Avtor |
Soobshenie |
S. Yu. Yudin
|
Metodika obrabotki dannyh astronomicheskih nablyudenii 2
|
17.12.2008 18:41 |
|
Ya schitayu, chto v nastoyashee vremya s razlichnymi variaciyami izvestny dve metodiki opredeleniya
parametrov orbit planet po nablyudatel'nym dannym. Tipichnymi rezul'tatami primeneniya pervoi
metodiki yavlyayutsya teoriya Ptolemeya i zakony Keplera, a vtoroi analiticheskie teorii planet
Lever'e i N'yukoma i poluchennye chislennymi metodami efemeridy JPL. A t.k. klassifikacii etih
metodik ya nigde ne vstrechal, to, vo-pervyh, mne pridetsya dat' im nazvaniya, dopustim,
geometricheskaya i fizicheskaya, a, vo-vtoryh, mne zhe pridetsya i ukazat' na ih otlichiya. Do teh
por poka v 1665 godu N'yuton i v 1680 godu Guk (ne zavisimo ot N'yutona) prishli k vyvdu, chto
sila prityazheniya mezhdu telami obratno proporcional'na kvadratu rasstoyaniya, a v 1687 godu
N'yuton v svoih Nachalah svel voedino imeyushiesya na tot moment predstavleniya o zakonah dvizheniya
tel, kotorye seichas izvestny kak tri zakona N'yutona, fizicheskih metodik byt' ne moglo. I po
etomu dazhe Kopernik, opublikovavshii v 1545 godu svoyu geliocentricheskuyu teoriyu stroeniya
Solnechnoi sistemy, ispol'zoval geometricheskuyu metodiku s temi zhe deferentami i epiciklami,
chto i Ptolemei. I Kepler, otkryvshii v 1609 godu dva svoih pervyh zakona i v tom chisle o
dvizhenie planet po ellipsam, tozhe ispol'zoval chisto geometricheskuyu metodiku, approksimiruya
razlichnymi geometricheskimi figurami dannye nablyudenii. Tol'ko ne nado
putat' geometricheskuyu metodiku opredeleniya parametrov orbit s geometricheskoi, t.e. s pomosh'yu
cirkulya i lineiki, metodikoi resheniya matematicheskih zadach, kotoroi N'yuton pol'zovalsya dazhe v
svoih Nachalah. I tol'ko posle togo, kak v 1684 godu Leibnic (ne zavisimo ot N'yutona) dal
sistematicheskoe izlozhenie differencial'nogo ischisleniya, a v 1686 i integral'nogo ischisleniya,
matematicheskie zadachi stalo ne tol'ko namnogo proshe reshat', no i poyavilas' vozmozhnost'
reshat' takie slozhnye zadachi, kak opisanie dvizheniya planet s ispol'zovaniem fizicheskih
zakonov. A posle teoreticheskih rabot takih velikih matematikov proshlogo, kak Eiler, Lagranzh,
Laplas i Gauss vse eti matematicheskie metody stali dostupny i astronomam. I vot zdes' v
metodiku opredeleniya parametrov orbit vklinilos' lishnee zveno fizicheskaya teoriya.
Esli Ptolemei, approksimiruya dannye nablyudenii, nahodil neposredstvenno
parametry orbit v geocentricheskoi sisteme koordinat (radiusy epiciklov i deferentov),
predpolagaya ravnomernoe vrashenie razlichnyh sfer s etimi parametrami, i Kepler opredelyal
neposredstvenno parametry orbit v geliocentricheskoi sisteme koordinat (ekscentrisitet,
bol'shuyu poluos'), predpolagaya dvizhenie planet po ellipsam so skorostyami v sootvetstvie s
naidennym im chisto geometricheskim zakonom ploshadei, to Lever'e s N'yukom i sotrudniki JPL
postupali inache. Oni po dannym nablyudenii nahodili optimal'nye parametry ih matematicheskih
modelei, postroennyh s ispol'zovaniem fizicheskih teorii, gde ispol'zovalas' ta ili inaya
modifikaciya zakona prityazheniya N'yutona. Vot tol'ko kakie metody optimizacii oni pri etom
ispol'zovali mne ne izvestno, no v rezul'tate etogo, naprimer, Lever'e v teorii dvizheniya
kazhdoi iz vnutrennih planet poluchal pri etom razlichnye optimal'nye znacheniya dlya mass treh
drugih planet zemnoi gruppy. Pri etom Lever'e i N'yukom, pri reshenie
differencial'nyh uravnenii, ispol'zovali analiticheskie metody, a sotrudniki JPL chislennye,
chto s primeneniem EVM delaet etu zadachu ne slozhnoi. Pri analiticheskom reshenie, t.k. sistemy,
sostoyashie iz bolee chem dvuh tel, ne reshayutsya analiticheski (zadacha treh tel), dlya kazhdoi
planety reshayut otdel'nuyu zadachu. Pri etom v pravoi chasti differencial'nogo uravneniya, krome
sily prityazheniya ot Solnca, zapisyvaetsya eshe tak nazyvaemaya perturbacionnaya funkciya, kotoraya
uchityvaet sily prityazheniya ot drugih planet i kotoraya vychislyaetsya zaranee, a posle pervogo
shaga resheniya ona utochnyaetsya, chto delaet vychisleniya ochen' trudoemkimi. A pri chislennom
reshenie reshayut srazu vsyu sistemu differencial'nyh uravnenii, opisyvayushuyu dvizhenie vseh
planet i vozdeistvie vseh planet drug na druga opredelyaetsya neposredstvenno vo vremya resheniya
uravnenii, posle kazhdogo shaga resheniya (iteracii). No u analiticheskogo metoda est'
i odno preimushestvo pered chislennym, t.k. pri chislennom reshenie my mozhem optimizirovat'
tol'ko parametry modeli, naprimer, massy planet, a potom po etoi modeli s optimal'nymi
parametrami nahodim tak nazyvaemye nablyudaemye parametry orbit, to pri analiticheskom reshenie
my mozhem srazu reshat' uravneniya nahodya eti parametry orbit, t.k. shest' elementov
ellipticheskoi orbity (bol'shaya poluos', ekscentrisitet, ugol naklona, dolgota voshodyashego
uzla, argument perigeliya i srednyaya anomaliya) tochno tak zhe kak i tri koordinaty v dekartovoi
sisteme koordinat odnoznachno zadayut polozhenie planety v prostranstve v lyuboi moment vremeni.
Kstati, analiticheskim resheniem uravnenii dvizheniya v oskuliruyushih elementah orbit ob'yasnyaetsya
to, chto N'yukom v svoih rabotah privodit ne neposredstvenno, naprimer, vekovoe smeshenie
perigeliya, a ego proizvedenie na ekscentrisitet i ne vekovoe smeshenie uzla voshozhdeniya, a
ego proizvedenie na sinus ugla naklona, t.e. v tom vide kak oni vhodili v reshaemye
uravneniya. Takim obrazom, s vvedeniem v metodiku obrabotki dannyh
nablyudenii razlichnyh teorii, my teper', obrabatyvaya eti dannye, poluchaem ne
eksperimental'nye parametry orbit, a eksperimental'no-teoreticheskie, kotorye maksimal'no
sootvetstvuyut toi teorii s pomosh'yu kotoroi byla postroena matematicheskaya model', parametry
kotoroi optimizirovalis' po dannym nablyudenii. Prichem, esli by pri etom ne ispol'zovalas'
prichinno-sledstvennaya svyaz', ob'edinyayushaya po vremeni otdel'nye oboroty planety vokrug
Solnca, to nalichiem etogo promezhutochnogo zvena mozhno bylo by prenebrech', t.k. po lyuboi
izvestnoi seichas fizicheskoi teorii vse planety dvizhutsya po ellipticheskim orbitam s
nebol'shimi kolebaniyami, vyzvannymi vozdeistviem drugih planet. I, sledovatel'no, prakticheski
vse teorii dlya nebol'shogo promezhutka vremeni, naprimer, dlya odnogo oborota planety dadut
primerno odinakovye parametry orbity, imeyushei formu ellipsa.
No delo v tom, chto
eti ellipsy so vremenem nemnogo smeshayutsya v prostranstve i, sledovatel'no, so vremenem
nemnogo izmenyayutsya parametry orbit, naprimer, argument perigeliya ili ugol voshozhdeniya. Takoe
smeshenie obespechivaetsya prichinno-sledstvennoi svyaz'yu fizicheskih modelei. Eti neznachitel'nye
izmeneniya v parametrah orbit prinyato rasschityvat' na promezhutke v 100 let i po etomu oni
nazyvayutsya vekovymi smesheniyami parametrov orbit. I vot imenno po etim vekovym smesheniyam
parametrov orbit vse poslednee stoletie opredelyaetsya spravedlivost' toi ili inoi fizicheskoi
teorii gravitacii. Vernee ne po samim smesheniyam, a po anomal'nym ostatkam ot etih smeshenii
posle vycheta smeshenii, kotorye daet primenenie zakona prityazheniya N'yutona, t.e. klassicheskaya
mehanika. A samym izvestnym i samym znachitel'nym seichas schitaetsya anomal'noe smeshenie
perigeliya Merkuriya. I nizhe v tablice 2 ya privozhu znacheniya anomal'nyh ostatkov smesheniya
perigeliev chetyreh planet poluchennye iz teorii planet N'yukoma samim N'yukomom i mnoyu (s
pomosh'yu programmy Solsys), kotorye ne ob'yasnyayutsya teoriei N'yutona, no ob'yasnyayutsya drugimi
teoriyami v dopolnenie k smesheniyu uzhe ob'yasnennomu teoriei N'yutona (v skobkah ukazan
istochnik, otkuda vzyaty dannye).
Tablica 2s.
_________________________Merkurii__Venera___Zemlya___Mars
Anomal'nyi
ostatok (N'yukom)*__41,2____-7,3______6,0_____8,0
Anomal'nyi ostatok (Yudin)
*____40,9____10,2_____14,0_____0,4
Anomal'nyi ostatok (Yudin)
**___40,9____10,2_____15,4_____0,8
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
* - dannye polucheny v tekushei
ekliptike za vychetom precessii ** - dannye polucheny dlya fiksirovannoi
ekliptiki J2000 Kak vidim, vse eti teorii horosho ob'yasnyayut anomal'noe
smeshenie perigeliya Merkuriya i ploho ob'yasnyayut etu anomaliyu dlya drugih planet. Iz etogo mozhno
sdelat' vyvod, chto, libo vse eti teorii neadekvatno opisyvayut yavleniya Prirody, libo
nablyudatel'nye dannye N'yukoma ne verny, a mozhet byt' i to i drugoe. Kakaya iz etih teorii (a
mozhet byt' i kakaya to drugaya) okazhetsya vernoi i pomozhet mne v dal'neishem po nablyudaemym
velichinam vekovyh smeshenii parametrov orbit naiti skorost' rasprostraneniya gravitacii i
absolyutnuyu skorost' Solnechnoi sistemy menya seichas absolyutno ne interesuet. Po etomu vseh,
komu interesno obsudit' fizicheskie aspekty etih teorii, ya poproshu eto delat' v drugom meste.
Tem bolee, chto po etim voprosam uzhe ochen' mnogo pisalos' kak v teme //Smeshenie perigeliya
Merkuriya i drugih planet// http://www.astronet.ru/db/forums/1228957?
page=1 na etom forume, tak i v temah //Smeshenie perigeliya Merkuriya i drugih planet//
http://www.astronomy.ru/for
um/index.php/topic,31389.0.html i //Anomal'naya precessiya perigeliya Saturna otkrytaya
Pit'evoi// http://www.astronomy.ru/for
um/index.php/topic,46843.0.html na astroforume. Tam zhe mozhno oznakomit'sya s metodikoi po
kotoroi ya sobirayus' opredelit' skorost' rasprostraneniya gravitacii i absolyutnuyu skorost'
Solnechnoi sistemy. A v etoi teme ya hochu obsudit' imenno metodiki obrabotki eksperimental'nyh
dannyh, kotorye dayut nam nablyudaemye smesheniya parametrov orbit. I konkretno ya hochu
pogovorit' o geometricheskoi metodike Keplera, kotoruyu ya hochu ispol'zovat' dlya obrabotki
dannyh nablyudenii za planetami, a takzhe ya hochu poluchit' konsul'taciyu u astronomov po
nekotorym specificheskim voprosam, t.k. moi poznaniya v astronomii
fragmentarny.
