26/03/08 17:18:42.37 .net
率直に言ってプリンキピアは見えて来たから、今年いっぱいフルにするんだけど
少しゆとりを持とう。入手している人は、1編の3分の1くらいまで円錐曲線の
作図法を与えよの問題、その後に変なわけのわからない図がいくつか並んでいる
のを見ていると思う。文脈を押さえるとそうでもなくて、右側は2つの物理量の
普通のグラフで左側は解釈に使う同心円とその中の曲線。こんな風に読める。
解釈の方法はケプラー方程式からのホドグラフをニュートンは普通使っている。
だからわけのわからない物は無い。残っているところ（まだ８割ほどは残ってる？）
を攻略して解釈インフラとして社会に提出てか提供しようと思う。
第2編などではなぜこんな言いたいことが入ってこないような書き方をという
印象をみなさん持ち、同じである。そこの分析も少し批判視点も交えてしてみる。
読み方が伝わり、読みにくさの構造性がきれいに解きほぐされると、哲学書の
カントやヘーゲルのように、一般的に解説注釈書が出来ていくものになるだろう。
さらに、なぜこの結論を出せてる？という突っ込み方。
r = sinθの時に逆5乗則だと自信を持って書いている。我々は微分の記号を自由に
使えている時代だからそうだね、と共通推論の形式で人と人との同意に辿りつけるが、
この体系運用して自信が持てないことにはならなかったのかなあ、とか。
よくどんどん進めれるなあと。そういうことを解いて行ってみたいと思う。
今日3月8日からしばらくはバイオをする。
その後でまた戻り系の隅々まで押さえたり、上級の構造化へ向かう。
まず円錐曲線の幾何と二重化法による物理運動の初等幾何、その論証化。
その後で少し話題を変え(PCや建築)、また戻り
円錐曲線を楕円曲線の次元落としとコホモロジーでそれらをつかむ（今狙って準備中）。
その後でまた行って戻りで
モデル理論と代数解析K理論でそれらをつかむ。
どこまで出来るか。最後の行の以外は現実プラン。
123:名無電力１４００１
26/03/08 23:38:48.75 .net
昨年最終の予告が臓器移植だった。これをする(2025-12)。
気分的にバイオをいっぱい時間取りたくて、今日のノーカンにしようかな。
もちろん被曝した危ない人を臓器移植で救出することはありうる。
そのためにスレのトピとなるが、しかし他人の本来の所有物を犠牲にしている。
移植はこの問題を離れることはずっと出来ない。
我が国では移植件数は国際的にかなり少なくて、逆に米国やスペインが多いそう。
いいのかなと言う問題もいつまでも付きまとうから、どっちの国も正しいのだろう。
技術の質の向上は目指すが、必ずしも施行症例を量として増やすとは
少なくとも私は思っていなくて、だから日本はダメなんだと言われれれば一面ではそうで。
また次第に技術が向上するから安全性も高まってくる。
そうすると需要が増え、多くの人の本来的所有権を犠牲にする危なさが近づく。
話題もほどほどでいいのだろう。
さて法律も定まり、心臓、肺、肝臓、腎臓、膵臓、小腸が保険にまで掛かる。
中でも腎臓が多く透析からの脱出意図で登録され10年も待つほどの状況だそう。
他のは2-3年とか。登録してからリスト上で点数評価され順位が上がって行く。
禁忌は大量飲酒癖などコンプライアンスの問題の人と全身病で適応から外れる人。
何らかでリスト上位者に声が掛かる時、ABO赤血球血液型とHLA(白血球血液型)が
重視される。公共の所からではなく知り合いでする時、ABOは乗り越えられ
HLAの抗体が反応し合うかが最も重視される。ここに問題がある時は脱感作療法と
いうアレルギーの時にする方法をして抗体を反応しないように学習させる。
アレルギーの究極はアナフィラキシーだからそこを抑え込んでするとは
かなりの医療技術になったのだとはわかるだろう。免疫抑制薬も用いる。
そうして大抵進む。拒絶反応も時々ある。
まだ初期段階技術だからなのか対症療法(有り合わせの手段で何とかするだけ)である。
だがABO異種の人へは現代では余裕でできる。
124:名無電力１４００１
26/03/08 23:40:48.69 .net
元々は外科では腫瘍の外科手術が大量にあり臓器技術が相当に向上している。
移植はその意味では一歩進むだけらしい。心臓以外は腫瘍手術がよくあり
そこのよくできる人が移植にまで進む。血管をクリップで止めて切って
