Rambler's Top100Astronet    
  po tekstam   po forumu  vnutri temy 		 

args[0]=message
args[1]=DB::DB::Message=HASH(0x351f370)
Re[7]: Metodika obrabotki dannyh astronomicheskih nablyudenii 2
27.04.2009 11:45 | S. Yu. Yudin

V predydushem soobshenie ya poluchil po svoei metodike obrabotki dannyh nablyudenii rezul'tat po vekovomu smesheniyu perigeliya Zemli ochen' otlichayushiisya ot sovremennogo znacheniya, poluchennogo N'yukomom i JPL s ispol'zovaniem fizicheskoi metodiki obrabotki dannyh nablyudenii, i po etomu usomnilsya v svoem rezul'tate iz-za nekotoryh raznochtenii v moih dannyh po precessii. Po etomu, ya reshil razobrat'sya s voprosom precessii bolee podrobno. Po vsem tablicam, gde precessiya rasschityvaetsya otdel'no, a ne yavlyaetsya sostavnoi chast'yu drugih raschetov, naprimer, smesheniya afeliya Solnca, ya poluchil znacheniya precessii i postroil grafiki ee izmeneniya (sm. ris. 3). A po ostal'nym tablicam ya opredelil datu letnego solncestoyaniya, t.e. den', kogda geocentricheskaya eklipticheskaya dolgota Solnca v tablicah poluchaetsya rovno 90 gradusov, i tozhe postroil grafiki po etim zavisimostyam (sm. ris. 4). Prodolzhitel'nost' goda v Yulianskom kalendare ne sovpadaet s astronomicheskoi prodolzhitel'nost'yu goda i iz-za etogo data letnego solncestoyaniya kazhdyi god smeshaetsya primerno na chetvert' dnya, a potom v visokosnyi god vozvrashaetsya primerno na nachal'noi mesto, i vsledstvie etogo u menya poluchayutsya srazu chetyre zavisimosti po kazhdoi tablice. Po etomu, chtoby kartinka ne prevratilas' v sploshnoe mesivo, ya postroil grafiki ne na vsem intervale ot nulevogo do 2000 goda, a tol'ko za 400 let vblizi primernoi daty sozdaniya tablic. Kstati, ran'she dlya tablic Almagest i Handy, kak nachal'nyi god provedeniya eksperimenta, ya ispol'zoval 1-yi god nashei ery, no teper', chtoby ne bylo oshibki po opredeleniyu srednei dolgoty Solnca (Zemli) na 1 yanvarya issleduemogo goda, ya budu ispol'zovat' tol'ko visokosnye gody.


Krome etogo, ya na ris.3. otmetil tochkami znacheniya precessii ot pervoi zvezdy v sozvezdie Ovna (gamma Aries), t.e. toi, chto raspolozhena na roge barana, po dannym razlichnyh avtorov. Privozhu, v poryadke vozrastaniya daty, avtora, datu i dolgotu tochki vesennego ravnodenstviya Ptolemei (137 6,83), Al' Battani (880-17,01), Al' Sufi (964-19,53), Al' Biruni (1020- 19,67), Omar Haiyam (1079-21,1), Nasreddin Tusi (1270-23,42), Ulugbek (1437-26,217), Tiho Brage (1590-27,456), sovremennye dannye (2000-28,896). A takzhe na ris. 3 i 4 ya privozhu sovremennye dannye po precessii i poluchayushiesya pri etoi precessii daty letnego solncestoyaniya (po staromu stilyu v iyune). V svoei programme Solsys6 ya ispol'zuyu formuly dlya rascheta precessii iz knigi O. Montenbruk, T. Pfleger //Astronomiya s personal'nym komp'yuterom//, kotorye malo otlichayutsya ot dannyh JPL, a, t.k. na grafikah u menya krugom budut privodit'sya dannye po analiticheskoi teorii JPL , ya dlya oboznacheniya sovremennyh dannyh po precessii tozhe budu ispol'zovat' oboznachenie JPL. Dlya sravneniya ya privedu nizhe i formulu N'yukoma (oboznachenie New), a v formule JPL ya uberu po odnomu koefficientu u dT^3, T1^2 i T1, kotorye vnosyat mikroskopicheskie popravki, chtoby formuly po strukture byli identichnymi.