Konkretno seichas ya sdelal eshe odnu formu v programme Solsys6
dlya obrabotki dannyh nablyudenii za planetami, no kod poka eshe napisan ne dlya vseh popravok,
naprimer, net koda po uchetu v nablyudatel'nyh dannyh parallaksa i refrakcii. Na
nizheprivedennom risunke Vy vidite skrinshot etoi formy, gde obrabatyvayutsya dannye opticheskih
nablyudenii Parizhskoi observatorii po Merkuriyu, i gde uchityvayutsya popravki ot nutacii i
planetnoi i zvezdnoi aberracii. Eti dannye sravnivayutsya s raschetnymi dannymi, t.e. s
polozheniem na ellipse, parametry kotorogo zadayutsya na risunke po teorii N'yukoma (esli
vklyuchit' pereklyuchatel' V5, to mozhno zadat' lyubye parametry ellipticheskoi orbity).
http://ser.t-
k.ru/Ris/metod.jpg Pri etom na dvuh verhnih risunkah vyvodyatsya raschetnye
dannye polozhenii Zemli, Solnca i planety (kak kruzhki) v geocentricheskoi sisteme koordinat i
v geliocentricheskoi, a takzhe v geocentricheskoi sisteme risuetsya luch ot Zemli v napravlenie,
gde dolzhna nahodit'sya planeta po nablyudaemym dannym. A esli obrabatyvayutsya dannye opticheskih
imitatorov, naprimer, tablic Ptolemeya ili Al' Horezmi, to risuetsya luch i v napravlenie na
Solnce. Na nizhnem risunke vyvodyatsya vse otkloneniya dR v tys. km. nablyudaemogo polozheniya
planety ot raschetnogo (kak sinie tochki te, chto men'she dopustimogo otkloneniya dRmax i kak
sinie kruzhki te, znacheniya kotorye bol'she dRmax i kotorye ne idut v raschet srednego
otkloneniya po vsem nablyudeniyam dRsr, kotoroe vyvodit'sya chernymi tochkami v masshtabe MdR). A
pod risunkom vyvodyatsya chislennye znacheniya otklonenii ot raschetnyh nablyudaemyh polozhenii
planety pl i Solnca sol po dolgote L v gradusah i shirote B v gradusah. A esli posle
okonchaniya obrabotki dannyh nazhat' knopku Statistika, to na risunkah budut vyvedeny i
statisticheskie raspredeleniya otklonenii (chernye lomanye krivye) po dolgote dLpl i shirote
dBpl v intervale ot 0 do 3600 uglovyh sekund i po rasstoyaniyu dRpl ot 0 do dRmax. Pri etom,
masshtab kolichestva tochek v santimetre zadaetsya v tom zhe okoshke, gde i MdR, a samaya poslednyaya
gruppa dannyh otrazhaet kolichestvo nablyudenii, ne popavshih v zadannye intervaly, t.e. dlya
dRpl eto budet kolichestvo brakovannyh nablyudenii, t.e. kogda dRpl > dRmax.
Sut' moei metodiki, vernee neskol'ko modificirovannoi geometricheskoi
metodiki Keplera, sostoit v tom, chto, kogda vklyuchen pereklyuchatel' V5, ya proizvol'no zadayu
parametry orbit (na dopolnitel'noi forme) dlya odnogo progona dannyh nablyudenii (pri
provedenie mnogofaktornogo planirovaniya oni izmenyayutsya v sootvetstvie s planom eksperimenta,
no vo vremya vsego progona ostayutsya postoyannye) krome srednei anomalii, kotoruyu ya vychislyayu po
formulam teorii N'yukoma dlya nuzhnogo mne momenta vremeni. A vremya ya schityvayu iz faila dannyh
nablyudenii dlya kazhdogo zamera. Zatem po izvestnym formulam ya nahozhu raschetnye koordinaty
planety X1, Y1, Z1 v eklipticheskoi geliocentricheskoi sisteme koordinat i opredelyayu raschetnoe
rasstoyanie ot Zemli do planety pri takih parametrah ellipsa i, esli neobhodimo, perevozhu
dannye iz tekushei epohi v standartnuyu epohu J2000. Pri etom koordinaty samoi Zemli ya
opredelyayu snachala po teorii N'yukoma dlya baricentra Zemlya-Luna, a potom, vychisliv polyarnye
koordinaty Luny, nahozhu koordinaty uzhe samoi Zemli. Potom ya vnoshu neobhodimye popravki v
vidimye dannye nablyudenii i poluchayu geometricheskie parametry planety v polyarnoi sisteme
koordinat. Zatem, ispol'zuya raschetnoe znachenie rasstoyaniya mezhdu Zemlei i planetoi i
koordinaty samoi Zemli, ya nahozhu eksperimental'nye koordinaty planety X2, Y2, Z2 i opredelyayu
rasstoyanie mezhdu raschetnoi i nablyudaemoi tochkami dRpl, kotoroe ya ispol'zuyu v kachestve
kriteriya optimizacii pri mnogofaktornom planirovanii.
Pri etom, nablyudaemye
otkloneniya ot raschetnyh koordinat v odnoi i toi zhe tochke ellipsa pri raznyh oborotah
planety, kotorye vyzvany, kak prityazheniem ot drugih planet, tak i oshibkami meridiannyh
nablyudenii, ya schitayu sluchainymi velichinami, kotorye raspredeleny v sootvetstvie s zakonom
normal'nogo raspredeleniya i, sledovatel'no, pri obrabotke dannyh nablyudenii za neskol'ko
desyatiletii, sluchainye otkloneniya vzaimno unichtozhat'sya i my poluchim srednee otklonenie
koordinat raschetnogo ellipsa ot nablyudaemogo. A vot otkloneniya nablyudaemye koordinat ot
raschetnyh, vyzvannye vekovymi smesheniyami parametrov orbit, yavlyayutsya uzhe ne sluchainymi
velichinami, a nosyat na nebol'shih intervalah vremeni (do sta let) strogo lineinyi harakter,
po etomu, posle obrabotki dannyh nablyudenii, naprimer, s 1900 po 1940 gody (pri uslovie, chto
dannye raspredeleny bolee menee ravnomerno po vremeni) parametry raschetnogo ellipsa sleduet
schitat' otnosyashimisya k 1920 godu. Chto kasaetsya voprosov optimizacii pyati
parametrov ellipticheskoi orbity - bol'shaya poluos', ekscentrisitet, ugol naklona, dolgota
voshodyashego uzla i argument perigeliya (srednyaya anomaliya zadaetsya po formulam N'yukoma, t.k.
zdes' vrode optimizirovat' nichego i ne nado), to zdes' u menya nikakih voprosov net i
raspisyvat' teoriyu mnogofaktornogo planirovaniya ya ne budu. Komu interesno mozhete posmotret'
na etom forume zdes' http://www.astronet.ru/db/forums/1228957?
page=7 ili na astroforume zdes' http://ww
w.astronomy.ru/forum/index.php/topic,31389.msg675343.html#msg675343 . Ostanovlyus' tol'ko
korotko na kriteriyah optimizacii, t.k. ni u N'yukoma, ni u JPL po etomu voprosu nichego ne
napisano, a eto vazhnyi moment. Optimizaciyu parametrov fizicheskoi modeli ili geometricheskih
elementov orbit mozhno proizvodit' po otkloneniyam raschetnyh znachenii ot nablyudaemyh po
dolgote i po shirote dlya opticheskih nablyudenii i po rasstoyaniyu do Zemli dlya radarnyh
nablyudenii, no v takom sluchae optimal'nye znacheniya po odnomu kriteriyu mogut okazat'sya ochen'
ne optimal'nymi po drugomu kriteriyu. A esli ispol'zovat' kakoi to kombinirovannyi kriterii,
to vse eto budet ochen' sub'ektivno, t.k. mnogokriterial'nye zadachi ob'ektivno ne reshayutsya. I
dazhe, ispol'zuya kakoi to odin iz pokazatelei, naprimer, otkloneniya po dolgote ili shirote my
poluchaem ochen' ne ob'ektivnyi rezul'tat, t.k., naprimer, pri nablyudenii za Veneroi s Zemli
otklonenie v 1 uglovuyu sekundu, kogda Venera i Zemlya nahodyatsya na minimal'nom rasstoyanii
dast odno otklonenie mezhdu raschetnym i nablyudaemym polozheniyami Venery po rasstoyaniyu mezhdu
etimi tochkami, a kogda ona nahoditsya na maksimal'nom udalenie ot Zemli 1 uglovaya sekunda
dast v neskol'ko raz bol'shee otklonenie. Po etomu ya i ispol'zuyu v kachestve kriteriya imenno
rasstoyanie mezhdu tochkami s koordinatami X1, Y1, Z1 i X2, Y2, Z2. Teper', chto
kasaetsya voprosov, kotorye est' u menya k astronomam. V kachestve nablyudatel'nyh dannyh
razlichnyh observatorii ya ispol'zuyu dannye, vylozhennye na saite Parizhskogo byuro dolgot. Eti
dannye menya privlekli tem, chto dlya raznyh observatorii oni tam vylozheny v odnom formate, chto
oblegchaet rabotu s nimi. No vot v failah s dannymi nablyudenii, naprimer, dlya Merkuriya v
razdele meridiannyh nablyudenii http://www.bdl.fr/host/podb/podb2/i
nt_merc_tr.html u nih imeyutsya dva podrazdela Original Date i Reduced Date. Menya
interesuyut imenno original'nye dannye nablyudenii, t.e. tak kak oni byli pervonachal'no
proizvedeny v gorizontal'noi sisteme koordinat i po vsemirnomu vremeni bez vsyakoi obrabotki.
No v faile iz podrazdela Original Date dannye pochemu to privedeny v geocentricheskoi
ekvatorial'noi sisteme koordinat, kak pryamoe voshozhdenie i sklonenie i dlya efemeridnogo
vremeni. Vot nachalo pervoi strochki dannyh iz faila Parizhskoi observatorii dlya
Merkuriya Mercury 1924 29 Sep 11 50 39.0900 ET 11 19 40.61000 0.06670 5
53 34.4000 A vot rasshifrovka formata dannyh. Planet Name
A7, 3X, Date I4, '-', I2, '-', A3,
Year-Day-Month 2X,
Time I2, ':', I2, ':',
F7.4, Hr:Min:Sec 1X,
Time scale
A3, ET, UTC, or TT 3X,
R.A.
and sigma I2, 1X, I2, 1X, F8.5, 1X, F8.5, Hr Min Sec Sec
2X,
dec. and sigma A1, I2, 1X, I1, 1X, F7.4, 1X, F7.4, Deg Min ArcSec Sec
V svyazi s etim voznikaet vopros. Original'nymi eti dannye mogli byt'
polucheny tol'ko v gorizontal'noi sisteme koordinat. A esli eti dannye perevedeny iz
gorizontal'noi sistemy koordinat v geocentricheskuyu, to poluchaetsya, chto parallaks uzhe uchten,
no ne ponyatno, a uchteny li pri etom nutaciya i refrakciya. A esli i oni tut uzhe uchteny, to
mozhet byt' uchtena uzhe i aberraciya i poluchaetsya, chto eto ne vidimye koordinaty, a
geometricheskie. V obshem, mne ne ponyatno, kakie popravki ya dolzhen uchest' v etih dannyh
nablyudenii i pochemu oni nazyvayutsya original'nymi. U menya eshe mnogo drugih voprosov, no poka
davaite ostanovimsya na etom voprose i obsudim predlagaemuyu mnoyu metodiku.
