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wanzenbust
Anmeldungsdatum: 02.04.2019
Beiträge: 3
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 wanzenbust Verfasst am: 02. Apr 2019 08:30 Titel: Längengrad ohne Zeitmesser schätzen - unmöglich oder machbar |
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Guten Tag,
wenn man auf hoher See ist und nur einen Sextant, aber keine Uhr hat, kann man breitensegeln. Man nimmt einfach um die Mittagszeit immer wieder den Winkel mit dem Sextant und der größte Winkel ist dann jener zur Mittagszeit. Daraus erhält man einen Schätzwert für den Breitengrad.
Wie sieht es mit dem Längengrad aus? Ich habe gelesen, dies sei schwieriger. Ist es vollends unmöglich, diesen ohne Uhr/Zeitmesser zu schätzen? Ich stell mir vor, dass man mit obengenannter Methode die Mittagszeit schätzen könnte und basierend darauf eine Sonnenuhr basteln. Anhand dieser Sonnenuhr könnte man die Uhrzeit 19 Uhr abends schätzen und, falls man die Sterne sieht um 19 Uhr, den Winkel eines Fixsterns um 19 Uhr nehmen. Wenn man nun ein sehr sehr gescheites nautisches Buch hätte, könnte man doch daraus einen Schätzwert für den Längengrad ableiten?
Ist diese Überlegung falsch? Ist es möglich, den Längengrad ohne Zeitmesser zu schätzen? Falls nein, warum? Falls ja, wie?
Grüße |
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hansguckindieluft
Anmeldungsdatum: 23.12.2014
Beiträge: 1212
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| hansguckindieluft Verfasst am: 02. Apr 2019 11:53 Titel: |
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Hallo,
Der Sternenhimmel sieht doch auf einem bestimmten Breitengrad überall auf der Welt zur gleichen lokalen Zeit gleich aus, oder?
Oder meinst Du, dass der Winkel zu einem Fixstern ein anderer ist, wenn Du dich auf einem anderen Längengrad befindest?
Wenn ich Dich richtig verstanden habe, möchtest Du ja die lokale Zeit "messen" (höchster Sonnenstand an Deinem Standort). Um Deinen Längengrad zu bestimmen, musst Du aber nun den Zeitunterschied zum Nullmeridian kennen.
Beispiel: Am Nullmeridian steht die Sonne um 12 Uhr GMT im Zenit.
Du stellst nun fest, dass an Deinem Standort die Sonne zwei Stunden später im Zenit steht (also um 14 Uhr GMT). Du weißt auch, dass sich die Erde 15° pro Stunde von West nach Ost dreht. Damit befindest Du dich auf 30° W.
EDIT:
Theoretisch lässt sich die Referenzzeit wohl auch durch aufwendige astronomische Beobachtungen ermitteln. Z. B. Stellung der Jupitermonde, Mondfinsternisse, etc. Diese Methoden scheinen aber auf Schiffen allesamt in der Praxis zu aufwändig bzw. zu ungenau zu sein.
Einfach mal ein bisschen zum "Längengradproblem" recherchieren.
Gruß |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 02. Apr 2019 12:12 Titel: |
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Laienhafte Frage: Der Nullmeridian und damit die Längengrade sind doch willkürlich festegelegt. Man bräuchte also eine Zusatzinformation, die diese Information irgendwie enthält - oder?  |
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hansguckindieluft
Anmeldungsdatum: 23.12.2014
Beiträge: 1212
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 02. Apr 2019 19:21 Titel: |
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Hallo hansguckindieluft!
Als absolute Landratte versuche mir vorzustellen, wie man auf Hoher See aufwacht und, hoffentlich im Sinne der Fragestellung, über der Längengrad nachdenkt, respektive: wo zum Henker liegt das Royal Greenwich Observatory, und meine Vermutung ist, daß man dazu astronomische Informationen aus dessen Sicht benötigt - oder?
Ach, ich sehe gerade: "Am Nullmeridian steht die Sonne um 12 Uhr GMT im Zenit."  |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18079
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| TomS Verfasst am: 02. Apr 2019 21:16 Titel: |
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Man benötigt zur Bestimmung des Längengrades immer zusätzlich zur direkt ablesbaren Sonnen- oder “Sternzeit” eine Referenzzeit.
Diese kann man entweder durch eine mitgeführte Uhr darstellen, oder durch Bestimmung der Position des Mondes bzgl. Sonne oder Fixsternhimmels plus ein aufwändiges Tabellenwerk.
https://de.m.wikipedia.org/wiki/Board_of_Longitude
https://de.m.wikipedia.org/wiki/John_Harrison_(Uhrmacher)
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago. |
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wanzenbust
Anmeldungsdatum: 02.04.2019
Beiträge: 3
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| wanzenbust Verfasst am: 03. Apr 2019 14:14 Titel: |
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Ich danke euch und auch TomS, das beantwortet wohl meine Frage.
