Как бы я измерил, что я на шесте?

Как человек измерил бы, что он находится на планетарном полюсе? Мое первое желание - использовать секстант, чтобы Солнце оставалось в постоянном наклоне. Однако из-за орбиты вокруг Солнца и возможного осевого наклона планеты наклон Солнца может меняться в течение года, что может повлиять на измерения, если длина дня составляет значительную часть длины года.

Второе стремление - попытаться определить полюсную звезду или, по крайней мере, точку, вокруг которой вращаются далекие звезды во время вращения планеты. Затем наблюдатель мог бы (по крайней мере, теоретически) измерить наклон этой точки, предполагая, что планетарная прецессия занимает достаточно много времени (как на Земле). Однако, по всей вероятности, что рядом с полюсом нет яркой звезды, я не вижу, как секстант мог бы надежно измерить наклон пустой точки.

Возможно, можно использовать первый метод, но с другими объектами на небе (звездами) вместо Солнца. Таким образом, если наклон данной звезды не изменяется, поскольку он (по-видимому) вращается вокруг горизонта, мы находимся на полюсе.

Существуют ли более эффективные методы, предполагающие наличие полностью автономной системы (то есть никаких внешних спутников)?

Вы могли бы подтвердить с фотографией звездных следов. Они сформировали бы круг с видимым центром в зените местоположения. Вам не нужна Полярная звезда вообще. Просто ночь просмотра.

Вы также можете сказать, основываясь на высоте над горизонтом, что солнце. В день равноденствия солнце будет на горизонте в полдень (когда оно находится на своей максимальной высоте). В день летнего солнцестояния его угол будет выше горизонта, равного углу прецессии. И ниже на такую ​​же сумму в день зимнего солнцестояния.

Измерение широты с помощью солнца

Для любого другого дня в году вам нужно будет определить максимальный угол на основе того, где вы находитесь между равноденствием и солнцестоянием.

Компенсация наклона Земли

По сути, вы бы определили, находитесь ли вы на полюсе так же, как вы определяете любую другую широту. Вы просто ищете результат 90 градусов.

Ответы на этот вопрос пока кажутся хорошими. Я бы сказал, что проще всего сделать снимок с большой выдержкой в ​​одном из двух мест:

1) В зените ( прямо над головой ), если вы видите, что ваша картинка выглядит так:

Вы находитесь на одном из полюсов. Если центр вращения звезд отклонен на некоторый угол (в градусах), то вы находитесь на столько же градусов южнее (или север) от одного из полюсов.

2) Альтернатива - сделать снимок с большой выдержкой из-за Востока или Запада. Угол между направлением звезды и вашим горизонтом дает вам широту в градусах. Картинка ниже находится в некотором среднеширотном местоположении на поверхности Земли. На Северном или Южном полюсе вы бы хотели, чтобы звездные тропы были параллельны вашему горизонту.

Чтобы сломать вырождение относительно того, на каком полюсе вы находитесь (если вы инопланетянин и потерпел крушение на планете Земля (или любой другой планете в этом отношении)), спросите местных, дружелюбны ли они. Они могут не определять Северный и Южный полюса так же, как мы. Если вы человек на планете Земля, вы можете использовать созвездия, чтобы понять это. Созвездия, такие как Драко, Большая Медведица / Малая и Кассиопея, являются созвездиями, которые не должны быть видны с Южного полюса. Можно также использовать GPS, чтобы понять это.

Чтобы определить, находитесь ли вы на шесте:

1. Будь там во время полугодовой "ночи" этого полюса. Лучше около солнцестояния, когда солнце будет значительно ниже горизонта
2. Выберите несколько более ярких звезд, которые видны по разным азимутам.
3. Измерьте высоту над горизонтом каждого. Сложно, если у вас нет горизонта уровня моря.
4. Оставайтесь в тепле в течение нескольких часов.
5. Измерьте все высоты снова.
6. Повторите шаги с 3 по 5 в течение не менее 12 часов.

Если все высоты остаются неизменными, вы на полюсе. Поздравляем!

$2^\circ$$60$

Вы можете выяснить, находитесь ли вы на шесте, даже не выходя на улицу.

Установите маятник качающийся, чем больше, тем лучше. Если для завершения одной полной прецессии по часовой стрелке требуется 23 часа 56 минут (звездный день), вы находитесь на северном полюсе. Если это займет столько времени и пойдет против часовой стрелки, значит, вы на южном полюсе.

Если это не прецессирует вообще, тогда сломайте свои летние шорты, потому что вы находитесь на экваторе.

На самом деле вы можете выяснить, какова ваша широта, таким образом, это будет дугой того, сколько градусов она прецессирует за один день.