ПРАВИЛО ТИЦИУСА-БОДЕ

Гравитация, вероятности, и Устойчивость Солнечной системы

Тот, кто занимался вычислениями знает, какое испытываешь удовольствие, когда, используя новую формулу, получаешь результат, отличающийся от ожидаемого, к примеру, в 1.000036 или 0.99995 раз. Это вдохновляет. Чувствуешь себя очень умным, чуть ли не Эйнштейном. Показываешь это на обозрение народу. А потом вдруг обнаруживаешь, что единицы измерения не сходятся. Е-мае какой позор. Природа сыграла злую шутку. Это я говорю к тому, что этап вдохновения от численных совпадений мной уже пройден. А здесь я попытаюсь критически посмотреть на странные результаты по вычислениям орбит планет. Сразу замечу, что прецеденты здесь уже были. Так хорошо известно правило Тициуса-Боде.

Правило Тициуса-Боде a = 0.1(3*2ⁿ+4) астр. ед., где: а -- среднее расстояние от планеты до Солнца в астрономических единицах; n = "минус бесконечность" для Меркурия; n = 0 для Венеры; n = 1 для Земли; n = 2 для Марса; n = 3 для пояса астероидов (обломки Фаэтона?); n = 4 для Юпитера...

Отношение вычисленных радиусов к наблюдаемым показаны ниже:

Плутон вряд ли можно считать полноценной планетой, - он в шесть раз легче Луны, орбита его вытянута и иногда он залетает ближе Нептуна.

Точность результатов удивляет, но увы, правило Тициуса-Боде не основано на каких-нибудь физических принципах.

Иван Макарченко указал на существование другой закономерности в расположении планет:

Золотое сечение  (1+sqrt(5))/2=1.62 (если не вpу).

Твоя правда: 1.6180339887... - изумительное число, но в предложенной схеме точность пониже, и опять таки нет физического обоснования предлагаемой закономерности.

Это было, так сказать, отступление, указывающее на то, что в Солнечной системе существуют какие-то резонансы.

У меня получается несколько другая картина.
Во-первых, использовано физическое обоснование, и получены неожиданные странные совпадения на основании формулы r = sqr(Gm/(Hc)), где  r - радиус устойчивой орбиты, H - константа Хаббла, m - масса планеты.
Во-вторых, в применяемой мной формуле использована сравнительно точная константа Хаббла, полученная мной независимым способом, и уточненная гравитационная постоянная.
H = 2.374684198E-18 об/сек = 73.27511 км/с/Мпк
G = 6.671479888E-11  Нм²/кг²

А это значит, что тот, кто мог бы раньше меня получить формулу r = sqr(Gm/(Hc)),  вряд ли заметил бы закономерность, поскольку он использовал бы очень неточное значение постоянной Хаббла, которое варьируется от 50 до 100 км/с/Мпк. То есть, я полагаю, что эта закономерность найдена впервые; что её доказательство автоматически является доказательством того, что константа Хаббла действительно равна 73.27511 км/с/Мпк, либо очень близка к этому значению и может быть чуть-чуть изменена, если мое уточнение G окажется ошибочным.

Следовательно, нужно оценить вероятность того, являются ли полученные совпадения случайными либо это действительно закономерность.

Итак, где же совпадения? Пытаясь найти радиусы устойчивых орбит по формуле r = sqr(Gm/(Hc)), мы обнаруживаем, что ошибка для большинства планет получается не в случайное число раз больше или меньше, а очень близка к единице, трем, пяти. А именно:

В эту "красоту" не вписывается Венера с ошибкой около 2p: 6,24206 / 2p = 1,0066,
Юпитер с ошибкой 17,13.
Hептун с ошибкой 0,68925 или 1 / 1,4509.
Плутон не в счет, орбита его сильно вытянута и вероятно неустойчива, а мы исследуем устойчивые орбиты. Спутники планет дают большую ошибку.

Предлагаемая формула для устойчивых обрит работает и в микромире, протон дает ошибку 9,5 раз по сравнению с комптоновской орбитой, а электрон в 9,6 раз по сравнению с классическим радиусом электрона. Hо там порядок в орбитах навела квантовая механика. Хотя визит постоянной Хаббла вместе с гравитационной константой на те масштабы очень интересен.

