bepaling van de lengtegraad (op zee)

[vegan-revolution]

De stand van de zon bepalen en het moment van zonsondergang en zonsopkomst bepalen is allemaal leuk en aardig, maar wat moet je nou doen als het dagen achtereen geheel bewolkt weer is? Een aardig verhaal in dit verband vond ik hier :

On cloudy days, navigation by Vikings shined

Daaruit :

Scientists conjectured that sunstones were naturally occurring crystals that served as polarizing filters — they blocked out all light except for that polarized in specific directions. Although it's unclear what sunstones might have been made of, researchers suggest they could have been composed of cordierite, tourmaline or calcite, all common stones in Scandinavia.

The idea is that ancient mariners looked up through these sunstones on overcast days, when the entire sky looked equally bright. Light making its way through a cloudy sky is often polarized — if the way the crystal was angled matched the polarization of this light, the sky would look brighter, but if not, it would look darker. By rotating the sunstones to and fro, the sky would thus appear to periodically brighten and fade. Then, by looking for the patch of sky that was brightest regardless of the clouds, Vikings could have identified where the sun was and then have used the sundial to figure out which direction was north.

For instance, in the Viking saga, "The Legend of Sigurd," it reads, "The weather was very cloudy, it was snowing. Holy Olaf, the king ... asked Sigurd to tell him where the sun was. After Sigurd complied, he grabbed a sunstone, looked at the sky and saw from where the light came, from which he guessed the position of the invisible sun."

Of de Vikingen dat inderdaad zo deden is niet bewezen, maar interessant is wel dat voor het zwakke licht dat door wolken heen valt een instrument te maken is dat de richting van het gepolariseerde licht ervan bepaalt en aldus daarmee de stand van de zon.

Hier nog een artikel in dit verband dat dit jaar verscheen :

Computer simulations show Viking's sunstone to be very accurate

[vegan-revolution]

Dit leek mij wel een aardig boek voor leken :

Celestial Navigation for the Clueless

[vegan-revolution]

Een grote uitdaging is de volgende :

Stel je bent voor lange tijd ontvoerd geweest en moest voor lange tijd in een donker hok verblijven waar je geen besef had van dag en nacht, datum of tijd. Op een gegeven moment word je weer vrijgelaten en geplaatst in een roeibootje ergens midden op zee en al wat je meekrijgt is redelijk wat eten en drinken.

Zonder instrumenten, zonder Almanac, zonder klok, maar wel met enige kennis uit je hoofd over hemellichamen, hoe bepaal je binnen een dag datum en tijd en de positie op de wereld waar je je bevindt aan de hand van een heldere hemel? Wat is de beste nauwkeurigheid waarmee je dit grofweg kunt doen en over welke kennis over hemellichamen zou je moeten beschikken om dit mogelijk te maken?

[Peter van Velzen]

Een grote uitdaging is de volgende :

Stel je bent voor lange tijd ontvoerd geweest en moest voor lange tijd in een donker hok verblijven waar je geen besef had van dag en nacht, datum of tijd. Op een gegeven moment word je weer vrijgelaten en geplaatst in een roeibootje ergens midden op zee en al wat je meekrijgt is redelijk wat eten en drinken.

Zonder instrumenten, zonder Almanac, zonder klok, maar wel met enige kennis uit je hoofd over hemellichamen, hoe bepaal je binnen een dag datum en tijd en de positie op de wereld waar je je bevindt aan de hand van een heldere hemel? Wat is de beste nauwkeurigheid waarmee je dit grofweg kunt doen en over welke kennis over hemellichamen zou je moeten beschikken om dit mogelijk te maken?

Volgens de link uit je vorige bericht gaat dat niet lukken!

[Peter van Velzen]

Er valtnatuurlijk weliets te ontdekken Je zou in feite moeten weten hoe de hemel er uit hoort te zien. Een ervaren sterrenstaarder zou meteen weten of Hij of zij zich ten noorden van de steenbokkeerkring bevondt dan wel ten zuiden van de kreeftskeerkring. Zie je een poolster: dan is het eerst het geval en anders het tweede. Het eerste sterrenbeeld dat je ziet onder gaan - na de zon - bepaalt ongeveer welke tijd van het jaar het is. Ik schat tot opeen dag nauwkeurig.(aangenomen dat je 365 verschillende steropkomsten of -ondergangen uit je hoofd hebt geleerd) Tenminste - vooropgesteld dat er sinds je ontvoering geen precessie van belang heeft plaatsgevonden. Zie je Jupiter, dan weet je (als de ontvoering minder dan 12 jaar heeft geduurd) ook het jaartal, zelfs als je Jupiter niet van Venus (ongeveer even helder) kunt onderscheiden. Zie je hem niet, dan weet je dat ook (het jaar waarin hij precies achter de zon staat!). Wat je daartoe moet weten is op welke dag welke ster als eerste na de zon ondergaat, en in welk jaar Jupiter in welk sterrenbeeld staat. De tijd zou ook wel prettig zijn, maar zonder breedtegraad weet je die niet. Dus dat is je tweede probleem. Geen instrumenten, dus dat wordt best moeilijk. Maar als je de hele nacht de tijd hebt,dan zou je moeten weten welke sterren op welke breedtegraad die dag zichtbaar moeten zijn. Een hoop kennis die tegenwoordig niemand meeer uit zijn hoofd weet dunkt me. Maar heb je die, dan kom je tot een nauwkerigheid van 47 graden (het maximale verschil) gedeeld door 180 dagen (die het duurt voordat het weer andersom gaat) is ongeveer. 16 boogminuten (dus 16 mijl) nauwkeurig. De lengtegraad valt uiteraard totaal niet te doen. Wellicht heb je iets aan de maanstand. Dat is immers het snelste object aan de hemel: beweegt ongeveer 30 graden per dag. Als je weet waar de maan vlak na zonsonder gang of vlak na zonsopgang thuis dient te staan, dan kun je naar gelang de sterren die ze bedekt,erachter komen hoe veeel verschil er is met die lengtegraad. Dat scheelt echter maar ongeveer 4 van de 120 kenmerkende sterren van de sterrenbeelden waar ze doorheen gaat, dus dat wordt een fout van minimaal 90 graden! (10.000 kilometer!) Maar als je geluk hebt dan is er in die 90 graden van de aardbol voornamelijk land, en weet je toch nog wat! De lokale tijd weet je uiteraard weer wel, zodra de zon weer opkomt is het de tijd waarop – op die breedtegraad de zon opkomt. (moet je wel weer weten). O ja: Dat is dan bekend tot op 1,5 minuut.