S
nailuchshimi pozhelaniyami Sergei Yudin.
|
|
Naverh |
|
|
S. Yu. Yudin
|
Re: Metodika obrabotki dannyh astronomicheskih nablyudenii 2
|
18.12.2008 12:20 |
|
Proshu prosheniya, no v soobshenie proshla opechatka o razmere obshego intervala dlya
statisticheskogo raspredeleniya po dolgote i shirote i tam dolzhno byt' ne 3600 sekund, a 18
sekund. Eto vot eta predlozhenie //A esli posle okonchaniya obrabotki dannyh nazhat' knopku
Statistika, to na risunkah budut vyvedeny i statisticheskie raspredeleniya otklonenii (chernye
lomanye krivye) po dolgote dLpl i shirote dBpl v intervale ot 0 do 18 uglovyh sekund i po
rasstoyaniyu dRpl ot 0 do dRmax//. Pravda seichas ya v programme interval po shirote umen'shil do
4,5 uglovyh sekund. S nailuchshimi pozhelaniyami Sergei Yudin.
|
|
Naverh |
|
|
V. V. Chazov
|
Re[2]: Metodika obrabotki dannyh astronomicheskih nablyudenii 2
|
24.12.2008 14:49 |
|
Dorogie druz'ya, ravnomernoe vremya v 1924 godu uzhe bylo efemeridnym (ET), a pryamoe voshozhdenie i sklonenie dany topocentricheskie bez vsyakih redukcii. S poklonom, Vadim.
|
|
Naverh |
|
|
S. Yu. Yudin
|
Re[3]: Metodika obrabotki dannyh astronomicheskih nablyudenii 2
|
25.12.2008 12:06 |
|
Citata: | pryamoe voshozhdenie i sklonenie dany topocentricheskie bez vsyakih redukcii.
|
Zdravstvuite Vadim, bol'shoe spasibo. Vse Vashi
soobsheniya yavlyayutsya dlya menya ochen' cennymi i topocentricheskoe predstavlenie dannyh mnogoe
stanovit na svoi mesta, no s moimi fragmentarnymi poznaniyami v astronomii i v chastnosti po
ustroistvu astronomicheskih instrumentov mne, vse taki, ne vse ponyatno i ya schitayu, chto v
razdele Original Data dolzhny byli byt' dany dannye v gorizontal'noi sisteme koordinat. Hotya
ya ne ponimayu, kak i v gorizontal'noi sisteme koordinat mogli byt' polucheny original'nye
dannye meridiannyh nablyudenii v doteleskopicheskuyu eru. Ved' (kak ya ponimayu) meridiannye
nablyudeniya proizvodyatsya v tot moment, kogda svetilo raspolozheno v meridiannom kruge, a
Merkurii i Venera mogut tuda popast' tol'ko togda, kogda nedaleko ot nih nahoditsya Solnce i
bez teleskopa ih nikak ne budet vidno. Daite pozhaluista poyasneniya a to mne nado budet
obrabatyvat' eshe i dannye Ptolemeya, a menya glozhut vsyakie somneniya po povodu metodiki
obrabotki ego dannyh. Ya, naprimer, podozrevayu, chto on nablyudal eti svetila v moment voshoda
i zakata, a potom privodil eti koordinaty s uchetom popravki na vremya nablyudeniya k
koordinatam, kotorye budut pri prohozhdenie etimi svetilami meridiana, a v takom sluchae
refrakciya budet drugaya. I eshe, Vadim poyasnite mne pozhaluista v formate dannyh
Parizhskogo byuro dolgot smysl Coordinate Type. V dannyh, kotorye privodit Parizhskogo byuro
dolgot pishetsya tol'ko App (smotrite prodolzhenie stroki dannyh, kotorye ya privodil v pervom
soobshenie dlya Merkuriya ot 29 sentyabrya 1924 goda) 5 53 34.4000 1.0000 PARI
various transits 0.0 Trans App Eti dannye rasshifrovyvayutsya tak dec. and
sigma A1, I2, 1X, I1, 1X, F7.4, 1X, F7.4, Deg Min ArcSec Sec 3X, Observatory
A4, 1X, Instrument A11, 1X, Focal Length F5.1, in
cm. 2X, Observation Type A5, (Trans)it, (Micro)meter, (Photo)
graphic, or CCD 2X, Coordinate Type A5, (App)arent J2000, B1950, or other
epoch Zdes' mne ne ponyatno App oznachaet, chto eto vidimye koordinaty dlya epohi i
ravnodenstviya J2000 ili prosto vidimye koordinaty i dlya epohi B1950 dolzhno byt' napisano App
B1950 ili prosto B1950. Sudya po formatu dannyh Pulkovskoi observatorii, poluchaetsya, chto
prosto B1950, t.k. u nih napisano 1950.0, no hotelos' by eto utochnit'. Kstati, dal'she oni
ukazyvayut v kakih koordinatah privedeny dannye t topocentricheskie i g - geocentricheskie i u
nih byvaet dazhe, chto dlya odnoi planety oni idut vperemeshku i ne ponyatno, zachem oni odni
dannye, poluchennye v topocentricheskoi sisteme, perevodyat v geocentricheskie, a drugie ne
perevodyat. Vot primer Pulkovskih dannyh 1972 2 1.677390 23 21
57.770 -5.25061111 1950.0 t A eshe v reducirovannyh dannyh Parizhskogo
byuro dolgot posle Coordinate Type idut i drugie parametry, rasshifrovki kotoryh v formate
dannyh net.
+20 17 22.0500 0.5500 84 Trans App True Geo FK4 Kak ya
ponimayu, Geo oznachaet, chto eto geocentricheskie koordinaty, a FK4 eto nazvanie kataloga, no ya
ne ponimayu, prichem zdes' katalog i chto znachit True, esli eti koordinaty dany dlya standartnoi
epohi J2000. S nailuchshimi pozhelaniyami Sergei Yudin.
|
|
Naverh |
|
|
V. V. Chazov
|
Re[4]: Metodika obrabotki dannyh astronomicheskih nablyudenii 2
|
25.12.2008 15:01 |
|
Dorogie druz'ya, dobryi den'.
Sergei, spasibo Vam za konkretnye voprosy. Obshenie s Vami podderzhivaet interes k
problemam nauki, nadeyus', chto ne tol'ko u menya.
Pro metodiku izmerenii Gipparha poka znayu malo, nado smotret' v special'nyh istoriko-
astronomicheskih stat'yah. Osnovnoi ploskost'yu byla ekliptika. Polozheniya yarkih zvezd
opredelyali etu ploskost'. Nablyudeniya planet, kak Vy i predpolagaete, provodilis' pri
razlichnyh znacheniyah azimuta. Eklipticheskie koordinaty poluchalis' posle sravneniya s
takimi zhe izmereniyami dlya blizko raspolozhennyh opornyh zvezd.
Nablyudeniya planet na meridiannom kruge vypolnyayut, estestvenno, tol'ko pri prohozhdenii
meridiana.
Izmeryayut moment prohozhdeniya i zenitnoe rasstoyanie (gorizontal'nye koordinaty
izmerit' nevozmozhno).
Dlya polucheniya iz etih izmerenii vidimyh znachenii pryamogo voshozhdeniya i skloneniya
parallel'no, v hode vsego seansa nablyudenii, dnem i noch'yu, nablyudatel' provodit
mnozhestvo drugih izmerenii: otschety urovnya, dve kul'minacii okolopolyusnyh zvezd, otschet
napravleniya na rtutnuyu poverhnost' v nadire, nablyudeniya prohozhdenii opornyh zvezd.
Obrabotka dazhe odnogo polozheniya zanimaet mnogo vremeni.
V rezul'tate poluchayut vidimye topocentricheskie ekvatorial'nye koordinaty.
V processe obrabotki uchityvayutsya popravki za refrakciyu (v sklonenie) i za sutochnuyu
aberraciyu (v pryamoe voshozhdenie). Tak ustroen algoritm, tak okazalos' udobno.
Poka s poklonom, poprobuyu prodolzhit' cherez mgnovenie. Vash Vadim.
|
|
Naverh |
|
|
V. V. Chazov
|
Re[4]: Metodika obrabotki dannyh astronomicheskih nablyudenii 2
|
25.12.2008 15:05 |
|
Dorogie druz'ya, zdorov'ya Vam i prodolzhayu.
Ezheli otkliknutsya nastoyashie specialisty, to budu rad. Ibo menya dazhe v rodnom GAISh ne
dopuskayut k rabote so studentami.
(App) oznachaet vidimye polozheniya.
Ezheli est' zadacha analiza vsei sovokupnosti nablyudenii v inercial'noi sisteme otscheta,
to v vidimye polozheniya vnosyatsya popravki za svetovoi promezhutok, aberraciyu, nutaciyu i
precessiyu.
True oznachaet istinnye koordinaty, popravka za aberraciyu uzhe vnesena.
J2000 oznachaet to, chto za nas uzhe vse sdelano, izmereniya privedeny k inercial'noi
sisteme otscheta, fiksirovannoi na epohu nachala 2000 goda.
B1950 oznachaet pochti to zhe samoe (besseleva epoha 1950 goda), no eta sistema otscheta v
nastoshee vremya ne schitaetsya inercial'noi.
FK4 oznachaet, chto polozheniya i sobstvennye dvizheniya zvezd sravneniya pri opredelenii
polozhenii planet bralis' iz fundamental'nogo kataloga FK4 (1963 god).
GEO, konechno zhe, oznachaet, chto izmereniya dany otnositel'no centra Zemli. V takih
sluchayah byli uchteny i svetovoi promezhutok, i aberraciya. Eto vozmozhno, ibo polozheniya
planet otnositel'no nablyudatelya zaranee izvestny s prilichnoi dlya ucheta takih effektov
tochnost'yu.
To, chto v katalogah nablyudenii vstrechayutsya razlichnye oboznacheniya, ochen' ponyatno.
Meridiannye izmereniya proshlyh let prakticheski nevozmozhno pereobrabotat' seichas. V
katalogi pomeshayut te dannye, kotorye est'.
Ezheli chto-to ne tak, pust' popravyat specialisty.
S poklonom, Vadim.
|
|
Naverh |
|
|
S. Yu. Yudin
|
Re[5]: Metodika obrabotki dannyh astronomicheskih nablyudenii 2
|
27.12.2008 0:27 |
|
Citata: | Nablyudeniya planet na meridiannom kruge vypolnyayut, estestvenno, tol'ko pri
prohozhdenii meridiana. Izmeryayut moment prohozhdeniya i zenitnoe rasstoyanie
(gorizontal'nye koordinaty izmerit' nevozmozhno). Dlya polucheniya iz etih
izmerenii vidimyh znachenii pryamogo voshozhdeniya i skloneniya parallel'no, v hode vsego seansa
nablyudenii, dnem i noch'yu, nablyudatel' provodit mnozhestvo drugih izmerenii: otschety urovnya,
dve kul'minacii okolopolyusnyh zvezd, otschet napravleniya na rtutnuyu poverhnost' v nadire,
nablyudeniya prohozhdenii opornyh zvezd. Obrabotka dazhe odnogo polozheniya zanimaet mnogo
vremeni. V rezul'tate poluchayut vidimye topocentricheskie ekvatorial'nye
koordinaty. V processe obrabotki uchityvayutsya popravki za refrakciyu (v sklonenie) i za
sutochnuyu aberraciyu (v pryamoe voshozhdenie). Tak ustroen algoritm, tak okazalos'
udobno. |
Tut do poslednego predlozheniya vse bylo yasno i ponyatno,
krome nekotoroi neopredelennosti v predlozhenii s zamechaniem v skobkah, t.k., vo-pervyh, tam
ya ponyal, chto ne vozmozhno poluchit' gorizontal'nye topocentricheskie koordinaty imenno
neposredstvenno pri takih izmereniyah na meridiannom kruge, t.e. pri izmerenie momenta
prohozhdeniya i zenitnogo rasstoyaniya (nuzhen azimut i zenitnoe rasstoyanie), a, vo vtoryh, togda
ne ponyatno k kakoi sisteme koordinat otnosyatsya izmerennye parametry, t.e. moment prohozhdeniya
i zenitnoe rasstoyanie. No, ishodya iz togo, chto zenitnoe rasstoyanie imeetsya tol'ko v
gorizontal'noi topocentricheskoi sisteme koordinat, logichno bylo by schitat', chto eti
parametry izmereny vse-taki v topocentricheskoi gorizontal'noi sisteme koordinat, gde vmesto
azimuta ukazano vremya prohozhdeniya meridiana, a zatem uzhe oni byli perevedeny v
topocentricheskie ekvatorial'nye koordinaty. A vot posle poslednego predlozheniya vse opyat'
rezko pereputalos', t.k. poluchaetsya, chto popravki na refrakciyu i sutochnuyu aberraciyu vhodyat v
metodiku privedeniya nachal'nyh parametrov, t.e. momenta prohozhdeniya i zenitnogo rasstoyaniya, v
vidimye topocentricheskie ekvatorial'nye koordinaty, kotorye i privodyatsya v razdelah Original
Data na saitah observatorii. Hotya nizhe Vy opyat' pishite, chto //(App) oznachaet vidimye
polozheniya. Ezheli est' zadacha analiza vsei sovokupnosti nablyudenii v inercial'noi
sisteme otscheta, to v vidimye polozheniya vnosyatsya popravki za svetovoi promezhutok, aberraciyu,
nutaciyu i precessiyu.// Zdes' ya, vo-pervyh, ne ponyal chto eto za popravka //za svetovoi
promezhutok//, a, vo-vtoryh, esli uzhe vyshe byla vnesena popravka za sutochnuyu aberraciyu, to
kakaya teper' aberraciya uchityvaetsya (godichnaya chto li, t.e. zvezdnaya, i planetnaya, t.e.
svyazannaya s tem, chto planeta nahodit'sya uzhe ne v toi tochke otkuda prishel svet). No samoe
glavnoe, ne ponyatno - zachem v vidimye koordinaty, t.e. App, vnosit' hot' kakie to popravki,
t.k. teper' poluchaetsya, chto eto uzhe ne chisto vidimye koordinaty, t.e. ne App, i k tomu zhe
voznikayut voprosy o tom kak tot ili inoi konkretnyi astronom v etih koordinatah uchityval
popravki na refrakciyu i sutochnuyu aberraciyu, ved' observatorii privodyat dannye nablyudenii za
neskol'ko stoletii, kotorye vypolnyalis' raznymi lyud'mi. S nailuchshimi pozhelaniyami
Sergei Yudin.
|
|
Naverh |
|
|
S. Yu. Yudin
|
Re[6]: Metodika obrabotki dannyh astronomicheskih nablyudenii 2
|
4.03.2009 17:27 |
|
Nakonec-to bolee-menee razobralsya s popravkami, kotorye nado uchityvat' pri obrabotke dannyh
nablyudenii, dovel do rabotosposobnogo sostoyaniya svoyu programmu Solsys6 (vernee ee malen'kii
kusochek, otvetstvennyi za obrabotku dannyh nablyudenii, kotoryi dazhe vydelil v otdel'nuyu
programmu i nazval Solsys6Mini), i dazhe nachal obrabotku dannyh, no voprosov ne stanovit'sya
men'she. Po etomu, ya seichas sdelayu malen'kii otchet o prodelannoi rabote i po hodu zadam
voprosy, kotorye u menya ostalis' i kotorye poyavilis' dopolnitel'no. Chto kasaetsya
nablyudatel'nyh dannyh razlichnyh observatorii, vylozhennyh na saite Parizhskogo byuro dolgot
http://www.bdl.fr/host/podb/podb2/int_merc_tr.html v podrazdele Original Date, to, kak ya
vyyasnil metodom prob i oshibok, tam uzhe uchtena refrakciya, parallaks i vremya nablyudeniya
privedeno k vsemirnomu vremeni (vernee k efemeridnomu vremeni). T.e., poluchaetsya, chto tam
uchteny te popravki, kotorye vytekayut iz mesta raspolozheniya observatorii i pogodnyh uslovii,
kotorye byli v moment nablyudeniya. Takim obrazom, poluchaetsya, chto nado uchityvat' te zhe
popravki, chto uchityval i Sergei Hartikov, pri obrabotke etih dannyh v svoei programme
COORD405, kotoruyu on vylozhil v moei teme //Smeshenie perigeliya Merkuriya i drugih planet//
http://www.astronomy.ru/forum/index.php/topic,31389.0.html .
No, napominayu, chto zdes' ne vse tak odnoznachno, t.k. dannye meridiannyh nablyudenii (vremya
prohozhdeniya cherez meridian i zenitnoe rasstoyanie v gorizontal'noi topocentricheskoi sisteme)
mozhno s takim zhe uspehom transformirovat' i v topocentricheskie ekvatorial'nye koordinaty i
na saite Pulkovskoi observatorii dannye meridiannyh nablyudenii privodyatsya kak v
geocentricheskoi tak i v topocentricheskoi sistemah koordinat i na saite JPL ukazyvaetsya, chto
dannye mogut byt' vylozheny v topocentricheskoi sisteme koordinat. A v programme Sergeya
Hartikova COORD405 ne vse v poryadke so statistikoi i, kogda ya nemnogo peredelal etot blok,
ona perestala vydavat' ideal'nuyu statistiku s edinichnymi brakovannymi dannymi i razbros stal
kuda bolee shirokii, dazhe pri znachitel'nom uvelichenie intervala dlya granicy horoshih dannyh.
A, esli uchest', chto v etih failah ne po vsem nablyudeniyam privedeny i pryamoe voshozhdenie i
sklonenie, to, s uchetom i etih dannyh, kak brakovannyh, v nekotoryh failah procent braka
dohodit do 50%. Po etomu, t.k. dazhe v sovremennyh dannyh nablyudenii ne vse ideal'no, ya by
poprosil astronomov naiti mne vse taki kakoi-to dokument, v kotorom by chetko bylo napisano,
kakie popravki uchteny v dannyh s saita Parizhskogo byuro dolgot.
Estestvenno, eshe bol'she voprosov voznikaet pri obrabotke dannyh Ptolemeya ili Al' Battani i
drugih astronomov, kotorye sostavlyali svoi tablicy pri otsutstvie kakih-to oficial'nyh
standartov. Vot, naprimer, voz'mem Ptolemeya. On v to vremya otlichno znal, chto dlya mest
nablyudeniya s raznoi dolgotoi nado brat' raznoe vremya dlya vychisleniya polozhenii planet. On
dazhe vvel svoi nulevoi meridian, kotoryi prohodil gde-to na Kanarskih ostrovah (u Geparha
nulevoi meridian byl na ostrove Rodos) i, naprimer, dolgota Rima u nego byla ravna 36,7
gradusa, a Aleksandrii 60,5. On takzhe otlichno znal, chto Zemlya ne tol'ko imeet formu shara, no
i priblizitel'nye ee razmery (Al' Beruni (973-1050) znal eti razmery tochnee i u nego radius
Zemli byl 6403 km.) i po etomu mog uchest' v svoih tablicah i parallaks. Ved' smog zhe on
opredelit', chto severnyi polyarnyi krug, gde nablyudayutsya polyarnyi den' i polyarnaya noch',
nahoditsya za 70 parallel'yu. Bolee togo, on uzhe v to vremya pisal o refrakcii (posle
publikacii Al'magesta) i, navernoe, mog by kak-to popytat'sya uchest' i refrakciyu v svoih
tablicah. Izvestno tak zhe, chto s refrakciei rabotal pozzhe i Al' Haiam, no vrode by pervym,
kto stal ee uchityvat' pri astronomicheskih nablyudeniyah byl Vol'ter (1430-1504), a potom uzhe
poyavilis' izvestnye tablicy refrakcii Keplera. Odnako, kogda obrabatyvaesh' dannye togo ili
inogo astronoma drevnosti nikogda nel'zya byt' uverennym v tom, kakie popravki on uchityval
pri sostavlenie svoih tablic. Po etomu u menya budet pros'ba ko vsem forumchanam esli Vam
chto-to izvestno kak ob avtorah tablic, kotorye ya perechislyu nizhe, tak i popravkah, kotorye
oni uchityvali, soobshite mne, pozhaluista.
Ya rabotal so sleduyushimi tablicami (dayu nazvanie, god izdaniya, imya avtora s ukazaniem ego
vremeni zhizni i mesto publikacii ili mesto, dlya kotorogo eti tablicy sostavleny (ne mogu
otlichit'), i, esli stoit vopros, to ya ne uveren v tochnosti etoi informacii).
Almagest 146-147 god, Klavdii Ptolemei (90-165?), Aleksandriya
Handy 200-700?, nichego ne znayu ob avtore, no eto bolee pozdnyaya versiya tablic Ptolemeya
AlKhwarizmi 822? god, Muhammad Ibn Mussa Al' Horezmi (780-850?), Bagdad ili Horezm (seichas
eto Urgench v Uzbekistane)
AlBattany 900? god, Muhammad Al' Battani (858-929) , Rakka ili Battani (Siriya)?
Toledan 1080 god, Ibragim Az Zarkali (1029-1087), Toledo (Ispaniya Kordovskii halifat)
evropeiskaya kopiya tablic Al' Battani
Alfonso 1252 god, kollektiv avtorov pod rukovodstvom korolya Kastilii Al'fonsa H, Toledo
(Ispaniya).
Prutenic 1551 god, E. Reingol'd (-), Berlin? otpechatano v Tubingene (eto pervye
geliocentricheskie tablicy posle publikacii v 1543 godu Kopernikom svoei teorii, no
vypolnennye takzhe, kak i tablicy Ptolemeya, s differentami i epiciklami).
Rudolphino 1627 god, Kepler (1571-1630), observatoriya T. Brage Uranienborg (ostrov Ven,
okolo Kopengagena, Daniya)
Streete 1665 god, Strit (-), London
Wing 1669 god, Ving (-), London
Konechno zhe, vpolne logichno, bylo by nachat' obrabotku s bolee svezhih dannyh nablyudenii, gde
voprosov men'she hotya by po oboznacheniyam teh ili inyh parametrov, no ya, k sozhaleniyu, nigde ne
nashel dannyh nablyudenii za Solncem, chtoby po nim postroit' teoriyu Zemli, a potom uzhe
obrabatyvat' dannye nablyudenii za drugimi planetami, kotorye proizvodilis' s Zemli. Po
etomu, ya tol'ko proveril, chto programma normal'no rabotaet s dannymi nablyudenii s saita
Parizhskogo byuro dolgot, i nachal obrabatyvat' dannye po Solncu vysheperechislennyh tablic. Pri
etom, ya konechno zhe zadaval v programme Solsys6Mini parametry orbity Zemli i opredelyal kakaya
poluchaetsya oshibka pri etih parametrah v tys. km. mezhdu raschetnym polozheniem Solnca i
poluchennym dlya etogo zhe momenta vremeni iz tablic. Konkretno, s ispol'zovaniem metodov
mnogofaktornogo planirovaniya, ya optimiziroval takie parametry orbity Zemli kak velichina
bol'shoi poluosi ellipsa Rsr, ego ekscentrisitet Eks, ugol naklona orbity Betta, argument
perigeliya AlfaP i ugol voshodyashego uzla AlfaU. A vot, chto kasaetsya srednei dolgoty AlfaL, to
ee i srednyuyu uglovuyu skorost' obrasheniya planety ya podbiral do vypolneniya plana
mnogofaktornogo eksperimenta.
Pri etom ya vse tablicy razbil na 4-e gruppy (po primernomu vremeni ih sozdaniya) i opredelyal
dlya nih nachal'noe znachenie AlfaL dlya 1-go yanvarya 1-go goda, 800-go goda, 1200-go goda i 1600-
go goda (po staromu stilyu, t.e. po Yulianskomu kalendaryu) i uglovuyu skorost', dlya vychisleniya
AlfaL dlya lyubogo momenta vremeni, po minimal'nomu otkloneniyu po dolgote koordinat, pri
zadavaemyh mnoyu parametrah orbity, ot znachenii poluchennyh iz tablic. Pri etom, nachal'nye
(orientirovochnye) znacheniya parametrov orbit ya opredelyal po analiticheskoi teorii JPL dlya
intervala s 1800 po 2050 gody, a potom utochnyal. A, t.k. optimiziruemye mnoyu parametry orbit,
takzhe kak i u JPL, zadavalis' dlya standartnoi epohi J2000, a dannye v tablicah poluchayutsya
dlya epohi i ravnodenstviya daty, to ya ili raschetnye dannye privodil k epohe daty ili dannye
iz tablic privodil k epohe J2000, a potom, sravnivaya raschetnye i nablyudaemye koordinaty, s
ispol'zovaniem mnogofaktornogo planirovaniya opredelyal optimal'nye parametry orbity Zemli kak
dlya standartnoi epohi J2000, tak i dlya epohi i ravnodenstviya daty JD.
Kak pokazala rabota s tablicami, vse oni, krome Prusskih tablic Reingol'da, sdelannyh v
speshke posle vyhoda teorii Kopernika, vpolne rabotosposobny. I hotya v tablicah Hendi inogda
voznikayut problemy s tablicei hord (navernoe kogda tangens blizok k 90 gradusam), no eti
problemy ustranimy putem zadaniya granicy dlya ne brakovannyh dannyh, naprimer, uchityvat' pri
obrabotke tol'ko dannye s otkloneniem do 300 tys. km. A vot v Prusskih tablicah problemy
gorazdo bolee ser'eznye. Malo togo, chto uglovaya skorost' ne postoyanna i ee kolebaniya to
uvelichivayutsya, to umen'shayutsya, tak eshe periodicheski cherez 7 let dolgota izmenyaet svoe
znachenie mgnovenno na znachitel'nuyu velichinu, chto nikak ne pozvolyaet poluchit' stabil'nye
dannye, hot' na kakom ni bud' intervale vremeni. A vblizi 22 iyunya eti tablicy voobshe vydayut
oshibku i mne prishlos' programmno isklyuchit' eti dni i dlya simmetrii chast' dnei v dekabre, no,
dlya polnoty kartiny na risunkah ya privel i priblizitel'nye znacheniya AlfaL i AlfaP,
poluchennye po etim tablicam (ekscentrisitet tam poluchaetsya stabil'nym). Hotya est', konechno,
veroyatnost', chto sam Reingol'd ne vinovat, a vinovat Robert Harry van Gent, so stranicy
kotorogo http://www.phys.uu.nl/~vgent/astro/ancientephemerides.htm ya i skachal eti tablicy,
oformlennye im kak tablicy Excel. A, t.k. ya sam nahodil nedorabotki v ego Excel tablicah,
takoi variant vpolne dopustim. No, uchityvaya to, chto mne hvataet problem i bez Prusskih
tablic, razbirat'sya, gde tam oshibka, ya ne budu i po etomu v dal'neishem ya prosto ne budu
ispol'zovat' eti tablicy (tem bolee, chto dlya 1600 goda mnogo i drugih tablic).
A chto u menya poluchilos', smotrite nizhe, gde na ris.1 predstavleny poluchennye mnoyu po
tablicam, optimal'nye znacheniya AlfaL i AlfaP, i primernyi grafik ih izmeneniya (chernye
linii). Dlya sravneniya ya privozhu i grafik izmeneniya etih parametrov, ispol'zuyushiisya v
analiticheskoi teorii JPL dlya intervala vremeni ot 3000 goda do n.e. do 3000 goda n.e., a
takzhe izmenenie precessii po sovremennym dannym. Analogichno, na ris.2 predstavleny
poluchennye iz tablic znacheniya ekscentrisiteta orbity Zemli (znacheniya poluchayutsya odinakovye
kak dlya epohi J2000, tak i dlya epohi i ravnodenstviya daty JD) i dannye, ispol'zuyushiesya v
analiticheskoi teorii JPL.
http://ser.t-k.ru/Ris/Tab31.gif
http://ser.t-k.ru/Ris/Tab32.gif
Esli dopolnit' moi dannye znacheniyami srednei dolgoty, argumenta perigeliya i ekscentrisiteta
sovremennymi znacheniyami (po analiticheskoi teorii JPL) dlya 1.1.2000 goda po staromu stilyu
(JD=2451 558), to mozhno postroit' primernye grafiki ih izmeneniya s 1-go po 2000-yi gody. I v
standartnoi epohe J2000 oni budut izmenyat'sya AlfaL ot 125 do 113,63 gradusov, AlfaP ot 93,9
do 102,93 gradusov, a Eks ot 0,021 do 0,016732. Takim obrazom, vekovoe smeshenie perigeliya
Zemli poluchaetsya dAlfaP=(102,93-93,9)*3600/20=1625,4 uglovyh sekundy. Po dannym JPL
poluchaetsya dAlfaP=(102,93-96,57)*3600/20=1144,8, chto primerno sootvetstvuet ranee
privedennym mnoyu v tablice 11 dannym dlya perioda s 1600 po 2000 gody i poluchennym mnoyu po
efemeridam DE405 (1156,74). Da, absolyutnye znacheniya perigeliya i srednei dolgoty,
ispol'zuemye v analiticheskoi teorii JPL (primerno to zhe samoe, chto i v teorii N'yukoma),
poluchayutsya nemnogo bol'she, chem poluchennye mnoyu, a vekovye smesheniya, sootvetstvenno, men'she i
bol'she, no eto poka ne kritichno i vozmozhno vo vsem vinovata precessiya, ispol'zuemaya v
sovremennyh formulah, kotorymi ya pol'zovalsya dlya perevoda koordinat iz odnoi epohi v druguyu.
Ved' po moim dannym poluchaetsya, chto precessiya za 2000 let sostavila 26,8 gradusa
(AlfaL_J2000_0 AlfaL_JD_0 = 125-98,2=26,8), a v formulah preobrazovaniya koordinat,
kotorymi ya pol'zovalsya, zalozhena precessiya 28,06 gradusa. I k tomu zhe ya nikak ne mogu
ponyat', pochemu po raznosti argumenta perigeliya v dvuh epohah u menya poluchaetsya drugoi
rezul'tat 93,9-66,1=27,8 gradusa.
Optimal'nye znacheniya ugla naklona orbity, kak i polozheno, poluchayutsya ravnymi nulyu, a
optimal'nye znacheniya po bol'shoi poluosi i po uglu voshozhdeniya, s ispol'zovaniem
mnogofaktornogo planirovaniya, poluchit' ne udaetsya, t.k. kriterii poluchaetsya primerno
odinakovym, kak pri uvelichenie parametra, tak i pri umen'shenie (eto osobennost' obrabotki
dannyh po Solncu, kogda ono nablyudaetsya iz fokusa i dvizhetsya v ekliptike). No vot, chto
kasaetsya ekscentrisiteta, to zdes' u menya dannye poluchayutsya ochen' stabil'nye i po etomu,
navernoe, ne vse ladno s dannymi, kotorye seichas imenuyutsya kak nablyudatel'nye. A esli by ne
bylo dannyh Al' Battani, to ya mog by uzhe seichas spokoino skazat', chto v teorii JPL i v
teorii N'yukoma ispol'zuyutsya yavno ne nablyudaemye znacheniya etogo parametra. No, tablicy Al'
Battani est' i dayut tozhe ochen' stabil'nye rezul'taty, po etomu, mne srochno nuzhny
nablyudatel'nye dannye po Solncu za poslednie neskol'ko stoletii, kotorye ya nikak ne mogu
naiti, chtoby proyasnit' etu situaciyu. A takzhe mne seichas nuzhny vse dannye po koordinatam
pervoi zvezdy v sozvezdii Ovna (Aries) i kak mozhno za bol'shii promezhutok vremeni.
Estestvenno, samymi starymi budut dannye Ptolemeya iz ego kataloga zvezd, gde on ukazyvaet
dlya 20 iyulya 137 goda dolgotu Aries = 8,83 gradusa, a ishodya iz svoego (sil'no zanizhennogo)
znacheniya precessii on opredelil i den', kogda astronomy Vavilona dodumalis' otschityvat'
dolgotu ot pervoi zvezdy v sozvezdii Ovna, a shirotu ot ploskosti ekliptiki eto 26 fevralya
746 goda do n.e. No vopros etot reshaetsya ne odnoznachno, t.k., ispol'zuya prakticheski odni i
te zhe dannye, raznye evropeiskie astronomy opredelyayut raznoe znachenie precessii dlya
standartnoi epohi rozhdestva Hristova (masul'manskie astronomy ispol'zuyut v kachestve
standartnoi epohi 14.7.622 goda, t.e. datu rozhdeniya proroka). Naprimer, Strit ukazyvaet na
1.1.1. goda dolgotu Aries 6,27 gradusa, Kepler 4,95, a v Al'fonsovyh tablicah prinyato 7,85.
K tomu zhe v Prusskih tablicah precessiya voobshe zadaetsya ne lineino, a s kolebaniyami po
sinusoide (amplituda 1,19 gradusa, period 3400 let). Po etomu ya proshu pomoshi i v etom
voprose u astronomov, t.k. sam ya ne mogu i na segodnyashnii to den' opredelit' dolgotu pervoi
zvezdy v sozvezdii Ovna (ya ne mogu dazhe naiti na nebe eto sozvezdie, hotya mogu naiti bol'shuyu
i maluyu medvedicy). Takim obrazom, cel' etogo moego soobsheniya ne prezhdevremenno zayavlyat',
chto nablyudatel'nye dannye v teorii JPL i v teorii N'yukoma fal'sificirovany, t.e. podognany
pod fizicheskie teorii, s ispol'zovaniem kotoryh nablyudatel'nye dannye i approksimirovalis',
a proyasnit' voprosy, kotorye u menya voznikli posle predvaritel'noi obrabotki dannyh
nablyudenii za Solncem s 1-go po 1600 gody, kotorye oformleny avtorami etih nablyudenii v vide
tablic.
S nailuchshimi pozhelaniyami Sergei Yudin.
|
|
Naverh |
|
|
S. Yu. Yudin
|
Re[6]: Metodika obrabotki dannyh astronomicheskih nablyudenii 2
|
4.03.2009 17:32 |
|
Nakonec-to bolee-menee razobralsya s popravkami, kotorye nado uchityvat' pri obrabotke
dannyh nablyudenii, dovel do rabotosposobnogo sostoyaniya svoyu programmu Solsys6 (vernee ee
malen'kii kusochek, otvetstvennyi za obrabotku dannyh nablyudenii, kotoryi dazhe vydelil v
otdel'nuyu programmu i nazval Solsys6Mini), i dazhe nachal obrabotku dannyh, no voprosov ne
stanovit'sya men'she. Po etomu, ya seichas sdelayu malen'kii otchet o prodelannoi rabote i po
hodu zadam voprosy, kotorye u menya ostalis' i kotorye poyavilis' dopolnitel'no. Chto
kasaetsya nablyudatel'nyh dannyh razlichnyh observatorii, vylozhennyh na saite Parizhskogo byuro
dolgot http://www.bdl.fr/host/podb/podb2/
int_merc_tr.html v podrazdele Original Date, to, kak ya vyyasnil metodom prob i oshibok,
tam uzhe uchtena refrakciya, parallaks i vremya nablyudeniya privedeno k vsemirnomu vremeni
(vernee k efemeridnomu vremeni). T.e., poluchaetsya, chto tam uchteny te popravki, kotorye
vytekayut iz mesta raspolozheniya observatorii i pogodnyh uslovii, kotorye byli v moment
nablyudeniya. Takim obrazom, poluchaetsya, chto nado uchityvat' te zhe popravki, chto uchityval i
Sergei Hartikov, pri obrabotke etih dannyh v svoei programme COORD405, kotoruyu on vylozhil v
moei teme //Smeshenie perigeliya Merkuriya i drugih planet// http://www.astronomy.ru/fo
rum/index.php/topic,31389.0.html .
No, napominayu, chto zdes' ne vse tak odnoznachno, t.k. dannye meridiannyh nablyudenii
(vremya prohozhdeniya cherez meridian i zenitnoe rasstoyanie v gorizontal'noi topocentricheskoi
sisteme) mozhno s takim zhe uspehom transformirovat' i v topocentricheskie ekvatorial'nye
koordinaty i na saite Pulkovskoi observatorii dannye meridiannyh nablyudenii privodyatsya kak
v geocentricheskoi tak i v topocentricheskoi sistemah koordinat i na saite JPL ukazyvaetsya,
chto dannye mogut byt' vylozheny v topocentricheskoi sisteme koordinat. A v programme Sergeya
Hartikova COORD405 ne vse v poryadke so statistikoi i, kogda ya nemnogo peredelal etot blok,
ona perestala vydavat' ideal'nuyu statistiku s edinichnymi brakovannymi dannymi i razbros
stal kuda bolee shirokii, dazhe pri znachitel'nom uvelichenie intervala dlya granicy horoshih
dannyh. A, esli uchest', chto v etih failah ne po vsem nablyudeniyam privedeny i pryamoe
voshozhdenie i sklonenie, to, s uchetom i etih dannyh, kak brakovannyh, v nekotoryh failah
procent braka dohodit do 50%. Po etomu, t.k. dazhe v sovremennyh dannyh nablyudenii ne vse
ideal'no, ya by poprosil astronomov naiti mne vse taki kakoi-to dokument, v kotorom by chetko
bylo napisano, kakie popravki uchteny v dannyh s saita Parizhskogo byuro dolgot.
Estestvenno, eshe bol'she voprosov voznikaet pri obrabotke dannyh Ptolemeya ili Al'
Battani i drugih astronomov, kotorye sostavlyali svoi tablicy pri otsutstvie kakih-to
oficial'nyh standartov. Vot, naprimer, voz'mem Ptolemeya. On v to vremya otlichno znal, chto
dlya mest nablyudeniya s raznoi dolgotoi nado brat' raznoe vremya dlya vychisleniya polozhenii
planet. On dazhe vvel svoi nulevoi meridian, kotoryi prohodil gde-to na Kanarskih ostrovah
(u Geparha nulevoi meridian byl na ostrove Rodos) i, naprimer, dolgota Rima u nego byla
ravna 36,7 gradusa, a Aleksandrii 60,5. On takzhe otlichno znal, chto Zemlya ne tol'ko imeet
formu shara, no i priblizitel'nye ee razmery (Al' Beruni (973-1050) znal eti razmery tochnee
i u nego radius Zemli byl 6403 km.) i po etomu mog uchest' v svoih tablicah i parallaks.
Ved' smog zhe on opredelit', chto severnyi polyarnyi krug, gde nablyudayutsya polyarnyi den' i
polyarnaya noch', nahoditsya za 70 parallel'yu. Bolee togo, on uzhe v to vremya pisal o refrakcii
(posle publikacii Al'magesta) i, navernoe, mog by kak-to popytat'sya uchest' i refrakciyu v
svoih tablicah. Izvestno tak zhe, chto s refrakciei rabotal pozzhe i Al' Haiam, no vrode by
pervym, kto stal ee uchityvat' pri astronomicheskih nablyudeniyah byl Vol'ter (1430-1504), a
potom uzhe poyavilis' izvestnye tablicy refrakcii Keplera. Odnako, kogda obrabatyvaesh' dannye
togo ili inogo astronoma drevnosti nikogda nel'zya byt' uverennym v tom, kakie popravki on
uchityval pri sostavlenie svoih tablic. Po etomu u menya budet pros'ba ko vsem forumchanam
esli Vam chto-to izvestno kak ob avtorah tablic, kotorye ya perechislyu nizhe, tak i popravkah,
kotorye oni uchityvali, soobshite mne, pozhaluista.
Ya rabotal so sleduyushimi tablicami (dayu nazvanie, god izdaniya, imya avtora s
ukazaniem ego vremeni zhizni i mesto publikacii ili mesto, dlya kotorogo eti tablicy
sostavleny (ne mogu otlichit'), i, esli stoit vopros, to ya ne uveren v tochnosti etoi
informacii). Almagest 146-147 god, Klavdii Ptolemei (90-165?),
Aleksandriya Handy 200-700?, nichego ne znayu ob avtore, no eto bolee pozdnyaya versiya
tablic Ptolemeya AlKhwarizmi 822? god, Muhammad Ibn Mussa Al' Horezmi (780-850?),
Bagdad ili Horezm (seichas eto Urgench v Uzbekistane) AlBattany 900? god, Muhammad Al'
Battani (858-929) , Rakka ili Battani (Siriya)? Toledan 1080 god, Ibragim Az Zarkali
(1029-1087), Toledo (Ispaniya Kordovskii halifat) evropeiskaya kopiya tablic Al' Battani
Alfonso 1252 god, kollektiv avtorov pod rukovodstvom korolya Kastilii Al'fonsa H,
Toledo (Ispaniya). Prutenic 1551 god, E. Reingol'd (-), Berlin? otpechatano v
Tubingene (eto pervye geliocentricheskie tablicy posle publikacii v 1543 godu Kopernikom
svoei teorii, no vypolnennye takzhe, kak i tablicy Ptolemeya, s differentami i
epiciklami). Rudolphino 1627 god, Kepler (1571-1630), observatoriya T. Brage
Uranienborg (ostrov Ven, okolo Kopengagena, Daniya) Streete 1665 god, Strit (-),
London Wing 1669 god, Ving (-), London
Konechno zhe, vpolne logichno, bylo by nachat' obrabotku s bolee svezhih dannyh
nablyudenii, gde voprosov men'she hotya by po oboznacheniyam teh ili inyh parametrov, no ya, k
sozhaleniyu, nigde ne nashel dannyh nablyudenii za Solncem, chtoby po nim postroit' teoriyu
Zemli, a potom uzhe obrabatyvat' dannye nablyudenii za drugimi planetami, kotorye
proizvodilis' s Zemli. Po etomu, ya tol'ko proveril, chto programma normal'no rabotaet s
dannymi nablyudenii s saita Parizhskogo byuro dolgot, i nachal obrabatyvat' dannye po Solncu
vysheperechislennyh tablic. Pri etom, ya konechno zhe zadaval v programme Solsys6Mini parametry
orbity Zemli i opredelyal kakaya poluchaetsya oshibka pri etih parametrah v tys. km. mezhdu
raschetnym polozheniem Solnca i poluchennym dlya etogo zhe momenta vremeni iz tablic. Konkretno,
s ispol'zovaniem metodov mnogofaktornogo planirovaniya, ya optimiziroval takie parametry
orbity Zemli kak velichina bol'shoi poluosi ellipsa Rsr, ego ekscentrisitet Eks, ugol
naklona orbity Betta, argument perigeliya AlfaP i ugol voshodyashego uzla AlfaU. A vot, chto
kasaetsya srednei dolgoty AlfaL, to ee i srednyuyu uglovuyu skorost' obrasheniya planety ya
podbiral do vypolneniya plana mnogofaktornogo eksperimenta.
Pri etom ya vse tablicy razbil na 4-e gruppy (po primernomu vremeni ih sozdaniya) i
opredelyal dlya nih nachal'noe znachenie AlfaL dlya 1-go yanvarya 1-go goda, 800-go goda, 1200-go
goda i 1600-go goda (po staromu stilyu, t.e. po Yulianskomu kalendaryu) i uglovuyu skorost',
dlya vychisleniya AlfaL dlya lyubogo momenta vremeni, po minimal'nomu otkloneniyu po dolgote
koordinat, pri zadavaemyh mnoyu parametrah orbity, ot znachenii poluchennyh iz tablic. Pri
etom, nachal'nye (orientirovochnye) znacheniya parametrov orbit ya opredelyal po analiticheskoi
teorii JPL dlya intervala s 1800 po 2050 gody, a potom utochnyal. A, t.k. optimiziruemye mnoyu
parametry orbit, takzhe kak i u JPL, zadavalis' dlya standartnoi epohi J2000, a dannye v
tablicah poluchayutsya dlya epohi i ravnodenstviya daty, to ya ili raschetnye dannye privodil k
epohe daty ili dannye iz tablic privodil k epohe J2000, a potom, sravnivaya raschetnye i
nablyudaemye koordinaty, s ispol'zovaniem mnogofaktornogo planirovaniya opredelyal optimal'nye
parametry orbity Zemli kak dlya standartnoi epohi J2000, tak i dlya epohi i ravnodenstviya
daty JD.
Kak pokazala rabota s tablicami, vse oni, krome Prusskih tablic Reingol'da,
sdelannyh v speshke posle vyhoda teorii Kopernika, vpolne rabotosposobny. I hotya v tablicah
Hendi inogda voznikayut problemy s tablicei hord (navernoe kogda tangens blizok k 90
gradusam), no eti problemy ustranimy putem zadaniya granicy dlya ne brakovannyh dannyh,
naprimer, uchityvat' pri obrabotke tol'ko dannye s otkloneniem do 300 tys. km. A vot v
Prusskih tablicah problemy gorazdo bolee ser'eznye. Malo togo, chto uglovaya skorost' ne
postoyanna i ee kolebaniya to uvelichivayutsya, to umen'shayutsya, tak eshe periodicheski cherez 7 let
dolgota izmenyaet svoe znachenie mgnovenno na znachitel'nuyu velichinu, chto nikak ne pozvolyaet
poluchit' stabil'nye dannye, hot' na kakom ni bud' intervale vremeni. A vblizi 22 iyunya eti
tablicy voobshe vydayut oshibku i mne prishlos' programmno isklyuchit' eti dni i dlya simmetrii
chast' dnei v dekabre, no, dlya polnoty kartiny na risunkah ya privel i priblizitel'nye
znacheniya AlfaL i AlfaP, poluchennye po etim tablicam (ekscentrisitet tam poluchaetsya
stabil'nym). Hotya est', konechno, veroyatnost', chto sam Reingol'd ne vinovat, a vinovat
Robert Harry van Gent, so stranicy kotorogo http://www.phys.uu.nl/~vgen
t/astro/ancientephemerides.htm ya i skachal eti tablicy, oformlennye im kak tablicy
Excel. A, t.k. ya sam nahodil nedorabotki v ego Excel tablicah, takoi variant vpolne
dopustim. No, uchityvaya to, chto mne hvataet problem i bez Prusskih tablic, razbirat'sya, gde
tam oshibka, ya ne budu i po etomu v dal'neishem ya prosto ne budu ispol'zovat' eti tablicy
(tem bolee, chto dlya 1600 goda mnogo i drugih tablic).
A chto u menya poluchilos', smotrite nizhe, gde na ris.1 predstavleny poluchennye mnoyu
po tablicam, optimal'nye znacheniya AlfaL i AlfaP, i primernyi grafik ih izmeneniya (chernye
linii). Dlya sravneniya ya privozhu i grafik izmeneniya etih parametrov, ispol'zuyushiisya v
analiticheskoi teorii JPL dlya intervala vremeni ot 3000 goda do n.e. do 3000 goda n.e., a
takzhe izmenenie precessii po sovremennym dannym. Analogichno, na ris.2 predstavleny
poluchennye iz tablic znacheniya ekscentrisiteta orbity Zemli (znacheniya poluchayutsya odinakovye
kak dlya epohi J2000, tak i dlya epohi i ravnodenstviya daty JD) i dannye, ispol'zuyushiesya v
analiticheskoi teorii JPL.
http://ser.t-
k.ru/Ris/Tab31.gif http://ser.t-
k.ru/Ris/Tab32.gif
Esli dopolnit' moi dannye znacheniyami srednei dolgoty, argumenta perigeliya i
ekscentrisiteta sovremennymi znacheniyami (po analiticheskoi teorii JPL) dlya 1.1.2000 goda po
staromu stilyu (JD=2451 558), to mozhno postroit' primernye grafiki ih izmeneniya s 1-go po
2000-yi gody. I v standartnoi epohe J2000 oni budut izmenyat'sya AlfaL ot 125 do 113,63
gradusov, AlfaP ot 93,9 do 102,93 gradusov, a Eks ot 0,021 do 0,016732. Takim obrazom,
vekovoe smeshenie perigeliya Zemli poluchaetsya dAlfaP=(102,93-93,9)*3600/20=1625,4 uglovyh
sekundy. Po dannym JPL poluchaetsya dAlfaP=(102,93-96,57)*3600/20=1144,8, chto primerno
sootvetstvuet ranee privedennym mnoyu v tablice 11 dannym dlya perioda s 1600 po 2000 gody i
poluchennym mnoyu po efemeridam DE405 (1156,74). Da, absolyutnye znacheniya perigeliya i srednei
dolgoty, ispol'zuemye v analiticheskoi teorii JPL (primerno to zhe samoe, chto i v teorii
N'yukoma), poluchayutsya nemnogo bol'she, chem poluchennye mnoyu, a vekovye smesheniya,
sootvetstvenno, men'she i bol'she, no eto poka ne kritichno i vozmozhno vo vsem vinovata
precessiya, ispol'zuemaya v sovremennyh formulah, kotorymi ya pol'zovalsya dlya perevoda
koordinat iz odnoi epohi v druguyu. Ved' po moim dannym poluchaetsya, chto precessiya za 2000
let sostavila 26,8 gradusa (AlfaL_J2000_0 AlfaL_JD_0 = 125-98,2=26,8), a v formulah
preobrazovaniya koordinat, kotorymi ya pol'zovalsya, zalozhena precessiya 28,06 gradusa. I k
tomu zhe ya nikak ne mogu ponyat', pochemu po raznosti argumenta perigeliya v dvuh epohah u menya
poluchaetsya drugoi rezul'tat 93,9-66,1=27,8 gradusa.
Optimal'nye znacheniya ugla naklona orbity, kak i polozheno, poluchayutsya ravnymi nulyu,
a optimal'nye znacheniya po bol'shoi poluosi i po uglu voshozhdeniya, s ispol'zovaniem
mnogofaktornogo planirovaniya, poluchit' ne udaetsya, t.k. kriterii poluchaetsya primerno
odinakovym, kak pri uvelichenie parametra, tak i pri umen'shenie (eto osobennost' obrabotki
dannyh po Solncu, kogda ono nablyudaetsya iz fokusa i dvizhetsya v ekliptike). No vot, chto
kasaetsya ekscentrisiteta, to zdes' u menya dannye poluchayutsya ochen' stabil'nye i po etomu,
navernoe, ne vse ladno s dannymi, kotorye seichas imenuyutsya kak nablyudatel'nye. A esli by ne
bylo dannyh Al' Battani, to ya mog by uzhe seichas spokoino skazat', chto v teorii JPL i v
teorii N'yukoma ispol'zuyutsya yavno ne nablyudaemye znacheniya etogo parametra. No, tablicy Al'
Battani est' i dayut tozhe ochen' stabil'nye rezul'taty, po etomu, mne srochno nuzhny
nablyudatel'nye dannye po Solncu za poslednie neskol'ko stoletii, kotorye ya nikak ne mogu
naiti, chtoby proyasnit' etu situaciyu. A takzhe mne seichas nuzhny vse dannye po koordinatam
pervoi zvezdy v sozvezdii Ovna (Aries) i kak mozhno za bol'shii promezhutok vremeni.
