Rambler's Top100Astronet    
  по текстам   по форуму  внутри темы
 

Смещение перигелия Меркурия и других планет

Список  /  Дерево
В начало ] Пред. | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | След.В конец ]
Форумы >> Астрономия и Интернет
Автор Сообщение
С. Ю. Юдин
Смещение перигелия Меркурия и других планет 18.11.2007 9:08

Я уже пробовал открыть эту тему на этом форуме, но тогда у меня возникли проблемы с кодировкой и текст оказался не читаемым. Сейчас попробую другой вариант кодировки, т.к. ...
Наверх
С. Ю. Юдин
Re[15]: Смещение перигелия Меркурия и других планет 15.03.2008 17:00

Посмотрел код и не понял, куда в нем делось название самого рисунка, т.к. вместо него только пи-пи-пи. Сейчас попробую еще раз.

Наверх
С. Ю. Юдин
Re[16]: Смещение перигелия Меркурия и других планет 15.03.2008 17:04

Не понял. Ведь в режиме просмотра картинка была видна.

Rambler's Top100 Rambler's Top100
Наверх
В. В. Чазов
Re[17]: Смещение перигелия Меркурия и других планет 15.03.2008 18:33

Дорогие друзья, в ответе [14] уже заметил неточность. Речь идёт не о средних квадратических погрешностях одного измерения, а об оценке ошибок a priori, то есть до процесса фильтрации по методу наименьших квадратов. В процессе обработки, кроме начальных условий, улучшены числовые значений более 20 параметров. По терминологии уважаемого Сергея это означает следующее: в эфемеридах DE405 представлены данные наблюдений, откорректированные расчетными данными, причём были использованы (для Меркурия и Венеры) очень короткие по времени ряды радиолокационных измерений дальностей средних точек поверхностей планет от радиотелескопа на Земле.
Уф, почти не запутался. Но на вопрос, где же здесь релятивизм, уже не смогу ответить.
С поклоном, Ваш Вадим.
Наверх
С. Ю. Юдин
Re[18]: Смещение перигелия Меркурия и других планет 16.03.2008 9:53

Цитата:
По терминологии уважаемого Сергея это означает следующее: в эфемеридах DE405 представлены данные наблюдений, откорректированные расчетными данными, причём были использованы (для Меркурия и Венеры) очень короткие по времени ряды радиолокационных измерений дальностей средних точек поверхностей планет от радиотелескопа на Земле.
Уф, почти не запутался. Но на вопрос, где же здесь релятивизм, уже не смогу ответить.
С поклоном, Ваш Вадим.

Не, Вадим, давай с релятивизмом погодим, т.к. я никак не могу понять, что за данные апроксимированы полиномами Чебышева в эфемеридах DE405, по тому, что я не понимаю как это данные радиолокационных измерений могут быть расчетными данными, которые корректируют данные наблюдений. Ведь данные радиолокационных измерений это и есть данные наблюдений, по этому я не пойму как данные наблюдений могут откорректировать данные наблюдений. Эти данные радиолокационных измерений могут откорректировать только данные вычислительного эксперимента, полученные на модели Солнечной системы, т.е. по уравнению, которое мы никак не можем здесь показать. И таким образом получается, что в эфемеридах DE405 представлены данные, полученные при вычислительном эксперименте на модели Солнечной системы, причем не только данные после 2000 года, что само собой разумеется, но и с 1600 года по 2000 год. Не понятно только по каким данным создатели эфемерид DE405 корректировали данные вычислительного эксперимента с 1600 по 1970 годы, т.к. после 1970 года ясно, что они использовали данные радиолокационных измерений тех обсерваторий, о которых Вы написали. Или Вы хотите сказать, что расчетными данными откорректированы только данные радиолокационных измерений, а данные наблюдений прошлых веков не корректировались расчетными данными, т.е. данными полученными на математической модели.

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.

Наверх
В. В. Чазов
Re[19]: Смещение перигелия Меркурия и других планет 16.03.2008 15:02

Добрый день, Сергей, опять я невнятно написал, но Вы всё правильно расшифровали: ...расчетными данными откорректированы только данные радиолокационных измерений, а данные наблюдений прошлых веков не корректировались расчетными данными, т.е. данными полученными на математической модели.... С поклоном, Вадим.
Наверх
С. Ю. Юдин
Re[20]: Смещение перигелия Меркурия и других планет 16.03.2008 18:06

Цитата:
опять я невнятно написал, но Вы всё правильно расшифровали: ...расчетными данными откорректированы только данные радиолокационных измерений, а данные наблюдений прошлых веков не корректировались расчетными данными, т.е. данными полученными на математической модели....

Ну, если я все правильно расшифровал, то теперь мне вообще ничего не понятно. Как это экспериментальные данные (причем такие точные) могут подгоняться под теорию (даже если она одобрена самим президентом). Обычно в науке теория подгоняется под экспериментальные данные. И потом, мне совершенно не понятно какова роль ОТОшной модели Солнечной системы JPL в создание эфемерид DE405. Если эти эфемериды до 2000 года являются аппроксимацией экспериментальных данных, то это можно было сделать и без модели Солнечной системы, аппроксимировав экспериментальные данные на интервалах от 8 до 32 дней обычной квадратичной зависимостью с применением метода наименьших квадратов (тогда и полиномы Чебышева не нужны). Но, если полиномами Чебышева аппроксимированы данные вычислительного эксперимента проведенного на модели Солнечной системы, то данные наблюдений при этом могут быть использованы только для контроля за правильностью работы модели и при этом никак нельзя говорить, что мы аппроксимировали именно данные наблюдений. А вот роль модели для создания эфемерид после 2000 года мне вполне понятна. И здесь в эфемеридах аппроксимированы конечно же данные вычислительного эксперимента проведенного на модели Солнечной системы, т.к. никаких наблюдательных данных из будущего у нас быть не может. Вот и возникает вопрос что же там в эфемеридах DE405 мы имеем.

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.

Наверх
В. В. Чазов
Re[21]: Смещение перигелия Меркурия и других планет 16.03.2008 22:06

Дорогие друзья, добрый вечер.
Мне кажется, что наш уважаемый коллега Сергей опять сказал очень точно:
...если полиномами Чебышева аппроксимированы данные вычислительного эксперимента, проведённого на модели Солнечной системы, то данные наблюдений при этом могут быть использованы только для контроля за правильностью работы модели, и при этом никак нельзя говорить, что мы аппроксимировали именно данные наблюдений.
Эффекты общей теории относительности автоматически учитываются в процессе численного интегрирования дифференциальных уравнений движения объектов. Сами эти уравнения составлены в первом постньютоновском приближении (с точностью до квадрата отношения скорости гелиоцентрических движений планет к скорости света) с помощью "изотропных" координатных условий.
Эффект "замедления времени" в гравитационных полях учитывается во всех случаях:
независимой переменной эфемерид является специальное равномерное эфемеридное время,
в разницу моментов приёма и излучения радиоволн (измерение расстояний до планет) вводятся релятивистские поправки за гравитационные поля лоцируемой планеты, Земли и Солнца.
Замечательно, но тема, заданная Сергеем на форуме, может попасть в книгу рекордов Гиннеса по количеству текстов, на которые из больших специалистов так никто и не откликнулся.
To co-operation, keep well. Vadim.
Наверх
С. Ю. Юдин
Re[22]: Смещение перигелия Меркурия и других планет 18.03.2008 11:02

Поиск экспериментальных данных наблюдений я конечно же продолжу, а сейчас я начал проводить предварительные эксперименты по определению оптимальных скоростей Солнечной системы (по осям координат) и скорости распространения гравитации, по критерию, когда данные по вековым смещениям параметров орбит, полученные на Ньютоновской математической модели Солнечной системы, где учтена скорость распространения гравитации, будут минимально отличаться от данных наблюдений. Параметры орбит решил пока вычислять только для Меркурия, т.к. эти эксперименты являются пока больше поисковыми. При этом, для определения оптимальных параметров системы я буду использовать многофакторное планирование. И сейчас уже выполнил первую серию экспериментов для четырехфакторного плана Бокса, где были следующие значения нулевых уровней и интервалов варьирования параметров VXsys=0+/-100, VYsys=0+/-100, VZsys=0+/- 100 и Vgr=11*Vsv+/-10*Vsv, где скорости системы в км/с, а скорость гравитации в долях скорости света Vsv. Вообще то при поисковых опытах не используют многофакторное планирование, а используют градиентные методы, но мне хотелось побыстрее проверить часть программы, отвечающую за многофакторное планирование, и по этому я сразу начал с него. А сейчас, чтобы было более понятно о чем будет идти речь, я коротко изложу основы многофакторного планирования.

Многофакторное планирование отличается от однофакторного, когда в каждом новом эксперименте изменяется значение только одного параметра (фактора), тем, что в каждом новом эксперименте изменяются по определенному плану все параметры. А после обработки экспериментальных данных мы получаем уравнение регрессии (чаще всего квадратичную аппроксимацию), которое отражает влияние всех параметров на критерий оптимизации (целевую функцию). Если у нас однофакторный эксперимент то мы получим такое уравнение

Y=k0+k1*X1+k2*X1^2 (1)
где Y критерий оптимизации, который надо минимизировать или максимизировать, X1 оптимизируемый параметр, а k0,k1 и k2 коэффициенты, которые мы получаем методом наименьших квадратов при статистической обработке данных. А вот, если у нас будет 4-е параметра, то мы получим уравнение регрессии следующего вида

Y = k0 + k1*X1 + k2*X2 + k3*X3 + k4*X4 +
+ k5*X1*X2 + k6*X1*X3 + k7*X1*X4 + k8*X2*X3 + k9*X2*X4 + k10*X3*X4 +
+ k11*X1^2 + k12*X2^2 + k13*X3^2 + k14*X4^2 (2)

Принципиально это уравнение отличается от уравнения, полученного при однофакторном планирование, наличием смешанных коэффициентов k5 k10, которые отражают смешанное влияние параметров на критерий оптимизации. Задавая значения параметров в каждом эксперименте по определенному плану, мы получаем минимальное количество экспериментов необходимое для получения зависимости (2). Планы бывают разные и, например, в программе Plank я использовал четыре разных плана -ортогональный, ротатабельный, униформротатабельный и почти D- оптимальный Бокса. Отличаются они разным количеством уровней варьирования факторов, величиной звездного плеча и количеством нулевых точек, а в конечном итоге это влияет на то как будет размазана информация по гиперсфере. Мне, например, больше нравятся почти D- оптимальные планы Бокса и именно такой план мы и будем использовать.

Для получения уравнения (2) нам необходимо по плану Бокса выполнить 24 эксперимента. У этого плана факторы варьируются только на 3-х уровнях (включая нулевой) и звездное плечо будет равно 1. Обычно в планах 0 означает, что параметр берется на нулевом уровне, +1 на нулевом уровне плюс интервал варьирования и -1 - на нулевом уровне минус интервал варьирования, а т.к. у нас звездное плечо равно 1 и уровней всего три, можно писать просто 0 + - и по этому план Бокса для четырех факторов будет выглядеть следующим образом

1 + + + +
2 + + + -
3 + + - +
4 + + - -
5 + - + +
6 + - + -
7 + - - +
8 + - - -
Следующие 8 опытов повторяют первые 8. Только первый параметр принимает кругом значение -1.
17 + 0 0 0
18 0 0 0
19 0 + 0 0
20 0 0 0
21 0 0 + 0
22 0 0 0
23 0 0 0 +
24 0 0 0

После обработки данных вычислительных экспериментов мы получим уравнение (2), которое (если у нас получилась поверхность, не имеющая седловых точек) дифференцируем по X1, X2, X3, X4 и получаем 4-е алгебраических уравнения. Решая теперь систему этих уравнений, находим оптимальные значения параметров X1, X2, X3, X4 при которых наша целевая функция (критерий оптимизации) принимает минимальное или максимальное значение. В нашем случае нам нужно минимальное значение, т.к. оптимизацию мы ведем по минимальной разности полученного при вычислительном эксперименте значения векового смещения параметра и значения параметра полученного при обработке данных натурных пассивных экспериментов (данных наблюдений). Конкретно у меня в программе критерий оптимизации вычисляется по формуле

