@君子由言 的 论文
大前天, @君子由言 在 学习相对论吧 发了 《分享: 真的塌了,天文学宇宙学的大厦真的塌了!》 https://tieba.baidu.com/p/9189788543 。
5 个月前, 你在 学习相对论吧 发了 《空间力学在天体计算上的应用》 https://tieba.baidu.com/p/8984735448 , 那之前 两三天, 你在 高级民科吧 《又一石破天惊的实验-质量的本质》 https://tieba.baidu.com/p/8971445790 8 楼 回复里说 按你的力学公式计算的月球密度和太阳密度,比现在的公开数据大一倍左右, 叫我想办法验证一下 。
我一直没空, 到了 7 月, 才在 《又一石破天惊的实验-质量的本质》 8 楼 简单的回复了你一下, 就是跟你打个招呼, 你说的我知道了 。
我一开始就想回复你, 我写过 《在引力问题中, 实心圆 是否可以认为是一个 质点》 https://tieba.baidu.com/p/6402553849 这样的 计算机程序, 要验证你的 (理论)计算结果, 需要写这样的 计算机程序 进行计算, 但是我现在没空, 也实在懒得写这些程序, 呵呵呵呵 。 我笑是觉得好像说了一堆废话 。
你在 学习相对论吧 发的 《空间力学在天体计算上的应用》 , 你发了我就看了, 但也是没空, 一直没有好好看一看, 到现在也没有好好看, 所以一直没有回复, 不过我一直记着适当的时候要回复一下你在 《又一石破天惊的实验-质量的本质》 8 楼 说的 和 你的 《空间力学在天体计算上的应用》 。
虽然到现在也没好好看看 《空间力学在天体计算上的应用》 , 但现在简单的回复一下 。 我记得之前看 《空间力学在天体计算上的应用》, 看到一个主要的内容是 你声称用你的方法推导除了 开普勒定律 。
开普勒定律 是 天体运动 的 基本原理, 是 天文学 和 天体物理 的 基础, 推导出 开普勒定律 是 一个 重要的工作, 里程碑式的工作, 当然, 总结出 开普勒定律 也很了不起, 实际上, 从 总结 到 推导, 也是一连串连贯的工作, 这一连串工作 始于 伽利略 、开普勒, 终于 欧拉 、拉格朗日, 可以这么说吧 ? 中间 经过 惠更斯 、牛顿 、莱布尼茨, 持续 / 进展 了 200 年 。
要不要 把 更早的 达芬奇 算进来 ?
有趣的是, 在 这 200 年里, 天文学 也一路进展取得了一系列可喜的成果, 观测到了 光行差, 提出了 光速不变 假设, 观测到了 水星近日点进动, 这些, 为后来 物理学 革命 的 “乌云” 和 相对论 的 产生 作好了 土壤 、铺垫 。
我也没去查资料, 这些 天文学 成果 是 在 这 200 年 里 吧 ?
开普勒定律 是 二体问题 的 解, 要 推导出 开普勒定律, 二体微分方程 是 绕不过去 的, 我看到 《空间力学在天体计算上的应用》 里 你推导 开普勒定律 的 过程 是, 写了几个 微分式, 弄了个 正弦函数, 几行推导, 就推导出了 椭圆轨道 。
如果 你能绕过 二体微分方程, 用 更 “初等” 、更 “简洁” 、更 “简单” 的 方法 推导出 开普勒定律, 这意味着 你的 方法 揭示了 更基本 、更深刻 的 数学原理, 你这样 大咧咧 的 公开发表 出来, 恐怕 早就被剽窃一空, 剽窃上千次了 。
为什么这里想起说 “剽窃” ? 因为 学帝 一年到头 都在 讲 剽窃, 每次 (在网上) 见到他都在讲 剽窃, 学帝讲的引人入胜, 我听的兴趣盎然, 听的多了, 也对 学术界 的 生态 了然一二 。
用 范伟 的话说, 剽窃 这个东西是, “防不胜防, 啊 !”