Estestvenno, samymi starymi budut dannye Ptolemeya iz ego kataloga zvezd, gde on
ukazyvaet dlya 20 iyulya 137 goda dolgotu Aries = 8,83 gradusa, a ishodya iz svoego (sil'no
zanizhennogo) znacheniya precessii on opredelil i den', kogda astronomy Vavilona dodumalis'
otschityvat' dolgotu ot pervoi zvezdy v sozvezdii Ovna, a shirotu ot ploskosti ekliptiki
eto 26 fevralya 746 goda do n.e. No vopros etot reshaetsya ne odnoznachno, t.k., ispol'zuya
prakticheski odni i te zhe dannye, raznye evropeiskie astronomy opredelyayut raznoe znachenie
precessii dlya standartnoi epohi rozhdestva Hristova (masul'manskie astronomy ispol'zuyut v
kachestve standartnoi epohi 14.7.622 goda, t.e. datu rozhdeniya proroka). Naprimer, Strit
ukazyvaet na 1.1.1. goda dolgotu Aries 6,27 gradusa, Kepler 4,95, a v Al'fonsovyh tablicah
prinyato 7,85. K tomu zhe v Prusskih tablicah precessiya voobshe zadaetsya ne lineino, a s
kolebaniyami po sinusoide (amplituda 1,19 gradusa, period 3400 let). Po etomu ya proshu pomoshi
i v etom voprose u astronomov, t.k. sam ya ne mogu i na segodnyashnii to den' opredelit'
dolgotu pervoi zvezdy v sozvezdii Ovna (ya ne mogu dazhe naiti na nebe eto sozvezdie, hotya
mogu naiti bol'shuyu i maluyu medvedicy). Takim obrazom, cel' etogo moego soobsheniya ne
prezhdevremenno zayavlyat', chto nablyudatel'nye dannye v teorii JPL i v teorii N'yukoma
fal'sificirovany, t.e. podognany pod fizicheskie teorii, s ispol'zovaniem kotoryh
nablyudatel'nye dannye i approksimirovalis', a proyasnit' voprosy, kotorye u menya voznikli
posle predvaritel'noi obrabotki dannyh nablyudenii za Solncem s 1-go po 1600 gody, kotorye
oformleny avtorami etih nablyudenii v vide tablic.
S nailuchshimi pozhelaniyami Sergei Yudin.
|
|
Naverh |
|
|
S. Yu. Yudin
|
Re[7]: Metodika obrabotki dannyh astronomicheskih nablyudenii 2
|
27.04.2009 11:45 |
|
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)
|
|
Naverh |
|
|
S. Yu. Yudin
|
Re[8]: Metodika obrabotki dannyh astronomicheskih nablyudenii 2
|
27.04.2009 11:47 |
|
Prodolzhenie http://ser.t-
k.ru/Ris/Tab31a.gif http://ser.t-
k.ru/Ris/Tab32a.gif http://ser.t-
k.ru/Ris/Tab35.gif http://ser.t-
k.ru/Ris/Tab36.gif Kak chelovek, kotoryi mnogo zanimalsya obrabotkoi
eksperimental'nyh dannyh, mogu skazat', chto dannye poluchilis' ochen' horoshie, a, esli by ne
bylo anomalii po ekscentrisitetu v tablicah AlBattany i Toledan, to mozhno by bylo skazat',
chto dazhe otlichnye dannye. I teper' po precessii u menya k tablicam net nikakih pretenzii,
t.k. dolgota Solnca (Zemli) na zadannuyu datu opredelyaetsya v nih gorazdo tochnee, chem bylo
ran'she i precessiya po dvum pryamym approksimiruyushim eti dannye dlya epohi daty (JD) i
standartnoi epohi J2000 sostavlyaet 126,1 98,1 = 28,0 gradusov. Tot zhe samyi rezul'tat ya
poluchayu i po approksimacii dannyh po perigeliyu Zemli (afelii Solnca) 94,2 66,2 = 28,0. A
vot u dannyh JPL i N'yukoma ne vse tak horosho, hotya po dolgote Solnca ih dannye sovpadayut s
moimi (zelenaya liniya JPL dlya J2000 i sinyaya liniya N'yukom dlya JD). No vot po perigeliyu Zemli u
nih poluchaetsya 96,57 68,7 = 27,87, chto lish' na 0,06 gradusa prevyshaet Lunno-Solnechnuyu
precessiyu, t.e. ne dotyagivaet do summarnoi precessii 0,13 gradusa. A, chto kasaetsya rezkogo
otlichiya ekscentrisiteta ekscentra v tablicah Al' Battani i v ih kopii, t.e. Toledskih
tablicah, ot dannyh vseh ostal'nyh tablic, to tut nikakoi oshibki v moih vychisleniyah net,
t.k. ya proveril, chto deistvitel'no u Ptolemeya ispol'zovano znachenie ekscentrisiteta
ekscentra 0,04167, a u Al' Battani 0,03465, chto dlya primerno takogo zhe zakona izmeneniya
dolgoty Solnca ot vremeni nablyudeniya budet sootvetstvovat' ekscentrisitetu ellipsa 0,020835
i 0,017325 sootvetstvenno, chto ya i poluchil.
Iz etih zhe dannyh vidno, chto v
tablicah Almagest i Handy dolgota afeliya Solnca ne menyaetsya so vremenem i po etomu
ispol'zovat' ih mozhno tol'ko dlya goda ih sozdaniya. To zhe samoe otnositsya i k ekscentrisitetu
orbity Zemli, no uzhe ko vsem tablicam, t.k. vo vseh nih ekscentrisitet so vremenem ne
menyaetsya. A to, chto dannye po uglu naklona i po uglu voshodyashego uzla poluchilis' prosto
ideal'nye i sovpali s dannymi JPL, nikogo ne dolzhno udivlyat', t.k. ono tak i dolzhno bylo
byt' pri perevode dannyh iz tekushei ekliptiki, v standartnuyu epohu J2000. Ved' vo vseh
tablicah ispol'zuetsya ekliptika daty, kogda ugol naklona orbity Zemli po opredeleniyu raven
nulyu, a ugla voshodyashego uzla ne mozhet byt' v principe i poyavlyayutsya oni tol'ko pri perevode
dannyh v standartnuyu epohu J2000. Po etomu, razbros dannyh po etim parametram otrazhaet uzhe,
navernoe, ne stol'ko vliyanie drugih parametrov orbit na optimizaciyu etih parametrov, skol'ko
statisticheskie oshibki raboty moei programmy obrabotki dannyh ili moyu nebrezhnost' pri
optimizacii parametrov, kogda ya eto delal v ruchnom rezhime.
I seichas ya
postaralsya oshibki svyazannye s chelovecheskim faktorom umen'shit', primeniv avtomaticheskuyu
optimizaciyu parametrov orbit, t.k. pri ruchnoi optimizacii, kogda ya, glyadya na grafiki,
postroennye dlya kazhdogo optimiziruemogo parametra po poluchennomu uravneniyu regressii (pri
ostal'nyh parametrah na nulevyh urovnyah), vruchnuyu podgonyal kazhdyi parametr, oshibki byli
neizbezhny. A pri avtomaticheskoi optimizacii v programme beretsya pervaya proizvodnaya ot
poluchennogo uravneniya regressii po pyati optimiziruemym parametram, a potom reshayutsya
analiticheski poluchennye pyat' lineinyh algebraicheskih uravnenii. A bolee tshatel'nyi vybor
intervalov var'irovaniya i primenenie ne tol'ko pochti D-optimal'nogo plana Boksa dlya
mnogofaktornogo planirovaniya po 5 faktoram (42 eksperimenta v plane), kotoryi ya ispol'zoval
ran'she, no i ortogonal'nogo kompozicionnogo plana (43 eksperimenta v plane) pozvolilo
optimizirovat' i ugol voshodyashego uzla Solnca (Zemli). A vot optimizirovat' razmer bol'shoi
poluosi orbity Zemli (Solnca) po dannym opticheskih nablyudenii za Solncem iz fokusa ellipsa
nel'zya po opredeleniyu i poka ya ispol'zuyu vo vseh eksperimentah sovremennoe znachenie razmera
bol'shoi poluosi.
V obshem, dopolnitel'nye issledovaniya po utochneniyu daty sozdaniya
tablic pri predpolozhitel'nom meste sozdaniya tablic (hotya ya pri etom uchityval tol'ko
geograficheskuyu dolgotu dlya privedeniya dannyh k Grinvichskomu vremeni i ne uchityval parallaks
i refrakciyu) pozvolili mne znachitel'no utochnit' datu, dlya kotoroi sleduet ispol'zovat' eti
tablicy. A krome etogo ya oznakomilsya s istoriei sozdaniya etih tablic i s otzyvami
specialistov po nekotorym iz nih i seichas dayu uzhe bolee tochnye dannye po tablicam, kotorye ya
ispol'zoval. Privozhu nazvanie, god izdaniya, imya avtora s ukazaniem ego vremeni zhizni i mesto
publikacii ili mesto, dlya kotorogo eti tablicy sostavleny, a tam gde ya ne mogu opredelit'
tochno eti dannye, ya stavlyu vopros.
Almagest 132-147 god, Klavdii Ptolemei (87-
165?), okolo Aleksandrii (Egipet). V svoei rabote Ptolemei ispol'zoval raboty ne tol'ko
grecheskih uchenyh Aratusa, Evdoksa, Arhimeda, Kalippa i osobenno Gipparha s ego epiciklami i
obshirnymi dannymi nablyudenii, no i raboty egipetskih i vavilonskih astronomov. Kak,
ukazyvaetsya v literaturnyh istochnikah, bystree vsego Ptolemei znachenie apogeya Solnca ne
opredelyal sam i prosto vzyal ego po dannym Gipparha, t.k. schital, chto apogei ne smeshaetsya, a
eto budet ne 147 g. n.e., a 150 g. do n.e. Krome togo, mnogie astronomy, posle Laplasa,
pishut o tom, chto Ptolemei opredelil teoreticheskuyu dolgotu Solnca s oshibkoi v 1 gradus.
Moment osennego ravnodenstviya, ustanovlennyi Ptolemeem v 14 chas 25 sentyabrya 132 g. tochno
sootvetstvuet prinyatoi Ptolemeem (oshibochnoi) prodolzhitel'nosti tropicheskogo goda (esli
otschityvat' ot momenta osennego ravnodenstviya, naidennogo Gipparhom v 146 g. do n.e.) i,
sledovatel'no, ego tablicy nado ispol'zovat' dlya 60 goda. Po etomu, ya schitayu, chto bolee
nadezhno budet ispol'zovat' tablicy Ptolemeya dlya opredeleniya parametrov orbit planet dlya
nulevogo goda, a ne dlya 147 g. Voobshe-to, nulevogo goda v kalendare net, t.k., kogda
Dionisii Malyi (500-556, Italiya) predlozhil vesti schet godov ne ot 29 avgusta 284 g.
vozvedeniya na prestol Diokletiana, a ot Rozhdestva Hristova, t.e. novoi ery ili Goda Gospoda
(Anno Domjnj), to on prosto, kak i vse evropeicy, togda, ne znal nulei i po etomu u nego
posle pervogo goda n.e. srazu idet pervyi god do n.e., no dlya astronomicheskih vychislenii
takoi god vsegda ispol'zuetsya (prosto v programmah perescheta uchityvayut istoricheskuyu
nelepost'). Handy 500-700?, indiiskie astronomy?, g. Arina? seichas g.
Udzhain (Indiya). Eto bolee pozdnyaya versiya tablic Ptolemeya sdelannyh (sudya po nazvaniyu) v
Indii, kuda Al'magest popal v 4-5 veke vmeste s uchenymi, kotorye pokinuli Aleksandriyu posle
razrusheniya ee nauchnogo centra v 391 g. I bystree vsego, eto prosto perevod tablic Ptolemeya,
a poluchennye po nim dannye dlya 0, 300 i 500 godov podtverzhdayut etot vyvod, t.k., poluchennye
po nim dannye, polnost'yu sovpadayut s dannymi Almagest. Po etomu, v dal'neishem ispol'zovat'
eti tablicy ya ne budu.