必要な場所において縫合して、後は患者の不快な思いを最小にするように精一杯配慮するだけ。
不思議だよね。不思議だ。何が？どうしてそれが置かれてレシピエント(受け手)
の脳の指示を受けて動いているのか。或る程度疎遠な関係の生物種同士なら
縫合しようが全然関係ないと扱われるだろう。しかし実験して神経とかは
つなごうと特別にしなくても動くのである。人間の体のつくりがそうなっていた。
小児のレシピエントも多いが移植臓器もちょうどのサイズで成長を共にしてくれる。
我々はそういう手段が可能であるという既に一般化した実践技術からもっと
学ぶことが出来る。手段として持っておいて様々な危ない状態の人への適用を
時に検討するという本来のとは別に前線を広げていくことも。
胃はどうか。歯は。それぞれの骨は。眼球はあるけれど視力には関係がなく。
しかし聴力系はどうか。脳だって出来そうに思う。生殖器も。腕一本とか。
今回10冊以上文献を見たがどうして動くの？と言うことは書いていなかった。
なぜなんだろう。そこの仕組みは本質的だと思う。歯や骨ぐらい簡単そう。違う？
さて移植を受けた人は免疫抑制薬は一生続く。カルシニューリン阻害薬というのが多い。
カルシニューリンだけ検索して調べておいてくれればいいと思う。
血中濃度を見ながら投与量を調整して決定していく。すなわちずっとその薬が
体内にあるように管理されている。
拒絶反応の再発もある。アレルギーのように免疫の一つの形である。
リンパ球増殖の悪性腫瘍が多く、皮膚とその臓器に一般人よりも多く発生する。
その理由に免疫抑制薬もあるが因子として元が異物だからや赤白血液型の強行。
大抵は臓器の末期の人が適応と許可が出る。余命診断までされるような人である。
倫理問題があるから。肝臓も膵臓糖尿も。骨髄少々でいい白血病は標準治療。
125:名無電力１４００１
26/03/11 10:38:17.69 .net
原子炉直下に想定外「消えたコンクリート」 福島第一原発、今も残る謎 #知り続ける（朝日新聞） URLﾘﾝｸ(news.yahoo.co.jp)
126:名無電力１４００１
26/03/14 09:04:42.14 .net
>>125
コンクリートだけが酸に侵されたんじゃないかな
鉄筋は残ってるわけだし
127:名無電力１４００１
26/03/15 17:37:58.58 .net
バーコードやQRコードがあり様々な情報を伝えるのに使われている。
この手法で問題の解法を適切に伝えれるか？
積極的開発をする話題。
思うに理数書も散文ばかりである。論理にしようとすると、
言う人は居るものの現実にはアセンブラ言語（の記述的手間さと書かれたもの
が意味を読み取れなくなる危惧）にも思われて中々進んで来ない。
この中間の形があってPC用にするの可能性。
さてAIが何でも知っているのではなく高校3年の標準ぐらいの学力としよう。
とすると大抵の問題は中々解けない。段階があるが小5で中2で高2で大1で、
昭和のコイン転がし落とし駄菓子屋ゲームのようにコースを外れて多数脱落する。
まあ受験勉強途中の偏差値55ぐらいの学生を想像すればいいだろう。
ここにバーコードやQRコード類似の限られた範囲のデジタルを渡す装置がある。
ヒューマン的な有限さに限定している情報渡し装置である。
（対立概念は理論的な有限さ。指数関数で上限を押さえれるとか言っても仕方なく）
そのコードマークを読み取ると或る問題が解けるようになる。
関連する近い問題には類推力が働き学力がその影響範囲で付く。
これが学生が学ぶ時にそっくりになり、関連する問題への応用がいかにも人間的で、
教育学習を模しているような状況。
(1)こういう状況をAI-PC体系の土台に於いて作ることは可能か？
(2)コードはどんな言語なら出来るのか？
(3)問題や話題への特異度を上げて行く（それだけが解けるようになる）
廃炉はこうだよとQRコード類似物1つ記号に収まるようになって仕上がるといいな。
幾何の証明なども論理に仕上がるのではなくQRコードになって伝え合い
AI同士はそれで概念発見等と通知し合い、ユークリッドもそう再構成される。
128:名無電力１４００１
26/03/15 22:19:01.49 .net
今日は雑談。
3/22は血管・血液・輸血を題材に分子主義でストーリー仕立て(2026-1)
3/29植物(2)、4/5女子化粧(3)、4/12-26理数
5/3本格派分子医学(4)、5/10生物統計(5)、5/17建築、5/24-31パソコン論