PrecNew = (5025,641 + 2,223 * T1) * dT + 1,072 * dT^2
PrecJPL = (5029,097 + 2,222 * T1) * dT + 1,111 * dT^2

Zdes' T1- data, ot kotoroi otschityvaetsya precessiya, a T2- data do kotoroi ona raschityvaetsya. I pri etom poluchaetsya dT = T2-T1, a T1 i T2 opredelyayutsya po formule

T1, T2 = (JD JD0) / 36525

Zdes' JD yulianskaya data dlya momentov vremeni T1 ili T2, a JD0(New) = 2415020 i JD0(JPL) = 2451545, t.e. eto yulianskie daty standartnyh epoh J1900 i J2000. Esli my po formulam precessii budem ee rasschityvat' dlya budushego vremeni, to dT budet polozhitel'nym i precessiya tozhe budet polozhitel'noi, a esli budem schitat' v proshloe, to poluchim otricatel'nuyu precessiyu. Davaite poschitaem, kakaya budet po etim formulam precessiya ot 2000 goda do nulevogo.

PrecNew = (5025,641 + 2,223 * (+1)) * (-20) + 1,072 * (+400) = - 100128,48
PrecJPL = (5029,097 + 2,222 * (0)) * (-20) + 1,111 * (+400) = - 100135,57


Sootvetstvenno, summarnaya precessiya v gradusah poluchitsya - 27,813 i -27,816, a srednyaya budet 50,00634 i 50,00688 uglovyh sekund v god. V obshem, pol'zovat'sya mozhno kak odnoi, tak i drugoi formuloi, t.k. raznica budet ne bol'shoi, kak na intervale v 2000 let, tak i dlya mgnovennoi precessii. Naprimer, v 2000 godu raznica budet (5025,641 + 2,223 * (+1) - 5029,097) / 100 = 0,01233 uglovyh sekund za god. I, kak sleduet iz etih formul, esli prenebrech' nebol'shim kvadratichnym chlenom, precessiya nosit lineinyi harakter i uvelichivaetsya na 2,222 uglovyh sekundy v god. Tol'ko ne nado zabyvat', chto precessiya eto smeshenie linii peresecheniya dvuh ploskostei, a imenno ploskosti ekliptiki s ploskost'yu ekvatora, kotorye postoyanno izmenyayut svoe polozhenie. My rassmotreli smeshenie ploskosti ekvatora, t.e. lunno-solnechnuyu precessiyu, kotoraya vyzvana neravnomernym prityazheniem Solncem i Lunoi splyusnutogo sferoida Zemli, pri vrashenie Zemli kak volchka. Precessiya, obuslovlennaya izmeneniem ugla naklona ekliptiki, t.e. ploskosti obrasheniya Zemli vokrug Solnca, takzhe obuslovlena prityazheniem planet Solnechnoi sistemy i naklon etoi ploskosti izmenyaetsya primerno na 47 uglovyh sekund v 100 let. No eta velichina na obrabotku dannyh tablic ne vliyaet, t.k. v nih vse dannye privedeny dlya tekushei ekliptiki i v svete obrabotki dannyh tablic ona nas ne interesuet.


