Rambler's Top100Astronet    
  po tekstam   po forumu  vnutri temy 		 

args[0]=message
args[1]=DB::DB::Message=HASH(0x5680e50)
Re: Smeshenie perigeliya Merkuriya i drugih planet
18.11.2007 10:13 | S. Yu. Yudin

Posle togo, kak Lever'e v seredine 19 veka obrabotal dannye nablyudenii za Merkuriem u nego poluchilos', chto ego perigelii kak by povorachivaetsya po hodu dvizheniya planety na 565,1 uglovoi sekundy za 100 let (za vychetom ugla povorota sistemy otscheta, t.e. precessii), a po raschetam, t.e. s ispol'zovaniem zakonov N'yutona, dolzhno bylo byt' 526,83 i poluchilos', chto 38,27 sekundy ne ob'yasnyayutsya teoriei N'yutona i, sledovatel'no, yavlyayutsya anomal'nym ostatkom, kotoryi trebuet svoego ob'yasneniya drugimi teoriyami ili vvedeniem novyh ob'ektov v sostav Solnechnoi sistemy. Posle etogo i nachalsya aktivnyi poisk planety Vulkan, raspolozhennoi mezhdu Solncem i Merkuriem, i izobretenie novyh teorii tyagoteniya.


V konce 19 veka N'yukom tozhe zanyalsya etim voprosom i poluchil v 1882 g. smeshenie 42,95 sekundy. Posle etogo on tozhe, kak i Lever'e, stal sozdavat' tak nazyvaemye teorii dvizheniya Merkuriya, Venery, Zemli i Marsa. I posle obrabotki eksperimental'nyh dannyh s massami planet, otlichnymi ot mass planet ispol'zovannyh Lever'e, poluchil rashozhdenie mezhdu nablyudaemymi znacheniyami izmeneniya vo vremeni 4-h parametrov (perigelii, ugol voshozhdeniya, ugol naklona i ekscentrisitet) i raschetnymi, t.e. poluchayushimisya po teorii N'yutona. Ego dannye po perigeliyam planet ya privozhu nizhe, a takzhe dayu rezul'taty, kotorye dayut razlichnye teorii, otlichayushiesya ot teorii N'yutona, po ob'yasneniyu etogo anomal'nogo ostatka i privozhu rezul'taty, poluchennye po teorii Zeelingera, kotoryi ob'yasnil anomal'noe smeshenie, poluchennoe N'yukomom polnost'yu v ramkah teorii N'yutona. Takim obrazom dlya etoi teorii ne sovsem korrektno govorit' ob ostatke kak ob anomal'nom, t.e. ne opisyvayushimsya teoriei N'yutona. A konkretno Zeelinger uchel v raschetah smeshenie, kotoroe mozhet byt' vyzvano kosmicheskoi pyl'yu i melkimi asteroidami, kotorye sozdayut tak nazyvaemoe zodiakal'noe svechenie, kotoroe astronomy nablyudayut, no opredelit' parametry etih poyasov pyli ne mogut. Po etomu Zeelinger prosto podobral parametry dvuh poyasov pyli, chtoby ob'yasnit' pochti vse anomalii N'yukoma (v tom chisle i smeshenie uzlov Venery).

Tablica 2-N'yukom. Obrabotannye eksperimental'nye dannye smesheniya perigeliev 4-h planet i anomal'nye ostatki etogo smesheniya, poluchennye N'yukomom, kotorye ne ob'yasnyayutsya teoriei N'yutona, no ob'yasnyayutsya drugimi teoriyami v dopolnenie k smesheniyu, ob'yasnennomu teoriei N'yutona (v skobkah ukazan istochnik otkuda vzyaty dannye po teoriyam ob'yasnyayushim anomal'nyi ostatok).

_________________________Merkurii__Venera___Zemlya___Mars
Chistyi povorot perigeliya_____575,1____42,5____1162,9__1602,7
Ob'yasnyaetsya teoriei N'yutona__533,8____49,9____1156,9__1594,7
Ostatok dlya drugih teorii______41,2____-7,3______6,0_____8,0
Einshtein (Subbotin)__________43,0_____8,6______3,8_____1,4
Gerber (Haidarov)_____________43,0_____8,6______3,8_____1,4
Ritc (Rouzver)________________41,0_____8,0______3,4_____----
Mah (Zaicev)_________________43,0_____23,0_____17,0____11,0
Zeelinger (Rouzver)___________41,3______7,3______4,2_____6,3

A god nazad k etomu processu podklyuchilsya i ya, no ne za tem, chtoby izobretat' svoyu novuyu teoriyu, a dlya togo, chtoby na etom klassicheskom primere prodemonstrirovat' vozmozhnosti matematicheskogo modelirovaniya sistem v reshenie etogo voprosa, t.k. ya yavlyayus' specialistom imenno po modelirovaniyu sistem i optimizacii ih parametrov. T.k. sama matematicheskaya model' (ploskaya) Solnechnoi sistemy u menya uzhe davno byla peredelana pod Windows (programma Solsys2), to mne predstoyalo tol'ko ee peredelat' dlya rascheta smesheniya perigeliev planet, chto ya i sdelal v 3-ei versii programmy, kotoraya pokazala udovletvoritel'nye dannye po opredeleniyu smesheniya perigeliev planet, no dispersiya poluchennyh dannyh byla ochen' velika. Posle etogo ya v 4-oi versii sosredotochil svoe vnimanie imenno na razlichnyh metodah statisticheskoi obrabotki dannyh i dobilsya ochen' horoshih rezul'tatov. A krome etogo ya peredelal model' v trehmernuyu dopolnil programmu opredeleniem raschetnyh znachenii smeshenii drugih parametrov orbit planet i mnozhestvom drugih poleznyh funkcii.

