¿Alguna vez se calculó la distancia entre la Tierra y el Sol en función de la diferencia horaria entre la noche y el día?

Si definimos el amanecer y el atardecer como el momento en que el centro del Sol pasa por el horizonte, entonces el día es un poco más corto que el de la noche porque desde un solo punto no se puede ver un hemisferio completo. Calculando hacia atrás a partir de un radio de la Tierra conocido de alrededor de 6700 km y una distancia conocida entre la Tierra y el Sol de alrededor de 150 millones de kilómetros, se puede calcular que el ángulo del Sol que brilla sobre la Tierra es 13,4/150,000, que llega al día en aproximadamente 5 segundos. más corta que la noche.

El radio de la Tierra ya era conocido por los antiguos griegos. También necesita un reloj que tenga una precisión de menos de un segundo por día y un lugar para observar la salida y la puesta del sol en horas exactas. Si no está en el ecuador, habrá diferencias en el tiempo del día debido a la inclinación del eje de la Tierra, pero uno podría medir directamente en el ecuador o medir durante todo un año y promediarlo.

Pregunta: ¿Se utilizó alguna vez este método para estimar la distancia entre la Tierra y el Sol?

Ya mencionó 4 efectos (precisión del reloj, latitud, época del año y horizonte despejado), pero hay otro efecto que es mayor que esos y variable de un día a otro: la refracción atmosférica. La refracción hace que un objeto ascendente parezca medio grado más alto que la realidad. La refracción depende de la presión atmosférica y la temperatura, por lo que puede ser más difícil compensarla. Pero tu idea es buena por lo demás.
@JohnHoltz Entonces, si la refracción atmosférica causa una diferencia de medio grado, mi método en realidad mediría el día en 86400/720 = 120 segundos más que la noche. Lo que significa que este efecto es mucho más fuerte que la diferencia que estaba tratando de observar y si no lo sabe o no puede compensarlo con alta precisión, mi método no funcionará.
El Sol puede tomar formas extrañas y distorsionadas cuando está cerca del horizonte. Juzgar dónde está el centro puede ser un desafío. Esta es, en parte, la razón por la que el amanecer y el atardecer se definen en función de cuándo el punto más alto del Sol, en oposición a su centro, parece cruzar el horizonte. Pero esa definición exacerba los efectos atmosféricos, razón por la cual las horas previstas de salida y puesta del sol solo se enumeran al minuto. El tiempo real puede variar fácilmente del tiempo previsto en medio minuto.
Y luego están los efectos de la elevación. Supongamos que alguien mira la puesta de sol desde una posición boca abajo y luego se pone de pie. Eso le permite a la persona ver los últimos dos a cuatro segundos de la puesta de sol nuevamente.
@JohnHoltz ¿Quieres escribir tu comentario como respuesta? Esencialmente, mi idea no funciona a menos que uno pueda explicar con mucha precisión la refracción atmosférica. Lo aceptaría como respuesta.

Respuestas (1)

Tienes una buena idea. Ya mencionó 4 efectos (precisión del reloj, latitud, época del año y horizonte despejado), pero hay otro efecto que es más grande que esos: la refracción atmosférica. La refracción hace que un objeto ascendente parezca medio grado más alto que la realidad. La refracción depende de la presión atmosférica y la temperatura, por lo que puede ser más difícil compensarla.

Este artículo en Sky & Telescope indica que la cantidad de refracción no se comprende bien: no sabemos realmente cuándo sale el sol

Pero el trabajo de tesis de Michigan Tech de Teresa Wilson (ahora en el Observatorio Naval de los EE. UU.) sugiere que nuestras estimaciones a menudo tienen un error de 1 a 5 minutos.

Encontró que, en general, los tiempos predichos variaban en precisión según la ubicación y la estación, con horas de salida del sol sobre la tierra generalmente a principios de los meses de verano y finales de invierno. El verano mostró las mayores discrepancias, probablemente debido al pronunciado efecto refractivo que tiene la gran diferencia de temperatura en la atmósfera durante esos meses. Los efectos de espejismo debido al aire frío coronado por horizontes cálidos sobre el agua también exacerbaron los retrasos en los tiempos de puesta del sol durante todo el año, a veces hasta 5 minutos.

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