Rambler's Top100Astronet    
  по текстам   по форуму  внутри темы 		 

args[0]=message
args[1]=DB::DB::Message=HASH(0x4811740)
Re[28]: Смещение перигелия Меркурия и других планет
4.05.2008 13:01 | С. Ю. Юдин

Цитата:

Но даже если и не в них, то через несколько недель я все равно выскажу ВСЕ, что я думаю об этих эфемиридах.

А начну я свой рассказ, пожалуй, с конца. На 99,9% эти эфемериды являются полностью расчетными данными, полученными на математической модели Солнечной системы, где ускорения планет определяются по теоретической формуле http://ser.t- k.ru/Ris/....gif (зеркало http://modsys.narod.ru/Ris/....gif) с учетом требований ОТО, изложенной в работе http://iau-comm4.jpl.nasa.gov/XSChap8.pdf (Е. Майлс Стендиш, Джеймс Г. Вильямс, Орбитальные эфемериды Солнца, Луны и планет). Т.е. данные этих эфемерид не только не являются обработанными методом наименьших квадратов данными наблюдений, как я и подозревал в самом начале, но даже не являются данными наблюдений, сглаженными на математической модели, как я осторожно предположил позже. А теперь о том, как я пришел к такому выводу.

После того, как я дополнил программу Solsys5 еще и возможностью определять вековые смещения большой полуоси эллипса (среднего радиуса) и периода обращения, а также немного уточнил расчет начальных данных, я решил обновить таблицу 11 и дополнить ее и этими смещениями (обновленную таблицу 11b можно скачать отсюда http://modsys.narod.ru/Arhiv/tabl11b.zip ). Используя математический имитатор в виде набора аппроксимаций, который у астрономов называется теорией Ньюкома (см. у Дубошина стр. 487 или у Чеботарева стр. 322), можно вычислить параметры орбит на любую дату (в разумных пределах) с учетом вековых смещений параметров орбит, при условие, что планеты движутся по эллипсам. У JPL тоже есть такие аппроксимации http://ssd.jpl.nasa.gov/txt/p_elem_t1.txt , но они не называются теорией JPL, и параметры орбит на заданную дату вычисляются в этих аппроксимациях только по линейным зависимостям
Alfa=k0+k1*dT
где k1 это вековое смещение параметра, а dT это время в Юлианских столетиях прошедшее с даты на которую фиксирована эпоха. У Ньюкома аппроксимации более сложные. Есть члены и с dT^2 и с dT^3, но они дают незначительные поправки, а основное смещение определяется коэффициентом k1 при dT. И, т.к. JPL кругом пишет, что ее эфемериды максимально приближены к данным Ньюкома, то я опрометчиво не стал сравнивать коэффициенты k1 в аппроксимациях JPL и Ньюкома, предпологая, что данные JPL, если и будут незначительно отличаться от данных Ньюкома, то только в сторону большей достоверности, т.е. будут просто уточнять данные Ньюкома. И даже, когда я в таблице 12 привел данные Ньюкома по полученным им 4-м аномалиям и данные, полученные мною при обработке данных эфемериды DE405, и у меня получилось большое расхождение (в два раза) по смещению узлов Венеры, то я не заподозрил ничего не ладного в данных JPL, а обвинил в этом Ньюкома. Вот что я тогда написал

//Я уже писал о том, что Ньюком не всегда пользовался общепринятыми формулами, но приведенные в этой таблице его данные ставят меня просто в тупик. Что касается смещений перигелия, то здесь все понятно, и он дает, как это обычно делают при определение смещений перигелия с использованием теории возмущений, произведение эксцентриситета орбиты на смещение перигелия Eks*dAlfaP, что я элементарно перевожу в само смещение dAlfaP. А вот перевод произведения синуса угла наклона орбиты на смещение узла восхождения sin(Betta2)*dAlfaU2 для Венеры, у меня дает цифры очень отличающиеся от цифр, которые я получаю непосредственно замеряя угол восхождения в моей программе dAlfaU2 и я буду признателен всем, кто поможет мне с этим казусом разобраться. Ну и совсем я не понимаю почему у Ньюкома смещение эксцентриситета дано в угловых секундах. Правда, если он его определял как изменение параллакса орбиты, то тогда вроде все нормально и можно использовать и эти его значения для выводов об аномальности этого смещения, но если нет, то опять возникает вопрос.//