Kak pokazali poluchennye mnoyu na programme Solsys4 rezul'taty po opredeleniyu vekovyh smesheniev parametrov orbit planet Solnechnoi sistemy (perigeliya, naklona, ekscentrisiteta i uzla voshozhdeniya), primenyaemaya seichas v astronomii metodika po opredeleniyu etih velichin nuzhdaetsya v ser'eznoi korrektirovke. Hotya srazu hochu predupredit', chto poluchennye mnoyu dannye ochen' syrye i obyazatel'no budut utochnyat'sya (no ne izmenyat'sya kardinal'no), t.k. ya ne tol'ko postoyanno moderniziroval po hodu provedeniya eksperimentov metodiku statisticheskoi obrabotki dannyh, no i ne optimiziroval period odnogo cikla statisticheskoi obrabotki vo vremya provedeniya vychislitel'nyh eksperimentov i vnosil melkie korrektirovki v kod programmy, a eto vse vliyaet na poluchennyi konechnyi rezul'tat. Posmotrite pozhaluista na skrinshot programmy Solsys4, pri opredelenie vekovyh smeshenii dlya Saturna

http://ser.t-k.ru/Ris/Saturn.gif

Zdes' yavno prosmatrivaetsya ciklichnost' izmeneniya smesheniya perigeliya Saturna pri kazhdom novom oborote (prolete) ot nekotorogo srednego znacheniya (nemnogo dreifuyushego v storonu uvelicheniya) pod vliyaniem dvizheniya Solnca i Yupitera. Na grafike eto tochki rasschitannye kak smeshenie perigeliya ot nachala eksperimenta, pereschitannoe v smeshenie za 100 let. Esli my obrabotaem po sushestvuyushei metodike dannye nablyudenii za period vremeni T1, to poluchim znachenie smesheniya perigeliya R1, a esli obrabotaem dannye nablyudenii za period vremeni T2, to poluchim znachenie smesheniya perigeliya R2. I tol'ko v tom sluchae, esli my obrabotaem dannye za period T3 (v privedennom primere T3=1178 let), to my poluchim pravil'noe znachenie vekovogo smesheniya perigeliya i to tol'ko v tom sluchae, esli u nas net dreifa, t.e. vekovoe smeshenie ostaetsya primerno odinakovym na protyazhenie neskol'kih stoletii ili tysyacheletii v zavisimosti ot prodolzhitel'nosti perioda kolebanii parametra (dlya vnutrennih planet etot period ne bol'shoi). A, kak vidno iz grafika, dlya Saturna my imeem yavnyi dreif, t.k. so vremenem smeshenie rastet, i po etomu, dazhe poluchennoe za period T3, znachenie vekovogo smesheniya perigeliya spravedlivo tol'ko v etom intervale vremeni. Po etomu ya v svoei programme Solsys4 primenil statisticheskuyu obrabotku dannyh nablyudenii po ciklam, gde kolichestvo nablyudenii beretsya ravnym oborotam planety za period vremeni T3, a ne tak kak eto bylo v programme Solsys3, kogda vychislyalos' srednee znachenie po vsem proletam ot nachala eksperimenta. No i zdes' vse okazalos' ne tak prosto.

Dazhe pri ciklicheskom raschete (dannye po pervoi metodike serye kruzhki i chertochki i po vtoroi metodike belye kruzhki i chertochki) rezul'taty poluchayutsya neskol'ko raznye, no samoe glavnoe eto to, chto po 2-oi metodike poluchaetsya ochen' malen'kaya dispersiya po sravneniyu s 1-oi metodikoi. Na grafike kruzhki eto znacheniya v dannom cikle rascheta, a chertochki eto matozhidanie po vsem ciklam rascheta. V programme Solsys4 ya ostavil raschet po obeim metodikam tol'ko po perigeliyu (dlya sravneniya metodik), a po smesheniyu ugla naklona orbity (zelenye kruzhki i chertochki) i ugla uzla voshozhdeniya (krasnye), a takzhe ekscentrisiteta orbity (sinie) primenyaetsya tol'ko 2-ya metodika. No pri nalichie dreifa, kogda smeshenie monotonno uvelichivaetsya (perigelii u Saturna) ili umen'shaetsya (ugol naklona orbity u Saturna) po lineinoi ili kvadratichnoi zavisimosti, trebuetsya uzhe sovsem drugaya metodika statisticheskoi obrabotki dannyh poluchennyh po rezul'tatam ciklicheskoi obrabotki, t.e. nado primenyat' ili lineinuyu ili kvadratichnuyu approksimaciyu, t.k., poluchennoe pri obychnoi statisticheskoi obrabotke dannyh (ispol'zuetsya seichas v programme), pravil'noe srednee znachenie etih velichin poluchaetsya tol'ko dlya konkretnogo momenta vremeni i to tol'ko pri lineinom dreife.