Для оценки вероятности случайного совпадения мы не берем ни протон, ни электрон, ни Плутон. Венера ни туда, ни сюда, тем не менее, пусть она вместе с Юпитером и Плутоном засчитываются в количество планет, опровергающих закономерность.

Итак, в рулетке принимают участие 8 планет. Какова вероятность того, что 5 из этих планет упадут в точки близкие к 1, 3, 5, 7?
Ограничимся пока семеркой.
Как решить эту задачу? Сколько раз нужно запускать рулетку, чтобы мы увидели, хотя бы один раз, чтобы 5 из 8-ми шаров остановились у делений 1, 3, 5, 7 на непрерывном полотне от 0 до 7 и отличались бы от этих чисел не больше чем в 1,01254; 1,00028; 1,0760; 1,0183; 1,0070 раз.

Я еще эту задачу не решил, так интуитивно думаю, что рулетку нужно запускать где-то миллиард раз.
А вы как думаете?
Что это доказывает?
Существование резонансов?
Согласен. А как насчет примененного значения константы Хаббла?
Случайность?

Думаю что нет. Константа Хаббла найдена правильно. Её точное значение определяется в этой работе по формуле:

H = 2m_prm_el²cG / h²/ a².

Существует некоторая вероятность, что в этой формуле вместо массы протона может стоять атомная единица массы, или некоторая усредненная масса нуклона. Но пока весь пакет формул для определения главных физических констант, содержащих постоянную Хаббла, полностью согласуется с данными CODATA. Так что если постоянная Хаббла и изменится, то не больше чем на тысячные доли от получаемого по этой формуле значения.

Впервые я получил постоянную Хаббла, пользуясь формулой для нахождения устойчивых орбит планет r = sqr(Gm/(Hc)) где то в районе 1990 года, и считал её усредняя по планетам. Тогда я не знал формулы H = 2m_prm_el²cG / h²/ a² , полученной пару лет назад, и соответственно не видел квантования орбит. И лишь сейчас, в феврале 2001 года, я применил это точное значение константы Хаббла для определения радиусов устойчивых орбит, и увидел, что старая формула показывает квантование орбит. Вероятность случайного совпадения исчезающе мала. Бог должен был запускать рулетку миллиард раз, чтобы 5 из восьми планет оказались у орбит с квантовыми числами 1, 3, 5.

Следуя обратным путем, можно получить значение постоянной Хаббла через квантовые числа, радиусы и массы планет. Поскольку эти величины наиболее точно известны для планеты Земля, то мы запишем значение константы Хаббла, используя данные о Земле: квантовое число 5, масса 5.9736*10²⁴ kg, главная полуось 1.4960*10¹¹ m. Для гравитационной постоянной в первом случае возьмем значение 6.671479888E-11 Нм²/кг², полученное мной, во втором предлагаемое CODATA: 6.673E-11 Нм²/кг².

H = GM/(nr)²/c. n =5.
H₁ = 2,3759E-18 об/сек = 73,314 км/с/Мпк
H₂ = 2,376E-18 об/сек = 73,33 км/с/Мпк

Сравнивая значение H₁ с точным значением H = 2.374684198E-18 об/сек, видим, что разница действительно составляет менее одной тысячной доли: 0.00053. Имея в виду то, что точный расчет орбит может вестись с учетом влияния других планет, спутников и т.п., мы будем использовать далее точное значение константы Хаббла, а полученные сейчас значения показывают лишь то, что значение Хаббла найдено верно, и в дальнейшем может быть уточнено не более, чем на тысячную долю. А сейчас можно смело пользоваться значением H = 73.3 км/с/Мпк.

Поиски квантовых чисел спутников планет

Составим полную таблицу для планет и их спутников с целью поиска закономерностей или квантовых чисел. В этой таблице мы будем предполагать, что отношение вычисленного радиуса к наблюдаемому стремится к некоторому целому квантовому числу, если отличие составляет не более двух десятых долей от целого, и обозначаем красным цветом. То есть, если мы видим число 17,13, то полагаем, что квантовое число данного спутника или планеты 17. Если это отличие больше чем две десятых, то квантовое число данной планеты не определено. Если результат находится между числами 6 и 1/6, то данная планета или спутник подтверждает закон устойчивых орбит, но не подтверждает квантование. Эти результаты полужирным шрифтом. Если планета или спутник не подтверждает ни квантование, ни закон устойчивых орбит, то эти результаты оставим черными. Другие странности выделим синим.

