Thực nghiệm thiên văn - Theo dấu chân những người đi trước. Đo bán kính Trái Đất vào ngày Hạ Chí - T

Mới chỉ có 3 nhóm.
Đang chờ các bạn khác đây ?!!!!
----------------------
Vấn đề được đặt ra:
- Tìm khoảng các giữa các thành phố . Chúng ta sẽ làm như thế nào ?
Có các phuơng án:
1- Tổ chức đo thủ công bằng đi bộ, phi ngựa như ngày xưa -> Không khả thi
2- Sử dụng bản đồ từ kinh tuyến và vĩ tuyến để xác định
3- Sử dụng google Earth có thể cho biết khoảng cách từ 2 điểm bất kỳ
Thí nghiệm của Eratosthenes ông đã chọn ở 2 địa điểm gần như nằm trên một đường kinh tuyến vì thế theo giờ mặt trời thực tế 12h trua mặt trời đều đi qua đỉnh đầu ở 2 nơi.
Chúng ta sẽ phải hiệu chỉnh và tính toán như thế nào khi nếu thực hiện ở nhiều địa điểm có kinh tuyến khác nhau, và liệu như vậy thì thí nghiệm có thực hiện đuợc không ?
Eratosthenes thực hiện vào một ngày đặt biệt là vào ngày hạ chí vói một địa điểm đặc biệt nằm trên chí tuyến bắc nơi vào ngày đó bóng mặt trời thẳng đứng. Chúng ta sẽ không có địa điểm đặc biệt đó cũng như nếu không thực hiện vào ngày hạ chí mà vào ngày bất kì thì phuơng pháp đo phải như thế nào ?

Lâu rồi mới quay lại forum, nhận thấy vụ này cũng khá hay nên quyết định bỏ ra vài ngày để nghiên cứu "lý thuyết" của phương pháp này.
Và tôi cũng xin có một vài thắc mắc:
Vào ngày hạ chí (21/6) lúc giữa trưa. Eratosthenes "nhận thấy":
1./ Ở thành phố Syene Mặt trời hiện ra ở giữa đáy một cái giếng sâu trong thành phố. Mặt Trời ở ngay trên đỉnh đầu và không có bóng nắng xuất hiện.
2./ Cũng vào thời khắc đó ở thành phố Alexandria phía bắc của Syene bóng của Mặt Trời không thẳng góc.
Tôi có vài câu hỏi đặt ra...... vào cùng 1 thời điểm, mà chỉ có 1 mình làm sao Eratosthenes xác định chính xác ở 2 địa điểm xa nhau có bóng nắng khác nhau.? Dĩ nhiên thời đó làm gì có vệ tinh hay GPS đúng không,?
Vậy nếu Eratosthenes ở Syene thấy Mặt Trời ngay trên đỉnh đầu không có bóng nắng. Hỏi khi đó ở Alexandria Mặt Trời không ở trên đỉnh đầu à.?
Eratosthenesđã dùng phương pháp trắc "địa" nào để xác định Mặt Trời nằm trên đỉnh đầu.?
Với 2 thành phố cách xa nhau, mà Eratosthenes lại xác định chính xác độ nghiêng bóng nắng là 7,2o hơi khó tin.
Điều khó tin được xác nhận qua 2 luận điểm.
Ngày hạ chí chỉ có 1 ngày, Eratosthenes không thể làm thí nghiệm 1 mình "nghiên cứu bóng nắng" trong những ngày khác.
Với 2 khoản cách xa nhau trong cùng 1 thời điểm, ai đã hổ trợ Eratosthenes ghi lại kết quả độ nghiêng của bóng nắng.?
Nếu Eratosthenes tiến hành thí nghiệm 1 mình sẽ xảy ra trường hợp sau:
Ông bà ta có câu "Sai 1 ly đi một dặm". Tức là sự chính xác của bóng nắng khi đó sẽ dao động trong khoản thời gian có sai số cho phép Eratosthenes làm thí nghiệm là 1-2 giờ. Vì thời này chẳng có trực thăng hay tên lửa để di chuyển siêu tốc. Với khoản cách 55km thời của Eratosthenes phương tiện di chuyển nhanh nhất mất bao lâu.?
Vậy thì sự tính toán của Eratosthenes chưa chắc là chính xác. Mà chỉ xem đó là một phương pháp thực hiện.
Vậy nếu bây giờ chúng ta thực hiện lại thí nghiệm trên. Phải có sự đồng nhất về thiết bị, thời gian.
Và trong thí nghiệm của Eratosthenes, tôi vẫn chưa thấy đề cập đến địa hình. VD: Độ cao so với mặt nước biển, độ nghiêng của địa hình cũng có phần gây ra sai số trong việc tính toán.!
Vậy thì để cho ra kết quả chính xác, không chỉ phụ thuộc vào Độ nghiêng của bóng nắng và khoản cách giữa 2 điểm, như công thức của Eratosthenes đã đưa ra.
Điều hiển nhiên phải là cùng thời gian và sự chênh lệch về kinh tuyến và vĩ tuyến không đáng kể.
Nó còn phải phụ thuộc vào địa hình và thống nhất phương pháp đo đạt.
Tôi xin đề xuất phương pháp đo đạt như sau.
Cột nằm tại tâm. Cột được gắn vào đế hình đĩa tròn, trên đĩa tròn được chia đều vạch như đồng hồ kim.

