Ülesanne täielikult lahendatud
-
29,5306 d sünoodilise kuu tuletamine sideerilisest kuust 6 sammu
Tabeli kümnest reast seitsmes on valemiveerus valem. Sünoodilise kuu rida annab arvu: S = 29,5306 d, mis on esitatud faktina. Tuleta see selle asemel — otse selle all olevast sideerilise kuu reast ning ühest andmest, mida tööriist kordagi ei maini.
-
Kuu on võidujooks kahe nurkkiiruse vahel, seega alusta ühe teisendamisest. Sideeriline kuu on Kuu täistiir kinnistähtede suhtes, ja see on täpselt 360° tabelisse trükitud 27,3217 d jooksul.
-
Kuufaasi ei mõõdeta aga tähtede suhtes — seda mõõdetakse Päikese suhtes ja Päikese suund ei ole fikseeritud, sest Maa tiirleb ümber selle. Päike nihkub seetõttu nendegi tähtede suhtes ühe täisringi võrra sideerilises aastas, 365,2564 d. See on ainus arv, mida lehel ei ole; selle pead ise teadma.
-
Lase nüüd ühel sideerilisel kuul mööduda ja vaata, mis on puudu. Kuu on tagasi oma algustähe kõrval, kuid Päike on nihkunud edasi nurga θ0 võrra ning Kuul on vaja täiendavat aega t1, et see vahe tasa teha ja olla taas samamoodi valgustatud.
-
Päike ei oota järelejõudmise ajal. Nende 2,0437 d jooksul liigub see uuesti, murdosa r võrra varem tekkinud vahest, ja uuesti selle korvamise ajal — tekib geomeetriline rida, mis tõttu on tegelik viivitus t1 jagatuna 1 − r, mitte t1. Kuna r on vaid 0,075, annab kogu see lõpmatu tagaajamine esialgsele hinnangule juurde vaid 8%.
-
Lisa järelejõudmise aeg sideerilisele kuule — või jäta rida üldse vahele, kuna faas muutub kahe kiiruse vahe võrra ning 360° jagamine selle vahega annab sama tulemuse. Mõlemad teed viivad tulemuseni 29,5306 d, mis on täpselt see, mida esitab sünoodilise kuu rida, ja selle väärtuse veerus seisab 29,531 d.
-
Seejärel kontrolli arvutust teisel viisil, kasutamata midagi väljastpoolt tabelit: lahuta kaks trükitud väärtust.
Vastus
S = 29,5306 d ja see ei ole tõsiasi üksnes Kuu kohta — see koosneb 27,3217 d tiirlemisest pluss 2,2089 d liikunud Päikese tagaajamisest. Tabeli kahe "kuu" rea vahe ongi see tagaajamine, mis tõttu erinevad need 2,209 d võrra, mitte mingi suvalise arvu võrra. Arendame tulemust edasi suunas, kuhu tööriist ei ulatu: kaksateist sünoodilist kuud on 12 × 29,5306 = 354,367 d, mis jääb 10,875 d võrra alla 365,2422 d troopilisele aastale — aastale, mida aastaajad tegelikult järgivad ning mis on 2. sammu sideerilisest aastast veidi lühem, sest võrdpäevsus ise nihkub tagasi. Seega liiguvad puhtalt kuukalendri kuud tagurpidi läbi aastaaegade ning naasevad samasse aastaaega alles 365,2422 / 10,875 = 33,6 kuu-aasta möödudes — mis on 32,6 päikeseaastat, ning nende kahe arvu peaaegu kattumine kujutabki täpselt mõõdetavat nihget. Nii või naa kulgeb ramadan just seetõttu ühe eluaja jooksul läbi suve ja talve. Kuid võttes 12 asemel 235 kuud, kaob see erinevus peaaegu täielikult: 235 × 29,5306 = 6939,69 d võrrelduna 19 troopilise aasta 6939,60 d-ga, mis klapivad 0,09 d täpsusega — umbes kaks tundi. Kuufaas kordub samal kalendrikuupäeval seetõttu iga 19 aasta tagant; see on Metoni tsükkel ning põhjus, miks lihavõtteid saab arvutada sajandeid ette, mitte ei pea neid ootama ja jälgima.
-
Allikad (3)
- The phase and illuminated-fraction algorithms the tool implements: Jean Meeus, Astronomical Algorithms, 2nd edition, ch. 48–49. Willmann-Bell, 1998. ISBN 978-0-943396-61-3.
- The synodic month the 29.53-day constant comes from: J. Chapront, M. Chapront-Touzé and G. Francou, "A new determination of lunar orbital parameters, precession constant and tidal acceleration from LLR measurements." Astronomy & Astrophysics 387(2), 700–709, 2002.
- The Moon's synchronous rotation, behind the tidal-locking block: B. A. Archinal et al., "Report of the IAU Working Group on Cartographic Coordinates and Rotational Elements: 2009." Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy 109(2), 101–135, 2010.