Мы видим, что результатов обозначенных полужирным шрифтом, значительно больше, чем было бы в случае, если бы выбор орбиты был произволен. Это доказывает, что "расширение" пространства по закону Хаббла противоборствует ускорению Лапласа и поэтому мы наблюдаем Устойчивость Солнечной системы. С другой стороны, результатов окрашенных красным гораздо больше, чем было бы в случае произвольного падения орбит на континуум. Это доказывает квантование орбит в Солнечной системе. И наконец, то, что в формуле для определения радиусов использовано значение константы Хаббла, полученной по другим формулам, доказывает, что константа Хаббла найдена верно. В качестве иллюстрации я привожу таблицу, в которой я использую случайные значения постоянной Хаббла, и мы сравниваем результат, с последней колонкой, полученной на основе используемого здесь значения константы Хаббла.

Для того, чтобы увидеть столбец подобный последнему, "рулетку" нужно запустить миллиард раз. То есть, только H, равное 73.3 км/с/Мпк (или кратное ему), может быть использовано в формуле для нахождения устойчивых орбит планет:

Из писем в группах новостей о правиле Тициуса-Боде и о моей работе

От: Nikolay_Fomin <foma@rb.ru>
Тема: Правило Тициуса-Боде. Как объяснить? - Пробуем объяснить.
Дата: 4 мая 2000 г. 14:23

...G.Sh. сообщил в новостях ...

> N_Foma, ты ещё здесь сидишь?

Да, сижу... А ты? - Стоишь, что ли? Ну, проходи, садись... :)

> NF> Ты вот лучше, Олег, скажи, пожалуйста, какое объяснение правила Тициуса-Боде сейчас современная астрофизика дает?

> А надо? ;)

:) Ну, кому не надо, может, конечно, не интересоваться.

А мне, вот, интересно узнать, как согласуется с нынешней теорией гравитации закономерность, скрытая в ряде, образуемом значениями радиусов орбит планет солнечной системы (правило Тициуса-Боде)? Ведь, это же определенный порядок.

Как сегодня объясняют его возникновение? Это не галлюцинация, а правило, основанное на ФАКТе, за которых ты так стоишь! (см. письмо Горелику). Ничего не утверждая на все 100% добавлю, что этот факт в достаточно большой степени может подтверждать именно теорию Горелика, а не традиционную теорию гравитации. Т.е. вопрос с правилом Тициуса-БодЕ может быть определенным образом связан с "Дррррррр" и 734Гц или там еще с какой частотой (а точнее целой системой гармонических колебаний). Ты знаешь, что такое "интерференция" или "резонанс"?

Так вот как "резонируют" планеты, которые по теории Горелика вместе с Солнцем тоже обязаны быть осцилляторами? Чуешь, наверное? Похоже, что от вибрирующего Солнца вибрирует и само пространство вокруг Солнца, раз звезда это пространство (материю) кушает (по Горелику) и аж вибрирует от большого аппетита. Планеты со своими меньшими частотами - тоже по-своему вибрируют (чавкают помалу).

Солнце задает доминирующий ритм (прыгая, как поплавок на поверхности воды при клеве и разгоняя вокруг себя волны) и большую группу обертонов меньшей мощности. Планеты - это колебания маленьких поплавком от мелкой поклевки. От всех этих разноголосых колебаний в пространстве солнечной системы образуется общая интерференционная картина, задающая СИСТЕМНОЕ ЕДИНСТВО всех объектов солнечной системы, поскольку все вносят свой вклад в общую картину.

И вот катаются планеты по получившейся интерференционной картине между выпуклостями и впуклостей по траекториям, в которых им энергетически выгодно, - на заданных и главное - ЗАКОНОМЕРНО - определенных расстояниях от Солнца.

