Titius-Bode qoidasi: sayyoralar va Quyosh orasidagi masofalar

Mundarija:

Titius-Bode qoidasi: sayyoralar va Quyosh orasidagi masofalar
Titius-Bode qoidasi: sayyoralar va Quyosh orasidagi masofalar
Anonim

Titius-Bode qoidasi (ba'zan oddiygina Bode qonuni deb ataladi) ba'zi orbital tizimlardagi jismlar, jumladan Quyosh, sayyoralar ketma-ketligiga qarab yarim o'qlar bo'ylab aylanadi degan gipotezadir. Formula shuni ko'rsatadiki, tashqi tomonga cho'zilgan har bir sayyora Quyoshdan avvalgisiga qaraganda ikki baravar uzoqroq bo'ladi.

Gipoteza Ceres (asteroid kamarida) va Uran orbitalarini toʻgʻri bashorat qilgan, ammo Neptun orbitasini aniqlay olmadi va oxir-oqibat quyosh tizimining paydo boʻlish nazariyasi bilan almashtirildi. U Iogann Daniel Titius va Iogann Elert Bode sharafiga nomlangan.

asteroid kamari
asteroid kamari

Origins

Bode qonuniga yaqinlashtiruvchi qatorlar haqida birinchi eslatma Devid Gregorining 1715-yilda nashr etilgan Astronomiya elementlarida uchraydi. Unda u shunday deydi: “… Quyoshdan Yergacha boʻlgan masofa oʻnta teng qismga boʻlingan deb faraz qilsak, ulardan Merkuriyning masofasi taxminan toʻrt, Veneradan yetti, Marsdan oʻn besh, Yupiterdan ellik ikki boʻladi., va Saturndan to'qson besh . Shunga o'xshash taklif, ehtimol Gregori tomonidan ilhomlantirilgan, 1724 yilda Kristian Volf tomonidan nashr etilgan asarda uchraydi.

1764 yilda Charlz Bonnet o'zining "Tabiat to'g'risida mulohaza yuritish" kitobida shunday degan edi: "Biz quyosh sistemamizni tashkil etuvchi o'n yettita sayyorani (ya'ni, asosiy sayyoralar va ularning yo'ldoshlarini) bilamiz, lekin biz bunga ishonchimiz komil emas. ular endi yo'q." Bunga 1766 yilda Bonnet asarining tarjimasida Iogann Daniel Titius 7-sahifaning pastki qismiga va 8-sahifaning yuqori qismiga oʻziga xos ikkita paragraf qoʻshgan. Yangi interpolyatsiya qilingan paragraf Bonnetning asl matnida topilmagan: na italyan tilida. asarning ingliz tilidagi tarjimalari ham.

Titiusning kashfiyoti

Titiusning interkalatsiyalangan matnida ikkita qism mavjud. Birinchisi, Quyoshdan sayyoralar masofasining ketma-ketligini tushuntiradi. Shuningdek, unda Quyoshdan Yupitergacha bo'lgan masofa haqida bir necha so'z bor. Lekin bu matnning oxiri emas.

Titius-Bode qoidasi formulasi haqida bir necha so'z aytishga arziydi. Sayyoralar orasidagi masofalarga e'tibor bering va ularning deyarli barchasi bir-biridan tana o'lchamlariga mos keladigan nisbatda ajratilganligini bilib oling. Quyoshdan Saturngacha bo'lgan masofani 100 qismga bo'ling; keyin Merkuriy Quyoshdan to'rtta shunday qism bilan ajralib turadi; Venera - 4 + 3=7 ta shunday qismlarga; Yer - 4+6=10 ga; Mars - 4+12=16 tomonidan.

Ammo shuni esda tutingki, Marsdan Yupiterga bu qadar aniq progressiyadan og'ish bor. Marsdan 4+24=28 shunday bo'laklardan iborat bo'shliq keladi, ammo hozirgacha u erda bironta ham sayyora topilmagan. Ammo Lord Arxitektor bu joyni bo'sh qoldirishi kerakmi? Hech qachon. Shunday qilibFaraz qilaylik, bu fazo, shubhasiz, Marsning hali ochilmagan yo‘ldoshlariga tegishli va Yupiterning hali ham atrofida hali hech bir teleskop tomonidan ko‘rilmagan bir necha kichikroq yo‘ldoshlari borligini qo‘shamiz.

Quyosh tizimi
Quyosh tizimi

Rise of the Bode

1772 yilda Iogann Elert Bode yigirma besh yoshida oʻzining Anleitung zur Kenntniss des gestirnten Himmels ("Yulduzli osmon haqidagi bilimlar boʻyicha qoʻllanma") astronomik toʻplamining ikkinchi nashrini tugatdi. Dastlab manbasiz, ammo keyingi versiyalarda qayd etilgan quyidagi izohni qo'shdi. Bodening xotiralarida Titius haqida uning hokimiyatini aniq tan olgan holda ishora qilish mumkin.