ゴールデンウィークを充当したくなる筈と予測して食いこませてる部分あり。
統計はこのスレで出て来ては消えるが次はする。
ファイナンスにマウントするという次の目標が出来ているためである。
実践介護、検査技術、高分子数値計算、テキスト処理型での健康談義集成
みたいなのをまた期間置いた後に。
どれも原子力のおまけで置いておいていいと思う。
トピは大きく2つ思いついて、輸血をすると抗体が出来る。
手術を受ける時に輸血をしたことがあるか聞かれると思う。
体の中に履歴が残るからである。さらではなく免疫的に違う状態になってる。
何かの時にそのことを勘案して対処を探るからという情報取り。
そのような事情のため今では輸血を積極的には用いない。
輸液や点滴というのは全く別である。が外科と産科でまたICU等でそれぞれある。
別方面のトピとは、血管や血液の周辺で間葉系細胞への細胞転換があるらしい。
再生医療で細胞を操作して変える技術があり、ストレスがそれを起こすという
話題すらもあったはず。低酸素がそれを起こすということになっていて
これは違う動作性を起こし、つまり言ってることは臓器の低酸素で直接腫瘍が発生
することはある。実験で言っている。DNAの傷とはまた別である。
エピジェネ指向の腫瘍で、既存のが悪性化する場面としても注目されている。
我々原子力でそういう機序で起きてる場面が無いかはまた見てみよう。
129:名無電力１４００１
26/03/16 12:38:45.34 .net
２０５１年の廃炉、極めて厳しく デブリ本格回収、見通せず―東電福島第１原発―東日本大震災１５年：時事ドットコム
URLﾘﾝｸ(www.jiji.com)
130:名無電力１４００１
26/03/16 13:47:12.14 .net
２０５１年の廃炉、極めて厳しく デブリ本格回収、見通せず―東電福島第１原発―東日本大震災１５年：時事ドットコム
URLﾘﾝｸ(www.jiji.com)
131:名無電力１４００１
26/03/22 17:37:27.98 .net
今日はインプット偏重で何を書こう。
ほぐれて来たらそっちのが得る物多いからという算段でですね(インプットに比重を置いたの)。
分子生物学を物質分子のキャラを立たせてストーリーで、と予告したが
それが出来たらもう結構なものなわけで、学習用の漫画にしたら
素人が楽しみ食いついて読んで、数百個の知識が入って来るようなものになるのだが。
そのうち出来ると思うが、今日その内容は出来ない。とりあえず夜半までは粘る。
感想を言うとバイオの一般の教科書は平板な記述が多い。
何がどうと言うような内容が3行に2つぐらいあるような感じで延々と続く。
それぞれが報告と時間をかけた賛否によって決まって行った言述で
なんて大量にあるんだと思ってしまうことも。
どうこれを入り込んだ把握できるかという問題になる。
その問題を読者と一緒に解こうと思う。
思えば趣味の世界もそんな入り方をしていたはずで、ボードゲームの人とかは
すごい細かい分類でそこを理解しているが、外部から見ると、それが相当。
その問題の解決案は、結局は体系をつかむ方法で、或る程度は大量にして
単語や概念は詰めて、収穫曲線も意識して、収穫が減り始めることを
感じれるぐらいが大量の目安で、有機的つながりを自分の方から指摘できる
ように段々なるとホーム感。時間にあくせくはしないで、はまるほどさらに
時間が費やされて、なんとなくそこの人になる。
忙し過ぎてそんな一つの世界に入り込むような気構えや何やを構成し得ない
と言う人が普通で、だから最短コースで入り込める提供法を思っている。
そうすると、これを自分の研究にしようという人も出てその人の生産で豊かになるから、
戦略としては妥当である。
再生医療には発生学つまり分子生物学が必要で、そこを少し面白く見せられれば。
132:名無電力１４００１
26/03/29 17:20:36.82 .net
和算の体系を学んでみよう。
原子核のトピで和算て。
あれこれ調べる→書かないともったいなくなる→書く。
こんな感じで読者に知識が。
あとひそかにあの丸いのを陽子とかに見立てたいと思ってる。
(1)二円の共通接線に関し
大きさの違う重なりは無く離れる2つの円について、だがほぼ近い大きさでイメージしてもらえば
外側で平行に近く包むようなのと、間の領域でクロスするようなのと
全部で4つの共通接線が描かれることがわかる。