Почему орбиты не круговые? А потому, что интерференционная картина - "живая", т.е. меняется в некоторых пределах, раз многие участники (планеты) на месте не стоят.

Как ты думаешь в таком случае, где самый плохой "завибрировавшийся" участок солнечной системы расположен, который не дал и, возможно, не даст никогда планете образоваться? Догадаешься с трех раз, Георг? :)

Что же, астрофизики как и ранее - пока не могут сказать, почему планеты движутся именно по таким закономерно определенным орбитам, а не по другим - произвольным? Законы Кеплера тут никаким боком не относятся к делу как ты понимаешь.

Вот Олег Суханов и другие активные профессионалы в этой эхе ничего не говорят насчет интерпретации такого загадочного факта в солнечной системе, как правило Т-Б, а потому и я боюсь высказать некоторые мысли, - вдруг впросак попаду!

Ученого загадки должны волновать, Георг! А ты такой неожиданный вопрос для ученого задаешь: "А надо?". :) После такого из науки гонят в три шеи. Или в четыре. Так получается, что ты здесь как бы очень сильно стараешься отговорить всех заниматься исследованиями. :) У тебя задача, значит, - охлаждать порывы творческих людей что ль?

Вот бы Рентген задался таким же вопросом, как ты, когда на неожиданно засвеченную пластинку посмотрел, плюнул на все и пошел спать. (Кстати, как история науки говорит, некоторые так и сделали. И кто их теперь помнит?) Или Ньютон поленился бы свой закон всемирного тяготения написать, когда перо в руки взял. :)

Хотя может быть, такое отношение и отличает ортодоксов от неформалов - отношением к неизвестному? :) Одни одержимо копают, пытаясь всеми силами и, тратя свою единственную жизнь, докопаться до интересующей их истины, а другие устало отвечают отрицательно на самим себе поставленный вопрос: "А надо?". :)

> NF> Меня этот вопрос давно интересует - еще с детства.

> А тебя с детства не интересует вопрос о практическом совпадении угловых размеров Солнца и Луны? ;)

Еще как интересует, Георг! Этот вопрос аж с пеленок спать не дает! А ты знаешь? Расскажи!

Впрочем, это можно считать ПОКА совпадением вследствие единичности явления (или у Меркурия тоже?). А вот правило Тициуса-БодЕ - вряд ли!
- Уж больно много планет по нему крутятся (только Плутон отстает. Но он далеко, и ему можно на порядок, устанавливаемый Солнцем, чихать в бОльшей степени, чем другим. Он и чихает - в его области интерференционная картина уже весьма слаба и все там очень сглажено. Он даже не в плоскости вращения других планет немного оказался. - Т.е. за какую-то другую группу выпуклостей и впуклостей "зацепился").

Нарисованная картина, а не теория гравитации, вполне объясняет устойчивость солнечной системы. Без волновых процессов во Вселенной и соответственно интерференции волновых картин никаких устойчивостей в природе быть не может. Системообразование может быть связано именно с интерференцией. Вот проблема- что это такое вибрирует, какая "среда", какие колебания синхронизируют движение планет, звезд и т.д. Теория гравитации в том виде, в какой она принята сегодня, объяснить ситуацию не может.

Структура Солнечной системы - продукт динамической интерференционной картины распределения энергии в пространстве.

Да и вообще по философии пространство - форма существования материи, т.е. и есть материя. Почему бы его не поглощать, как считает Горелик, раз это даже не противоречит современной науке. Ну, а "Дррррррр" или "Фрррррр" - это у кого как шумит. - Пусть даже в голове, как указывабют некоторые ученые. Если у кого в голове вообще ничего нет, то там и шуметь, ведь, нечему. :))

Не надо оскорблять Горелика - я сичтаю, что у него интересные взгляды. И я могу их со своих позиций - своего понимания мироустройства, их обосновать. Мне даже кажется, что он немного не с тех позиций защищает свою теорию, как мог бы. Возможно его взгляды и окажутся неверными, но уж больно верно у него по-крупному: волновой характер процессов и круговорот материи во Вселенной - это я считаю - самые важные и самые сильные позиции, которые относительно легко защитить, поскольку в мире таких фактов - сколько угодно.

