Fulst: Ueber die Berechnung nautisch-astronomischer Aufgaben. ‘ 139
bestimmungen, bei Mittagsverbesserungen aus gleichen Sonnenhöhen, bei den in-
direkten Methoden der Reduktion der Monddistanzen, ist ihre Verwendbarkeit
ganz aufser Frage. Man könnte höchstens noch zweifelhaft sein, ob sich mit
ihrer Hülfe auch die Bestimmung des Stundenwinkels (Chronometerlänge) und
die Breitenbestimmung aus zwei Sonnenhöhen und der Zwischenzeit ihrer Be-
obachtungen (Aufsenmittagsbreite) mit genügender Schärfe durchführen lassen.
Dafs dieses in der That der Fall ist, soll: im Folgenden nachgewiesen werden,
nachdem zuvor allgemeine Untersuchungen über die Genauigkeit der Rechnung
mit vierstelligen Logarithmen geführt sind.
Ueber die bei der logarithmischen Berechnung vorkommenden Fehler
handelt eine Arbeit Bremiker’s: „De erroribus, quibus computationes
logarithmicae afficiuntur“ in der 1852 erschienenen „Logarithmorum VI
decimalium nova tabula Berolinensis“, Die Arbeit setzt indessen eine
gewisse Vertrautheit mit den Disciplinen der höheren Mathematik voraus und
ist ausschließlich für. den Mathematiker und Astronomen vom Fach geschrieben.
Ich habe daher die dort abgeleiteten Resultate nicht benutzt, sondern eine andere,
ganz elementare Ableitung vorgezogen, die keinerlei Kenntnisse der höheren
Mathematik voraussetzt.
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Es werde zunächst der Fehler einer Summe mehrerer Logarithmen bestimmt.
Um die Uebersichtlichkeit zu erhöhen, soll im Folgenden die vierstellige
Mantisse, wenn nicht anders bemerkt, als ganze Zahl angesehen werden, so dafs
ein Fehler derselben von 0,4 bedeutet, dafs der betreffende Logarithmus um
0,00004 fehlerhaft ist.
Denkt man sich die Fehler (f), die bei einer sehr grofsen (unendlich
grofsen) Anzahl vierstelliger Logarithmen vorkommen, der Größe nach geordnet,
so werden dieselben — diese Annahme scheint gerechtfertigt — eine nahezu
gleichmäfsig fortschreitende Reihe bilden. Im Besonderen werden jeder der
folgenden zehn Gruppen gleich viel Fehler angehören,
. Fehler zwischen + 0,5 und -+ 0,4
+04 „ +08
+03 9 +0,2
“02 „ +01
410,1 „09
, * —0.1
—01 —02
» —02 » — 0,2
5 —03 „ —04
— 0,4 = —0,5
Auch innerhalb dieser Gruppen werden die Fehler gleichförmig vertheilt sein.
Bei der Summe oder der Differenz zweier Logarithmen können die Fehler
(F, =f, + f;) zwischen + 1,0 und — 1,0 liegen, doch werden sie jetzt nicht
mehr gleichmäfsig vertheilt sein, sondern die größeren werden seltener, die
kleineren öfter vorkommen.
Bildet man nämlich die 100 möglichen Kombinationen zu zweien der obigen
zehn Gruppen, die offenbar gleich oft bei der Bildung der Summen auftreten
müssen, so erkennt man dieses unmittelbar. Man- findet nämlich, dafs bei diesen
100 möglichen Fällen die Fehler sich folgendermafsen vertheilen,
Der Fehler liegt
zwischen -+1,0 und +0,8
+09 »„ +07
+05 „ +0
+0,77 „ +05
+8 , +04
An +02
are +02 »
+06 +01 »
+0,2 0 ‘
-+0,1 —0,1
Faßt man nun z; B. eine große Anzahl derjenigen Summen ins Auge, bei
denen der Fehler der ersten Gruppe (+ 1,0 > F, > + 0,8) angehört, oder,
was dasselbe sagt, bei denen die beiden Logarithmen je einen Fehler zwischen
+ 0,5 und + 0,4 haben, so wird es unter ihnen offenbar ebenso viele mit Fehlern