Quy định hướng Bắc là 12 giờ, Hướng Nam là 6 giờ, Hướng Đông là 3giờ, Hướng Tây là 9 giờ. Bóng nắng được tính theo kim giờ và phút.
VD: Nếu bóng nắng của cột chỉ vào khoản giữa số 9 và số 10 đọc là 9h30 phút. Điều này giúp đưa ra dữ liệu lưu trữ cho sau này có cần tính toán lại.
Nếu không dùng theo kim đồng hồ thì dùng vạch chia độ như thước đo độ:

Nếu tại 3 vị trí khác nhau: Nam , Trung , Bắc mà bóng cột chỉ lệch góc không quá 1o,sẽ bỏ qua sai số.
Điều quan trọng nhất là độ dài bóng nắng và góc bóng nắng. Áp Dùng định lý Pitago để tính góc của bóng nắng chẳng hạn...v.v.... Trong đó A là chiều dài cột, B là độ dài bóng nắng.

VD: Lấy góc bóng của 2 miền cộng lại / 2
miền nam + miền trung/ 2, kết hợp khoản cách
miền nam + miên bắc / 2, kết hợp khoản cách
miền trung + miền bắc / 2, kết hợp khoản cách
Dựa trên 3 số liệu đó tính ra đường kính Trái Đất...!! Nếu số liệu không đồng nhất sẽ tính trung bình tiếp.
Emmanuel: Thiên chúa ở cùng chúng ta.[/sign]
Được eurika sửa chữa / chuyển vào 19:02 ngày 08/01/2008

Để không bị sai lệch về độ dài của bóng nắng, cũng như độ nghiêng của địa hình.
Tôi đề nghị đặt đĩa đo trên mặt nước bên trong một cái bình nước, thao (chậu) nước.
Cột đo được làm từ 1 cây kim,hoặc 1 đoạn kẽm mảnh được uốn thẳng (không cong, gãy khúc).
Ngoài chia độ, chúng ta cũng phải vạch sẵn đường tròn khoản cách.
VD: Đĩa tròn đường kính là 50 cm. Bên trong chúng ta vẽ thêm 9 đường tròn khác. Mỗi đường tròn có đường kính D = D[sub]0[/sub]+5cm. tức là khoản cách mỗi đường kính là 5 cm từ nhỏ nhất là 10cm - 50 cm,
Nếu được nên chia nhỏ khoản cách càng tốt.
Việc này nên được tiến hành vẽ trên Autocard cho chính xác. Xong in ra giấy (cả 3 miền đều sử dụng 1 file hình cho chính xác). Ghim 1 cây kim vào giữa tâm.
Khi đến đúng giờ hẹn, cả 3 miền đều chụp hình khoản cách bóng nắng. Lưu hình upload lên Forum cho mọi người cùng tính toán.
Điều quan trọng nhất tránh sai lệch phương hướng nên dùng kèm la bàn cho chính xác.
Bảo đảm với phương pháp này có thể sử dùng trong mọi thời gian. Chỉ cần cả 3 miền đều có nắng, và xác định chính xác khoản cách, cũng như độ dài cây kim.
Chúc các bạn may mắn và thành công.

sao huế không có ai đăng kí thé nhỉ? chán quá ai ở huế thì cùng tham gia với tôi. (nóng rồi đây).
việc sai số do vị trí đo ở cách độ kinh tuyền khác nhau thì tôi thấy sễ không ảnh hưởng đến góc lệch của ánh nắng à chỉ ảnh hưởng khi các định khoảng cách giữa hai vị trí đo mà thôi, theo tôi nên xác định vĩ độ rồi xác định khoảng cách giữa hai vị trí đo.

Nếu chúng ta tổ chức tốt thì đây là dịp để quảng bá và phổ biến kiến thức thiên văn cho giới học sinh.
Về mặt truyền thông mình đã nhắn một số báo và nếu như đây thật sự là một phong trào với nhiều bạn trẻ tham gia thì sẽ rất hay sẽ có yếu tố truyền thông và chắc rằng cộng đồng yêu thiên văn sẽ ngày càng mở rộng hơn nữa. Vấn đề là bao nhiêu điểm sẽ tham gia để thật sự tạo thành một sự kiện ???!
Ở mặt khác mình cũng sẽ liên hệ với Hội Thiên Văn Việt Nam để xin giúp đỡ.

