周期と距離 [物理]

ティティウス・ボーデの法則がちょっと気になったので載せました。これは、1766年頃の発見だそうです。wikipediaには、こうあります。

「当時知られていた太陽系の6つの惑星(水星、金星、地球、火星、木星、土星)の軌道長半径(太陽からの平均的な距離)a は
ティティウス.png
で表せる。ここで水星はn = -∞、金星はn = 0、地球はn = 1、火星はn = 2、木星はn = 4、土星はn = 5である。a の単位は天文単位 (AU)である。」
ケレス.png
後でこじつけた節がありますが、その当時としては、土星迄しか知られていないはずですから、比例関係ではある程度成り立っています。ケレスの惑星は、これを正当化するためには、n=3の所に惑星が存在するはずだとして、後で発見されたもののようです。NASAではこれをエチオピアと命名していますが、食い違っている所を見ると、どちらも信憑性はないようです。
また、エリスは未定のようで、この理論は力学的な必然ではなく偶然だという考え方が主流となっているのだそうです。

実際、同じ質量の星ならそういう比例も分かるのですが、その分の補正は考慮していません。しかし、なぜ天王星まで大体合っているのかが逆に説明できません。いや、逆にこれを参考にして距離を算出しているようにも見えます。実際私の理論を理解できない人は、不確定性原理か、紐理論かに属していますから、地上からその惑星までの、位置と運動量は、確定できないはずです。と言うより、私の理論では、運動量の概念は、電磁場のテンソル量に変えてますので、これを確定して初めて位置つまり距離が分かるはずなのですが。

人工衛星を打ち上げる場合、または月に行ったりする場合は、重力を感知しなくなった時点、または重力を感知した時点で、補正をかけられますから、初めからその場所に向かって打ち上げていないはずです。

いろいろ調べているのですが、ケプラーの法則(惑星の公転周期の2乗は軌道の長半径の3乗に比例)と、年周視差(?)による三角法で求めているようです。でもこれも、太陽の惑星が三つであれば納得しますが、九つともなるとどうなのでしょうか。ケプラーの法則は、あくまで太陽を原点とした座標系で見て、きれいな楕円運動しているものだとした考えです。でもその保証はありません。なのに現代にそれを適用するとは、合点が行きません。

この精度を高めるために、世界では人工衛星をあげる予定があるらしいのですが、地上で観測してよく分からない人たちが、宇宙空間から観測したら、かえってややこしくなると思うのですが、どうでしょうか。求めるのであれば、あらかじめ根拠のある計算式を考案してからでないと、闇雲の世界になってしまい、返って、あの辺、その辺と言った方が間違いではありません。

ここで、地球の内惑星である水星、金星の公転周期なのですが、少し私も誤解しているようで、一年の内で、観測できない時期があったようです。二つの惑星は地球より早く公転していますので、内合と外合の時には観測されないとありました。そこで調べたのですが、国立天文台で調べた何年間の月別データを見ると、確かにそのようです。これは根気よく観察しないと、いけない仕事ですので感謝です。
このデータから見ると、外惑星の運行は、地球が一年で太陽の周りを一周しないと、説明できないようです。だとすると、18年周期説は撤回しなければなりません。すみませんでした。
でもすべてを撤回するのは、まだ時期早々のように思えてなりません。と言うのはケプラーの法則とニュートンの万有引力の関係です。
ケプラー3.png
wikipediaに情報をあげている人たちは、これを参考にしているようです。ちなみに地球を当てはめると、計算上合いました。海王星までやってみましたが、すべて合います。
これは観察の結果が示す通りなので、信憑性があるかもしれません。しかし、ケプラーは、理論的な根拠を示してはいません。自然界の万象の一部を表しただけで、電磁気力も知らなければ、物質とは何かさえ知らなかったはずです。それをあたかも正しい物だとして、利用するのは、ティティウス・ボーデの法則を信用する事と同じではありませんか?最近見直しの動きもあるようです。

上記の式は、周期は観察で求められますし、主星の太陽の質量は、地球の質量と太陽までの距離、周期を1年とすれば、求められます。しかし問題は距離です。調べると、ニュートンも距離の算出はできなかった(科学技術はそれほど発達していなかったため)のようです。そこへティティウスのような人が現れたので、ケプラーの式に、代入するとよく合うのでとりあえず受け入れられたということらしいです。

上の式は、最初は違っていました。
角速度.png遠心力.png万有引力.png
この三つの式を繫げれば、力関係.pngとなり、
変形式.pngケプラー.png質量の求め方.pngという質量を求める式がでてきますが、もう片方の質量との関係は、これではでてきません。それで仕方なく、mを差し引く事で解決したみたいです。またこの式は、一般相対性理論を加味してませんので、厳密ではない、としたほうがよさそうです。しかし今あまり厳密に調べると、前に進めませんので、とりあえずこの辺で!

この計算式の意味する所は、太陽を焦点とした各惑星の描く単位時間当たりの掃過面積は。こうとも言える、地球から離れれば離れるほど、公転周期が遅くなる。遅くなるとは、前は速かったともいえますから、私の理論はまだ落ちてません。
今日はこの辺で!

タグ:周期と距離
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