Laplaceův cyklus
Cyklus přibližně 900-letý (840-960 let?) vytvářený tzv. velkou nerovností planet Jupiter a Saturn.Laplaceova perioda
Perioda byla pozorována v následujících jevech:
· 800-900 let: variace v návratech Halleyovy komety (max odstupy v letech 450, 1250,.., min odstupy v letech 900, 1800,...)
· 800-900 let: cyklus malých dob ledových
· 850 let: ve spektru slunečních pohybových charakteristik (Charvátová), 850-950 let: cyklus sluneční aktivity
· 853.9 let: R-J-S podobné vzory,· 854 let: postup a ústup ledovců (Winkless, Browning)
· 882.62 let: 25/9 * 317.74 let = 16*25/9 * 19.8589 let· 883.06 let: Laplaceova perioda (J/2,S/5) (sidericky)
· 893.66925 let: 417.0456+476.6236 = 45SJ/Ecc (Fairbridge,1997)
· 916.4 let: 15*61.09 let· 925 let: cyklus ledových dob (1850/2) (5*185 let)
· 936 let: Mayský cyklus, 9 Aztéckých století = 9*102 let
· 938.1 let: (J/2,S/5) (anomalisticky), · 939 let: J-S synchronizace perihelů
· 953.2472: 48SJ/US (Fairbridge,1997)
Střední denní pohyb Hodnoty nP=360/P jsou
obecně nazývány Střední
úhlové rychlosti (Mean
Angular Velocities, MAV),
viz Angular
velocity. Jestliže planeta obíhá v
daném okamžiku se střední rychlostí,
je její pohyb někdy nazýván
"pravý pohyb" ("true motion", střední
pohyb). Jestliže
je planeta ve stavu pravého (středního) pohybu,
je
její aktuální perioda rovna
střední periodě. Skutečná rychlost pohybu se
odchyluje od rychlosti pravého
(středního) pohybu. Přesnost Přesnost antických
astronomických nástrojů nebyla
lepší než cca 10’ (0.167 dg) - v
porovnání s tím přesnost hodnot v době Edmunda Halleye dosahovala 10”. Perioda (I) nerovnosti Jupiter
–Saturn se získá z poměru S:J
v blízkosti rezonance 5:2: I(J,S) =
1/(5/S-2/J) . Protože jmenovatel je malý,
závisí
výsledná hodnota silně
na přesnosti středních oběžných
period Jupitera a
Saturna. Z Bretagnonových dat
I(11.861983, 29.457158) = 883.3 let, z dat Ptolemaia
I(11. 862923, 29.465040) = 909.0 let.
Objev harmonické vlny
Náhodné odchylky ve středních
pohybech Jupitera a Saturnu našel (v roce 1637) anglický astronom Jeremiah
Horrocks (1619 – 1641). Edmund
Halley dále
upřesnil hodnotu pro Saturn na
nS=120.4054”, potvrdil, že
se MDM Saturna (v
porovnání s antikou) snížila a
vyslovil
názor, že změna je způsobena
vzájemnými
gravitačními poruchami Jupitera a Saturnu.. Podle
pozorování 18.století bylo
nJ=299,128361“,
nS=120,454645“ a tedy 2nJ-5nS=-4,016503”
(=-0,0000194725 rad). Sinusoida Předpokládejme,
že Jupiter i Saturn byly
ve stavu pravého (středního) pohybu v roce
<t> = 1780 a že se vzájemně
ovlivňují
s Laplaceovou periodou I = 4*220 = 880 years.
Bretagnonovy hodnoty středního pohybu
jsou <nJ>=299.1283“,
<nS>=120.4547“. Definujme funkce:
Nyní
dosadíme všechny známé
hodnoty: Pro roky 1340, 1560,
1780 a 2000 dostaneme tyto MDM hodnoty a aktuální
(oskulační)
periody. Amplitudy Jestliže jsou amplitudy
<aJ>=0.0159“ and
<aS>=0.0396“ změnami MDM, pak za rok
dosáhnou
přibližně: <AJ>=0.0159“ * 365.25
=5.81“ a
<AS>=0.0396“ * 365.25 =
14.46“ Maximální
odchylka od střední hodnoty se objevuje cca po 220-ti letech: Energie Někteří
vědci uvažují o spojení Laplaceova cyklu
s pozorovaným tisíciletým
cyklem sluneční aktivity.
Sluneční rotace Synodická rotační perioda Slunce pozorovaná ze Země byla stanovena cca 27.275 dní.
Bretagnonovy
hodnoty Střední
pohyb Jupitera je
v Bretagnonově VSOP82 teorii definován řádkem: LM
= { 0.5995465, 52.969096500,-15e-7, 0.0}. V teorii VSOP87 je pro
totéž
(včetně poruch) 915 termů, které musí
být vyčísleny a sečteny pro jednu polohu
Jupitera. Zde jsou první 3 termy, kde první
řádka s
délkou 0.599546 odpovídá hodnotě LM
výše. V druhé řádce je term
pro velkou nerovnost, třetí řádka
patří
rezonanci S/J = 2/1: Pak
následují další
řádky. 17-tý řádek
reprezentuje střední pohyb Jupitera, kde
hodnota 529.69096509460 (v radiánech za
tisíciletí) je: Odtud
dostáváme střední periodu
Jupitera: Tedy, periody mou
být počítány z hodnot C v
řádcích podle vztahu:
Jestliže
je perioda P dána ve dnech, mluvíme o
Středním denním pohybu
(Mean
Day
Motion, MDM).
Nicméně přesnost některých výsledků v
antice byla velmi vysoká, např.
Hipparchos určil MDM Země s přesností 0.0435”
(0.000012 dg).