線対称性を考えればそれぞれ2つの共通外接線、2つの共通内接線(そういう名前を付けるとして)
はそれぞれ長さが同じ。さらに内接線と外接線の交点が4つ現れる。
接点と交点との距離、が双方の円について等しいというのが定理である。
証明。円をO1とO2、共通外接線をACとBDとする。AC=BD。
AとBはO1上、CとDはO2上、でそれぞれ接点で表している。
クロスして来て、Aの近くに交点を作る共通内接線がある。これを直線IEHLとする。
EはO1上、HはO2上、Iは交点でAC上、Lも交点でBD上。
円O1から見た線対称性でAI=IE。 同じくHL=LD。
円O2から見た線対称性でIC=IH=IE+EH。 同じくEH+HL=EL=BL。
AC = AI + IC = 2 IE + EH
BD = BL + LD = EH + 2 HL
これより IE = HL。
133:名無電力１４００１
26/03/29 17:26:32.71 .net
(2)余弦定理
△の頂点を上A、左下B、右下C、AからBCに下した垂線の足Hと名付ける。
AH^2 = AB^2 - BH^2 = AC^2 - CH^2 = AC^2 - (BC - BH)^2
すると AB^2 = AC^2 - BC^2 + 2 BC･BH
AC^2 = AB^2 + BC^2 - 2 BC･BH
BH = AB cos∠B なのでこう書くと三角関数型の余弦定理である。
ともかく角Bを主人公な場所とした形の余弦定理を証明した。
垂線の足までの長さとの積をおまけ項に、という形で使われる。
プリンキピアにもこういう形で辺の長さの積が導入されてる所がある。
(3)ヘロンの公式（ギリシャ型証明）
(AH, BH, BC, CA, AB) = (h, d, a, b, c) と書き換える。
余弦定理の稿、するとの行は、c^2 = b^2 - a^2 + 2 a･d
変形して
d = (a^2 + c^2 - b^2)/(2a)
直下の第3等号ではcではなくd^2の方を消去したいがためにこういうくくり出しをしている。
面積の普通の式を書き換えて行く。
△の面積S = 1/2 a h = 1/2 a √(c^2 - d^2)
= 1/2 a √{c^2 - (a^2 + c^2 - b^2)^2 / (2a)^2}
= 1/2 √{a^2 c^2 - (a^2 + c^2 - b^2)^2/4}
16 S^2 = 4 a^2 c^2 - (a^2 + c^2 - b^2)^2
= (2 a c + a^2 + c^2 - b^2) (2 a c - a^2 - c^2 + b^2)
= {(a+c)^2 - b^2} {-(a-c)^2 + b^2}
= (a+c+b)(a+c-b)(b+a-c)(b-a+c) = 16 s(s-b)(s-c)(s-a)
但し s = (a+b+c)/2。
134:名無電力１４００１
26/03/29 17:30:38.02 .net
内心と各頂点A,B,Cを結んだ線分で△を3つに分けることにより
△の内接円O1の半径をrとして、S = 1/2 r (a + b + c)が言える。
これと(3)の式でrも求められる。
一方、r(a+b+c)を別の方法を使ってa,b,cで表せれば、それが和算型のヘロンの公式とも言える。
(4)ヘロンの公式（和算型の証明）
辺の呼び方の名づけを変える。
Aから内接円接点までの長さをa(2つあるがどちらも長さ同じ)、
Bからのをb、Cからのをcとする。AB=a+b、BC=b+c、CA=c+a。
ABの左外側に△の傍接円(O2、半径はR)を描いてみる。
CB,CAは内接円と傍接円の共通外接線になっている。
ABは内接円と傍接円の共通内接線になっている。
O1からBCに下した垂線の足をD、O2からBCに下した垂線の足をEとする。
Dは△の内接円の接点、Eは△の傍接円の接点である。
(1)の定理よりEB=a、またBD=b、DC=c。
BからO1への2つの接線はBCとBAであり、
BからO2への2つの接線はBAとBEであり、それぞれ線対称性を持っていて
O1BO2は直角となる。
これより角の等しい直角三角形の相似で、R:a = b:r
また相似の関係からR:r = EC:DC = (a+b+c):c
R = a b / r = r (a+b+c) /c
ゆえに r^2 (a+b+c)^2 = (a+b+c) a b c