Но вот, когда я стал определять коэффициенты k1 по вековым смещениям среднего радиуса и периода обращения планет, то у меня никак не получались значения k1 при доверительных интервалах меньше чем само значение k1. Хотя я пробовал аппроксимировать данные, полученные на имитаторах DE200 и DE405, не только линейной, но и квадратичной зависимостью. И это не смотря на то, что на классической модели с учетом скорости гравитации у меня получались отличные данные и по смещениям среднего радиуса и по смещениям периода обращения при их аппроксимации линейной зависимостью. И только, когда я стал аппроксимировать параметры, полученные на имитаторах DE200 и DE405, константой, т.е. принял вековые смещения среднего радиуса равные нулю, то я получил самые маленькие доверительные интервалы. Но это резко противоречило значениям смещений среднего радиуса, рекомендуемым JPL, как наблюдательные данные для расчета параметров орбит на заданную дату. И это не смотря на то, что я обрабатывал данные эфемерид DE200 и DE405, т.е. те же самые данные JPL, которые они называют наблюдательными данными. Вот тут у меня возникло подозрение, что значения вековых смещений средних радиусов в JPL получили по данным, которые очень отличаются от данных аппроксимированных в эфемеридах DE200 и DE405, т.е. у них имеются и какие то другие наблюдательные данные, которые они скрывают.

Тогда я и решил вернуться к определению смещений, приведенных в комбинированных формулах Ньюкомом в его книге, посвященной анализу примененных методов и принятых гипотез при построение его теории, от которых я отказался после того, как получил у Ньюкома смещения узлов Венеры очень отличающееся от данных JPL, а приведенные у него смещения эксцентриситетов в угловых секундах поставили меня тогда просто в тупик. На этот раз я решил сначала вычислить смещения не из комбинированных значений смещений приведенных им для 4-х внутренних планет в книге, посвященной анализу, а определил их непосредственно из аппроксимаций в его теории, приняв смещения равными коэффициенту k1. При этом, т.к. у него в теории параметры орбит вычисляются с учетом вековой прецессии, я при определение смещений перигелия и узла восхождения вычитал из приведенных им значений прецессию, т.е. 5024,7 угловых секунд. А, что касается смещения эксцентриситета данного в угловых секундах, и которое поставило меня ранее в тупик, то я догадался, что смещение эксцентриситета в безразмерных единицах Ньюком принял как смещение в радианах, а затем уже радианы, как меру углов, перевел в угловые секунды. Полученные, как из его теории, так и из таблицы для 4-х планет в книге посвященной анализу, значения всех смещений почти совпали, но, т.к. они очень отличались от тех, что приводит JPL, я решил их перепроверить еще и данными, приведенными де Ситтер (кстати большим популяризатором ОТО). Его данные по смещениям перигелиев и узлов планет, которые я нашел у Роузвера, тоже практически совпали с данными Ньюкома и, следовательно, данные Ньюкома соответствуют тем значениям, которые были в распоряжение астрономов в конце 19-го и начале 20-го века. За достоверность этих данных говорит и то, что все астрономы почти весь 20-ый век использовали в своих расчетах именно теорию Ньюкома.

Но тогда, получается, что данные JPL, очень отличающиеся от данных Ньюкома, это не данные наблюдений, а какие то другие данные, т.к. расхождения в сотни угловых секунд это уже не погрешность. Как те, так и другие данные я поместил в уточненную таблицу 11b, где хорошо видно, что по смещениям перигелиев и эксцентриситетов расхождения имеются, но буквально в несколько процентов. А вот по смещениям узлов и углов наклона имеются расхождения не просто в разы, но в некоторых случаях значения имеют даже противоположные знаки. После этого я для наглядности исключил из таблицы 11b данные, полученные на имитаторе DE200 и на модели с данными Ньюкома, а также убрал доверительные интервалы и оформил все это в виде таблицы 11bb.

Таблица 11bb. Вековые смещения параметров орбит рекомендуемые для расчета параметров орбит JPL и Ньюкомом, т.е. смещения, полученные при обработке данных наблюдений, и смещения, полученные на программе Solsys5 с использованием имитатора JPL (эфемерида DE405) и с использованием классической математической модели Солнечной системы с начальными данными, рассчитанными по параметрам JPL за период с 1601 по 2001 годы (для Земли с 1601 по 1951, т.к. при приближение к эклиптике эпохи J2000 угол наклона орбиты становится очень маленьким и возникают большие погрешности при определение перигелия и узла восхождения).

