地球則在繞軸自轉,又圍繞著太陽運行。他還認為恆星比地球繞太陽運行的軌道更加遙遠。由於這些想法,他被指控為褻瀆神靈,他的理論自然被人鄙視。然而,歷史賦予他應有的地位,他遠在哥白尼之前17個世紀就猜到月心系統的概況,因此恩格斯稱他為「古代的哥白尼」。他還想出一個巧妙的辦法采測量地球與月亮的距離,不過,過了一個半世紀才由伊巴谷將它付諸實踐。

古希臘所有偉大的天文學家中,伊巴谷(約公元前190年~約前120年)也許可以算是最偉大的了。他為方位天文學——也就是天體測量學奠定了穩固的基礎。遺憾的是,後人對他的生平幾乎一無所知,只知道他生於比錫尼亞的尼塞亞,在洛德島工作過。他算出一年的長度是365天再減去1/300日,這個數字與實際情況只相差6分鍾。他編出幾個世紀內日月運動的精密數字表,用來推算日月食。並編出一份包括一千多顆恆星的星表,列出這些恆星的位置和亮度。伊巴谷在天文學上做出了傑出的貢獻,人們稱他為「天文學之父,而他也的確是一位名副其實的知識巨人。他留下大量的觀測資料,為後人的重大發現創造了條件。可惜,伊巴谷的著作沒有直接留下來,人們只是從托勒玫的著作中才了解到他的這些情況。

伊巴谷於公元前150年前後將阿里斯塔克提出的測量月亮距離的原理付諸實踐。當時希臘人已經意識到,月食是由於地球處於太陽和月亮中間、從而地影投射到月亮上而造成的。阿里斯塔克提出,掠過月面的地影曲線彎曲的情況應該能顯示出地球與月球的相對大小。根據這一點,運用簡單的幾何學原理便可以推算出月亮有多遠——它和我們的距離是地球直徑的多少倍。伊巴谷做了這一工作,算出月亮和地球的距離幾乎恰好是地球直徑的30倍。倘若採納埃拉托塞尼的數字取地球直徑為12700千米,那麼月地距離就是38萬於米有餘。今天,我們知道月球繞地球運行的軌道是個橢圓,因此月地距離時時都在變化。月亮離地球最遠時為4跖500千米,最近時則為363300千米,由此可知月地之間的平均距離是3阻枷千米,伊巴谷的測量結果正好與此接近。

然而,盡管阿里斯塔克的方法十分巧妙,伊巴谷的觀測技術又很高超,但是象他們那樣做還是難以獲得高度精確的結果。當近代天文學興起之後,人們必然就會以更先進的方法來重新探討「月亮離我們有多遠」這個古老的問題。

㈨ 從地球到月球的距離 飛月球要多久

月球是離我們最近的一個天體,我們會對月球充滿幻想,希望哪天能夠上月球,而我們的航空事業也一直在進步,嫦娥一號就是最好的例子,那麼下面由 星座知識 為大家揭曉下從地球到月球的距離?飛月球要多久?一起來看看吧!

問:從地球到月球的距離
答:最近的時候是38萬公里,最遠的時候是40萬公里

從地球飛月球要多久
答案:7-8天左右

其實地球到月球的距離最近的時候是38萬公里,最遠的時候是40萬公里,如果按照光速的飛行時間來計算,光從地球到月球只需要1.2秒左右,但是人類的科技還無法達到光速,並且人類的宇宙飛船並不是直達月球的,而是先在地球軌道上飛行,然後再加速脫離地球軌道轉而進入月球軌道,中間需要耗費上百個小時。
以嫦娥一號為例,嫦娥一號發射升空後,首先會繞飛地球軌道16小時,隨後地面發出加速指令,嫦娥一號會飛到24小時的軌道,之後再飛到48小時的軌道,最後地面再發出奔月指令,嫦娥一號就會加速飛到奔月軌道,中途需要5天的時間,總計用時8天左右,所以人類飛行器飛向月球並沒有那麼簡單,而是用繞著軌道飛行的方式逐漸飛向月球,以人類目前的科技,還沒有辦法達到光速那樣,用時1秒就能到達月球。
最後總結一下,按照人類目前的科技水平以及實例來看,我們的飛行器從地球出發飛到月球,差不多需要一個星期左右的時間,7-8天左右。雖然沒有我們想像中的那麼快,但是對於人類來說已經是巨大的突破了。

如何測量從地球到月球的距離
從過去,人們就試著去測量地球到月球的距離,首先從最基本的角度測量工具中獲得數據,利用幾何方程建立了「阿里斯塔克斯」體系。通過計算,阿里斯塔克斯認為,地球到月球的距離為80個地球半徑,即:地球半徑6371公里,乘以80,就可以得到509680公里;而阿基米德認為,地球到月球的距離為62個地球半徑,即:6371x62=395,002公里。

公元前二世紀,一位名叫希帕克斯的數學家和天文學家認為,到月球的距離比我們地球的半徑大60倍,得出這一結論,是基於他對月球運動及其周期性日食的觀察。
由於在月食時,太陽和月亮具有相同的角度大小,因此,根據三角形相似性的性質,可以求出到太陽和月球的距離之比;再次應用這些性質,希帕克斯計算出,地球直徑是月球直徑的2.5倍,即:RL=R3/2.5。

從1'的角度,人們可以觀察到一個大小比它距離小3483倍的物體,這一點在希帕克斯時代就已經是知道的。
因此,到月球的距離是地球的232xRz/2.5 =60個半徑,即:6371x60=382260公里。最有趣的是,藉助現代儀器進行測量,證實了古代科學家的正確性。
當然現在,我們可以在激光儀器的幫助下,能夠精確地測量到月球的距離。同時,測量時間可以在很短時間內完成。

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