A vot to, chto Zemlya yavlyaetsya volchkom, eto dlya nas mozhet byt' ochen' interesno, kogda my obrabatyvaem takie drevnie dannye, t.k. dlya volchka nikto ne otmenyal preobrazovanie uglov Eilera (vrashenie, precessiya i nutaciya) i povedenie volchka pri opredelennyh usloviyah mozhet perecherknut' vsyu nashu idilliyu s lineinoi zavisimost'yu precessii ot vremeni. Ved' pri etom, chisto gipoteticheski, vozmozhen dazhe kuvyrok Zemli na 180 gradusov, pri kotorom Zemlya posle kuvyrka budet prodolzhat' vrashat'sya v tu zhe storonu, a vozmozhen medlennyi perehod precessii v nutaciyu i naoborot. Komu interesno posmotret', kak eto budet proishodit' vizual'no, mozhete skachat' otsyuda http://traintospace.googlepages.com/d janibek.zip programmu djanibek.zip, kotoraya demonstriruet effekt Dzhanibekova (Dlya zapuska programmy nazhmite na knopochku Start. Gaiku mozhno vrashat' i masshtabirovat' knopkami myshki i rolikom). I v svete etogo vozmozhno, chto ne tol'ko teoriya precessii Kurry, no i sluhi o vsemirnom potope, imeyut pod soboi kakoe to osnovanie. Est' dazhe prosto fantasticheskie istoricheskie dannye o tom, chto gde-to v nachale nashei ery v Evrope odin den' dlilsya na 20 chasov dol'she obychnogo, a v Amerike v eto zhe samoe vremya noch' dlilas' na 20 chasov dol'she obychnogo, chto takzhe mozhet byt' kak to svyazano s preobrazovaniem uglov Eilera dlya volchka. Na etom konchayu rasskazyvat' o strashnom i perehozhu k dannym po precessii, kotorye ya poluchil po tablicam astronomov drevnosti.

http://ser.t- k.ru/Ris/Tab33.gif

http://ser.t- k.ru/Ris/Tab34.gif


Kak sleduet iz privedennyh dannyh, vse oni, krome tablic Almagest i Handy, dayut udovletvoritel'nye dannye po precessii dlya togo intervala vremeni, dlya kotorogo ya opredelyal parametry orbity Zemli po nablyudeniyam za Solncem. I dazhe tablicy AlKhwarizmi i Toledan, ne smotrya na to, chto v nih ispol'zuetsya precessiya po teorii Kurry, t.e. izmenyaetsya periodicheski ot hidzhry, t.e. ot goda pereseleniya proroka Muhammeda iz Mekki v Medinu (622 god), tozhe dolzhny davat' vpolne priemlemye rezul'taty po precessii. Ved' eti tablicy ya ispol'zoval s 800 po 1100 gody, gde sinusoida imeet primerno lineinyi uchastok ot 622 goda, ot kotorogo, kak ot standartnoi epohi, otschityvaetsya precessiya, a vremya provedeniya eksperimenta ya bral takim, chtoby ne pereiti na sleduyushuyu stupen'ku v sinusoide. I hotya teoriya Kury uzhe gde-to v 13 veke byla priznana oshibochnoi, no my vidim, chto i v Prusskih i v Al'fonsovyh tablicah proslezhivaetsya ee vliyanie i precessiya v etih tablicah ne nosit strogo lineinyi harakter. Eto privodit k tomu, chto v Prusskih tablicah dlya 1600 goda po sravneniyu s sovremennymi dannymi poluchayutsya zavyshennye znacheniya precessii, a v Al'fonsovyh tablicah dlya 1200 goda, esli by nachal'noe znachenie bylo zadano pravil'no, byli by zanizhennye znacheniya.


No i lineinaya zavisimost' precessii ot vremeni ne yavlyaetsya garantiei pravil'nosti rezul'tatov po dolgote na protyazhenie 2000 let, kak my eto vidim na ris.4, dlya tablic Almagest, Handy, AlBattany i Wing, esli ne pravil'no zadano znachenie precessii dlya epohi prinyatoi za tochku otscheta ili ugol naklona etoi zavisimosti. I esli dlya tablic Almagest i Handy eto ne privodit k oshibke, t.k. dlya 0-go goda nashei ery, dlya kotorogo oni ispol'zovalis', real'naya precessiya primerno sootvetstvuet znacheniyam v etih tablicah, to dlya tablic Vinga eto privodit k tomu, chto znacheniya po dolgote dlya 1640 goda okazyvaetsya zavyshennym i po etomu v nih data letnego solncestoyaniya nastupaet nemnogo ran'she, chem polozheno. Tozhe samoe my nablyudaem i v Al'fonsovyh tablicah, hotya, kak vidno na ris. 3, ugol naklona zavisimosti precessii ot vremeni okolo 1200 goda, dlya kotorogo my ispol'zovali eti tablicy, zanizhen i, sledovatel'no, dolgota dolzhna poluchat'sya zanizhennoi. No v etih tablicah nachal'naya precessiya dlya 1.1.1 goda, ot kotorogo idet otschet precessii, prinyata 7,85 gradusa, chto znachitel'no prevyshaet pravil'noe znachenie (chut' bol'she 5 gradusov), i po etomu v rezul'tate raschetnoe znachenie precessii poluchaetsya zavyshennym. A po tablicam AlBattany poluchayutsya udovletvoritel'nye rezul'taty ot 700 do 900 goda, a posle 900 goda nachinaet poluchat'sya zavyshennaya precessiya i data solncestoyaniya tozhe nastupaet ran'she polozhennoi.