Параметр__Наблюдательные_значения___Полученные_на_программе_Solsys
___________JPL __________Ньюком**______имитатор_______модель
___________JPL______теория__анализ_____DE4 05_____/R^2_____/R^n*
dAlfaP1___+577,7_____+575,1___+575,1_____+572,2_____+529,2___+573, 0
dAlfaU1___-451,2______-758,0___-753,7______-450,0_____-450,0___- 449,9
dBetta1____-21,4______+6,70____+7,14______-21,4______-21,4_____- 21,4
dEks1_____+19,1______+20,5____+16,3______+20,5_____+20,5_____+20,5

dAlfaP2___ _+9,7______+44,3_____+42,5______+41,2_____+32,0____+47,7
dAlfaU2___-999,7_____- 1785,2___-1780,6_____-998,5_____-998,2___-998,5
dBetta2____- 2,84______+3,62____+3,87______-2,50______-2,50_____-2,50
dEks2_____-41,1______- 47,7_____-45,9_______-48,3______-49,1____- 49,2

dAlfaP3___+1163,8____+1164,3__+1162,9___+1155,9____+1135,4__+1146,0
dAlfaU3__ ___---________---________---______-836,4_____-546,6____-546,3
dBetta3____-46,6_______--- ______-47,1______-47,2______-47,2_____-47,2
dEks3_____-43,9______-41,8_____-41,5______- 42,0______-42,7_____- 42,7

dAlfaP4___+1599,9____+1602,0__+1602,7____+1600,2____+1599,2__+1604,8
dAlfaU4_ __-1053,3_____-2249,1__-2248,8_____-1050,3_____-1049,5__-1049,5
dBetta4____-29,3_______- 2,43____-2,26_______-28,9______-28,9_____- 28,9
dEks4_____+78,8______+92,1____+92,1______+91,4______+95,8_____+95,8

Смещения углов перигелия dAlfaP, узла восхождения dAlfaU и наклона dBetta даны в угловых секундах. Смещения эксцентриситета dEks даны в безразмерных единицах и увеличены в 10^6 раз. Вековые смещения параметров (dAlfa) на программе Solsys5 получены при аппроксимации параметров линейной зависимостью Alfa=k0+k1*dT (отсюда dAlfa=k1).

* - показатель степени n во второй модели в формуле Ньютона F=G*m*M/R^n брался таким, каким он был у Ньюкома, т.е. n=2,0000001612 (у Холла было n=2,0000001574).

** - в первой колонке даны смещения, которые получаются из аппроксимаций Ньюкома (теория Ньюкома), для 1900 года и при вычитание из линейных членов углов перигелия и восходящего узла вековой прецессии 5024,7 угловых секунд (Справочное руководство по небесной механике и астродинамике, под редакцией Г.Н. Дубошина, издание второе, дополненное и переработанное - М.: Наука, 1976. 864 с. //см. стр. 487-494//), а во второй колонке даны смещения, которые взяты из книги Ньюкома посвященной анализу примененных методов и принятых гипотез при построение его теории (Роузвер Н.Т. Перигелий Меркурия. От Леверье до Эйнштейна: Пер. с англ. М.: Мир, 1985. 246 с. //см. табл. 3.1//). Значение вековой прецессии я принял 5024,7 угловых секунд, чтобы полученное из теории наблюдаемое значение по смещению перигелия Меркурия, совпало со значением приведенным в книге анализа, т.е. чтобы получилось 575,06 угловых секунд.

Вот тут то, глядя на эту таблицу, я и понял, что эфемериды DE200 и DE405 вообще не имеют никакого отношения к наблюдательным данным, а являются полностью расчетными данными, полученными на математической модели, в которой учтены требования ОТО. И, т.к. ОТО позволяет только немного сместить перигелий в классической модели, по этому как раз по перигелию более-менее и совпадают наблюдательные данные, приведенные Ньюкомом, и данные, полученные на модели JPL. А что касается значения dAlfaP2, то здесь быстрее всего в JPL просто заврались, написав, что рекомендуемое значение векового смещения будет +9,7 угловых секунд, т.е. примерно столько сколько требует ОТО, т.к. у меня по данным DE405 получается значение, совпадающее с данными Ньюкома (справедливости ради, надо заметить, что определить точно dAlfaP2 довольно таки сложно). Что же касается вековых смещений эксцентриситетов, то здесь хоть и получаются расхождения между наблюдательными данными и расчетными, но никаких определенных выводов о моделях по этим смещениям сделать нельзя. А вот учесть вековые смещения узлов восхождения и наклонов орбит ОТОшная модель JPL не может точно и по этому данные, которые получены на этой модели и заложенные затем в эфемериды DE200 и DE405, совершенно и не отражают вековые смещения этих параметров.