So wie ich das verstehe, dürfte es also auch ohne UTC-Zeit möglich sein, ist aber wohl sehr, sehr aufwändig und auch nicht genau.
Im Falle von Schiffbrüchigkeit mit Sextanten würde man sich wohl mit dem Breitengrad begnügen, wenn keine Uhr dabei ist, denke ich. |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18079
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 17. Jun 2020 21:46 Titel: Re: Längengrad ohne Zeitmesser schätzen - unmöglich oder mac |
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| wanzenbust hat Folgendes geschrieben: | | Winkel mit dem Sextant und der größte Winkel ist dann jener zur Mittagszeit. Daraus erhält man einen Schätzwert für den Breitengrad. |
Wie soll das funktionieren? Auf ein und demselben Breitengrad ist die Mittagshöhe der Sonne doch mit jedem Tag im Jahresverlauf unterschiedlich.
Ich stelle mir vor, wie Robinson auf einer (mir) unbekannten Insel gestrandet zu sein. Habe ich mit nur einem Sextanten (ohne Uhr, ohne Kenntnis des Datums, also zeitneutral) die Chance, irgend eine Annäherung an geografische Länge oder wenigstens Breite zu ermitteln?
Gut, wenn die Sonne von recht nach links wandert, bin ich auf der Südhalbkugel. Moment, nein. Auch auf der Nordhalbkugel wandert sie im nordischen Sommer (Juni) von rechts nach links, sofern ich auf einem niedrigen Breitengrad bin. |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5786
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 19. Jun 2020 10:32 Titel: |
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Vielleicht wenn man noch die restliche Bahn betrachtet, also auch Sonnenauf- und -Untergang? Gut, dazu braucht man wieder irgendeine Art von Uhr, allerdings keine, die irgendwie gestellt ist, sondern nur einen "Sekundenzähler" oder so, um die zeitliche Länge der Hell-Phase zu ermitteln.
Also das wäre mal eine interessante Frage: Wenn ich das Datum nicht kenne, nur den höchsten Stand der Sonne und die Zeit zwischen Sonnen Unter- und Aufgang. Würde das was bringen? |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044
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| DrStupid Verfasst am: 19. Jun 2020 11:56 Titel: Re: Längengrad ohne Zeitmesser schätzen - unmöglich oder mac |
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| Brillant hat Folgendes geschrieben: | | Wie soll das funktionieren? Auf ein und demselben Breitengrad ist die Mittagshöhe der Sonne doch mit jedem Tag im Jahresverlauf unterschiedlich. |
Für den Fall, dass man aus irgendwelchen Gründen das Datum vergessen hat, lässt es sich durch astronomische Beobachtungen viel leichter ermitteln als die Uhrzeit. Im schlimmsten Fall wartet man auf charakteristische Daten wie Sonnenwende oder Tag-Nacht-Gleiche.
Auf der Nordhalbkugel gibt es zudem die Möglichkeit, die Höhe des Polarsterns zu messen. |
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hansguckindieluft
Anmeldungsdatum: 23.12.2014
Beiträge: 1212
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| hansguckindieluft Verfasst am: 19. Jun 2020 12:22 Titel: Re: Längengrad ohne Zeitmesser schätzen - unmöglich oder mac |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: |
Im schlimmsten Fall wartet man auf charakteristische Daten wie Sonnenwende oder Tag-Nacht-Gleiche. |
Und wie ermittelst Du, wann genau Sonnenwende oder Tag-Nacht-Gleiche ist?
Muss man dazu nicht ebenfalls die Sonnenstunden ermitteln?
| DrStupid hat Folgendes geschrieben: |
Auf der Nordhalbkugel gibt es zudem die Möglichkeit, die Höhe des Polarsterns zu messen. |
Richtig, und die Höhe des Polarsterns entspricht zudem ganzjährig direkt dem gesuchten Breitengrad. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044
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| DrStupid Verfasst am: 19. Jun 2020 13:05 Titel: Re: Längengrad ohne Zeitmesser schätzen - unmöglich oder mac |
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| hansguckindieluft hat Folgendes geschrieben: | Und wie ermittelst Du, wann genau Sonnenwende oder Tag-Nacht-Gleiche ist?
