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Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, Mai 1903.
logsemz wird daher so’ genau gefunden, wie ihn die vierstellige Rechnung
überhaupt zu liefern vermag.
Kohlschütter veröffentlicht nun in „Marine-Rundschau“ 1902, S. 1330
eine sehr gründliche Untersuchung darüber, welcher von diesen beiden Methoden
der Vorzug zu geben ist, und findet, dafs die erstere bei Benutzung fünfstelliger
Logarithmen und Vermeidung jeglicher Interpolation günstigere Resultate liefert
als die andere bei Benutzung vierstelliger Logarithmen und strenger Interpolation.
Als Kriterium wird der Maximalfehler in der Höhe angewandt, der sich durch
die logarithmische Rechnung und durch Abrunden von g, d, t auf volle Minuten
ergibt. Den bei jeder Höhe zu erwartenden Maximalfehler nach beiden Formeln
gibt nachstehende Tafel:
Tafel 1.
h= 0° 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 90°
Nach der ersten Formel 2,2‘ 2,0' 1,9 20° 2,0' 20° 21' 21' 21‘ co
„= zweiten 3,2 2,9 26' 24 22 21° 19° 18 17° 1,6'
Den Hauptbestandteil des Maximalfehlers nach der zweiten Formel liefert
die logarithmische Rechnung. Die durch Abrunden von ©, 0, t auf ganze
Minuten entstehenden Fehler müssen nach beiden Formeln die gleichen sein,
da man bei genauer Berechnung der Höhe nach beiden Formeln dieselben
Resultate finden mufs. Auch die durch Vernachlässigung der Bruchteile von
Minuten beim Ausnehmen von h aus den Tafeln vorkommenden Fehler werden,
seltenere Fälle ausgenommen, nur geringe Unterschiede zeigen.
Die Antwort auf die Frage, welcher von diesen beiden Methoden der
Vorzug gebührt, ist bei der Wahl der Stellenzahl der Logarithmen in der neuen
Ausgabe der Ligowkischen Tafeln ausschlaggebend gewesen. Als Bedingung
war festgesetzt, dafs der Maximalfehler 2’ nicht überschreiten dürfe. Diese
Grenze wird bei fünfstelliger Rechnung nach der ersten Formel gerade erreicht,
bei vierstelliger Rechnung nach der anderen Formel um reichlich die Hälfte
überschritten.
Wie Kohlschütter ausführt, sind andere Formeln für vierstellige
Rechnung von ihm nicht untersucht worden, da sie „nach der erwähnten Ab-
handlung von Fulst nicht in Betracht kommen“. Fulst hat aber nur einen
Teil dieser Formeln untersucht, und zwar, wie aus der Überschrift des beregten
Artikels hervorgeht, nur „die in der nautischen Astronomie gebräuchlichen
Methoden zur Berechnung der Höhe eines Gestirns“. Es dürfte daher der Mühe
lohnen, alle Formeln, die bis jetzt bekannt sind, zusammenzustellen und noch
weitere abzuleiten, um ein endgültiges Resultat abgeben zu können.
Bei der Ableitung neuer Formeln fand ich eine solche, die die loga-
rithmische Rechnung umgeht und auch nur fünfziffriger Zahlen und nur einer
Funktion benötigt, des natürlichen Semiversus. Eine Tafel für diese Funktion
würde nur 18 Seiten umfassen, wenn man das Argument in 1‘ Intervall fort-
schreiten liefßse. Die Funktionswerte ändern sich so langsam (15 Einheiten
im Maximum für 1‘), dafs die Interpolation keine Schwierigkeiten machen
würde. Da aber das Abrunden von ©, 0, t, wie aus den Kohlschütterschen
Tabellen hervorgeht, nur einen Fehler von 1,1‘ im Maximum hervorrufen kann
und aufserdem, wie schon gesagt, bei allen logarithmischen und numerischen
Rechnungen den gleichen Fehler hervorrufen mufs, so kann man jede Inter-
polation vernachlässigen. Die Tafel würde dieselben Vorzüge haben, wie die
vierstelligen logarithmischen Tafeln, denn auch hier stehen nur fünf Ziffern
nebeneinander, die nicht einmal durch ein Komma getrennt sind, da man
sämtliche Werte als ganze Zahlen tabulieren kann. Wollte man auch dem Ein-
wande begegnen, dafs hier und dort fünf Ziffern nicht gleichberechtigt sind, da
man nur vier Ziffern nebeneinander auf einmal überblicken kann, wie die Ver-
fechter der vierstelligen Logarithmentafeln behaupten, so wird man die erste
Ziffer an den Kopf jeder Kolumne setzen. Dadurch erreicht man, dafs der
Rechner beim Entnehmen des Tafelwertes diese Zahl sogleich hinschreibt, wenn
er die Gradspalte gefunden hat. Alsdann stehen nur vier Ziffern nebeneinander,
wie in der vierstelligen Logarithmentafel. Dafßs man die sechs erforderlichen
Tafelwerte auf den 18 Seiten mindestens ebenso schnell findet als fünf in den
50 Seiten starken vierstelligen Tafeln oder auf 29 Seiten, wenn diesen Tafeln
eine andere Formn gegeben wird, ist einleuchtend. Bevor ich zur Ableitung