辺の名替えは一次式なので直してくれれば。
135:名無電力１４００１
26/04/05 17:19:06.29 .net
もっと多くしようと思ったんだが出来上がらなくて。これだけ。
楕円の幾何学的中心から近日点を向いて、長さが離心率eに比例するような
レンツベクトルLnという物を作ると、運動のこれまでの考察からは保存量のはずである。
原子の電子に使えるだろうし、もっと難しい系の場合の参考用にしよう。
Ln = G M m 離心率e
Ln = m v×(r×v) - G M m rhat
rhat = r/|r| でベクトルの方向だけを取得したもの
単位次元は kg m^3 /s^2である。
rやvは無言及ではベクトルで、ベクトルの外積と内積は×と･で明記する。|r|^2 = r^2
・実際に保存すること
・離心率とその関係であること
・その方向が中心→近日点であること
m r×vは角運動量だから既に保存する。
万有引力は dv/dt = - G M |r|^-3 r
d|r|/dt = (v･r)/|r|
右辺はvのr方向への射影という意味。
ベクトルについて a×(a×b) = (ay (ax by - ay bx) - az (az bx - ax bz), …)
= (- (ax^2 + ay^2 + az^2) bx + (ax bx + ay by + az bz) ax, …) = - (a･a) b + (b･a) a
d(r/|r|)/dt = |r|^-1 dr/dt - |r|^-2 d|r|/dt r = |r|^-3 {r^2 v - (v･r) r} = - |r|^-3 r×(r×v)
d(Ln/(G M m))/dt = - |r|^-3 r×(r×v) + |r|^-3 r×(r×v) = 0
Lnとr×vの内積を求めると、定義右辺1項はr×vと垂直のベクトルのはずで
右辺2項はrの方向でこれもr×vとは垂直のベクトルで0を得る。
角運動量ベクトルと垂直なのでLnは軌道平面内にある。
136:名無電力１４００１
26/04/05 17:21:05.77 .net
rとLnの為す角θを真近点離角と言う。一番普通の軌道平面内での近日点方向から測った角なのだが、
代数的定義が実際にそう幾何的なものであることを見よう。
Ln/(G M m)とrの内積を作る。
rhatとrの内積は|r|。
(v×(r×v))・r = (r×v)・(r×v) はr,v,r×vの3つのベクトルについての平行六面体公式。
すると Ln/(G M m)・r = (r×v)^2/(G M) - |r|
|r| {1 + |Ln/(G M m)| cosθ} = (r×v)^2/(G M)
極座標での円錐曲線の方程式で、|Ln/(G M m)|を離心率eと解するのが良いことがわかった。
似た形式が出ただけでてんで違う物の可能性は？とか突っ込む人がいるが、
それがそうなら双対とかさらに豊かになるので話をまとめて指摘してもらいたい。
4行上の方程式で右辺はr×vが保存量。
左辺はθが0のとき{}が最大で|r|が最小となる。
rとLnが角度0のときrが近日点方向ということだから
ベクトルLnの方向が幾何学中心→焦点→近日点を表わしている。
天体摂動や宇宙航行でもこの動きを見るといい場合がある。
原子力のエネルギー問題絡みで宇宙輸送をする手筈なのだから関係する。
運動法則と万有引力ポテンシャル→しかる保存則対称性が示されたが
万有引力ポテンシャルと保存則対称性を人為に初めに自由に与えて運動法則を求める話。
137:名無電力１４００１
26/04/12 17:16:14.27 .net
求心力を求める例をもっとやってみる。2/15の内容で、
軌道式 f(r,θ)=0の微分を求めて、dθ/dt=r^-2 (角運動量保存式)と軌道式自体を使いながら、
θとdθ/dtを消去し続けて r^-3 - d(dr/dt)/dt が求心力 F(r)になることがわかっている。
数学的な形状だけ見て、定数倍などの係数はあまり扱わない。必要な人はそれぞれで。
円錐曲線 f(r,θ) = r (1 + e cosθ) - 1 = 0をやってみる。
1 + e cosθ = r^-1
df = dr (1 + e cosθ) + r (- e sinθ dθ) = 0
dr/dθ = r e sinθ/(1 + e cosθ) = r^2 e sinθ