Yu0(U) = SUMi,j ( kVesa(I, J) * Abs((YRas(I, J, U) - YNab(I, J)) / YNab(I, J)) / 100) (3)

Где: Yu0(U) разница между расчетным YRas(I, J, U) и наблюдаемым YNab(I, J) значением векового смещения в U-ом эксперименте (U=1...24) для I ой планеты и J-го параметра
kVesa(I, J) весовой коэффициент J-ого параметра для I ой планеты (от 1 до 100).

Программа Solsys5 позволяет произвольно выбирать планеты и параметры, по которым надо производить оптимизацию, а весовые коэффициенты задаются вручную самим исследователем в файле SolsysPlan.dat, где задаются также и нулевые уровни параметров и их интервалы варьирования (задаются программно). Вообще то получение единых критериев оптимизации при решение многокритериальных задач вопрос даже более сложный, чем проблема вековых смещений параметров орбит, и я обычно терпеть не могу когда используют единые критерии оптимизации, полученные по принципу автомотовелофотопримусрадиоружье или с применением весовых коэффициентов. Правда подобными фокусами, где процветает махровый субъективизм, чаще всего пользуются исследователи социально-экономических или технико- экономических систем. И мне даже пришлось коренным образом модернизировать функционально- стоимостной анализ, чтобы можно было объективным путем получить единый критерий оптимизации для социально-экономических или технико-экономических систем. Но в нашем случае, т.к. влияние всех параметров на единый критерий оптимизации одной природы и носит количественный характер, я считаю вполне приемлемым использование весовых коэффициентов для получения единого критерия оптимизации, хотя ниже и привожу данные оптимизации по каждому параметру отдельно.

Сейчас я выполнил все 24 эксперимента плана, но как оказалось данные по некоторым экспериментам, когда скорость гравитации была на нижнем уровне, т.е. равна одной скорости света, получились не пригодными для получения за заданный промежуток времени (400 лет) данных по вековым смещениям параметров орбит. На приведенном ниже рисунке даны графики изменения параметров орбит для 2-го эксперимента плана, т.е. с параметрами +,+,+,-.

http://ser.t-k.ru/Ris/Plan1.gif (зеркало http://modsys.narod.ru/Ris/Plan1.gif)

Как видим, данные по перигелию и эксцентриситету хоть и не очень хорошего качества, но пригодны для обработки, а вот данные по углу восхождения и углу наклону можно использовать только для небольшого промежутка времени по тому, что угол наклона орбиты Меркурия за 150 лет уменьшился от 7 до 3 градусов, а потом начал опять увеличиваться. А угол восходящего узла за это время уменьшился с 48 градусов до нуля, а потом программа стала выдавать не минус 1 градус, а 359 градусов. Естественно при таких масштабных изменениях параметров орбит я не могу аппроксимировать их ни линейной, ни даже квадратичной зависимостью, чтобы найти вековые смещения. И в следующей версии программы я постараюсь что нибудь придумать, чтобы избавиться хотя бы от скачка в угле восхождения, например, буду его определять в радианах. А для того, чтобы выполнить качественные эксперименты на этой версии программы надо будет или уменьшить интервалы варьирования скоростей системы по осям или увеличить нулевой уровень скорости гравитации. Но, не смотря на не очень хорошее качество экспериментальных данных, для иллюстрации теоретического материала, я их все таки обработал и нашел коэффициенты для 2-х уравнений (2) по смещению перигелия Меркурия и по смещению его эксцентриситета, хотя, как следует из уравнения (3) можно было бы и сразу получить одно уравнение по единому критерию оптимизации. И ниже Вы видите как по уравнениям (2) каждый из параметров влияет на критерий оптимизации, когда остальные параметры зафиксированы на нулевых уровнях.


http://ser.t- k.ru/Ris/Box1.gif (зеркало http://modsys.narod.ru/Ris/Box1.gif)

