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主题:寿星万年历5.08(测试版)

帅哥哟,离线,有人找我吗?
浪-淘-沙
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  发帖心情 Post By:2009/4/27 13:11:00

以下是引用xjw01在2009-4-27 11:23:00的发言:

我往前翻阅大家发的贴子,发现浪淘沙兄的这个问题颇为烦麻。我再次回复,也许有错,但请用心理解,以免对寿星万年历的计算结果产生曲解:

1、首先,你所述的问题不是经典力学能够很好解决的,是一定要用相对论来解释的,但他要彻底改变我们的时空观,这是天文计算不情愿看到的,因为这会使用题复杂化。你说星体距我们50亿光年,这是我们在地球上感知的距离,假如50亿光年是宇宙的边界,那么宇宙就是这么大了,你不能再问:“50亿光年以外还有什么星体”,因为宇宙就这么大。而浪淘沙兄您正是范了这个错误。按你的逻辑,说星体的光跑50亿年后来了地球,这其间星体还在运动,所以你的宇宙不是比50亿光年还大。注意了,宇宙边缘之外,没有宇宙,宇宙空间就这么大,也许是50亿,也许是150亿,但在这之外,就没有空间。

2、关于宇宙的时间。假如宇宙起源于一个点(爆炸学说),那么时间 t 也从这一点产生,数学上可以定为t=0时刻,但你不可以把t外延到负数,因为在这之前没有时间。总之,宇宙之外没有空间,起源之前没有时间,也就是说,在宇宙的范围之外来讨论时间与空间是不对的,是广义相对论否定的。时间与空间总是形影不离,没有空间就没有时间,没有时间也就没有空间。

 也许您也看过相对论变换吧,它的空间变换总是含有时间量(如速度就含有时间量)。相对论我也忘了一大半。

 

3、其它问题下午或明天再回答。

 

计算太阳系外的星体距离,用牛顿力学确实不合适了.

还是用广义相对论来计算吧.

不过,我没学过广相,不懂.所以也不再深入考虑那个问题了.

 

计算太阳系内的星体距离,在精度要求不太高的时候,牛顿力学足够用了.可以不用考虑广相.

在牛顿力学里,空间位置是恒定的,与时间坐标没关系的.

所以星体之间的距离可以用同一时刻二个星体的坐标来推算.

 

我先前迷惑的是:激光测距,或者雷达测距时,是如何把光行时除去的?

发一束雷达波到金星,再反射回来,计算时间,除以2,乘以光速,就是地球与金星之间的距离。

但这个距离包含了金星与地球的运动,所以这个距离不能直接使用,需要变换一下。

 

我迷惑于这个变换过程。该减去多少才算是真正的距离?

 

寿星万年历--星历表里的视距离,或许与雷达测距相似?(视距离减去行星的半径与雷达反射波回到地面的时刻相对应?)

 

地心距,我现在可以理解了。通俗地讲就是所谓的几何距离。在一张纸上,画同一时刻的地心位置与行星中心位置,把这二个中心位置用尺子量一下,得到的距离就是地心距。

 

视距离,我现在这样理解:t时刻的站心位置坐标,与t-光行时时刻的行星中心位置坐标,用这二个坐标推算视距离。

换句话说,视距离不是同一时刻的位置。

 

***********

也不知我现在的理解是否正确?请许兄有空再解答一下。谢谢。

 


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  发帖心情 Post By:2009/4/27 16:05:00

是的,你不要去考虑相对论问题,老老实实用经典力学不就可得正确,如果需要考虑相对论问题,可以考虑使用修正的方法。相对论引起的偏差是非常小的,在一个世纪范围内引引的偏差也只是角秒数量级,可以忽略的。多用伽利略原理考虑问题就可以了。修正为“几何位置”,以便在太阳系质心系(它是牛顿力学想要的比较理想的惯性系)中可以准确描述星体间的位置关系,再应用牛顿定律求解就可以了。

  伽利略的相对性原理你肯定会的(高一就讲过了),祝你好运。


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xjw01
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  发帖心情 Post By:2009/4/28 9:02:00

  雷达测距原理,同样用伽利略的时空观去解释就可以了,除非要求特别精细。
  当要球非常精确时,如10位有效数字,那是要考虑相对性原理的,而且不止这些。比如发射发方(具体的上行下行计算方法肯定复杂,因为不可能说按一下按钮发射就开始计时,这样的精度有两三位就不错了)、大气问题、多点测量修正、光谱,等等很多问题,这是要在具体实验中才能有解答的。

比如说,在测光速在动动的水中与静止的水中的速度差别,曾有人利用了干涉原理并获得诺贝尔奖,而不是用计时方法,测量原理的不同,修正方法就会不同。
  美国人在测距技术方面是领先的,不过物理学原理方面,他们也不会有会很重大突破,必竟现在不是物理学的黄金时期了,没有那么新的原理出现。不然,他们又要在这方面拿诺贝尔了


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  发帖心情 Post By:2009/4/28 9:45:00

多谢许兄耐心详细地解答.