Muss man dazu nicht ebenfalls die Sonnenstunden ermitteln? |
Bei der Sonnenwende ist das relativ simpel: Man bestimmt jeden Tag den Sonnenhöchststand und wartet ab, bis er ein Maximum oder Minimum erreicht. Während der Tag-Nacht-Gleiche müsste die Geschwindigkeit, mit der sich der Sonnenhöchststand ändert, maximal werden. Eine einfachere Möglichkeit fällt mir dazu auf Anhieb nicht ein. |
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hansguckindieluft
Anmeldungsdatum: 23.12.2014
Beiträge: 1212
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| hansguckindieluft Verfasst am: 19. Jun 2020 13:32 Titel: Re: Längengrad ohne Zeitmesser schätzen - unmöglich oder mac |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | Eine einfachere Möglichkeit fällt mir dazu auf Anhieb nicht ein. |
Am Tag der Tag-Nacht-Gleiche geht die Sonne exakt im Osten auf und exakt im Westen unter. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044
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| DrStupid Verfasst am: 19. Jun 2020 13:52 Titel: Re: Längengrad ohne Zeitmesser schätzen - unmöglich oder mac |
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| hansguckindieluft hat Folgendes geschrieben: | | Am Tag der Tag-Nacht-Gleiche geht die Sonne exakt im Osten auf und exakt im Westen unter. |
Ist das immer so? Wenn ich beispielsweise am Nordpol stehe, dann geht sie jeweils einmal im Jahr im Süden auf und unter. |
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hansguckindieluft
Anmeldungsdatum: 23.12.2014
Beiträge: 1212
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| hansguckindieluft Verfasst am: 19. Jun 2020 15:15 Titel: Re: Längengrad ohne Zeitmesser schätzen - unmöglich oder mac |
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| DrStupid hat Folgendes geschrieben: | | hansguckindieluft hat Folgendes geschrieben: | | Am Tag der Tag-Nacht-Gleiche geht die Sonne exakt im Osten auf und exakt im Westen unter. |
Ist das immer so? Wenn ich beispielsweise am Nordpol stehe, dann geht sie jeweils einmal im Jahr im Süden auf und unter. |
Die Pole sind natürlich ausgenommen.
Siehe hier: https://de.m.wikipedia.org/wiki/Äquinoktium
„Das gilt an jedem Ort (die Pole ausgenommen) auf der Erde. Und die Sonne geht an diesen Tagen überall auf der Erde fast genau im Osten auf bzw. im Westen unter.“ |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 30. Jun 2020 14:38 Titel: Re: Längengrad ohne Zeitmesser schätzen - unmöglich oder mac |
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| hansguckindieluft hat Folgendes geschrieben: | | Und die Sonne geht an diesen Tagen überall auf der Erde fast genau im Osten auf bzw. im Westen unter. |
Wie bestimmst du genau den Osten, wenn du nur einen Sextanten hast?
Und wie lange brauchst du dazu? Ein Jahr, ein Halbjahr?
Ich denke, die Schwierigkeit, den Längengrad zu bestimmen, liegt daran, dass er nur willkürlich sein kann. Oder kennt jemand eine physikalische Begründung, warum Grad 0 durch die Sternwarte von Greenwich laufen muss?
Noch ein Gedanke: Die Uhrzeit müsste bei Sicht auf Sterne doch messbar sein, da im Zenit alle 24 Std. (jedenfalls so ungefähr - siderischer Tag) dieselben Sterne stehen. Fragt sich, wie man die laufende Zeit über den Tag rettet ohne Uhr. Hat man doch früher irgendwie hinbekommen. |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5044
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| DrStupid Verfasst am: 01. Jul 2020 21:40 Titel: Re: Längengrad ohne Zeitmesser schätzen - unmöglich oder mac |
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| Brillant hat Folgendes geschrieben: | | Wie bestimmst du genau den Osten, wenn du nur einen Sextanten hast? |
Man steckt einen Stab senkrecht in die Erde und markiert über den Tag hinweg die Spitze des Schattens. Dann zieht man einen Kreis um den Stab. Die Schnittpunkte der Schatten-Kurve mit diesem Kreis liegen in Ost-West-Richtung.
Wenn man dann noch die Mittelsenkrechte der Verbindungslinie konstruiert, dann weiß man ab dem nächsten Tag wann Mittag ist. |
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hansguckindieluft
Anmeldungsdatum: 23.12.2014
Beiträge: 1212
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| hansguckindieluft Verfasst am: 02. Jul 2020 16:08 Titel: Re: Längengrad ohne Zeitmesser schätzen - unmöglich oder mac |
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| Brillant hat Folgendes geschrieben: |
Noch ein Gedanke: Die Uhrzeit müsste bei Sicht auf Sterne doch messbar sein, da im Zenit alle 24 Std. (jedenfalls so ungefähr - siderischer Tag) dieselben Sterne stehen. Fragt sich, wie man die laufende Zeit über den Tag rettet ohne Uhr. Hat man doch früher irgendwie hinbekommen. |
Was bringt das? Die Sternzeit ist (genau wie die Sonnenzeit) vom Ort abhängig. Du kannst genausogut den Sonnenstand verfolgen um zu wissen, wann genau Mittag ist. Das ist dann aber Mittag an Deinem (unbekannten) Ort. Zur Bestimmung des Längengrades musst Du aber zusätzlich die Zeit in Greenwich kennen. |
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