dr/dt = dr/dθ dθ/dt = e sinθ
d(dr/dt)/dθ = e cosθ
d/(dr/dt)/dt = e cosθ r^-2 = r^-2 (r^-1 - 1)
F(r) = r^-3 - (r^-3 - r^-2) = r^-2
軌道が円錐曲線ならそれを求心力が起こしているのなら逆二乗の形と証明されたのだが、
e=0とする退化を辿ってもらいたい。dr/dθが消えてしまい以後が辿れなくなる。
即ちこの方法では円軌道についても楕円軌道のe=0極限と見ることで力の形状を得る流れとなる。
r = e^θの例をやってみる。
dr/dt = dr/dθ dθ/dt = e^θ r^-2 = r^-1
d(dr/dt)/dt = d(r^-1)/dr dr/dt = - r^-2 dr/dt = - r^-3
F(r) = r^-3 - (- r^-3) = 2/r^3
これは等角らせんである。∵)角θ測る用のθ原点を内的に変えると係数Aに入り r = A e^θ。
シフト角分だけ回転させて縮尺を掛ける。変化物は元の物にぴたり重なろう。
回転と等倍で角度は不変。どこを回転縮尺で注視点選びにしても同じ形状で重なりらせんは等角性を持つ。
角運動量の正指定で反時計回り。r=e^-θはr=e^θと同じ結果を出す。
というのはらせんを描く時縮もうが広がろうが引かれて中心に向いて曲がっている事情は同じ。
もし斥力なら外側へカーブするので内側にカーブするなら求心力。
138:名無電力１４００１
26/04/12 17:17:03.99 .net
回転円軌道上で宇宙機同士がランデブーする際のヒルの方程式を基礎から学ぶ。
遠心力・コリオリ力・加減速力・回転面の上下振動が見られる。
上下振動は本当は少し斜めなのだと思うと周期に同期して上下しているとも見れるが解釈。
地球の赤道上空を公転する例をする。zが北極星方向、xが半径外向き、yが進行方向。
さてdA/dt = δA/δt + ω×A。左辺は静止系。δ/δtは回転座標系で見る時間微分。ωは角速度。
Aが回転座標系での外向き方向ベクトルと決め打ちすると、回転に連動して静止でのy成分を獲得して向きが回って行く。
y方向ベクトルなら-x成分を獲得。少なくとも考察微小の時間範囲では右辺第2項の置き方形式で良さそうである。
d(dA/dt)/dt = δ(dA/dt)/δt + ω×dA/dt
= δ{δA/δt + ω×A}/δt + ω×{δA/δt + ω×A}
= δ(δA/δt)/δt + δω/δt×A + ω×δA/δt + ω×δA/δt + ω×(ω×A)
二階微分まで片付けたから以後A=rの場合だけを扱う。m掛ける左辺は力。mで割ったまま考察。
… = r'' + ω'×r + 2 ω×r' + ω×(ω×r)
運動系での動作が静止系での力をも受けてどうなっているかの読む方程式。
dω/dt = δω/δt も(Aにω入れ)わかる。
回転座標系でのr=(x,y,z)と書く。宇宙機をその原点に置いてる。遠い所に原点がある静止座標系ではない。
ちなみにその場合はδrとrが同一物になる。角速度ベクトルω=(0,0,n)としよう。
ベクトル外積計算で
ω×r' = (0,0,n)×(x',y',z') = (-n y', n x', 0)
ω×(ω×r) = (0,0,n)×(-n y, n x, 0) = (-n^2 x, -n^2 y, 0)
加減速はnの変化ではなくxyzで表示されnは定数とする。ω'×rの項は0。
ところでここまでの考察では座標を回転系にしただけで重力を思っていない。重力を入れる。
遠心力 m r n^2 = G M m / r^2 の平衡式からは n = √(G M /r^3) の関係式が付く。
重力は左辺の…部に入る。しかも潮汐力だけである。主要部は前行型で系作りに今使用された。
スラスタ等制御力加速度 + 重力潮汐型加速度 = (x''- 2n y' - n^2 x, y''+ 2n x' - n^2 y, z'')
139:名無電力１４００１
26/04/12 17:18:08.61 .net
重力ベクトルの位置による変化を探る。
そのために重力ベクトル g = - G M r /|r|^3 = - n^2 r を各方向に偏微分する。
その9成分量と位置変位ベクトルとの内積で、位置による変化がわかる。
