3
如果您生活在月球的另一端,您如何推断地球的存在?
假设您在月球另一侧的穹顶上放置了一位天文学家,他将我们对轨道力学的最新了解武装起来,从而使地球永远对它们隐藏。 (并且,当然,假设此人对他们所处系统的了解并不多,他们无法从观察中收集到这些信息。如果您愿意,可以想象一下,他们了解了我们所有的现代半球半自动轨道力学和相关物理学,并且然后被传送到我们的月亮。) 现在,可以合理地预期这个人应该能够从对天空的观察中推断出他们所处的物体是二元系统的一半,并且他们应该能够测量轨道特征(半长轴,椭圆度,倾斜度以及重心的位置(更靠近另一个身体,对应更大的伙伴)。需要哪些观察来推断呢?这些观测需要什么水平的观测精度?它对应于什么历史时期?(也就是说,第谷·布拉赫(Tycho Brahe)的工具包就足够了吗?伽利略(Galileo)的工具?古希腊人会使用吗?或者这需要19世纪后期(甚至更晚)的天文台吗?) (正如MartinV的答案所指出的那样,我们的天文学家可能很难区分一对轨道运行的物体与一个巨大的物体之间的情况。因此,如果方便的话,您可以假设通过距圆顶约100 km的短距离飞行,我们的天文学家能够测量通过测量在不同的点太阳能倾斜度与它们之间的距离已知,月球半径点菜Erathostenes。)