是什麽影響到柯伊柏帶的矮行星的運轉軌道呢,一顆行星的運轉軌道異常,必然存在着一顆質量足夠大的行星對它們産生了萬有引力。
李默知道自己已經抓到了未知星球的身影,如果擁有受到影響的星體運行軌道的具體數據,他就可以根據玻兒提出的提出的空間量子化(軌道量子化)理論,作出一個數學模型。
具體的太空星體運行軌道數據,隻有天文館有,懷着這樣的念頭。李默撥通了吳教授的電話,說明自己想做一個關于太陽系内行星運轉的數學模型。結果被訓斥了一番,吳教授認爲李默這時在“不務正業”,不過他還是提供了一個有效的信息,那就是燕大天文學院正在做一個測量項目,那裏也許會有他需要的數據。
李默拿起手機,撥打了從吳教授那裏拿到的天文學院田教授的電話,電話通了。“喂,你好,田教授,我是數學系吳教授的學生李默。”李默直截了當,點名自己的身份,因爲他知道這些教授平時都很忙。
“老吳的學生啊,那老頭不是一直看不起我們這些搞實測的嗎,怎麽會讓你聯系我呢?”對面好像與吳教授有很大的隔閡。
李默急忙解釋:“聯系您是我個人的意思,我打算做一個太陽系内的星體運轉數學模型,缺乏實測數據,老師就介紹了您。”
“星體運轉數學模型?”田教授有點驚訝,“就憑你一個人?”
李默對着電話講道:“是啊,不過我想嘗試一下,您也許聽過我的名字。”
“李默?”電話對面思索了一下,終于想起來了“原來是你啊,這樣吧,我的辦公室在天文大樓的8樓,你直接來吧,我們見面聊。”
田教授好像對星體運轉數學模型很感興趣,學習輔助系統曾說過,名氣也是一種力量,看來很有道理。李默挂掉電話。
天文大樓在A區,白色的外觀在陽光下閃閃發亮。看着這雄偉的建築,可以想象得到,對于天文這門新興學科,華國是很重視的。
“田教授,我是剛才和您通電話的李默。”推開辦公室的門,李默看到辦公桌前坐着一位“年輕”的教授。
“李默啊,請坐。”田教授讓他入座,“讓我來看看數學系的寶貝長什麽樣子。”
說着,他仔細打量了一番,顯得有點失望,“也就是這個樣子嘛,一個鼻子兩張嘴,也難爲吳老頭剛才竟會爲了你親自給我打了電話。”
“去年,我想讓數學系爲我們天文系,做一個測量的誤差标準,看他牛哄哄的樣子。這次吃癟了吧。”田教授露出爽朗的笑容。
李默點點頭,“測量的誤差标準雖然沒有什麽難度,但是計算量太大,很多學生都不喜歡做。”
“田教授您真年輕。”眼前這位教授好像隻有20多歲,濃眉大眼,皮膚細嫩,難道也是位少年天才?
田教授聞言,爲李默的直白哈哈大笑:“看不出吧,我今年已經40多歲了,我這是天生童像。”
“好了,不說這些了,趕快給我講講你這個星體運行數學模型是做什麽的?”田教授有點着急的說。
李默環顧了一下四周,四周擺滿了各種星球模型,就連辦公電腦的背景,也是宇宙星空。他想了一下說道:“我想做一個可以準備描述太陽系内各大行星軌道的數學模型。”
“準确描述軌道?”田教授有點不敢相信,“你可知道雖然目前各大行星的軌道已經被準确的記錄了下來,但是那并不是通過數學模型确定的。”
“也有許多數學家做出過各種數學模型,但是和行星實際的運轉軌道都有很大的誤差。”他雙眼炯炯有神的盯着眼前這位看似“吹牛”的學生,“宇宙的奧秘實在太多了,行星在運轉的過程中,會受到各種各樣因素的幹擾。”
“你确定可以做出這樣一個數學模型嗎?”
李默堅信的點點頭,“數學是不會欺騙人的,宇宙中未知的因素雖然很多,但都可以通過數學模糊方程,提前規避。”
“我現在缺少的是大量的天文觀測數據。”
看着眼前這位稚嫩學生信誓旦旦的樣子,田教授心想,難道自己真的老了嗎?
“好,我們天文系剛做完的一個項目中,有目前全世界最全的天文觀測數據。”田教授站了起來,拿起電話,“這就讓我那幾位做過項目的研究生配合你。”
打過電話,田教授和李默對于目前的宇宙探索交流了幾句,他發現眼前這位年輕人竟然擁有着深厚的天文學知識,折讓他對這次的跨系“合作”充滿了信心。
兩人正在交談,三男一女四位學生推開了辦公室的門。“老師,您找我們?”帶頭的那位上前打了招呼。
“這四位就是我最好的學生,也是上次天文項目的小組成員。”田教授爲雙方做了簡單的介紹,“這是方山,周康年,王鑫,李甜甜。”
“這位是數學系的李默。”
“這次我們要和數學系合作,做出一個數學模型,用來描述行星的準确運轉軌迹。”田教授直接了當的布置任務,“你們要輔助李默同學,通過上次那個天文項目中的數據,把這個項目完成。”
“李默,這是我們上次收集的5年内,太陽系内大質量天體的準備位置數據。”
“這是5年内,太陽系彗星的軌道數據。”
“這是木星衛星數據。”
“這是土星衛星數據。”
天文系竟然收集了這麽多詳細的天體運行數據,李默回到小山實驗室,仔細查閱着U盤。面對這如山的數據,他從“背包”中拿出了精力咖啡,開肝!
第一步,利用python編寫了一個小程序把數據按規律排列出來,并把那顆未知行星的數據輸入計算公式。
第二步,寫出數學模型
V1/r=-P/r (P爲和系統有關的常數)
作用下,在其中作軌道運動的物體當其軌道滿足下式時,或者更确切地說當其軌道在下式所規定的附近時,其軌道的穩定性有一小而尖的峰值:
Tn=n3T0,(n=1,2,3……),⑵
其中a0、T0爲和系統有關的常數,an、Tn爲第n号軌道的半長徑、周期。
當V1/r是由類氫原子核産生的庫侖場時,上式和玻爾的第一、二假設是相當的,可以互相推出,在此就不必驗證了。
a0 = k1M 1 ,⑶
T0 = k2M 2 ,⑷
其中M 爲中心天體的質量,常數
c2 =0.5650±0.0015 ,k2 =2.141×10-12。
最後根據引力受限,計算出了未知星體的具體軌迹。
(本章完)