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世界樹文明文獻:淺論星系慣性系統自傳軸心定位法與慣性座標系統

作者:夏目上將│2021-04-11 02:33:02│巴幣:8│人氣:200
摘自 聯合探索軍航海士教學手冊

幾乎所有的天體慣性系統都會有一個核心,核心本身則是一個強烈的引力場中心,通常是黑洞。而黑洞的引力維持著星系不致分裂擴散,大多數的物質會環繞著黑洞移動。

不管是螺旋結構,橢圓結構,棒狀星系或盤狀星系,都有其旋轉軸心。在三次元的宇宙空間中定位無法依照傳統的二次元投影來確定,所以必須要有參考座標來定位,但星系是會移動的,而且範圍廣泛,如果只依靠星系間的相對位置來定位,一定會有誤差。

為了解決這個問題,大多數擁有跨恆星系航行能力的文明圈,都會採用軸心定位法。當然不同文明的演變,其軸心計算方式與座標軸定位格式都會有異。

但大抵來說,都是先利用星系或恆星系的旋轉軸心來作為慣性系統座標的Z軸。並定位出象限。


通常星系軸心,是以逆時針自轉面為上(符合地球慣例);

(註:地球慣例是因為氫原子是呈逆時鐘旋轉《波耳氫原子模型》而被泛用,氫原子標準目前也正在被七大文明研究是否要統一制度。)

但也有以順時針自轉面為上的文明圈,這要看文明發展初期在天體觀測相關科技的演變過程。除此之外甚至也有以其他方式定位的文明圈存在,比如利用重力場歪斜率或奇異物質軌跡這類的,不過大多還是用公轉軸心來定位就是。

而且星系公轉軸心定位法的代用指標,最常用的是軸心噴流輻射。(如星系中心的黑洞噴流,也就是霍金輻射)

銀河系主要是使用逆時針自轉面為上的座標定位法,而其中可以切割為四個象限。因為銀河系屬於盤狀模型,嚴格來說可以當作二次元來看待。

(在此探討的可觀測宇宙模型並非以光速為極限,而是以現行曲速極限來計算)

(四個象限的X軸與Y軸定位是以恆速運轉的四顆恆星慣性系統)

(也有復古派喜歡用地球古老的黃道十二宮來定位,但由於地球與太陽系並非銀河系中心,所以誤差很大,最後這個定位法也被廢止。)

不過這邊先不討論象限定位問題,而是公轉軸心定位法。每個星系與恆星系都能當作一個類似指南針的存在,以確保現在的宇宙船在脫離慣性軸星後,能夠定位到下一個恆星系或星系的位置。

中間有複雜的公式,需要考慮出發點慣性系統與脫離慣性系統的宇宙船的相對速度,以及目的地慣性系統與脫離慣性系統的宇宙船的相對速度。通常銀河系這些恆星系公轉速度參數都是由位於銀河系中心的穆霜文明天體觀測中心來提供。

透過觀測星系軸心與相對速度,來計算出自身在出發地與目的地兩個星系間的相對位置。

(也是有文明圈會另建慣性系統,雖然宇宙船本身要形成天文尺度下可辨識的慣性系統需要相當大的體量。)

這是在不受重力場影響的曲速航行才能使用的定位法,另外不建議跨恆星系的航行不使用曲速,因為重力場會影響到觀測標的與時空結構歪斜,必定造成不可測的航向偏移與誤差。











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留言共 2 篇留言

夏目上將
寫到連我自己都覺得看不太懂

總之我只是想找一個北極星來定位orz...

04-11 02:33

函和言
球面天文學就如同地圖的投影法一樣,就算是星際旅行只要找到足夠遙遠的星體投影在球面上,就能透過觀測不同星體的方位和仰角,透過三角函數準確定位(六分儀的用法)。
如果是以慣性導航系統需要透過陀螺儀等儀器紀錄加速度,對其積分得出路徑,這種方法能夠更加準確的定位。
當然如果還要更加精確的定位,可以透過完成銀河系內各個脈衝星等明亮星體,去定位彼此之間的相對位置和測距,再透過三角函數推算自己和其他星體間的距離和角度,得到自己在立體星圖間的位置。
當然以上三種辦法只是我能理解的一小部分,而且是要共同使用來減少誤差的。

04-11 05:30

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