Quyosh tizimining sayyoralari
Quyosh tizimining sayyoralari

Fikrlar to'plami

Oxirgisini taqdim etishda Titius-Bode qoidasi shunday yangraydi: agar Quyoshdan Saturngacha bo'lgan masofa 100 ga teng bo'lsa, Merkuriy Quyoshdan shunday to'rtta qism bilan ajralib turadi. Venera - 4+3=7. Yer - 4+6=10. Mars - 4+12=16.

Endi bu tartibli progressiyada boʻshliq bor. Marsdan keyin 4+24=28 hisobi bo'lgan bo'shliq paydo bo'ladi, unda hali bironta ham sayyora ko'rilmagan. Koinot asoschisi bu makonni bo'sh qoldirganiga ishonish mumkinmi? Albatta yo'q. Bu yerdan biz 4+48=52 hisob ko'rinishida Yupiter masofasiga va nihoyat, Saturn masofasiga - 4+96=100 etib kelamiz.

Supernova
Supernova

Barcha o'ziga xos tipologiya va orbital radiuslarga oid bu ikkita bayonot qadimgi davrlardan kelganga o'xshaydi.astronomiya. Bu nazariyalarning aksariyati XVII asrga to‘g‘ri keladi.

Ta'sir

Titius nemis faylasufi Kristian Freyherr fon Volfning (1679-1754) shogirdi edi. Bonnet asariga kiritilgan matnning ikkinchi qismi fon Volfning 1723 yildagi Vernunftige Gedanken von den Wirkungen der Natur asari asosida yaratilgan.

XX asr adabiyoti Titius-Bode qoidasining muallifligini nemis faylasufiga yuklaydi. Agar shunday bo'lsa, Titius undan o'rganishi mumkin edi. Yana bir eski ma'lumotnoma Jeyms Gregori tomonidan 1702 yilda o'zining "Astronomiae Physicae et geometryae Elementa" asarida yozilgan bo'lib, u erda 4, 7, 10, 16, 52 va 100 sayyoralar masofalari ketma-ketligi 2 nisbatning geometrik progressiyasiga aylandi.

Bu Nyutonning eng yaqin formulasi va Bonnetning kitobi Germaniyada nashr etilishidan yillar oldin Benjamin Martin va Tomas Seardning yozuvlarida ham topilgan.

Keyingi ish va amaliy natijalar

Titius va Bode qonun yangi sayyoralarning ochilishiga olib keladi, deb umid qilishdi va haqiqatan ham Uran va Ceresning kashf etilishi, ularning orasidagi masofa qonunga yaxshi mos keladi, uning ilmiy dunyo tomonidan qabul qilinishiga yordam berdi.

olimlar formulasi
olimlar formulasi

Ammo Neptunning masofasi juda nomuvofiq edi va aslida Pluton - endi sayyora hisoblanmaydi - Urandan tashqari keyingi sayyora uchun bashorat qilingan Titius-Bode qonuniga taxminan mos keladigan o'rtacha masofada.

Dastlab e'lon qilingan qonun taxminan barcha ma'lum sayyoralar - Merkuriy va Saturn tomonidan qondirilgan - ular orasidagi bo'shliqto'rtinchi va beshinchi sayyoralar. Bu 1781 yilda Uran topilgunga qadar qiziqarli, ammo unchalik ahamiyatli bo'lmagan raqam sifatida qaralgan va bu seriyaga to'g'ri keladi.

Ushbu kashfiyotga asoslanib, Bode beshinchi sayyorani qidirishga chaqirdi. Asteroid kamaridagi eng katta ob'ekt bo'lgan Ceres 1801 yilda Bodening taxmin qilingan joyida topilgan. Bode qonuni 1846-yilda Neptun kashf etilgunga qadar keng qabul qilingan va qonunga zid ekanligi ko‘rsatilgan.

Shu bilan birga, kamarda topilgan ko'p sonli asteroidlar Ceresni sayyoralar ro'yxatidan kesib o'tdi. Bode qonuni astronom va mantiqchi Charlz Sanders Pirs tomonidan 1898 yilda noto'g'ri fikrlash misoli sifatida muhokama qilingan.