n^2とはまだ置いてはいけない。円軌道に固定せずもっと自由な動作を見る段階なので|r|が固定していない。
∂(|r|^3)/∂x = ∂{(r^2)^3/2}/∂x = 3/2 (r^2)^1/2 2x = 3x |r|
∂{g_x/(- G M)}/∂x = ∂(x/|r|^3)/∂x = |r|^-6 {|r|^3 - x ∂(|r|^3)/∂x} = |r|^-5 (r^2 - 3x^2)
∂{g_y/(- G M)}/∂x = ∂(y/|r|^3)/∂x = |r|^-6 {- y ∂(|r|^3)/∂x} = |r|^-5 (-3x y)
結果9成分行列 ∂g/∂r = - G M |r|^-5 (r^2 I - 3 [r,r]) = - G M |r|^-3 (I - 3 [rhat,rhat])
[r,r]等はベクトル同士の全成分積のつもりだがその内容はあらわに書くとその上の物。
さて微分計算は終わったのでnを使っても良く、またr/|r| = (1,0,0)。
∂g/∂r = - n^2 (I - 3[但xx成分のみ])
これは対角行列である。だから3成分ベクトルに掛ける時も簡単。
重力それ自体は回転座標系の構成に含まれていて、位置による小さな変化が潮汐力的に力の方程式に入るのである。
それは ∂g/∂r・δr = - n^2 (x - 3x, y, z)
前リプ最後の式左辺第2項に入れよう。- n^2 x 的な物が良く打ち消し合い
(ax,ay,az) = (x'' - 2n y' - 3n^2 x, y'' + 2n x', z'' + n^2 z)
これがヒルの方程式である。
もちろん夜でも成り立つ。六本木夕方ズとか芸人にいそう。
-2n y'と2n x'はコリオリ力の項。
n^2 zは単振動に見せる項。但し周期が回転周期なので単に軌道が傾いてる。
またx'' = 3n^2 x + …、と書くと半径方向に広がって行く不安定さがある。(本当？)
140:名無電力１４００１
26/04/12 17:20:10.98 .net
1リプ半でケプラー方程式を導出する。準備1で次の半で本導出。
長半径a、短半径b、中心焦点距離c、離心率eの楕円を考える。
c = a e のこと。∵)
r = l/(1 + e cosθ) においてlの定数倍時にrは定数倍される。当面l=1で略。
この方程式が楕円であることはr cosθ = xと置いてr = l - e xを2乗すれば見える。
θ=0でr=1/(1+e)、θ=πでr=1/(1-e)、θ=π/2でr=1。
楕円の方程式はx^2/a^2 + y^2/b^2 = 1である。
θは中心ではなく焦点から測る角度であるため上の結果からb=1はない。
θ=π/2でのrは短軸とは並行する別の場所にある物であり半通径と呼ばれる。
しかし 2 a = 1/(1+e) + 1/(1-e) = 2/(1-e^2) であり
対して 2 c = 1/(1-e) - 1/(1+e) = 2e/(1-e^2)。
より所期の件については証明される。
極座標では焦点を、直交座標では中心を原点に置く流儀が普通。
bについては(c,0)と(0,b)の距離がaから決める。b = √(a^2-c^2) = a√(1-e^2) = 1/√(1-e^2)。
ところでl=(1-e^2)と置いてみればスケールがl倍され、x^2 + y^2/(1-e^2) = 1 で焦点は(±e,0)の半通径は1-e^2。
系の記述を中心から測る角度αで表したいのがケプラーの発想。
しかし例えば縦方向に2倍に延ばすだけで相当点への角度が変わってしまう。
これを標準化し一意感の物にするために単位円周への角度、それを横a倍、縦b倍。
このように2段階に分けて表して行くことにする。
すると楕円周のパラメータ表示は (a cosα, b sinα)。かえってきれいに。
今一般点(a cosα, b sinα)と焦点(c,0)の距離rを求める。
r^2 = (a cosα - a e)^2 + (b sinα)^2
= a^2 {(cosα)^2 - 2 e cosα + e^2} + a^2 (1 - e^2) {1 - (cosα)^2}
= a^2 {- 2 e cosα + 1 + e^2 (cosα)^2}
= a^2 (1 - e cosα)^2
これr = a(1-e cosα)は次々ランベルトOP,OQでも出てる。
141:名無電力１４００１