Ở đây nói đến tại sao tôi đặt ra vấn đế không cùng kinh tuyến để chúng ta thảo luận :

Nếu 2 điểm A,C cùng kinh tuyến thì vấn đề đơn giản chỉ là cùng nhau đo bóng nắng vào giữa trưa rồi từ hiệu số góc bóng nắng giữa 2 điểm và khoảng cách tính ra đường kính TĐ.
Nếu ở 2 điểm A,B không cùng kinh tuyến thì vào một thời điểm cùng đo sử dụng giờ đồng hồ bóng sẽ có hướng khác nhau. Khi đó sẽ không còn là các công thức đơn giản nữa, bằng không chúng ta phải chịu một sai số khá lớn.
Vấn đề giải quyết theo tôi : Sử dụng giờ mặt trời thực là lúc mặt trời đi qua đỉnh đầu ở từng nơi . Ví dụ như ở Hải Phòng sẽ sớm hơn vài phút so với Hà Nội. Và khoảng cách giữa 2 thành phố A,B cũng được hiệu chỉnh lại thành A,C.
Quá phức tạp khi chúng ta làm như vậy.
-----------------------------------------------------------------
Chi bằng hãy đơn giản hơn như cộng đồng trên thế giới đang làm http://www.youth.net/eratosthenes/
Vào những ngày đặc biệt : Xuân Phân, Hạ Chí, Thu Phân, Đông Chí là dịp các bạn trẻ ở các trường trung học, đại học các CLB thiên văn trên thế giới tổ chức thực nghiệm Eratosthenes
-
Xem như mặc định chúng ta biết rằng: Vào Xuân Phân và Thu Phân thì bóng ở 1 địa điểm trên đường xích đạo vào giữa trưa là bằng 0 độ, Hạ Chí, Đông chí thì là 23,5 độ.
Như vậy chúng ta sẽ thực nghiệm bằng cách đo bóng nắng vào giữa trưa và tính khoảng cách từ chúng ta đến xích đạo bằng tỉ lệ xích trên bản đồ giấy hoặc từ google Earth.
Ngày Xuân Phân tới đây là 20/3 vào thứ 5.
Thực hiện vào các ngày đặc biệt này giúp đơn giản hóa thí nghiệm và hơn nữa bất kỳ địa điểm nào cũng có thể thực hiện được bỏ qua yếu tố kinh độ.

Các địa điểm sẽ tham gia thực nghiệm cho đến lúc này
1-Cần Thơ
2- TP.HCM
3- Đà Nẵng
4- Huế
5- Hà Nội
------
Các bạn nghĩ như thế nào về phương án tiến hành vào ngày Xuân phân 20/3 tới đây ?

theo tôi sai số có thể được giảm đi nếu thay vì làm cùng lúc thì ta làm cùng giờ tính theo giờ kinh tuyến? (giờ địa phương) cái này có thể là được nếu biết được kinh độ của vị trí đo. như vậy dù kinh tuyến khác nhau nhưng việc đo đạc sẽ không cho sai số quá lớn. ngoài ra nếu dùng cọc càng dài thì sai số khi đo góc lệch sẽ giảm đi (dùng hàm lượng giác để tính góc lệch không nên đo trược tiếp). còn làm thế nào để dựng vuông góc cái cọc thì caàn phải cẩn thận, hoặc có thể dùng dây rọi.
việc tieén hành đo đạc vào ngày đậưc biệt kể ra thì đỡ phức tạp, nhưng chờ đợi quá lâu (nản).

Như ở trên tôi có nói sẽ phải hiệu chỉnh khoảng cách nếu 2 điểm không cùng kinh tuyến.
Nếu chọn vào ngày xuân phân năm nay tức là hơn 2 tháng nữa cũng không quá lâu để tạo thành phong trào, thời gian trước đó hãy cùng nhau trao đổi về các kiến thức cơ bản của thiên văn như : sự vận chuyển của mặt trời trên thiên cầu, khái niệm ngày đêm, năm, mùa ... làm đồng hồ mặt trời ...
Hơn nữa ý định của tôi không biết có bạn nào ủng hộ không ?! là sẽ tạo thành một phong trào lớn trên cả nước Việt Nam. 2 tháng là thời gian chúng ta thực hiện việc quảng bá.

Em ở Kiên Giang em cũng muốn tham gia vào hoạt động nhưng em chỉ là học sinh ( lớp 12 ) nên không thể kêu gọi nhiều người tham gia .Vì thế các anh có thể soạn một văn bản giới thiệu về chương trình này , sau đó up lên mạng em sẽ in ra và nhờ thầy cô trên trường giúp đỡ. Được không anh?