J-M Souriau:关于太阳系的动力学(第2页)

行星大致准确地位于该曲线的极大值上,除了海王星和冥王星。地球也位于一个接近极大值的位置,但位于中间的弧线上。水星、金星、木星、土星、天王星以及谷神星-智神星(小行星带)“位置相当好”。火星和地球“位置较差”。海王星和冥王星则……偏移了。
那么,波德定律呢?
上图立即提供了一个由Souriau提出的新的定律,他称之为“黄金定律”。此时,轨道半径按照一个几何级数排列,其比值为:
这对应于指数(黄金定律):
1.9
n
以下是两条曲线:波德定律和黄金定律。波德定律为:
2.4(0.4 + 0.3 × 2
n)
图5:两种定律给出的轨道半径(以对数坐标表示)的比较
太阳也遵循这个黄金定律(关于它的公转周期)。事实上,它的自转运动也适应了,就像其他运动一样,由于耗散过程。因此,太阳角动量相对于行星的弱小得到了解释,这种效应是耗散过程的结果,通过潮汐效应体现出来。
随后,Souriau重新采用他的方法,应用于土星的卫星。
图6:傅里叶变换的结果
土星卫星的周期。
通过使用这两个谱线进行滤波的逆傅里叶变换,可以得到卫星的可能周期序列。一些卫星“位置良好”,另一些“位置较差”,我们又看到了类似影响海王星-冥王星共振对的的现象,这些现象正在太阳系边缘“被解释”。
图7:从由两个谱线构建的频谱中得出的土星卫星周期P的可能位置
在这个图中,太阳也“作为土星的卫星”被定位。同样地,关于木星卫星的图中也会如此。
在更靠近行星的区域绘制该函数,我们又找到了环,这些环与这个“黄金定律”惊人地吻合。
图8:从由两个谱线构建的频谱中得出的土星环周期P的定位
对于木星,情况类似,频谱更为复杂。
图9:傅里叶变换的结果
木星卫星的周期。
一些卫星遵循新的黄金定律,而另一些则不遵循。
图10:从由两个谱线构建的频谱中得出的木星卫星周期P的可能位置
还要注意太阳的出现,“作为木星的卫星”。
在一篇即将发表的论文中,载于名为《自然的语法》的书中,Souriau结合了非共振和共振的情况,应用于行星的轨道。通过重新使用从共振和非共振分析中得出的频谱,他这次通过选择非共振和共振的谱线,构建了行星的可能位置序列。他最终构建出一条曲线,所有行星都位于极大值上(与土星和木星的卫星相同),并得出结论:目前的太阳系是非共振和共振的结合,就像一个音乐音符,是协和音与不协和音的结合。
毕达哥拉斯,尚未死去。
根据Souriau的说法,共振和非共振的子系统都是耗散的。它们各自具有稳定性,必须消耗能量才能维持这种状态。
如果一个行星相对于太阳位于非共振轨道(黄金定律)上,它将继续与太阳交换能量,仅在每年的轨道运行中。像地球这样的行星会使太阳表面升高一厘米。人们可能会立刻认为,大行星应该产生更显著的潮汐效应。然而这些效应与1/r³成比例。因此,微小的水星对太阳的影响与地球、木星或土星相同。