No obshii vyvod, po znacheniyam precessii, ispol'zovannym v tablicah, mozhno sdelat' optimisticheskii, t.k. dlya teh periodov vremeni, dlya kotoryh ya proizvodil raschety po tablicam, precessiya v nih primerno sootvetstvuet sovremennym vozzreniyam na etot vopros. Po etomu, i poluchennye mnoyu ranee dannye po znacheniyam perigeliya, kotorye zavisyat ot precessii, mozhno schitat' sootvetstvuyushimi real'nym parametram orbity Zemli na intervale ot 0 go do 1640 goda. A, chtoby utochnit' eti dannye, t.e. umen'shit' oshibki ot ne tochnogo opredeleniya daty sozdaniya tablic ili mesta, dlya kotorogo oni sozdany, ya provel dopolnitel'nye issledovaniya tablic po opredeleniyu parametrov orbity Zemli po nablyudeniyam za Solncem dlya dat otlichnyh ot teh, chto u menya byli ran'she. Korotko poyasnyu, pochemu tak vazhno ustanovit' bolee tochno datu, kogda sozdany eti tablicy i mesto, dlya kotorogo oni sozdany. Koordinaty vseh planet v tablicah opredelyayutsya ishodya iz napravleniya na tochku vesennego ravnodenstviya (ot pervoi zvezdy v sozvezdie Ovna), a takzhe (v geocentricheskih tablicah) ot polozheniya apogeya Solnca. A, t.k. oba eti znacheniya so vremenem izmenyayutsya, to, chem dal'she ot daty, dlya kotoroi opredeleny eti parametry, tem budet bol'she pogreshnost', t.k. ne tol'ko sami velichiny apogeya i napravleniya na tochku vesennego ravnodenstviya dlya konkretnyh dat opredeleny avtorami tablic s pogreshnost'yu, no i izmenenie so vremenem etih velichin takzhe opredeleny s kakoi to pogreshnost'yu.


Dalee, kak v geocentricheskih tablicah, tak i v geliocentricheskih, my poluchaem koordinaty planet pri ih nablyudenie iz konkretnoi tochke Zemli, po etomu, chtoby ih sopostavlyat', ih nado privesti k centru Zemli, t.e. uchest' parallaks, a dlya etogo nam nuzhny geograficheskaya shirota i dolgota mesta, gde byli sdelany nablyudeniya za planetami. Krome etogo geograficheskaya dolgota nuzhna eshe i dlya togo, chtoby privesti dannye raznyh tablic k odnomu vremeni, t.e. k vsemirnomu vremeni na meridiane Grinvichskoi observatorii, t.k. vo vseh tablicah ispol'zuetsya mestnoe vremya. A takzhe, shirota nam budet nuzhna, chtoby uchest' v poluchennyh dannyh refrakciyu, t.k. v dokeplerovskih tablicah ona ne uchityvalas' (pro tablicy Prutenic nichego opredelennogo skazat' ne mogu, t.k. sozdany oni v 1551 godu, a atmosfernuyu refrakciyu pervym nachal uchityvat' Vol'ter (1430-1504) i teoreticheski Reingol'd mog ee uchest', no tochnyh dannyh u menya net). Poluchennye po tablicam novye eksperimental'nye dannye ya privozhu na risunkah 1a, 2a, 5 i 6.

(prodolzhenie sleduet)




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