第26章 三和弦(2 / 2)

致暗频率 王一弦 3704 字 7个月前

至于他研究的项目就更少有人知晓了,勒夫是古安教授和沙姆隆二世的联络人。

经批准,勒夫带着凯兹来到了古安教授神秘的小楼之中。

教授一边听着凯兹的介绍,一边看着那个奇怪的网名,自言自语地说道:

“n的平方根和n的自然对数?”

古安教授眼中亮光一闪,抬头问凯兹:

“你听说过特洛伊卫星吗?”

凯兹摇头表示疑惑,教授接着说:

“我看过一篇天文学论文讨论卫星的跨系共振现象,太阳系目前已发现的269颗行星卫星,其分布具有带状的规律性。”

描述一颗卫星的参数很多,比如半径、周期、密度、离心率、轨道倾角等。

在所有参数中,最重要的物理参数是卫星的半径,最重要的轨道参数是卫星到其母星的平均距离,称为半长轴。

有意思的是该论文将卫星半长轴与太阳半径比值令为n,描述跨系共振参数使用的关于n的函数,就是√n和ln?(n)。

269颗卫星都有各自的值,ln?(n)被论文作者定义为轨道基数,从最小的-4.3到最大的4.25。

按照现有理论,这个只与卫星动力学有关的数值与卫星自身的反照率和半径无关。

教授对凯兹说:“奇怪的是,反照率大于0.6的卫星只有9颗,它们均在-1.1到0之间分布。”教授举例解释道:

“这就像在一个共有二十多排的电影厅里,你发现只有穿白色衣服的人才能坐在第9排的‘贵宾席’,而穿深色衣服的人,要么坐前面,要么坐后面。”教授接着说:

“更有意思的是卫星半径排名前十的10颗卫星的ln?(n)值都在-1至1之间。相当于坐到9-10排最佳位置的人,块头儿要足够大!”

论文又结合√n和ln?(n),进一步得到描述跨系共振的新参数√nln?(n)=m。

269颗卫星的m数值范围从-0.74到35.6,看上去杂乱无章,不过其中-0.6至3.7区间非常特别。

这里只有20颗卫星,却涵盖了全部6颗母行星的最大卫星(月球、火卫一、木卫三、土卫六、天卫三、海卫一)。

而且半径排名前12位的卫星都在此区间,无一漏网。

这个“全明星”阵容里,唯一碍眼的是土卫七,半径排名第21位,不过,它也是相当大的,而且形状高度不规则,是太阳系中仅有的少数已知自转混乱的卫星之一,自转轴摆动很大,以至于它在空间中的方向是不可预测的。

不仅如此,排名第14位的土卫四和排名第15位的土卫三,各自带领两颗特洛伊卫星,构成稳定结构。

269颗卫星中,在这个稳定区域的,只有半径排名前12的大卫星,火星最大卫星火卫一,特殊的土卫七和另外两组,三颗一组共六颗的特洛伊卫星。

“特洛伊卫星,它们的稳定结构又是什么意思?”凯兹问道。

“特洛伊卫星是相对小一点的卫星,跟主卫星使用同一个公转轨道,并分别位于主卫星前后60度的拉格朗日点上(l4和l5)。土星的卫星中有两组特洛伊卫星,土卫三带领的是土卫十三(前方)和土卫十四(后方),土卫四带领的是土卫十二(前方)和土卫三十四(后方),它们像“手拉手”似地构成稳定结构。”

“打个比方,不知道是谁安排的,容纳269人的电影院里,位置最好的第10排,只有块头儿最大的前12名和两位左右各牵着一个小孩儿的母亲才能坐!”

“天文学中,两个以上星体的周期具有整数倍比值关系时,称为轨道共振,如1比2或者3比5等等。而三颗特洛伊卫星最为特别,它们是同轨的,共振比是1比1比1,就像美妙的三和弦一样。”

听罢教授的讲解,凯兹像是挖到了宝贝,原来“三和弦”指的是根据与黎曼猜想有关的两个函数算出来的,处于稳定结构轨道区间的土星的两组各三颗特洛伊卫星。

太阳系中竟然有且只有两组浑然天成的“三和弦”,而且能通过与黎曼猜想有关的两个函数把它们挑出来!

凯兹找到相应的卫星编码,土星的卫星以6开头,后面跟的数字是卫星的序号。

他轻敲键盘,给“o(√nln?(n))-黎曼猜想的三和弦”回复了代表卫星序号的两组“三和弦”数字:

603、613、614;

604、612、634。

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