[vegan-revolution]

Peter, je hebt alvast een methode aangegeven waarmee je de datum tot op een dag nauwkeurig zou kunnen bepalen! Dat is al heel wat! En dan daarbij ook nog ongeveer voor de plaatselijke tijd! En ook ongeveer voor de breedtegraad!

Dat de lengtegraad niet te doen is, is nog maar de vraag. Stel je weet uit je hoofd uit het jaar van je ontvoering (of eventueel van enige jaren daarvoor) ook nog nauwkeurig een datum en tijd van een maanopkomst in Greenwich en tevens nauwkeurig de maanfase tijdens die maanopkomst. Zou je dan niet tesamen met de kennis van de omlooptijd van de maan om de aarde niet toch ook de exacte datum (dus niet een dag ernaast) kunnen bepalen en redelijk nauwkeurig de lengtegraad?

(Ik geef toe : misschien moet je wel een soort savant zijn om dit allemaal uit het hoofd te kunnen doen)

[Peter van Velzen]

Peter, je hebt alvast een methode aangegeven waarmee je de datum tot op een dag nauwkeurig zou kunnen bepalen! Dat is al heel wat! En dan daarbij ook nog ongeveer voor de plaatselijke tijd! En ook ongeveer voor de breedtegraad!

Dat de lengtegraad niet te doen is, is nog maar de vraag. Stel je weet uit je hoofd uit het jaar van je ontvoering (of eventueel van enige jaren daarvoor) ook nog nauwkeurig een datum en tijd van een maanopkomst in Greenwich en tevens nauwkeurig de maanfase tijdens die maanopkomst. Zou je dan niet tesamen met de kennis van de omlooptijd van de maan om de aarde niet toch ook de exacte datum (dus niet een dag ernaast) kunnen bepalen en redelijk nauwkeurig de lengtegraad?

(Ik geef toe : misschien moet je wel een soort savant zijn om dit allemaal uit het hoofd te kunnen doen)

"Redelijk nauwkeurig" de lengtegraad lukt je inderdaad alleen als je een geheugenwonder bent. De maanfase heb je niet veel aan,wel de opkomsttiijd. Dus in feite moet je een Almanak uit je hoofd geleerd hebben. Maar zonder klok heb je nog niks,je moet dan de secondes aftellen tussen zonsondergang of zonsopgang en de maanopkomst of ondergang, Als je pech hebt zit daar zes uur tussen. Uiteraard als je de tijdsverschillen tussen de sterren op- en ondegang kent (zoals in mijn eerste beschouwing beweerde,, kun je daar een houvast aan hebben. Dan weet je het tijdsverschil tot op zo'n 15 minuten nauwkeurig. De maan wint op de zon zo'n 12 graden per dag, dat is 7,5 boogminuten in die 15 minuten. Je hebt wel nog het probleem van de exacte opkomst of ondergang, van zon en maan.DIe duurt ieder namelijk zo'n 2 minuten, Dus daar. daar zal helaas nog eens een gemiddelde fout van 30 boogminuten bijkomen .dus zit je op 45 boogminuten oftewel 45 zeemijl. Dat moet dan ook gelden voor mijn openingsbericht waarin ik iets pessimistischer was. Omdat de maan (ruim) 12 keer zo snel gaat als de sterren, kan het ook daar nauwkeuriger met maanopkomsten of ondergangen. Er komt wel nog ietsje bij vanwege de niet circulaire omloop van de maan en de inclinatie er van (van 5 graden t.ov.de zonnebaan) maar hoeveel dat in de bewegingsrichting scheelt? Ik denk weinig respectievelijk, héél weinig.

[vegan-revolution]

Een fout in de lengtegraad van 45 zeemijl is natuurlijk veel, maar dan heb je tenminste toch nog enig idee van waar ergens ter wereld je bent.

Het uit je hoofd bepalen van geopositioneringen (hemelposities) van hemellichamen aan de hand van wat je van ergens op een zekere datum en tijd uit je hoofd hebt geleerd grenst ook aan het onwaarschijnlijke. Ik zou verder ook niet weten hoe je met "niks" op zee het nog beter en nauwkeuriger zou kunnen doen. Tenzij iemand ooit nog met een idee van "geniale eenvoud" komt waarmee het beter kan (hetgeen na eeuwen van denkwerk onwaarschijnlijk is). Het uitrekenen van een hemelposities van hemellichamen (per hemellichaam ook wel gezien als snijpunt van aardoppervlak en een lijn die loopt van middelpunt hemellichaam naar middelpunt aarde) is ook best lastig, al zou je als savant wellicht nog sinus, tangens en cosinus kunnen uitrekenen aan de hand van Taylorreeksen.

Met alleen een (op zonne-energie werkende) rekenmachine en een sextant erbij zou je al veel verder komen. Wel interessant is dat je met enige kennis ook zonder klok toch nog een heel eind kan komen.