И это не выдумки. Давайте подискутируем по поводу волновой природы материи.

==== С уважением, Фома Н.

P.S. У Горелика раз уж пространство (материя) стекает в массы, и этим массам приказано вибрировать (осциллировать), то окружающее пространство тоже вибрирует (волны по пространству расходятся), как пластина с размещенными на ней осцилляторами. - Вынужденно вибрирует.

...скип...

P.P.S. А далее - рассмотрение Галактики, как сложной интерференционной картины с ярко выраженными доминантами, уже можно выполнить по аналогии.

P.P.P.S. Волновые процессы в микромире определяют квантовые свойства квантовых систем, в т.ч. устойчивость "вращения" электронов вокруг ядра атома.

Интерференция определяет квантованность орбит планет, вращающихся вокруг Солнца. Т.е. солнечная система в определенном смысле (на крупном масштабе) - и в самом деле есть как бы "квантовая система", и поэтому в этом "определенном" смысле здесь можно привлечь аналогию с атомом - другой квантовой системой.

Интерфренция - и есть объяснение правила Тициуса-Боде. :) И теория Горелика имеет в этом смысле одну из привлекательных сторон - для меня, например, - т.к. вводит в рассмотрение волновую природу системной организации (интерференцию) и объясняет квантовый характер гравитационных процессов на макро масштабах. Может быть, "не с той стороны" наши ученые берутся за задачу построения квантовой гравитации?

Природа едина, а потому черты системы на микромасштабах могут, если не должны, проявляться и на других масштабах. Эти общие черты только надо уметь обнаруживать и не считать объекты на разных масштабах чуждыми друг другу. У них одна мать, однако, - Вселенная.

P.P.P.P.S.
А ты, Георг, можешь сказать, почему в Природе через 10 порядков на шкале масштабов "угнездились" системы с "ядерной" организацией (т.е. имеющих ядро)? А между этим "точками" представлены системы с неядерной (нецентрализованной) структурой?

Похоже, что в Природе есть некий ритм, который "протянулся" от микромира до мега мира по всей масштабной шкале. И этот ритм ни с какими известными законами не связан. Здесь также сказывается ритмообразующий характер природы. Причем эта закономерность связывает системы всех масштабов в ЕДИНСТВО. Это мы смотрим на природу не на всю в целом, а в ее отдельных фрагментах. Причем на каждом масштабном уровне смотрим по-разному, придумывая плохо "стыкуемые" теории, городим между ними "интерфейсы", а потом считаем, что природа будто бы и на самом деле на всех масштабных уровнях очень отличается сама от себя. Между тем принципы системной организации в Природе ЕДИНЫ. Эти принципы и надо иметь ввиду при исследованиях.

ЕДИНСТВО ВСЕХ ОБЪЕКТОВ ПРИРОДЫ - важнейший концептуальный принцип. Мне так кажется...

Хватит пока PPPSов. А ты говоришь: "А надо?"

Да, "Фома_N", Вы совершенно правы. На этом рисунке упрощенная модель решетки на масштабе от комптоновской длины протона, l_pr, до граничной длины волны, l₀ = l_pr*N = 408 км, где мы имеем "предел причинно-следственной связи", где два ближайших "листа в клетку" смещаются, при повороте на элементарный угол j = 2p/N, на одну линию решетки. Размер клетки = комптоновская длина протона. Количество листов N = 3.0909*10²⁰, повсеместно используемое в этой работе. (На рисунке N=10).

На следующем рисунке масштаб увеличен в N раз, и мы переходим на масштабы от граничного, т.е. 408 км, до размеров замкнутой Вселенной L = l₀*N = l_pr*N² . Верхний "плоский" рисунок должен быть помещен в центр нижнего "объемного" рисунка, и линии верхнего рисунка продолжаются в линиях нижнего рисунка. Правая часть рисунка построена из расчета N=10, левая часть из расчета N=40. На самом деле, N везде в этой работе 3.0909*10²⁰. На левой части рисунка видны области, вероятно, ответственные за правило Тициуса-Боде.

N = n₀/H, где n₀ - граничная частота между фотоном и гравитоном, H - константа Хаббла.