Hodnoty MDM dané v
Almagestu (Claudius Ptolemaios) vedou
-po korekci precese - k
následujícím
MDM pro Jupiter a Saturn: nJ=299,104581“
nS=120,422528“. Tyto hodnoty
odpovídají periodám
J=3600/299,104581 * 360/365,25 = 11.862923 let
a S=3600/120,422528
*
360/365,25 = 29.465040 let.
Bretagnonova teorie (VSOP)
dává tyto
hodnoty MDM: <nJ>=299.1283“
and <nS>=120.4547“, tj.
periody:
J=11.861983 let, S=29.457159 let.
Pro rok 2000 uvádí NASA tyto aktuální hodnoty
MDM :
nJ=299.1124“ a
nS=120.4943“.
kde T je čas měřený v Julianských
stoletích (36525
dní) od 0 Ledna 1850 (antické
hodnoty pro
T=-20).
Johann Lambert (1728-1777) zjistil, že MDM Saturna se
zvýšila v porovnání
Halleyovou hodnotou o
0,02” (Saturn zrychlil) - a odtud začalo být
jasné,
že pozorovaný jev není postupná změna,
ale harmonická
vlna.
Pierre-Simon Laplace odvodil dlouhodobou harmonickou funkci (s hodnotou
2nJ-5nS ve jmenovateli)
a vypočítal, že se teoretické výsledky
(které tuto funkci nezahrnuji) mohou odlišovat od
skutečných poloh planet o 20’ (0.33 dg) pro
Jupiter a o
50’ (téměř 1 dg) pro Saturn.
Tyto hodnoty MDM pak můžeme přiřadit k rokům:
-3500,-2620,-1740,-860,20,900,1780,2660,…
a také k jejich středům:
-3060,-2180,-1300,-420,460,1340,2220,…
Rok 2000
je
220 let po roce 1780 a pro tento rok máme NASA
hodnoty
(nJ=299.1124“, nS=120.4943“).
Stejné hodnoty můžeme očekávat i v
letech: -3280,-2400,-1520,-640,240,1120,2000,2880,…
Q = sin[
(t - <t>) * 2PI / I ],
nJ
= <nJ> - <aJ>
* Q,
nS
= <nS> + <aS> *
Q
a z uvedených hodnot (pro 2000 a
1780) vypočítejme amplitudy:
<aJ> = 299.1283“- 299.1124“
=0.0159“ and <aS> =
120.4943“- 120.4547“ =0.0396“.
Q = sin[
(t - 1780) * 2PI / 880 ],
nJ =
299.1283“ - 0.0159“ *
Q,
nS
= 120.4547“ + 0.0396“
* Q
Rok
Q
nJ
nS
Roky
J
S
1340
0
299.1283“
120.4547“
-3060,-2180,-1300,-420,460,1340,2220
11.8620 y
29.4572 y
1560
-1
299.1442“
120.4151“
-2840,-1960,-1080,-200,680,1560,2440
11.8614 y
29.4669 y
1780
0
299.1283“
120.4547“
-2620,-1740,-860,20,900,1780,2660
11.8620 y
29.4572 y
2000
1
299.1124“
120.4943“
-2400,-1520,-640,240,1120,2000,2880
11.8626 y
29.4475 y
<AJ,max>= 5.81“*220 =1278“
and <AS,max>=
14.46“*220=3181“
Tyto hodnoty odpovídají
1278“/60=21.3‘ pro
Jupiter a 3181“/60=53.0‘ pro Saturn.
M.Somerville udává 19.78‘ a
48.04‘,
Paul Schlyter 19.92‘ a 48.72‘.
Pokud Jupiter
získá - pro
své vlastní urychlení - nějakou
dodatečnou energii od Slunce,
pak by ztráta sluneční energie mohla
být pozorována. Roky v nichž Q
nabývá hodnoty -1:
-9000,-8120,-7240,-6360,-5480,-4600,-3720,-2840,-1960,-1080,-200,680,1560,2440,…
Rok 1560 odpovídá tzv. Suessovu minimu.
V letech 691 a 1561 nastala opozice Uranu proti
ostatním vnějším planetám
(rozdíl 870 let):

V některých letech dříve (~Maunderovo minimum) byla nižší.
1611-13
26,163 days
1625-26
24,913 days
1642-44
24,300 days
Zde hodnota 52.9690965 určuje změnu střední délky
za století v radiánech:
Odtud J = 360 * 100 /
(52.9690965 * 180/PI) = 36000/3034.905674=11.8619832 let.
Hodnota value
-15e-7 je term druhého řádu (dlohodobá
změna). Poruchy jsou počítány
zvlášť.
J
S
A
B
C
1/ 0
0 0.59954649739
0.00000000000
0.00000000000
2/ 2
-5 0.00573506125
1.44396306420
7.11354700080
3/ 1
-2 0.00062308554
3.41857056095
103.09277421860
17/ 1
0 0.00001824700
5.72883078185
529.69096509460
J= 360 * 1000
/ (529.69096509460 * 180/PI) = 36000/3034.905674=11.8619831585
let.
Pak následuje ještě 900
dalších termů. Hodnoty
A, B a
C v řádku se dosazují do vzorce
v= A* Cos(B+ C*t) a sčítají, tedy hodnoty s
malým
A příliš výsledek
neovlivňují.
T = 2000PI/ C = 6283.1853/ C.
Pro velkou nerovnost tak dostaneme: 6283.1853/7.113547 = 883.27
let.
Pro rezonanci S/J = 2/1 je 6283.1853/103.09277 = 60.9469
let
(povšimněme se, že je to Čínská 60-ti
letá perioda modulovaná celým cyklem
trojúhelníku konjuncí J-S:
1/60.9469 =
1/59.579 – 1/2649.1).