第460節
像an+1∶an=β之類的其他測定方式,基本上也都是數學方面精準,但物理意義不明的情況。 隨后徐云又寫下了兩個個公式,也就是k次多項式的函數和最小誤差值: f(x)≈g(x)=a0+a1x+a2x2+a3x3+……+akxk。 loss=i=0∑10(g(i)-f(i))2。 這樣一來。 只要找到合適的系數,就能令誤差值最小了。 而就在徐云優化函數的同時。 其他人也沒閑著,各自按著預定好的計劃在行事。 例如老湯正和來自格林威治天文臺的技術人員拍攝著今天的星圖,高斯則整理起了布萊德雷家族留下來的獨門觀測記錄: “0.00066045……0.01072261……0.12684538……0.43146853……” 眾所周知。 如果是需要僅僅通過數學來計算行星軌道數據,那么必然會用到開普勒行星三定律: 第一定律: 每一個行星都沿各自的橢圓軌道環繞太陽,而太陽則處在橢圓的一個焦點中。 第二定律: 在相等時間內,太陽和運動著的行星的連線所掃過的面積都是相等的。 也就是sab=scd。 第三定律則是: 各個行星繞太陽公轉周期的平方,和它們的橢圓軌道的半長軸的立方成正比。 即t^2/a^3=k,t為行星周期,k為常數。 另外還需要用到笛卡爾坐標系下的橢圓曲線,即: ax^2+bxy+cy^2+dx+ey+f=0。 有了這些,只要在加上某個工具就能進行計算了。 后世科技發達,計算軌道的工具一般是numpy,幾秒鐘就能計算出結果。 眼下雖然沒有numpy協助,但這玩意兒的計算邏輯實際上就是最小二乘法。 而最小二乘法的發明者不是別人,正是高斯…… “g(x)=-0.43146853+0.12684538x-0.01072261x^2+0.00066045x^3……” “下一組是0.31468531……0.21538462……0.12960373……” “0.05337995……0.01724942……0.32307692……”(注:所有數據都來自nasa開放的數據庫,非杜撰) 過了大概十多分鐘。 負責最終計算的黎曼抹了把額頭上的汗水,在紙上寫下了一個數字: 0.4857342657342658。 雖然目前還無法知曉冥王星的具體位置,更不知道它的重量大小。 但此前曾經提及過。 天王星在扣除海王星的引力之后,軌道依舊是有些異常的。 這個異常數據就是計算的切入點,也就是黎曼他們計算出來的這個數字。 高斯接過這張紙掃了幾眼,搖了搖頭。 這次他們匯總到場的觀測記錄可以追述到1012年,手繪圖接近三萬兩千多張,黑白照片大概2700張左右。 面對這些資料,三次多項式計算出來的結果顯然做不到精確擬合。 不過這個情況早在高斯和徐云的預料之中,三次多項式只是一波低成本的試探罷了。 要是得出來的結果精度夠高,那么便可以省不少力氣,若是精度較低,高低也就虧一點時間罷了。 只見高斯面色沒有絲毫變化,轉頭對黎曼說道: “波恩哈德,開高次冪吧?!?/br> 黎曼點點頭,猶豫片刻,問道: “老師,還是用黃經嗎?” 高斯想了想,大手一揮,說道: “繼續用黃經,上……八次方!” 聽到八次方這個字眼,黎曼表情頓時一肅: “明白!” 這輩子是鮮為人的同學應該不知道。 在行星軌道計算中。 x’是行星的真位置,x是平位置。 軌道經度是γn+nx',這兩段角度分別在兩條不同的軌道上。 通過行星的真位置x'垂直畫一條黃經線,在黃道上交于x“,那么γx“就是黃經l。 隨后高斯又看向一旁的西爾維斯特,問道: “詹姆斯,你們的時間算好了嗎?” 西爾維斯特聞言咽了口唾沫,擰著眉毛道: “已經計算出結果了,正在第三輪校驗,馬上就好!” 此前徐云將整個團隊分成了數個模塊,西爾維斯特負責的就是時間校正。 這也是非常關鍵的一環——因為儒略日數和千年數是存在誤差的。 假設給定的時間jde是標準的儒略日數,t是千年數。 那么t的表達式便是t=(jde-2451545.0)/365250。 在如今這種量級的計算中,哪怕是一位小數都可能差之千里。 五分鐘后。 西爾維斯特猛地抬起頭,對高斯道: “校驗無誤,t是0.00834422!” 高斯轉過頭,對黎曼說道: “波恩哈德,記下了嗎?” 黎曼飛速將數字填入,甚至只來得及發出一聲‘嗯’。 計算到了這一步,接下來的事情就很簡單了,只剩下了計算。 整個公式為l=(l0+l1*t+l2*t^2+l3*t^3+l4*t^4……l8*t^8……)/10^8。 l'=l-1°.397*t-0.00031*t^2。 Δl的修正值=-0.09033+0.03916*(cos(l')+sin(l'))*tan(b)。 Δb的修正值=+0.03916*(cos(l')-sin(l'))。 刷刷刷—— 數百人圍聚的現場此時寂靜無聲,所有人的目光都投注在了43位數學工具人的身上。 徐云則趁此機會走到小棚的另一側。 他先是看了眼正在計算各自任務的小麥,又對小麥身邊一位協助計算的黃膚年輕人道: “浩所兄,感覺如何?” “哦,是羅峰兄啊?!?/br> 田浩所原本正皺著眉頭在思考如何落筆,聞言連忙抬起頭,苦笑著搖了搖頭: “有些困難,但勉強能夠跟上思路,不得不說人外有人,天外有天吶……” 田浩所的表情有些感慨,這還是他第一次接觸到這么高規格的計算活動。 徐云笑著拍了拍他的肩膀,安慰道: “沒事兒,咱們主要還是為了拓寬眼界,并不一定要追求成果?!?/br> “我一路看過來,你的表現已經比很多大二的學長都好了?!?/br> 田浩所是徐云在昨天邀請加入的算力成員之一,畢竟這位東方人也是數學系的學生嘛。 不過徐云并沒有給他下達具體的任務,主要還是希望能讓他多提高提高眼界和思維格局。 反正這種做法沒啥成本,更不可能壞事,保不齊今后還能收獲什么驚喜呢? 接著徐云與田浩所分別,又來到了場地中央的老湯身邊,低聲對他問道: “湯姆遜先生,今晚的能見度如何?” 老湯朝周圍看了幾眼,同樣低聲說道: “上帝保佑,能見度很高,赫維留星圖幾乎全數可見?!?/br> 徐云這才輕舒一口氣,點了點頭。 黑白相片發明于1839年,在那之前,所有對行星的觀測記錄都是靠著文字或者星圖。 比如華夏《史記·天官書》中的北斗七星定位法,也就是星橋法: 杓攜龍角,衡殷南斗,魁枕參首。 這是什么意思呢? 它是將七星中右起四顆的星星構成了勺口,稱作“魁”。