16世紀(jì)初，伽利略發(fā)現(xiàn)了木星最大的四顆衛(wèi)星，也就是今天的“伽利略衛(wèi)星”。 多年來，伽利略一直在研究木星衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)四顆衛(wèi)星繞木星旋轉(zhuǎn)時(shí)，經(jīng)常會(huì)定期發(fā)生衛(wèi)星食。 有時(shí)衛(wèi)星會(huì)從木星前面經(jīng)過，有時(shí)會(huì)在木星后面運(yùn)行。 于是伽利略發(fā)明了什么，伽利略想：這不能當(dāng)天文鐘用嗎？
這樣，你只需要找到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域，并計(jì)算出在那里觀測到的未來每次木星食的時(shí)間。 那么航行中的船員只需要在自己的地方看看同一衛(wèi)星食發(fā)生在什么時(shí)間，并計(jì)算出時(shí)差即可。 計(jì)算經(jīng)度。 奇妙！
然而，這種方法有兩個(gè)主要困難：
首先，木星太小，我們無法看清楚。
當(dāng)伽利略用望遠(yuǎn)鏡觀察木星的衛(wèi)星時(shí)，他非常興奮地跑到羅馬告訴大家：“看，我發(fā)現(xiàn)了一個(gè)衛(wèi)星群?！?然而，很多人即便是親眼所見，也不相信。 當(dāng)然，也有教會(huì)對(duì)伽利略新思想的打壓伽利略發(fā)明了什么，但很大一部分原因是伽利略的望遠(yuǎn)鏡成像很差。 與我們現(xiàn)在在科普書上看到的華麗插圖不同，衛(wèi)星群只是內(nèi)部的一個(gè)昏暗的光點(diǎn)，而他用的是折射望遠(yuǎn)鏡。 由于不同顏色的光的折射率不同，有時(shí)會(huì)在鏡片邊緣出現(xiàn)光圈。 總之，這東西看起來很不靠譜。 牛頓花了半個(gè)多世紀(jì)的時(shí)間才發(fā)明了反射望遠(yuǎn)鏡，使情況變得更好。
能看到以下效果的望遠(yuǎn)鏡才算是好的：
其次，木星距離我們太遠(yuǎn)，無法準(zhǔn)確定位。
木星的衛(wèi)星必須被放大到很大程度才能出現(xiàn)在望遠(yuǎn)鏡中，需要嚴(yán)格對(duì)準(zhǔn)鏡筒。 然而，在水手的航行過程中，船不斷顛簸，只要稍有偏差，就無法與木星對(duì)齊。 想要完成正常的觀測基本上是不可能的。
這個(gè)招數(shù)在船上肯定行不通。 那么在不凹凸不平的土地上，專業(yè)的天文學(xué)家可以測量當(dāng)?shù)氐慕?jīng)度嗎？
答案是：在陸地上會(huì)好很多，但是還有一個(gè)大問題：木星衛(wèi)星食的時(shí)間表很難計(jì)算。
伽利略基本上依靠經(jīng)驗(yàn)來計(jì)算木星衛(wèi)星的軌道。 當(dāng)時(shí)，開普勒行星三定律剛剛推出，尚未出生的牛頓還沒有發(fā)現(xiàn)萬有引力定律，也沒有和萊布尼茨發(fā)明計(jì)算天體軌道最基本的工具。 結(jié)石。 因此，計(jì)算未來衛(wèi)星運(yùn)行位置，我們基本上依靠監(jiān)測。
看過《三體》的同學(xué)都知道，三體問題是混沌無解的，只能通過微積分來接近。 伽利略面臨的衛(wèi)星食問題是包括太陽、木星和四顆主要衛(wèi)星在內(nèi)的六體問題。 太難計(jì)算了。 后來正是拉格朗日對(duì)木星衛(wèi)星群的六體問題給出了很好的解決方案。 他憑借這篇論文獲得了法國科學(xué)院論文獎(jiǎng)。
由于無法看清、準(zhǔn)確、準(zhǔn)確，伽利略的木星天鐘方法最終失敗了。
【天鐘派的艱辛起源：伽利略的木星天鐘法】相關(guān)文章：
★ 地理環(huán)境：北緯60度極晝
★ 擁有多個(gè)首都的國家
★ 生活地理：地震、臺(tái)風(fēng)等災(zāi)害常識(shí)
★ 東北農(nóng)林基地建設(shè)地理背景分析
★ 地球的壽命有多長？
★ 【圖文】開普勒太空望遠(yuǎn)鏡已成為尋找系外行星的代名詞
★ 教材深度講解：飛機(jī)上晝夜交替問題
★ 高中地理難點(diǎn)解析：亞洲水稻種植的區(qū)位優(yōu)勢(shì)
★ 高中地理學(xué)習(xí)方法：高中新生如何學(xué)好地理？
★ 高中地理重點(diǎn)例析