Aurinkokello ja pyramidit
Kuten monet varmaan muistavat, aloitti T�hdet ja avaruus lehti vuoden 2007 mahtipontisella otsikolla "T�htitiede ajoittaa pyramidit". Vaikka en olekaan arkeologian harrastaja, huvitti otsikko minuakin suuresti, kunnes p��sin jutussa kohtaan, jossa sanottiin: "N�m� (aurinkokelloon liittyv�t) menetelm�t eiv�t kuitenkaan yll� l�hellek��n vaadittua tarkkuutta." T�t�h�n ei vanha skeptikko tietenk��n voinut purematta niell�, miten niin eiv�t muka yll�, joten p��tin kes�ll� v�h�n testata v�itteen pit�vyytt�. Kes�ll� siksi, ett� silloin auringon deklinaation muutos on hidasta eik� v��rist� tulosta niin paljoa kuin kev��ll� tai syksyll� tehdyiss� havainnoissa.

Aurinkokellon periaatteellahan it�-l�nsisuunnan m��ritys k�y seuraavasti. Asetetaan ter�v�k�rkinen keppi pystysuoraan jollekin vaakatasossa olevalle pinnalle ja havaitaan pisteet, joissa kepin aamu- ja iltap�iv�varjot ovat t�sm�lleen yht� pitk�t. N�m� pisteet ovat sitten it�-l�nsisuunnassa, jos auringon deklinaatio ei ole v�lill� muuttunut. Virhe voi syys- tai kev�tp�iv�n tasauksen aikoihin olla maksimissaan n. +-6' mutta keskikes�ll� se on jo hyvin l�hell� nollaa. Omat havaintoni tein 5.7.2007, jolloin t�m�n virheen vaikutus oli n. 2'.

Koska omalla pihallani ei ollut kyllin suurta avointa kentt��, suoritin havainnot pienoiskoossa, jolloin varjon koordinaatitkin saattoi mukavasti lukea suoraan millimetripaperilta. Kuva aurinkokelloni "koneistosta" on alla kuvassa 1.

Kuva 1.

Keppin� oli siis tukevasti ilmaan ripustettu nuppineula, jonka kantapisteen m��ritin kellon avulla, koska kyllin pienen luotilangan k�ytt� olisi t�ss� tapauksessa ollut aika vaikeaa. Havainnot suoritin valokuvaamalla, jotta varjon koordinaatit saattaisi kaikessa rauhassa mittailla my�hemmin. Havaintosarja alkoi klo 8:25 ja p��ttyi klo 18:00. Kaikkiaan kuvia oli 76 kpl, joista 3 oli niin huonoa, ett� j�tin ne loppulaskuista pois.

Kuva 2.

Kuva 2 esitt�� tyypillist� havaintoa, josta varjon p��n koordinaateiksi voi lukea 70.0 ja 23.0 mm. Kun aineisto tasoitettiin, sain varjon uran yht�l�ksi kuvan 3 tuloksen alla.

Kuva 3.

Laskun tuloksena oli mm., ett� it�-l�nsisuuntaan n�hden millimetripaperin x-akseli oli n. 4.58 astetta vinossa. T�m� oli kuitenkin sivuseikka ja havaintosarjan varsinainen tulos oli yhden havainnon keskivirheeksi saatu +-0.2 mm. Kun tasoituksessa oli mukana 73 havaintoa ja tuntemattomia oli 5 kpl voidaan yhden pisteen tarkkuudeksi varjon uralla arvioida n. +-0.03. Suoran EW suunnan tarkkuudeksi kuvassa 3 voidaan t�ll�in laskea n. +-1', mik� toteuttaa jo kirkkaasti pyramidien suuntauksessa vaaditun tarkkuusrajan +-3'.

