Реферат по предмету "Наука и техника"


Кольцевой орбитальный резонанс

Кольцевой
орбитальный резонанс
Кирилл Бутусов

В 1978 г. нами была опубликована работа
«Золотое сечение в Солнечной системе» [1], где было показано, что в Солнечной
системе наблюдается явление резонанса волн биений, приводящее к тому, что
периоды и частоты обращений планет образуют геометрическую прогрессию со
знаменателями Ф = 1,6180339 и Ф = 2,6180339, хорошо отображаемые числовыми
рядами: Фибоначчи (1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, 377, 610,
987...) и Люка (2, 1, 3, 4, 7, 11, 18, 29, 47, 76, 123, 199, 322, 521, 843...),
см. табл. 1, где n – числа Люка и Фибоначчи, а δ% – отклонение от
резонансного значения nT в %.

Таблица 1




Тело





Т, лет





n





nT, лет





δ%







Ме





0,24085





377





90,800





1,98







В





0,61521





144





88,590





0,50







З





1,00000





89





89,000





0,03







Ма





1,88089





47





88,401





0,71







С





29,4577





3





88,373





0,74







 





 





 





89,033





0,79







Ц





4,605





18





82,893





0,10







Ю





11,862





7





83,035





0,06







У





84,015





1





84,015





1,24







Н





164,78





1/2





82,394





0,71







П





247,69





1/3





82,565





0,50







 





 





 





82,980





0,52






Однако, кроме описанных в статье случаев
проявления «золотого сечения» в Солнечной системе, нам удалось выявить ещё ряд
новых интересных примеров такого же рода. В частности, мы обнаружили, что
величины, обратные эксцентриситетам планетных орбит также близки к числам Люка
и Фибоначчи (см. табл. 2, где e – эксцентриситет орбиты, а n – число Люка или
Фибоначчи).

Таблица 2




Тело





1/e





n





1/ne





δ%







П





4,021





4





1,0054





0,44







Ме





4,863





5





0,9726





2,91







Ма





10,711





11





0,9737





2,80







Ц





13,157





13





1,0121





1,10







С





17,946





18





0,9970





0,40







Ю





20,652





21





0,9834





1,79







У





21,195





21





1,0093





0,82







З





59,772





55





1,0867





8,56







Н





116,686





123





0,9486





5,52







В





147,058





144





1,0212





2,01







 





 





 





1,0010





2,63






Так как орбиты планет эллиптичны и
постепенно прецессируют, то каждая из них занимает кольцевую область между
двумя круговыми орбитами с радиусами:




rπ = (1 –
e)a





(1)







rα = (1 +
e)a





(2)






где rπ – радиус орбиты в
перигелии,

rα – радиус орбиты в
афелии,

a – большая полуось орбиты.

Этим круговым орбитам соответствуют свои
периоды, а интервал периодов может быть найден по следующей формуле:










(3)






где T – период обращения планеты, а
ΔT – будет шириной орбиты, выраженной в терминах периодов. Назовем эту
величину «периодом ширины орбиты». При этом оказалось, что «период ширины
орбиты» связан с перодом обращения планеты, расположенной через одну орбиту
ближе к Солнцу, следующим соотношением:




kΔTn = Tn–2
,





(4)






где k – целое число, чаще всего, близкое
к единице, т.е. имеет место своеобразный резонанс, названный нами «кольцевым
резонансом» (см. табл. 3).

Таблица 3а




Тело





ΔT, лет





k





kΔTn, лет







В





0,0125





5





0,0627







З





0,0501





5





0,2509







М





0,5266





1





0,5266







Ц





1,0497





1





1,0497







Ю





1,7228





1





1,7228







С





4,9235





1





4,9235







У





11,890





1





11,890







Н





4,237





7





29,659







П





184,28





0,5





92,140






Таблица 3b




Teло





T, лет





kΔTn / kΔTn–2





δ%





k





kΔTn / kΔTn–2





δ%







Сл





0,0694





0,903





10,0





11/2





0,993





0,61







Ме





0,2408





1,041





4,8





24/5





1,000





0,07







В





0,6152





0,855





16,0





7/6





0,998





0,08







З





1,0000





1,049





5,6





20/21





0,999





0,02







Ма





1,8808





0,915





8,4





12/11





0,999





0,02







Ц





4,6052





1,069





7,6





14/15





0,997





0,16







Ю





11,862





1,002





0,8





1/1





1,002





0,28







Ст





29,457





1,006





1,3





7/1





1,006





0,73







У





84,015





1,096





10,3





5/11





0,997





0,24







 





 





0,993





7,2





 





