軌道決定


ニュートンは、
月もりんごも地球に引っ張られているけど、
月もりんごも地球を引っ張っている。
と言っています。

さらに月もりんごを引っ張って、りんごも月を引っ張っている。
とも言っています。

万有って、全ての「もの」ってことです。

さらに、アインシュタインは、一般相対性理論で、
質量による空間の歪みが重力と言っています。

しかし、例えば、太陽系の惑星は8天体(?)あります。
恒星の太陽を入れると9個です。
宇宙上に9天体しかないとして、
各々の惑星は、8方向から引っ張られていることになります。
複雑すぎます。
天体間の関係は、次図の様なネットワーク構造になります。



宇宙空間の2天体の動きは計算できるけど、
3天体になると、動きを計算できないっていう問題になります。

計算できない宇宙ってどうなのでしょうか?

宇宙がそんな複雑な構造だとすると、
宇宙の構造って、一生解決できません。

ということになります。

エネルギーバランス

そこで、天体が自分で、自走するロボットのように動くと仮定します。
天体が持っている「静的エネルギー」と「動的エネルギー」が、
天体をバランスする位置に、インテリジェントに動くということです。
「静的エネルギー」と「動的エネルギー」がエンジンになります。

その仕組みがあれば、天体は、勝手に自分の居心地の良い場所に動きます。
そして、「静的エネルギー」は、親子関係の中でしか、供給されないので、
天体間の関係は、「ツリー構造」になります。



自走するためのプログラムを組み込みました。

「静的エネルギー(S)」と「動的エネルギー(A)」のバランスによる軌道のアルゴリズムです。

表3-(1)静的エネルギーと動的エネルギーの関係

この、アルゴリズムは、
任意の位置(r)で、静的エネルギーと動的エネルギーがバランスしていて(③の状態)、
衝突などにより、動的エネルギーが変化した場合の他の軌道(①②④⑤の状態)になります。

双曲線軌道については、双曲線軌道のところで記述します。

衝突により、周回天体の「動的エネルギー」が変化すると、
位置(r)での「動的エネルギー」と「静的エネルギー」のバランスが崩れますので、
周回天体は、居心地のいい円軌道に移ろうとします。
3-(1)の表は、そのときの軌道を表しています。

軌道上の動的エネルギー変化ではないということに注意してください。
あくまでも衝突した瞬間です。

例えば、円軌道上を動いていた周回天体に、小惑星が衝突したとします。
その瞬間に、周回天体の「動的エネルギー(A)」が増減します。

その瞬間の「静的エネルギー」と「動的エネルギー」を比較すれば、
軌道がわかるということです。

①は落下です。中心天体に向かって落ちていきます。
②は小さい楕円軌道です。
③は円軌道です。ここが一番居心地が良いわけです。
④は大きな楕円軌道です。
⑤は放物線軌道です。
⑥は双曲線軌道です。

例えば、位置(r)で、動的エネルギーが減れば、②の小さい楕円軌道になります。
動的エネルギーが増えれば、④の大きな楕円軌道になります。