Ent� miten millimetripaperille laskettu suunta olisi parhaiten siirrett�viss� maastoon? Oma vastaukseni on suurempi kello. Tehdyss� kokeessa kepin pituus, eli t�ss� tapauksessa nuppineulan k�rjen et�isyys vaakatasosta, oli n. 53.2 mm. Jos kellon kaikki mitat kerrotaan esim. 50:ll�, saadaan laite, jossa kepin korkeus on n. 2.7 m ja varjon lukematarkkuus +-10 mm, mik�li kaikki sujuisi yht� hienosti kuin tehdyss� kokeessa. Kuvan 3 vastinpisteiden E ja W tarkkuus olisi vastaavasti +-1.5 mm ja v�limatka n. 7.5 m.

Ent� voidaanko tuon kokoisen kepin varjon asema todella m��ritt�� vaaditulla +-10 mm:n tarkkuudella? Kun tutkin asiaa, havaitsin heti, ettei se tosiaan onnistu tylpp�- tai ter�v�k�rkist� keppi� k�ytt�en. Kuvat 4 ja 5 osoittavat selv�sti miksi.

Kuva 4.
Kuva 5.

Py�re�p�isell� kepill� juttu sen sijaan on varsin helppo kuten kuvasta 6 voidaan havaita. Tosin kepin korkeus oli siin� vain 2.2 m mutta vastaavasti varjon aseman saattoi arvioida paljon vaadittua tarkemmin. Oma arvioni oli +-2 mm. Kokeen j�lkeen luonnollisesti s�in tomaatin, jonka halkaisijaksi olin mitannut 27 mm.

Kuva 6.

Harras toiveeni on, ett� joku lukijoista, jonka pihamaa soveltuu tarkoitukseen, toistaisi kokeen suuremmassa mittakaavassa ja kertoisi sitten meille muillekin, miten koe onnistui. Koko pihamaan ei tietenk��n tarvitse olla tasainen. Riitt��, jos pisteiden E, W ja K alla on tasainen, vaakasuoraan ja samalle korkeudelle asetettu levy. Levyjen paikat voisi etuk�teen etsi� esim. laatimani allakkaohjelman avulla. Se on ladattavissa t��lt� ja laskuissa tarvittavat havaintopaikan koordinaatit voi taas hakea t��lt�.

Edelleen olisi mielenkiintoista tiet��, miten helppoa tai vaikeaa T�hdet ja avaruus lehden jutussa esitetty pohjoissuunnan m��ritys k�yt�nn�ss� todella on. Suomen leveysasteella esitetty� keinoa ei tietenk��n voi kokeilla pohjoisen m��ritt�miseen mutta jonkin muun suunnan t��ll�kin voisi hakea, jos vain jollakulla intoa riitt��. Ohessa kokeen reunaehdot:
Jotta t�hden katoamisen luotilangan narun taakse voisi havaita, tulee narun olla vahvempi kuin silm�n iriksen halkaisija pime�ss�, eli v�hint��n n. 8 mm. Jotta edelleen suuntauksen tarkkuus olisi vaadittu +-3', tulisi langan ja havaitsijan v�limatka olla v�hint��n 9.2 m. Pyramidien rakentamisen aikoihin Mizarin korkeus oli yl�kulminaatiossa n. 42 astetta, mist� edelleen seuraa, ett� k�ytetty luotilanka on pit�nyt ripustaa v�hint��n 10 m:n korkeudelle, jottei havaitsija ole aivan hiekkakuopassa r�hm�ll��n joutunut havaintoja suorittamaan.

T�llaisen luotilangan pystytt�miseen harvalla harrastajalla on mahdollisuutta mutta voisihan asiaa tutkia lyhyemm�ll�kin narulla. Voisi esim. tutkia, miten kaukaa narun takaa t�hden katoamisen voisi havaita. Tai voisi kellon ja t�htien avulla m��ritt�� narun atsimuutin ja tutkia, mik� on siin� yhden havainnon keskivirhe. Oma arvaukseni on, ett� aivan pienell� harjoittelulla vaadittua tarkkuutta ei saavuteta.

Turussa 3.8.2007
Aimo Niemi

To read more about the tomato, click it ;)
Aimo Niemi, 31.8.2008

1
Hosted by www.Geocities.ws