0,999





0,24






Как видно из таблицы, при грубой подборке
коэфициента k он чаще всего принимает значение 1 и даёт отклонение от
резонансности, равное 7,2%, а при более тонкой подборке коэфициента, когда он
не целочислен, но равен отношению небольших чисел, это отклонение имеет
величину только 0,24%. Учитывая, что на самом деле мгновенный период обращения
планеты меняется в широких пределах, можно считать, что резонанс всегда
соблюдается даже при грубой подборке k. Как оказалось, экваториальный период
вращения Солнца и все «периоды ширины орбит» планет земной группы имеют между
собою общий резонанс. Для планет, внешних по отношению к Земной орбите также
имеет место общий для них резонанс. Причём средние отклонения от резонансности
для обеих групп планет не превышают 0,55%. Период общего резонанса для внешних
планет превосходит аналогичный период для земной группы планет в 28 раз (см.
табл. 4).

Таблица 4




Тело





ΔT





n





ΔT / n





δ%







В





0,0125





2





0,00627





0,19







З





0,0501





8





0,00627





0.16







Сл





0,0694





11





0,00631





0,86







Ме





0,1483





24





0,00618





1,35







Ма





0,5266





84





0,00627





0,10







 





 





 





0,00626





0,53







Ма





0,5266





3





0,17553





0,30







Ц





1,0497





6





0,17495





0,02







Ю





1,7228





10





0,17228





1,58







Н





4,2370





24





0,17654





0,88







Ст





4,9235





28





0,17584





0,48







У





11,890





68





0,17485





0,08







 





 





 





0,17500





0,55






Если рассмотреть ширину орбиты в
терминах частот обращений планет, то мы получим «частоту ширины орбиты». Как
выяснилось, эти величины, нормированные на «частоту ширины орбиты» Нептуна,
образуют числовые ряды, близкие к числам Люка и Фибоначчи (см. табл. 5) со
средним отклонением от резонансности меньше 3%.

Таблица 5




Тело





Δν, год–1





Δν / ΔνН





n





Δν / nΔνН





δ%







Н





0,000156





1,0000





1





1,0000





1,62







У





0,001690





10,8346





11





0,98496





3,17







П





0,003305





21,1871





21





1,00890





0,72







С





0,057000





36,5384





34





1,07465





5,75







Ю





0,012286





78,7564





76





1,03626





1,97







В





0,033516





212,564





199





1,06816





5,11







З





0,050200





321,794





322





0,99936





1,68







Ц





0,049938





320,051





322





0,99394





2,23







Ма





0,150818





966,782





987





0,97951





3,69







 





 





 





 





1,01619





2,88






Мы рассматривали до сих пор интервалы
периодов и частот, определяемых через радиусы круговых орбит, ограничивающих
эллипсы орбит. Однако, интересно рассмотреть разности мгновенных периодов
обращения планет в афелиях и перигелиях орбит т.е. интервал, в пределах
которого меняется мгновенный период при движении планеты по орбите. Назовём
этот интервал «девиацией периода» Расчёт её будем вести по формуле:










(5)






При этом оказалось, что наблюдается
резонанс между «девиацией периода» планеты и периодом соседней планеты,
расположенной ближе к Солнцу:




kΔT *n
= T *n–1





(6)






См. табл. 6, где значки π, 0,
α – определяют значения мгновенных периодов в перигелии, на среднем
расстоянии и в афелии. Мы видим, что чаще всего наблюдается k = 2. Среднее
отклонение от резонанса равно 1,75%.

Таблица 6




Тело





ΔTn*





k





k ΔTn*





Тело





T*n–1





kΔT*n
/ ΔT*n–1





δ%







Ме





0,2024





1/3





0,0674





Сле





0,0694





0,97099





2,58







В





0,0167





9





0,1505





Меπ





0,1553





0,96968





2,72







З





0,0669





9





0,6023





Вπ





0,6068





0,99253





0,35







Ма





0,5442





2





1,0884





Зα





1,0338





1,05279





5,69







Ц





1,4040





4/3





1,8720





Ма0





1,8808





0,99528





0,08







Ю





2,3000





2





4,6000





Ц0





4,6052





0,99888





0,28







Ст





6,5757





2





13,1514





Юα





13,0539





1,00746





1,14







У





15,8730





2





31,7460





Сα





32,8829





0,96542





3,17







Н





5,6494





15





84,7412





У0





84,0152





1,00864





1,26







П





254,336





7/11





161,850





Нπ





161,981





0,99919





0,31







 





 





 





 





 





 





0,99608





1,75






На самом деле, учитывая, что изменение
мгновенного периода происходит в широких пределах, мы можем считать, что
резонанс всегда соблюдается гораздо точнее.

