Теории движения

В нашей академической науке, оказывается, еще что-то шевелится. Недавно купил "Астрономический ежегодник" на 2008 год. Это такая книга, где публикуют с высочайшей точностью рассчитанные координаты планет, звезд, а также другие величины, необходимые для производства и обработки астрономических наблюдений. В пору широкого распространения всевозможных ноутбуков и КПК печатные издания до сих пор популярны, поскольку незаменимы, например, в полевых условиях.

Ежегодников в мире издается не больше десятка, и один из них - в России. Собственно, дело нехитрое. Нужно взять хорошую теорию движения планет, вычислить нужные величины, создать оригинал-макет и задвинуть его в типографию. При наличии определенных денег я могу сделать это в одиночку на своем хилом компьютере за один день. Но мне нужна готовая теория движения. До сих пор я знал две, точнее, два семейства теорий. Одна американская численная, другая французская аналитическая. Обе выложены в свободный доступ. Разумеется, воспользоваться ими может только человек с надлежащим образованием, иной просто не разберется в десятках мегабайт каких-то чисел.

Так вот, оказывается, есть еще одно семейство теорий - отечественные. И они также выложены в свободный доступ. Правда, никакой сопроводительной документации к ним нет, простенькая программа доступа на Фортране, написанная неким Васильевым, содержит грубейшие ошибки и даже не компилируется многими популярными компиляторами. Но по ее тексту я смог разобрать структуру файлов, адаптировать их к своему компьютеру и написать свою программу доступа.

Почему я отмечаю наличие отечественной теории как замечательный факт? Построение всякой теории движения небесных тел состоит из трех этапов:

1) выбор математической модели и составление уравнений движения. На этом этапе принимается решение о том, какие факторы, влияющие на движение мы учтем, а какие проигнорируем. Модель ньютоновского притяжения материальных точек уже давно не устраивает практиков по точности. Кроме ОТО теперь учитывают, например, отличие гравитационных полей Солнца и Земли от сферически-симметричного, приливы и мн. др.;

2) решение уравнений движения. Если это делать численно (а так обычно и поступают), то в итоге получается таблица координат небесных тел, или какой-либо ее аналог. Трудность этого этапа - правильный выбор метода интегрирования и внимательный учет погрешностей.

Оба этапа я могу сделать один у себя дома. У меня хватит знаний для первого этапа и вычислительных мощностей для второго. Но построение теории на этом не заканчивается. Необходимо

3) определить начальные условия и параметры теории из наблюдений. И вот тут возникают огромные трудности. Во-первых, наблюдений нужно взять как можно больше, в том числе исторических. Для этого нужно иметь к ним доступ. А наблюдения разбросаны по десяткам различных обсерваторий. Если вы "не в теме", то никогда даже не узнаете, где вообще эти наблюдения лежат. Часто в архивах хранятся необработанные журналы наблюдателей и фотопластинки, которые еще нужно промерять. Во-вторых, все наблюдения нужно привести в одну систему. Каждый наблюдатель проводит измерения в какой-то системе координат. Вам нужно знать, в какой именно. Для старых наблюдений эта информация может оказаться утерянной. Далее, для измерения координат планет использовались опорные звезды. Какие координаты этих звезд брал наболюдатель? Из какого каталога? У вас есть этот каталог? Какие редукции нужно сделать? Наблюдатель вообще записал эту информацию, или полагался на традиции своей обсерватории? В общем, над каждым наблюдением придется поработать, и тем больше, чем оно старее. Наконец, все наблюдения имеют разную точность. Нужно математически выразить тот факт, что одним следует доверять больше, а другим меньше. Эта работа почти не формализуется, многое решает личный опыт исследователя. Так вот, чтобы в таких условиях учесть десятки тысяч наблюдений, нужна титаническая работа. И раз эта работа была сделана в наших условиях, значит фундаментальная наука еще не сгнила окончательно, и я могу надеяться когда-нибудь найти себе работу по специальности.