Но, если дело обстоит так, как я нарисовал, то тогда возникает вопрос а зачем JPL потребовалась сложнейшая математическая модель, построенная с учетом требований ОТО, если почти такие же расчетные данные можно было получить и на классической модели. Для этого надо было всего-навсего использовать закон Холла, т.е. просто заменить в формуле Ньютона показатель степени в знаменателе на значение немного отличное от 2, как это сделал Ньюком для составления своих таблиц движения планет и которые служили для вычисления эфемерид в астрономических ежегодниках с 1901 по 1959 год. Ньюком принял значение показателя степени 2,0000001612, что должно было по его данным дать дополнительное смещение перигелия для 4-х внутренних планет, соответственно, 43,37 16,98 10,45 5,55 угловых секунд. Взгляните на последнюю колонку в таблице 11bb, где даны смещения параметров, полученные мною на классической модели с данными JPL с модернизированным по Холлу законом Ньютона и у меня поправки получились 43,8 15,7 10,6 - 5,6 угловых секунд. При этом видно, что по перигелиям смещения получаются примерно такие же, как и при модернизации закона Ньютона преобразованиями ОТО, т.е. по имитатору DE405. Правда при этом, также, как и с использованием ОТО, нам не удается получить нужные смещения узлов и наклона орбиты, но формула Холла, в отличие от ОТО, и не претендует ни на какую фундаментальность, а просто позволяет получить нужный частный результат, т.е. дополнительное смещение по перигелиям планет.

Таким образом, получается, что вся эта сложнейшая математическая абстракция, т.е. ОТО, была использована JPL только для того, чтобы придать наукообразность небольшому увеличению вековых смещений перигелиев планет, по сравнению с результатами, полученными на классической модели Солнечной системы и, следовательно, никакой научной и практической ценности не представляет. Т.е. получается, что JPL просто навешала лапши на уши конгрессменам США о том какую большую научную и практическую ценность представляют их исследования, чтобы получить финансирование. Впрочем, как я понял из объяснений Вадима Чазова, тоже самое сейчас делают и французы, разлагая данные, полученные в JPL в никому не нужные ряды с тысячами членов, количество которых должно придать наукообразности уже их исследованиям, чтобы получить финансирование уже от своего правительства. Но это, как говориться их личные проблемы, но ведь JPL теперь обманывает все научные организации мира (а может быть они сами хотят обманываться), заставляя их пользоваться их эфемеридами, которые она объявила обработанными данными наблюдений, которые к тому же предсказывают с высокой точностью положения планет в будущем, т.е. представляют и практическую ценность. Но, как видно из нижеприведенной таблички, эфемериды JPL, полученные на ОТОшной модели, не верно отражают даже смещения перигелиев планет, т.е. того параметра, который является одним из главных экспериментальных подтверждений верности ОТО как теории, и который они просто обязаны отражать верно.

Таблица 3b. Аномальные остатки наблюдательных данных по смещению перигелиев планет, которые не объясняются теорией Ньютона, и остаток, рассчитанный аналитически по формуле ОТО и численными методами на ОТОшной модели JPL, т.е. по эфемеридам DE405. Остатки от наблюдательных данных, определенные по расчетным данным самих авторов, даны в числителе, а по моим расчетным данным в знаменателе, где у меня для данных JPL расчетное значение получено с системой масс JPL, а для остальных данных с системой масс Ньюкома.

____________________________Меркурий___Венера___Земля___Марс
остаток Леверье (Чеботарев)____38,3/---_____---______---______8.0*
остаток Ньюкома (Роузвер) _____41,2/45,6__-7,3/9,9__6,0/25,9__8,0/0,3
остаток Данкома (Брумберг) ____43,1/45,7___8,1/1,6__5,0/16,7___---
остаток JPL (Юдин)___________---/48,5___---/- 22,3__---/28,4__---/0,7
ОТО Эйнштейна (Субботин) ______43,0_______8,6______3,8______1,4
ОТО DE405 (Юдин) _____________43,0_______9,2______20,5_____1,0
* - Субботин (стр.60) пишет, что у Леверье получилось бы значение близкое к значению Ньюкома если бы Леверье использовал более точные значения масс планет.

(см. продолжение)




Форумы >> Астрономия и Интернет
Список  /  Дерево
Заголовки  /  Аннотации  /  Текст
Астронет | Научная сеть | ГАИШ МГУ | Поиск по МГУ | О проекте | Авторам

Комментарии, вопросы? Пишите: info@astronet.ru или сюда

Rambler's Top100 Яндекс цитирования