Наконец, рассмотрим соотношения
экстремальных значений мгновенных периодов на соседних орбитах в ближайших
апсидах. Например, отношение мгновенного периода в афелии орбиты к такому же
периоду, но уже в перигелии последующей орбиты, расположенной дальше от Солнца
(см. табл. 7, где T1* – мгновенный период в афелии
орбиты, а T2* – мгновенный период в перигелии
последующей). Исключение составляют только Меркурий,где вместо перигелийных и
афелийных периодов взяты средние периоды и Венера, где вместо афелийного
периода взят средний период. Резонансный коэфициент равен отношению небольших
чисел, на 85% состоящих из чисел Люка (2, 3, 4, 7, 11).

Анализ таблицы показывает, что эти
соотношения близки к резонансным со средним отклонением от резонансности 0,53%.

Таблица 7




Тело





T2*





Тело





T1*





k





kT1*





T2*
/ kT1*





δ%







Ме0





0,2408





Сле





0,0694





7/2





0,2432





0,990304





1,03







Вπ





0,6068





Ме0





0,2408





5/2





0,6021





1,007897





0,73







Зπ





0,9669





В0





0,6152





11/7





0,9667





1,000202





0,03







Маπ





1,6162





Зα





1,0338





11/7





1,6246





0,994791





0,57







Цπ





3,9432





Маα





2,1604





11/6





3,9608





0,995554





0,50







Юπ





10,7539





Цα





5,3472





2/1





10,6944





1,005564





0,50







Стπ





26,3072





Юα





13,0539





2/1





26,1079





1,007633





0,70







Уπ





76,3596





Стα





32,8829





7/3





76,7268





0,995213





0,53







Нπ





161,981





Уα





92,2326





7/4





161,407





1,003557





0,30







Пπ





144,369





Нα





167,630





6/7





143,683





1,004770





0,42







 





 





 





 





 





 





1,000548





0,53





Выводы

Величины, обратные эксцентриситетам орбит
планет образуют числа, близкие к числам Люка и Фибоначчи.

Периоды ширины орбитальных колец
находятся в резонансе с периодами планет, расположенными через одну орбиту
ближе к Солнцу.

Частоты ширины орбитальных колец
находятся в резонансе с частотами обращения планет, расположенных дальше от
Солнца через одну орбиту.

Периоды ширины орбитальных колец как
земной группы планет, так и планет, внешних по отношению к земной орбите,
образуют две группы тел с общими резонансами внутри группы.

Частоты ширины орбитальных колец,
нормированные на частоту ширины орбиты Нептуна, образуют числовой ряд близкий к
числам Люка и Фибоначчи.

Девиации периодов обращений планет
находятся в резонансе с периодом обращения соседней планеты, расположенной
ближе к Солнцу.

Экстремальные периоды в ближайших
апсидах соседних планет находятся в резонансе, а числовые коэфициенты
резонансов на 85% состоят из чисел Люка (2, 3, 4, 7, 11).

Имеют место ещё и другие резонансные
соотношения для частот ширины орбит, девиаций частоты и экстремальных значений
частот планетных орбит, но ввиду ограниченности объёма работы мы этих
результатов вычислений не приводим.
Список литературы

К.П. Бутусов. «Золотое сечение в
Солнечной системе». Проблемы исследования Вселенной, вып. 7. М.-Л., 1978.


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.

Сейчас смотрят :

Реферат Анализ материальнотехнического обеспечения производства ОООКонси
Реферат Интравезикальные инъекции ботулинического токсина А в лечении синдрома болезненного мочевого пузыря
Реферат Плакаты, как вид наружной рекламы
Реферат Co2 In The Atmosphere Essay Research Paper
Реферат Global Warming And The Greenhouse Effect Essay
Реферат Борьба чернокожего населения Соединенных Штатов Америки за гражданские права
Реферат Водяной опоссум
Реферат Областная специализированная школа для одарённых детей "Дарын" - школа интеллектуального развития
Реферат Межнациональные конфликты: их особенности, воздействие на состояние общества
Реферат Проблема характера в произведении Трифонова "Дом на набережной"
Реферат Метод расчета скейлинговых констант Фейгенбаума для одномерных дискретных отображений по точкам сверхустойчивых циклов
Реферат Организация и содержание дополнительного математического образования 5-6 классов средней школы
Реферат The Myth Of Time Sumosaki Vs Enigma
Реферат American Revolution Essay Research Paper Q
Реферат Александр Гаук