Quyosh tizimining xaos
Quyosh tizimining xaos

Muammoni ishlab chiqish

1930-yilda Plutonning kashf etilishi muammoni yanada murakkablashtirdi. Bu Bode qonunida bashorat qilingan pozitsiyaga mos kelmasa ham, bu qonun Neptun uchun bashorat qilgan pozitsiya haqida edi. Biroq, Kuiper kamarining, xususan, massasi Plutondan ko'ra ko'proq bo'lgan, lekin Bode qonuniga to'g'ri kelmaydigan Eris ob'ektining keyingi kashfiyoti formulani yanada obro'sizlantirdi.

Serdaning hissasi

Iezuzit Tomas Serda 1760 yilda Barselonadagi Sant-Jaume de Kordelle kolleji (Kordell zodagonlarining imperator va qirollik seminariyasi) qoshidagi Qirollik matematika kafedrasida mashhur astronomiya kursini bergan. Serdasning Tratadosida Keplerning uchinchi qonunini qo'llash orqali olingan sayyoralar masofalari 10–3 aniqlik bilan paydo bo'ladi.

Yerdan masofani 10 deb olsak vabutun songacha yaxlitlash, geometrik progressiya [(Dn x 10) - 4] / [(Dn-1 x 10) - 4]=2, n=2 dan n=8 gacha, ifodalanishi mumkin. Va Kepler anomaliyasiga aylanma bir xil xayoliy harakatdan foydalanib, har bir sayyoraning nisbatlariga mos keladigan Rn qiymatlarini rn=(Rn - R1) / (Rn-1 - R1) sifatida olish mumkin, natijada 1,82; 1, 84; 1, 86; 1,88 va 1,90, bu erda rn=2 - 0,02 (12 - n) Kepler uzluksizligi va tasodifiy sonli tasodif deb hisoblangan Titius-Bode qonuni o'rtasidagi aniq bog'liqlikdir. Hisoblash natijasi ikkiga yaqin, ammo ikkilik 1, 82 raqamini yaxlitlash sifatida qabul qilinishi mumkin.

Sayyora va Quyosh
Sayyora va Quyosh

Sayyoraning n=1 dan n=8 gacha bo'lgan o'rtacha tezligi Quyoshdan masofani qisqartiradi va n=7 dan (orbital rezonans) tiklanish uchun n=2 da bir xil pasayishdan farq qiladi. Bu Quyoshdan Yupitergacha bo'lgan masofaga ta'sir qiladi. Biroq, maqola bag'ishlangan mashhur qoida doirasidagi barcha boshqa ob'ektlar orasidagi masofa ham ushbu matematik dinamika bilan belgilanadi.

Nazariy jihat

Titius-Bode qoidasining asosini aniq nazariy tushuntirish yo'q, lekin orbital rezonans va erkinlik darajasining yo'qligi kombinatsiyasini hisobga olgan holda, har qanday barqaror sayyora tizimida tasvirlangan modelni takrorlash ehtimoli yuqori bo'lishi mumkin. bu nazariya ikki olim tomonidan.

Bu "tabiat qonuni" emas, balki matematik tasodif bo'lishi mumkinligi sababli, uni ba'zan "qonun" emas, balki qoida deb atashadi. Biroq, astrofizik Alan Boss bu oddiygina ekanligini ta'kidlayditasodif va "Icarus" sayyoraviy ilmiy jurnali endi "qonun"ning takomillashtirilgan versiyalarini taqdim etishga urinayotgan maqolalarni qabul qilmaydi.

Orbital rezonans

Yirik orbita jismlarining orbital rezonansi Quyosh atrofida uzoq muddatli barqaror orbitalarga ega boʻlmagan hududlarni hosil qiladi. Sayyora shakllanishi simulyatsiyasi natijalari tasodifiy tanlangan barqaror sayyora tizimi Titius-Bode qoidasini qondirishi mumkin degan fikrni tasdiqlaydi.

Quyosh tizimining modeli
Quyosh tizimining modeli

Dubrulle va Graner

Dubrulle va Graner kuch-qudrat qonuni masofa qoidalari ikki simmetriyaga ega boʻlgan sayyoralar tizimlari bulutlarining qulashi modellari natijasi boʻlishi mumkinligini koʻrsatdi: aylanish oʻzgarmasligi (bulut va uning mazmuni eksensimetrik) va masshtab oʻzgarmasligi (bulut va uning mazmuni barcha o'lchovlarda bir xil ko'rinadi).

Oxirgisi sayyora shakllanishida rol o'ynaydigan ko'plab hodisalarning xususiyati, masalan, turbulentlik. Titius va Bode tomonidan taklif qilingan Quyoshdan Quyosh tizimining sayyoralarigacha bo'lgan masofa Dubrull va Graner tadqiqotlari doirasida qayta ko'rib chiqilmagan.

Tavsiya: