Сегодня поставил короткий эксперимент, результат которого был понятен изначально. Важно было другое - сделать всё настолько просто, чтобы любой мог это повторить.
Сначала немного расчётов. Диаметр Солнца = 1.39e9 м. Примечание: это означает 1.39*10^9 м. Делим на текущее расстояние до Солнца 1.52e11 м (нынче же афелий - максимальная удалённость от нашей звезды), получаем 0.009145 рад (промежуточные ответы округляю до приличного вида), то есть 0.524 градуса - это текущий угловой диаметр диска солнца. Склонение солнца нынче 23 градуса, то есть его скорость не 15 градусов в час, как в дни равноденствий, а в 1/cos(23) раз меньше, то есть 13.81 град/час. Итого солнце проходит угловое расстояние, равное своему диску, за 0.524/13.81 = 0.037947 часа = 136.6 сек = 2мин 17сек.
В дни равноденствия расстояние около 149.5 млн км, скорость по небу 15 град/час ровно (с хорошей точностью), итого диаметр диска 0.5327 градуса, и расстояние диска солнце проходит за 127.9 сек = 2мин 8сек.
А к новому году имеем перигелий - ближайшее расстояние до солнца - 147.1 млн км, диаметр диска 0.5414 градуса, и диск съезжает за 141 сек = 2мин 21сек.
Уравнение времени можно не учитывать, поскольку это по максимуму 0.5 мин за сутки, то есть не более 50 мс погрешность за 2 минуты - она будет незаметна в моих расчётах.
Почти полгода откладывал, в начале мая взялся, делал два месяца. По ходу подумывал, как его назвать, ничего умного в голову так и не пришло, и назвал как есть: "Программа Day-night", поскольку по сути это развёрнутый обзор программы, с множеством примеров и небольшим рассказом, как я докатился до жизни такой.
Чтобы люди, которые хотят найти программу (а также первое видео, на которое я несколько раз ссылаюсь), не плутали по сайту, вынес наверх пост с видеоматериалами и софтом.
Ниже - краткое содержание с хронометражом. Если что, в самом видео на ютубе есть субтитры.
************* 2017-01-07, 2017-05-04: если вы из сомневающихся, и после прочтения статьи у вас остаются вопросы, можете задать их в этом паблике. Больше того, там рассмотрен ряд дополнительных вопросов (либо вопросы из этой статьи, но более подробно, например полёты регулярных рейсов в южном полушарии). *************
Пришло время сделать небольшой комментарий по теме.
Очень быстро они накатили - последователи теории плоской земли. Не знаю, откуда всё это прикатило, да и не суть. Главное, что буквально полгода назад я почти ничего о них не слышал, а тут - прямо заполонили. С кучей как бы убедительных доводов. При этом они опровергают вообще всё на свете (не только сферичность Земли, но и космическую отрасль, и науку как таковую).
По мотивам обсуждения ориентирования по солнцу на питерском охотничьем форуме вырисовался следующий алгоритм. Поскольку это фактически подручные солнечные часы экваториального типа, то 4а необходим для "зимнего" полугодия, когда циферблат оказывается в солнечной тени.
1. Ищем на циферблате часов середину дуги между часовой стрелкой и делением циферблата, соответствующим времени истинного полудня (вычисление истинного полудня обсуждалось ранее). 2. Прикладываем спичку к этой точке, перпендикулярно циферблату. 3. Поднимаем край циферблата, соответствующий времени истинного полудня, так чтобы угол циферблата с горизонтом составил (90-fi), где fi - широта. 4. Не меняя наклона, поворачиваемся вместе с часами так, чтобы тень от спички прошла через центр циферблата. 4а. В зимние полгода (с конца сентября до конца марта) опускаем край циферблата (см. п.3) обратно до тех пор, пока не увидим тень от спички на циферблате. 5. Линия, проведенная от центра часов к делению циферблата, соответствующему истинному полудню, покажет направление на Юг.
Возник вопрос, насколько велики окажутся азимутальные погрешности определения Юга при ошибке наклона циферблата (а также при вынужденном его наклоне в зимние полгода). Я провёл два независимых расчёта: первый "на коленке", в нескольких точках (даты и времени), с помощью 3D-редактора; второй - уже более основательно, заодно сопоставив его с первым.
На следующем графике представлены погрешности для широты Санкт-Петербурга (60 градусов с.ш.) при отклонении циферблата минус 30 градусов от небесного экватора (то есть при горизонтальном его положении). Расчёт представлен в диапазоне дат (вертикальная ось) от 22 декабря до 22 июня (остальные полгода будут выглядеть аналогичным образом, симметрично относительно 22 июня). Для всех графиков тёмно-синий цвет (самый нижний на легенде) соответствует либо неосвещённому циферблату, либо погрешности, по модулю превышающей 30 градусов.