 

这个"距离"确实很复杂的.

 

距离比较小且速度也比较低的时候,牛顿力学完全可以对付了.比如在地球上测量二点之间的距离,不必用相对论原理.精度就已经足够了.

 

但距离比较大时,比如二个星体之间的距离,确实难说了.实际测量距离时,二个星体都在运动,这时就需要做修正.这个修正工作似乎也很复杂的.

我暂时就不去深入考虑了.我没有学习过广相,想把这个问题搞明白还是很费力的.

目前我也不可能花精力去学习广相,超出我的兴趣,也超出我目前的能力.


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  发帖心情 Post By:2009/4/28 10:15:00

在伽利略变换中,允许超光速!当物理体动速度不大时,对计算没有太大影响。

举个例子:

  月球以v速度(如1km/s)靠近地于。以地球为参考系,t时刻地球发出激光行走到月球的时间为T1,那么R=T1*v+T1*c,这是t时刻的地月距,c为光速。在月球上看,光以v+c的速度运动,所以R=T1*(v+c),因此两次计算的R相同,即t时刻R=T1*(v+c)。
  所以说,在t+T1时刻,我们得到了t时刻的距离R,我们观测时总是得到过去的距离(我在前面自作主张称之为视距离,可能不太好)。
  如果在星历计算时,已知t+T1时刻,如何知道上面说的视距离,那只好计算一下t时刻的R,由于t+T1是已知的,所以必须知道T1才能得到t,不过T1本来就很小,所以不要求有效数字很多。


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  发帖心情 Post By:2009/4/28 10:25:00

以下是引用xjw01在2009-4-28 10:15:00的发言:

在伽利略变换中,允许超光速!当物理体动速度不大时,对计算没有太大影响。

举个例子:

  月球以v速度(如1km/s)靠近地于。以地球为参考系,t时刻地球发出激光行走到月球的时间为T1,那么R=T1*v+T1*c,这是t时刻的地月距,c为光速。在月球上看,光以v+c的速度运动,所以R=T1*(v+c),因此两次计算的R相同,即t时刻R=T1*(v+c)。
  所以说,在t+T1时刻,我们得到了t时刻的距离R,我们观测时总是得到过去的距离(我在前面自作主张称之为视距离,可能不太好)。
  如果在星历计算时,已知t+T1时刻,如何知道上面说的视距离,那只好计算一下t时刻的R,由于t+T1是已知的,所以必须知道T1才能得到t,不过T1本来就很小,所以不要求有效数字很多。

用"视距离"这个名词,应当也合理吧.

正好像我们看到的太阳,月亮,其张角约半度,这个也是"视张角",看到是过去(对于太阳大约是8分钟之前的)的大小,不是当前的大小.

 

我以前用"视距离"计算星体之间的引力,发现会出问题.不如直接用真距离来计算.

也许是我的程序本身有问题吧.这个暂时不讨论,我到时候再查一下程序的流程.


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  发帖心情 Post By:2009/4/28 12:51:00

“正好像我们看到的太阳,月亮,其张角约半度,这个也是"视张角",看到是过去(对于太阳大约是8分钟之前的)的大小,不是当前的大小.”
对啊,在伽利略变换中就是这样的。
但在相对论中就不这样解释了。在相对论中,光速不变,不是v+c,的以按伽利略变换解释为8分钟之前会造成严重的冲突。总之,用伽利略的时空观,并找一个理想的惯性参考系就可以了。更精细的问题不必太较真,不然影响天文计算,使计算变得更加烦索。

 


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  发帖心情 Post By:2009/4/28 13:25:00

许老师还是不要把精力用在这些末节问题上了

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  发帖心情 Post By:2009/4/28 20:40:00

以下是引用ymy111在2009-4-28 13:25:00的发言:
许老师还是不要把精力用在这些末节问题上了

这些东西,对于编程计算者来说是很重要的,一不小心就要出错。不过,对于使用者来说,却实无关紧要。

 

我今天发现,我的“留”计算有点问题,存在不收敛问题。看来还得重新推导一下算法。


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  发帖心情 Post By:2009/4/29 0:10:00

已发布v4.32版

1、改进留的算法,确保收敛


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