《关于 @XDDongfang 和 @求实2468 的 帖子》 https://tieba.baidu.com/p/8811308955 。
再来说说 你的 《分享: 真的塌了,天文学宇宙学的大厦真的塌了!》 , 论文 前半部分 计算 日全食 、月全食 用的是 初等数学, 初等数学 也好, 这个 课题好, 题材好, 课题好, 挺有意思, 我还在想这里的 平面几何模型 放到 数学吧 的 中学题 里 是 什么水平, 结果 昨天 贴吧 App 推送来一个 帖子 , 是 @君子由言 在 民科吧 发的又一个 帖子 《就你们这帮RZ》, 内容 也是 《分享: 真的塌了,天文学宇宙学的大厦真的塌了!》 的 论文, @君子由言 在 帖子开头说, 反民科 、学生党 能把这篇论文 看懂 就不错了 。 我看到 一个 网友 在 帖子 里 说 论文 “用 初等数学 甚至 原始数学”, 云云, 我看了大笑, 拍手鼓掌, 这个网友 的 评论 深得我心, 评论的到位, 注意看 “原始数学” 四个字, 哈哈哈哈 。
我对你的 计算推导 没有 一行一行 阅读理解, 对你的 分析过程 也没有 过分深究, 我怕 你 讲的 不清不楚, 张冠李戴, 前后不一, 思路混乱, 我还得跳进去 帮你 理清, 再 跳出来, 费时间 。
太阳 、地球 、月球 的 运动 是 立体 的, 从论文看起来, 可以 抽象为 平面几何模型 来 研究计算, 好像没什么毛病 。
从 论文 还有 日常经验 和 知识 看起来, 太阳 、地球 、月球 好像 是在一个 平面 上, 如果 上帝 开个玩笑, 让 太阳 、地球 、月球 不在 一个 平面 上 运动, 对 计算 会有什么困扰 ? 应该会 引入 立体几何 概念, 但 主要的 计算 仍然 会在 平面几何 上 开展 。
总之呢, 论文 提出的 课题 和 议题 很好, 确实可以从 这样的计算 来 检验 现有的天文数据, 这会 引发 一系列 广泛 的 研究 和 关注 。
我想到 延伸出来的一点, 理想状况, 太阳 、地球 、月球 的 公转轨道 是 圆形, 角速度 恒定, 那么, 预测 (计算) 未来 什么时候 出现 日食 、月食, 以及 出现 日食 、月食 时 太阳 、地球 、月球 的 相对位置, 会是一个 数论问题 。
这么一来, @王歳差 的 岁差问题 也变成了 数论问题, 这就让人 瞠目结舌 、哭笑不得 了 。
列一些 余数方程组 来 描述 发生 日食 、月食 发生时 太阳 、地球 、月球 的 相对位置, 这样就把 日食 、月食 问题 描述成了 数论问题 。
余数方程组 中, 发生 日食 、月食 的 时间 是 未知数, 太阳 、地球 、月球 的 相对位置 是 已知数 。
等, 太阳 、地球 、月球 的 相对位置 应该是 未知数, 满足某些条件, 不过 已知数 也行, 可以判断在这个相对位置会不会发生 日食 、月食 。
说来说去, 这儿轮到 @多项式之父 上场 了, 来一个 Pell-方程, 或者 多项式之父-方程 。
另一方面, 大家知道, 傅里叶级数 可以看作是 一些 圆周运动 的 叠加, 地球 和 月球 的 公转 叠加 在一起也可以看作是一个 傅里叶级数, 虽然这个 傅里叶级数 只有 两个项, 只有两个 正弦函数 组成, 一个表示 地球公转, 记为 sin 地 , 一个表示 月球公转, 记为 sin 月 , 这个 傅里叶级数 的 函数曲线 记为 F 。
F = F ( t ) = sin 地 + sin 月
在 F 曲线 上, 有一些点, 它们 可能是 日食 、月食 发生的 点, 找出这些 点 应该容易, 从 这些 点 中, 再来 筛选出 真正发生 日食 、月食 的 点 。
发生 日食 、月食 时, F 上 在 此时 的 点 会 满足一些条件, 简单的说, 比如 在 t1 、t2 时刻,
f1 = F ( t1 )
f2 = F ( t2 )
如果
f1 = a
f2 = b
则 f1 , f2 可能发生 日食 、月食 。
a , b 是常量, 是我们设定的, 就是这里说的条件, 我们认为 F ( t ) = a 或 F ( t ) = b 时, 可能发生 日食 、月食 。
可以设定多个条件, a , b , c , d …… 表示 在 不同的 时间 、位置 发生的 日食 、月食 。
f1 = a
f2 = b
f3 = c
f4 = d
……
满足 a , b , c , d 这些条件 的 点 可能发生 日食 、月食, 但不一定 发生 日食 、月食, 相当于 “候选”, 接下来要具体看 这些 点 的 sin 地 , sin 月 是不是 符合 发生 日食 、月食 的 条件, 只有 sin 地 , sin 月 符合 发生 日食 、月食 的 条件 的 点 才是 发生 日食 、月食 的 点 。
a , b , c , d 这些条件 是 发生 日食 、月食 的 条件 的 子集, 是 发生 日食 、月食 的 条件 的 一部分, 是 一部分条件 。