В принципе ничего интересного на этих графиках нет, и мы видим то, о чем я уже сказал выше. Т.е. при тех скоростях распространения гравитации, которые я использовал в вычислительных экспериментах, все оптимальные скорости системы по осям ... Z жмутся к нулевому уровню, а оптимальное значение скорости распространения гравитации находится явно за пределами варьирования (в сторону увеличения). Хотя, при большом желании, и по уже полученным уравнениям (2) можно чисто математически найти оптимальные скорости системы и оптимальную скорость распространения гравитации. Вот только в нашем случае этого делать никак нельзя (даже если очень хочется), т.к. оптимальное значение скорости распространения гравитации находится явно за пределами варьирования параметров. А я лично, к тому же, стараюсь еще получить всегда оптимум не просто в пределах интервала варьирования параметров, но и при минимальных интервалах варьирования параметров и чтобы оптимум получился вблизи нулевого уровня и по каждому параметру отдельно (не очень то я все таки доверяю логике математической целесообразности и комбинированным критериям оптимизации). Но при правильном подборе весовых коэффициентов комбинированный критерий оптимизации может оказаться очень даже полезен.

В дополнение к сделанным выводам могу также сказать, что, как известно из литературных источников, абсолютная скорость Солнечной системы, по данным реликтового излучения, составляет VXsys= -358, VYsys= 57, VZsys= -73 км/с, т.е. интервалы варьирования скорости системы я задал в плане вполне приемлемые и, следовательно, если моя модель правильно отражает объективную реальность, причина столь сильных изменений параметров орбит заключается в очень маленькой скорости гравитации. По этому я сейчас выполню новый план, где скорость гравитации задам Vgr=50*Vsv+/-30*Vsv.

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.

Наверх
С. Ю. Юдин
Re[23]: Смещение перигелия Меркурия и других планет 20.03.2008 21:50

Попробовал на сайте Института небесной механики и вычисления эфемерид Франции найти эфемериды отличающиеся от эфемерид JPL и даже на их FTP сервере ftp://ftp.imcce.fr/ в папке ftp://ftp.imcce.fr/pub/ephem/sun вроде бы нашел какие то эфемериды, но что это за эфемериды и как ими пользоваться я с моим знанием английского языка и астрономии не понял. Буду благодарен, если кто ни будь поможет мне в этом разобраться.

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.

Наверх
В. В. Чазов
Re[24]: Смещение перигелия Меркурия и других планет 21.03.2008 6:27

Дорогие друзья.
Над созданием эфемерид Института небесной механики и вычисления эфемерид Франции группа энтузиастов начала работу после войны 1974 года на Ближнем Востоке. Исторически претензии этих отважных мушкетёров вполне обоснованы: необходимо было заменить модели движения небесных тел, разработанные мэтром Урбаном Жозефом де Ле-Веррье.
Поступили так: получили финансирование от Интенданта финансов (а как же не дать, Франция всегда впереди!), съездили в Калифорнию, скопировали на магнитную ленту числовые данные эфемериды DE102/LE51 Лаборатории реактивного движения США (Пасадена, КалТех), посетили Голивуд, вежливо (по-французски) поблагодарили и вернулись в Париж. Года за четыре на компьютере CDC с 32 значащими цифрами (это у них называется двойной точностью) апппроксимировали данные с магнитной ленты JPL рядами Фурье и опубликовали статью, в которой около 10000 коэффициентов этих рядов назвали новой моделью движения планет.
Дальше - больше. С появлением каждой новой версией эфемерид JPL на службу в Институт небесной механики Парижа поступал новый сотрудник для получения новых коэффициентов рядов Фурье.
И это - правильно. Именно таким способом удаётся получать финансирование, ибо в Парламенте уверены, что учёные Парижа следуют традициям своих великих предшественников.
С поклоном, Ваш Вадим.
Наверх
Форумы >> Астрономия и Интернет
Список  /  Дерево
В начало ] Пред. | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | След.В конец ]

Астронет | Научная сеть | ГАИШ МГУ | Поиск по МГУ | О проекте | Авторам

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

Rambler's Top100 Яндекс цитирования