A k chemu privodit nepravil'naya metodika obrabotki eksperimental'nyh dannyh nablyudenii my seichas rassmotrim na primere Venery. Smotrite skrinshot programmy pri provedenii vychislitel'nogo eksperimenta s Veneroi
http://ser.t-k.ru/Ris/Venera.gif
Zdes' yavno vidno, chto izmenenie ekscentrisiteta (sinie kruzhki i chertochki) i smeshenie uzla voshozhdeniya (krasnye kruzhki i chertochki) za 100 let prakticheski ne izmenyaetsya na protyazhenii vsego eksperimenta, t.e. 5000 let, a smeshenie perigeliya i uzlov voshozhdeniya monotonno izmenyaetsya i po etomu, opredelennoe po eksperimental'nym dannym za odin promezhutok vremeni, ono ne budet ravno smesheniyu za drugoi promezhutok vremeni. Naprimer, srednee znachenie smesheniya, rasschitannoe pri obrabotke eksperimental'nyh dannyh vychislitel'nogo eksperimenta s 1700 po 1900 god (primerno ravno intervalu, kotoryi ispol'zoval N'yukom), u nas poluchitsya ravnym 20 sekundam v 1800 godu. A pri obrabotke dannyh, naprimer, s 1995 po 2005 god u nas poluchitsya ravnym minus 5 sekund v 2000 godu. Ya schitayu, chto ne v poslednyuyu ochered' imenno etim ob'yasnyaetsya takoe rashozhdenie v eksperimental'nyh dannyh razlichnyh avtorov, kotoroe ya dayu v tablice 4, gde ya privozhu i svoi raschetnye dannye dlya raznyh epoh (osobenno naglyadno vidno razlichie v dannyh N'yukoma, Dankoma i NASA po Venere).

Tablica 4. Obrabotannye eksperimental'nye dannye nablyudenii po smesheniyu perigeliev 6-i planet raznyh avtorov (bez ukazaniya epoh) i moi raschetnye dannye dlya raznyh epoh (v skobkah ukazan istochnik otkuda vzyaty dannye).

______________Merkurii__Venera__Zemlya_Mars__Yupiter_Saturn
Yudin 1800_________529,2___20,0__1136____1602__738_____2012
Yudin 2000_________529,2___-5,0__1137____1602__748_____2027
N'yukom (Rouzver)___575,1___42,5__1162,9__1602,7____-________-
Dankom (Brumberg)__575,2___34,3__1153,8____-_______-________-
NASA (Haidarov)__573,57__-108,8_1198,3__1560,8__839,9_-1948,9
Brauer, Vurkom ____589,1_____-_____-_____1800,0__432,0_2757,5
(Subbotin)

Takim obrazom kak metodiku obrabotki eksperimental'nyh dannyh, tak i metodiku opredeleniya raschetnyh znachenii, primenyaemye seichas astronomami v predpolozhenie, chto vekovye smesheniya po uglu perigeliev, voshodyashih uzlov i naklonov orbit, a takzhe ih ekscentrisitetov ostayutsya neizmennymi, neobhodimo menyat'. Tem bolee, chto i sami ekscentrisitety i ugly naklona vhodyashie v formuly opredeleniya smesheniev perigeliya i uzla voshozhdeniya kak konstanty tozhe menyayutsya vo vremeni. Takim obrazom, esli obrabotat' pervichnye dannye nablyudenii za planetami po moei metodike (ili hotya by usovershenstvovat' standarnuyu metodiku obrabotki dannyh nablyudenii s razbieniem dannyh na cikly), to my dolzhny poluchit' ne kakie to konstanty, a uravneniya regressii dlya nablyudaemyh i teoreticheskih znachenii analogichnye tem, chto poluchil N'yukom v svoei //teorii// planet, gde on dlya vseh parametrov orbit v funkcii vremeni poluchil stepennye zavisimosti (vplot' do 3-ei stepeni). I tol'ko posle etogo mozhno budet opredelit' anomal'nye ostatki (opyat' taki v funkcii vremeni) i delat' kakie to vyvody o spravedlivosti toi ili inoi teorii ob'yasnyayushei eti ostatki.


S nailuchshimi pozhelaniyami Sergei Yudin.





Forumy >> Astronomiya i Internet
Spisok  /  Derevo
Zagolovki  /  Annotacii  /  Tekst
Astronet | Nauchnaya set' | GAISh MGU | Poisk po MGU | O proekte | Avtoram

Kommentarii, voprosy? Pishite: info@astronet.ru ili syuda

Rambler's Top100 Yandeks citirovaniya