从 满足 a , b , c , d 这些条件 的 点 的 中, 筛选出 发生 日食 、月食 的 点, 这又和 密码学有关, 也可以归为 密码学 问题 。 因为 满足 a , b , c , d 的 点 相对于 发生 日食 、月食 的 点, 损失了一些信息, 或者说, a , b , c , d 相对于 发生 日食 、月食 的 点 的 sin 地 , sin 月, 损失了一些信息 。 所以说 这是一个 密码学问题, 从 满足 a , b , c , d 的 点 中 筛选出 发生 日食 、月食 的 点 相当于是 从 部分信息 里 还原完整信息, 诸如此类 。
于是, 现在, 有两条路 计算 日食 、月食, 一是 数论方法, 二是 傅里叶级数方法, 这两种方法都能 计算 日食 、月食 发生的时间 和 太阳 、地球 、月球 的 相对位置, 因此, 两种方法 可以 互相推出, 大体上是这样 。
这两种方法在 未来 都可能发展出 高效算法, 到时候来比一比, 看哪个方法 的 高效算法 更高效 。
这些 高效算法 再推广到 椭圆轨道, 就更有成就了 。
高效算法 打字容易打成 “搞笑” 算法 。
初步的想, 推广到 椭圆轨道 要 在 圆形 公转轨道 上 加上 “增量”, 这用 数论模型 很方便 描述 。 总的来说, 周期性 的 东西 比较容易处理 。
但 我好像 忽略了 傅里叶级数方法 里 F 曲线 是 怎么来的, 如果 都 逐点绘制 出 F 了, 哪些点 的 sin 地 , sin 月 符合 发生 日食 、月食 的 条件 还不清楚吗, 还搞什么这样那样的方法 ? 不过再想想, 如果 系统 里 的 圆周运动 很多, F 由很多圆周运动 叠加而成, 即 F 由 很多 sin 相加而成, F 的 周期很长, 那么, 上面讨论的方法 可能就有用场了, 事实上, 这里提出的这些方法设想 是 一些思想, 以后会有用 。
数论方法 的 高效算法 也是 展望, 实际上, 圆形轨道 、角速度恒定 的 日食 、月食 用 @多项式之父 一阶技能 就能处理 。
现实中, 日食 、月食 的 发生 可能需要 比较 精密 的 条件, 我没有去 具体 计算 。
圆形轨道 也好, 椭圆轨道 也好, 如果 地球 、月球 的 公转 是 理想的周期性运动, 那么, 日食 、月食 会 周期性 的 出现, 但 现实中, 日食 、月食 看起来并没有明显的周期性, 原因是 地球 、月球 的 公转 存在 进动 。
因为需要 精密条件, 微小 的 进动 会导致 下一次 发生 日食 、月食 的 时间 和 相对位置 发生很大的改变, 这就使得 日食 、月食 的 周期性 大幅削弱, 变得淡薄, 几乎丧失, 呈现 “跳跃”, 这就具有了 三体 的 性质 。
下一次 发生 日食 、月食 是指 如果 地球 、月球 的 公转 是 理想周期性的运动, 那么, 在下一个周期里, 在 相同的时间, 相同的相对位置, 会发生一模一样的 日食 、月食 。
这里的 周期 是指 地球公转 、月球公转 共同运动 的 周期 。
我在 @lzmsunny96 的 《数学题》 https://tieba.baidu.com/p/8319074263 18 楼 提到过 “跳跃” 。
说到这里, 我想起 @李春祥384 三年前 跟我说过, 月球轨道 是 太阳 地球 月球 的 三体运动, “分析起来 非常复杂” 。 我现在想起他的说话口气, 都很想笑 。
人类 目前 预报 日食 、月食 大概 只能像 天气预报 一样 预报 “未来几天” 或 “未来几周” 吧 ?
之所以这么说, 一是 人类 对 地月运动 的 认识 还比较初级, 二是 在 数学方法 上 也还在 窠臼 当中 。
虽然 数学方法 尚在窠臼, 但还可以用 计算机模拟, 人类现在有 超级计算机, 圆周率 都 算到 几亿亿位 了, 本来可以用 超级计算机 模拟 太阳 地球 月球 运动 进行计算, 但因 对 地月运动 的 认识 还比较初级, 也是 有心无力, 手中握有 超级计算机 利剑, 也是 有心无力 。
其实 我 对 科学界 对 日食 、月食 到底了解到什么程度了, 也没怎么关心过, 之前在 反相吧 有一次 听到 @思维机器 对 谁谁 说 人类 对 日食 、月食 的 预测推算 已经到了 两千年后 (其实我也记不得是 几百年 还是 几千年, 就说个 两千年 吧), 是 几千人 参与 历时 两百年 的 浩大工程, 我也记不得是 几百年, 就说个 两百年 吧 。
听 @思维机器 说到这个, 也受到些启发 。
说起 超级计算机, 又想起 《三体》, 《三体》 里 好像有 一些 努力解决 三体问题 的 人们 用 计算机 计算三体 的 桥段 吧 ? 有 魏成 用 小型机 计算了 三个月 还是 三个星期 的 。
《三体》 小说, 第一部 我都没看完, 断断续续的看了一些, 第二部 第三部 没看过, 偶尔在网上看到一些 网友评论, 也算是 零碎的剧透, 了解不多, 但不管怎样, 《三体》 小说, 就 题材 而言, 也是 经典 。
这些条件 记为 , 满足 p 的 点 不一定 都是 发生 日食 、月食, 发生 日食 、月食 需要 满足 条件 P, p ∈ P,