J M 索里奥关于太阳系的工作

En résumé (grâce à un LLM libre auto-hébergé)

  • J.M. 索里奥研究了行星的轨道周期,并使用了斐波那契数列来分析它们。
  • 他发现了轨道周期与黄金分割数之间的关系以及共振现象。
  • 索里奥使用傅里叶分析来模拟轨道周期,并得出太阳系是弱共振的结论。

a702 J.M. Souriau 关于太阳系的作品。 ** **

...这项工作于1989年由J.M. Souriau在瑞士日内瓦举行的一次关于引力的科学会议上提出。文章标题为:太阳系中的共振与非共振现象

...Souriau 从不同行星的轨道周期分析开始。地球绕太阳运行需要365天。金星的一年是225天。从这两个数字出发,Souriau 构建了一个斐波那契数列(其中每个项都是前两项的和)。我们知道,相邻项的比值趋向于黄金数。他将这些值与轨道周期进行比较。 ** **

30 太阳(29天)55 无 85 水星(88天)140 无 225 金星 365 地球。590(1年零7个月):火星(1年零10个月)955 无 1545(4年零3个月):谷神星-智神星(小行星带)2500 无 4045(11年):木星(11年零10个月)6545 无 10590(29年):土星(29年零5个月)17135 无 27725(76年)天王星(84年)44860 无 72585(199年)海王星(165年),冥王星(248年)

...然后他研究行星对之间的共振。数学家(Liouville、Hurwitz、Borel)建立了一个数学测试,即“给定数的无理性程度的度量”,表示它与有理分数(两个整数的比值)“有多远”。(a701)

Borel 引入了一个数:q(x, q) = (分母)² × |x - q|

q(x) 是当q取有理数时的下限。

如果x接近有理数,q趋近于零。我们得到一条曲线,显示了给定数x的无理性度量q(x)。在所有可能的值中,有两个数是最无理的:黄金数:(a702)

  • 以及它的平方:w² = 1 - w = 0.3820...

如下面的图所示。(a703)

图1:q(x) 图,显示了其两个特征峰值,分别对应于黄金数和它的平方。

这个函数q(x)与任何观察材料都无关,它是一个纯粹的数学对象。可见的空缺对应于有理分数(q = 0)。

接下来是轨道周期,单位是地球年。

水星:0.2408425

金星:0.6151866

地球:1.0000000

火星:1.8808155

谷神星-智神星:4.604

木星:11.86178

土星:29.45665

天王星:84.0189

海王星:164.765

冥王星:247.68

计算海王星和冥王星轨道周期的比值。(a704)

...如果计算两个连续周期的比值,会发现这些比值位于1/3和2/3之间。其中五个比值位于0.35到0.40之间。因此,海王星-冥王星这对行星是共振的。

Souriau 将上述测试应用于行星对。

海王星-冥王星:x = 2/3 × 0.9980 q = 0.01

天王星-海王星:x = 1/2 × 1.0199 q = 0.04

天王星-冥王星:x = 1/3 × 1.0176 q = 0.05

金星-火星:x = 1/3 × 0.9812 q = 0.06

木星-土星:x = 2/5 × 1.0067 q = 0.07

...可以看出,两颗遥远的行星,海王星和冥王星,拥有异常强的共振。Souriau 决定在接下来的分析中忽略这对行星,该分析基于对周期Pj的傅里叶分析:(a705)

在下一张图中,|F(a)|⁴ 被绘制出来。(a706)

图2:函数F(a)

...Souriau 发现了两个显著的峰值,值为0.615和0.380,与图1中的q(x)曲线非常吻合。见图3。(a707)

图3。

...他得出结论,整个太阳系是一个非共振或弱共振的系统。他进行逆傅里叶变换(倒数)以构建轨道周期的可能值。逆傅里叶变换(a708)

可以基于选定的线ak构建。他选择了两条特殊的线:a₁ = w,a₂ = w²

然后他得到了以下结果。轨道周期的真实值被列出。(a709)

图4:基于仅限于两条特殊线w和w²的光谱,行星的可能周期P