26/04/12 17:21:12.38 .net
ケプラー方程式
少し丁寧に焦点(c,0)に太陽があって楕円軌道上を地球が周回している様子を思い浮かべる。
楕円のaとbはわかっていて、面積速度則(=角運動量保存則)がある。
近日点(x軸上正位置の点)から計測を開始し、今第2象限(左上方面)に来ているとしよう。
中心と焦点が楕円において違う点であることが問題になる。
これまでに掃いた面積を中心から測る角度αで書く式を求めよう。
ナイーブに短軸方向をa/b倍して円にしてわかりやすくする。
すると弧度法面積で1/2 α a^2。それより中心・現在点・焦点で作る三角形の面積を引いた物。
これがこれまでに掃いた面積。それは時間に比例してh tなどとも書ける。
中心焦点距離 = a e。三角形の高さ = a sinα。
これまでに掃いた面積 h t = 1/2 α a^2 - 1/2 a e ･ a sinα = a^2/2 (α - e sinα)
nを適当な定義としてケプラー方程式 n t = α - e sinαが得られた。
ケプラー方程式からランベルト定理が導ける。
ケプラー用の今のα(離心近点離角)角をAやB化。
三角関数の加法定理
sin(a±b) = sin(a)cos(b)±cos(a)sin(b)
cos(a±b) = cos(a)cos(b)-±sin(a)sin(b)
複号でcos同士は足しsin同士は引くことが多いとするとcos(a)が残る。
a=(B+A)/2=C、b=(B-A)/2=D を入れる。するとB=a+b、A=a-b。(Bのが未来なのでこんな書き方)
a,bを捨てて式の略記という思想でC,Dを使ってる。(以後は楕円の長半径短半径的な別の意味でab)
cosB + cosA = 2 cosC cosD
cosB - cosA = -2 sinC sinD
sinB - sinA = 2 cosC sinD
cosγ = e cosC と定義し、2倍角の公式(実際には使わない) 1 - cos(2A) = 2 sinA^2
142:名無電力１４００１
26/04/12 17:22:15.89 .net
軌道上のP→Q移動時間はPとQのケプラー角A,Bを用い n t = (B - e sinB) - (A - e sinA) と書けるが
直上のγとDを使い、n t = (γ+D - sin(γ+D)) - (γ-D - sin(γ-D)) とも書ける☆。という内容。
離心率eが1化して仮想的な抽象放物線上のケプラー運動で問題が表示されるという。
∵) 証明は3つの場面でe cosCをcosγで置換する方が向上することを発見したことから。
n t = (B - e sinB) - (A - e sinA) = (B - A) - 2 e cosC sinD = (B - A) - 2 cosγ sinD
求心力中心OからPへの距離をp、Qへはqとする。PQ間距離をsとする。
p = a (1 - e cosA)、 q = a (1 - e cosB) から
(p + q)/a = 2 - 2 e cosC cosD = 2 - 2 cosγ cosD
Pの座標は(a cosA, b sinA)、 Qの座標は(a cosB, b sinB)。また b^2 = a^2 (1 - e^2)
s^2 = (a cosB - a cosA)^2 + (b sinB - b sinA)^2
s^2/a^2 = (cosB - cosA)^2 + (1 - e^2) (sinB - sinA)^2
= 4 sinC^2 sinD^2 + (1 - e^2) 4 cosC^2 sinD^2
= 4 sinD^2 (1 - e^2 cosC^2) = 4 sinD^2 (1 - cosγ^2) = 4 sinD^2 sinγ^2
s/a = 2 sinγ sinD
直近2段落ではcosの加法定理が見えている。
(p+q+s)/(2a) = 1 - cos(γ+D)
(p+q-s)/(2a) = 1 - cos(γ-D)
これは連立方程式だからOP+OQとPQとaからγとDが求まる。
(γ+D - sin(γ+D)) - (γ-D - sin(γ-D)) = 2D - {sin(γ+D) - sin(γ-D)} = B-A - 2 cosγ sinD
この時点で15行上の形になっていて主張☆が証明された。