AlKhwarizmi 824 god, Muhammad Ibn Mussa Al' Horezmi
(780-850?), Bagdad? (Irak) ili Kordova? (Ispaniya). Al' Horezmi v svoei rabote ispol'zoval ne
tol'ko Al'magest, no i trudy indiiskih astronomov, t.k. sam perevodil na arabskii yazyk
nekotorye ih raboty, po etomu primenyal i desyaterichnuyu sistemu schisleniya indiicev, gde vvel
cifru nol', i ih sinusy i tangensy, vmesto shestidesyaterichnoi sistemy Ptolemeya s ego tablicei
hord. Hotya, Al' Horezmi rabotal v Bagdade, no on ispol'zoval mnogo trudov indiiskih
astronomov, po etomu za nulevoi meridian im prinyaty koordinaty goroda Arina seichas g.
Udzhain v shtate Madh'ya-Pradesh (Indiya) i, sledovatel'no, vremya v ego tablicah sootvetstvuet
etomu meridianu, hotya pozzhe Al' Horezmi za nulevoi meridian stal prinimat', kak i Ptolemei,
Kanarskie ostrova. A, chto kasaetsya daty sozdaniya tablic, to, 824 god eto god napisaniya ego
traktata o kalendaryah, no eto edinstvennaya data, kotoraya prostavlena odnoznachno v ego
rabotah. Vot tol'ko, eti tablicy ne yavlyayutsya original'noi versiei ego tablic, t.k.
original'naya versiya ne sohranilas'. Bolee togo, izvestno, chto u nego afelii Solnca byl 77,92
gradusa, a po tablicam dlya 800 goda poluchaetsya 81,07, chto ochen' podozritel'no. Ved' do togo,
kak Al' Biruni zanyalsya voprosom o smeshenie afeliya Solnca, schitalos', chto on ne smeshaetsya. I
on v svoem issledovanie privodit dannye razlichnyh avtorov (okolo desyati) ot 81 do 84
gradusov dlya 833-1017 godov, no ne upominaet pri etom Al' Horezmi i ego 77,92 gradusa. Takim
obrazom, v ispol'zuemyh mnoyu tablicah dolgota afeliya poluchaetsya vrode kak uzhe s precessiei
ot 622 goda, chto kak-to ne ochen' obychno (hotya sam termin //obychno// ne ochen' primenim dlya
tablic Al' Horezmi, t.k. eto tol'ko vtorye samostoyatel'nye tablicy posle tablic Ptolemeya).
A, krome togo, v etih tablicah ispol'zuetsya dlya precessii teoriya Sabita ibn Kurry (826-901),
no tablicy Al' Horezmi dolzhny byli byt' sozdany do togo, kak kura, sudya po date rozhdeniya,
smog by vyrasti, chtoby sozdat' svoyu teoriyu, chto eshe bol'she zaputyvaet etot vopros. Mogu eshe
dobavit', chto na latyn' astronomicheskie tablicy, osnovy trigonometrii i Algebru Al' Horezmi
pereveli tol'ko v 12 veke, a sami tablicy v 1007 godu pererabotal dlya Evropy Madzhriti,
kotoryi, kak pishut, tol'ko privel ih k poludnyu meridiana Kordovy. V obshem, zadacha datirovki
etih tablic i opredeleniya mesta, dlya kotorogo oni dolzhny primenyat'sya, ochen' slozhnaya, no
nadeyus', chto avtory razlichnyh versii tablic Al' Horezmi ne sil'no podkorrektirovali ego
dannye po parametram orbit i eto ostalis' imenno tablicy Al' Horezmi, a, sudya po poluchennym
mnoyu dannym, navernoe, vse zhe nado ispol'zovat' eti tablicy dlya 800
g.
AlBattany 910 god, Muhammad Al' Battani (858-929), Rakka seichas Haleb
(Siriya). Eti tablicy polnost'yu baziruyutsya na tablicah Ptolemeya, no Al' Battani
sushestvenno utochnil parametry kinematicheskoi modeli Ptolemeya, po etomu, ego tablicy, kak i
tablicy Al' Horezmi, otlichalis' bolee vysokoi tochnost'yu, chem tablicy Ptolemeya. Pri etom on
ne tol'ko razrabotal tablicu kotangensov, no i nachal primenyat' trigonometriyu na sfere, po
etomu ego schitayut odnim iz osnovatelei trigonometrii. A, posle perevoda ego rabot na
latinskii yazyk, a pozzhe na ispanskii, on stal samym izvestnym v Evrope islamskim uchenym. Kak
izvestno, ego tablicy sushestvovali v dvuh variantah i, bystree vsego, u nas bolee pozdnyaya
versiya, no, kak pishut, eti varianty malo chem otlichayutsya. A, kak pishet Nallino, na
segodnyashnii den' sohranilsya tol'ko odin ekzemplyar tablic na arabskom yazyke i bystree vsego
on byl napisan v 1100 godu. No, kak pokazyvayut poluchennye mnoyu dannye, parametry orbit v
etih tablicah vse zhe bol'she sootvetstvuyut 900 godu, t.e. primernomu godu sozdaniya
original'noi versii.
Toledan 1080 god, Ibragim Az Zarkali (1029-1087), Toledo
(Ispaniya). Eto evropeiskaya kopiya tablic Al' Battani, kotorye, kak i mnogie drugie
nauchnye raboty popali v Evropu cherez arabskuyu Ispaniyu, kotoraya togda vhodila v Kordovskii
halifat, t.e. byla chast'yu islamskoi imperii (chislennost' naseleniya v stolice halifata
Kordove byla okolo 500 tys. chelovek, v Bagdade 1500 tys. chel, a v Parizhe 100 tys. chel.). I,
hotya v 1085 g. Toledo byl zavoevan korolyami Kastilii, on eshe dolgo ostavalsya centrom nauchnoi
mysli v Evrope. No pervymi evropeiskimi tablicami byli, vse-taki, tablicy Al' Horezmi (s
uchetom i vyderzhkami iz tablic Al' Battani), pereschitannymi Maslama ibn Ahmadom dlya
meridiana Kordovy. Pri etom, v Toledskih tablicah, prosmatrivaetsya i vliyanie drugih arabskih
tablic, naprimer, po vychisleniyu precessii, t.k. Al' Battani otrical dlya precessii teoriyu
Sabita ibn Kurry, kotoraya ispol'zovana v Toledskih tablicah. Ya dumayu, chto, navernoe, k 1080
g. eti tablicy i mozhno otnesti, no, sudya po poluchennym mnoyu po etim tablicam parametram
orbity Zemli dlya 800 i 1080 godov, izmeneniya, vnesennye v original'nye tablicy Al' Battani
ne poshli na pol'zu etim tablicam i rezul'taty po etim tablicam dlya lyubogo goda poluchayutsya
huzhe, chem po tablicam Al' Battani, hotya i blizki k nim. V dal'neishem ispol'zovat' eti
tablicy ya ne budu.
Alfonso 1252 god, pod rukovodstvom korolya Kastilii Al'fonsa
H, Toledo (Ispaniya). Tablicy sostavleny kollektivom avtorov, vo glave kotoryh stoyal
Isaak ben Said. Eti Al'fonsiiskie (Al'fonsovy) tablicy byli pervymi evropeiskimi
tablicami, hotya osnovyvalis' na tablicah Ptolemeya i Toledskih tablicah az-Zarkali, i byli
privedeny k pervomu godu pravleniya Al'fonso X. Kak izvestno, original'naya versiya etih
tablic sohranilas' v Parizhe tol'ko chastichno i, po etomu, eto kakaya-to bolee pozdnyaya ih
kopiya, kotoraya vozmozhno i privedena k bolee pozdnemu vremeni, no, sudya po poluchennym mnoyu
parametram orbity Zemli dlya 1200 i dlya 1300 godov, ya schitayu, chto dannye etoi tablicy bol'she
sootvetstvuyut 1200 godu.
Prutenic 1551 god, E. Reingol'd (-), Nyurnberg?
Eto pervye geliocentricheskie tablicy posle publikacii v 1543 godu Kopernikom svoei
teorii, no vypolnennye takzhe kak i tablicy Ptolemeya, s differentami i epiciklami i
otpechatany v 1551 g. v Tubingene. Navernoe, ih mozhno primenit' k 1540 godu, no, kak ya pisal
ranee, iz-za mnozhestva oshibok eti tablicy dayut ochen' ne stabil'nye rezul'taty, po etomu
ispol'zovat' ih ya ne budu (vernee tehnicheski ne mogu).
Rudolphino 1627 god,
Kepler (1571-1630), Uranienborg (Daniya). Tablicy nachal sostavlyat' T. Brage, posle togo
kak perebralsya v 1599 godu iz svoei, ostavsheisya bez finansirovaniya, observatorii Uranienborg
na ostrove Ven okolo Kopengagena k korolyu Rudol'fu 2 v stolicu Rimskoi imperii Pragu.
Zatem eti tablicy, posle otkrytiya svoih zakonov, dodelyval ego uchenik Kepler. T.k. tablicy
baziruyutsya na astronomicheskih nablyudeniyah T. Brage, to razumnee ih primenyat' dlya 1600
g.
Streete 1665 god, Strit (-), London Wing 1668 god, Ving (1619-
1668?), London T.k. tablicy i Strita i Vinga sostavleny primerno v odno i tozhe vremya i
pri etom oni ispol'zovali primerno odni i te zhe dannye nablyudenii, dlya opredeleniya
parametrov orbit planet v svoih tablicah, to chisto po tehnicheskim prichinam, chtoby tochki ne
slivalis' na grafike, raznesem ih nemnogo po vremeni. Dlya tablic Strita primem 1620 god, a
dlya tablic Vinga 1640 god.
Kak vidim, s tablicami ot Ptolemeya (original'naya
versiya ne sohranilas') do Al'fonsovyh vklyuchitel'no est' nekotoraya neopredelennost', kak po
avtorstvu etih tablic ili, skazhem tak, stepeni redaktirovaniya ih v bolee pozdnee vremya
drugimi astronomami, tak i po nekotorym astronomicheskim postoyannym, ispol'zovannym v nih, no
budem nadeyat'sya, chto perepischiki, perevodchiki i modernizatory etih tablic vnosili ne ochen'
bol'shie izmeneniya v nih, i to vremya, dlya, kotorogo ya rekomenduyu ih ispol'zovat', dast hotya
by orientirovochnye znacheniya parametrov orbit planet dlya etogo vremeni. A, chtoby poluchit'
bolee dostovernye dannye po parametram orbity Zemli, konechno zhe, nado bylo by obrabotat'
dannye opticheskih nablyudenii observatorii za poslednie neskol'ko stoletii, no, kak ya pisal
ranee, imenno etih to dannyh ya i ne mogu nigde naiti, chto ochen' stranno. Ved', kak pisal
N.T. Rouzver, uzhe u N'yukoma za period s 1750 po 1895 gody v rasporyazhenie bylo bolee 40000
nablyudenii Solnca, 5000 nablyudenii Merkuriya, 12000 Venery i 4000 Marsa. A ved' vse ostal'nye
planety nablyudalis' imenno s poverhnosti Zemli i, po etomu, ot parametrov orbity Zemli budut
ochen' sil'no zaviset' i poluchennye parametry orbit drugih planet. V obshem, ya nadeyus', chto
mne vse-taki udastsya naiti dannye nablyudenii za Solncem, a poka ya poprobuyu opredelit'
parametry orbit planet po opticheskim nablyudeniyam razlichnyh observatorii s nizheprivedennymi
predvaritel'nymi parametrami orbity Zemli dlya epohi J2000, gde Lae= 149597870,691 km, a
sekG=31557600 sekund v godu.
Rae(3) = 1.00000261 + 0.00000562 * dT: R0sr(I) = Rae(I) *
Lae Eks0(3) = 0.01671123 - 0.00020944 * dT ' otlichaetsya ot JPL Betta0(3) = -
0.00001531 - 0.01294668 * dT AlfaL0(3) = 100.46457166 + 35999.37244981 * dT AlfaP0
(3) = 102.93768193 + 0.4419 * dT ' otlichaetsya ot JPL AlfaU0(3) = 354.887 - 0.024 *
dT W0sr(3) = 35999.37245 / 100 / sekG S nailuchshimi pozhelaniyami
Sergei Yudin.
|
|
Naverh |
|
|