ГЛАВА V. ОБРАБОТКА НАБЛЮДЕНИЙ

§ 31. ЧТО ТАКОЕ ОБРАБОТКА НАБЛЮДЕНИЙ

Мы уже говорили в § 20 о бессмысленности «наблюдений ради наблюдений». Чтобы наблюдения могли принести пользу науке и дать какой-нибудь научный результат, их необходимо подвергнуть обработке. Обработка имеет целью обобщение и истолкование наблюдаемых фактов и явлений, суммирование результатов отдельных наблюдений, сравнение и сопоставление этих наблюдений друг с другом.

Так как при обработке наблюдений приходится производить вычисления, важно, чтобы обрабатывающий имел необходимую математическую подготовку. В большинстве случаев достаточна подготовка в объеме полной средней школы, а в тех случаях, когда методы обработки выходят за рамки курса средней школы, они могут быть легко изучены всяким, прошедшим этот курс. К таким методам относятся интерполирование, корреляция, способ наименьших квадратов и некоторые другие.

Интерполирование ставит своей задачей по двум или нескольким значениям какой-нибудь переменной величины (функции), изменяющейся в зависимости от другой переменной величины (аргумента), найти значения функции для промежуточных значений аргумента. Чаще всего аргументом является время, т. е. требуется по ряду значений функции для заданных моментов t найти ее значения для промежуточных моментов.

Наиболее простой случай интерполирования имеет место, когда функция изменяется линейно, т.е. равным изменениям аргумента соответствуют равные между собой изменения функции. П

При линейном интерполировании задача решается с помощью пропорций. В более общем случае требуется применение специальных интерполяционных формул, на которых мы здесь останавливаться не будем, отсылая читателя к Постоянной части «Астрономического Календаря» (6-е изд.- М.: Наука, 1973) или к книге П. Г. Куликовского «Справочник любителя астрономии» (4-е изд.- М.: Наука, 1971, с. 206). Там же читатель прочтет и о методе экстраполирования, когда функция ищется не для промежуточного значения аргумента, а для предыдущего или последующего по сравнению с данными.

Корреляция преследует цель найти степень зависимости одной величины от другой или убедиться в отсутствии такой зависимости. Если коэффициент корреляции по абсолютной величине равен 1, то мы имеем дело с функциональной зависимостью; если он равен 0, зависимость отсутствует. О вычислении коэффициентов корреляции также можно прочесть в Постоянной части «Астрономического Календаря».

Способ наименьших квадратов широко применяется при обработке наблюдений, когда из многих наблюдений нужно найти наиболее вероятные значения искомых величин. Изложение способа наименьших квадратов выходит за рамки этой книги, и мы отсылаем читателя к двум указанным выше книгам. Упрощенное решение той же задачи достигается при помощи способа Коши, который будет изложен в § 34.

Кроме этих общих приемов обработки наблюдений, применяемых не только в астрономии, но и во многих других областях науки, при обработке наблюдений планет применяются в каждом случае специфические приемы, которые будут изложены ниже.

Всякая обработка наблюдений планет состоит из двух частей: обработки отдельных наблюдений (например, измерения координат деталей, фазы планеты и т. д.) и окончательной обработки, в которой результаты отдельных наблюдений объединяются, сравниваются и обобщаются. Первую часть работы наблюдатель может вполне производить сам — этим он значительно облегчит дальнейшую обработку своих наблюдений. Лучше это делать не откладывая, хотя бы на другой день после наблюдения. Вторую часть работы производят обычно уже по накоплении ряда наблюдений, по возможности нескольких наблюдателей (например, по окончании периода видимости данной планеты).

При обработке наблюдений и при вычислениях вообще очень важно уметь правильно располагать свои вычисления и записи. Ни в коем случае нельзя делать вычисления «начерно», на клочках бумаги, с тем, чтобы потом переписать их «начисто». Вычисления нужно делать сразу набело, цифры писать аккуратно и разборчиво, непременно чернилами, чтобы другой человек мог в них разобраться или проверить. Если допущена ошибка, надо аккуратно зачеркнуть неверную цифру или число и надписать сверху или сбоку правильное значение. Если вычисления производятся с помощью логарифмов, то их нужно располагать по так называемым логарифмическим схемам, образцы которых имеются в учебниках и руководствах по астрономии.

Когда обработка наблюдений закончена, нужно изложить ее результаты в виде письменного отчета, в котором надо описать цель или задачу работы, средства и методы наблюдений, указать всех наблюдателей, привести данные об условиях наблюдений. Затем надо подробно описать метод обработки и полученные результаты, сопровождая изложение фактическими данными в виде таблиц, графиков, карт, наиболее интересных рисунков и описаний, и, наконец, изложить выводы автора. Наиболее интересные работы астрономов-любителей публикуются в журнале «Астрономический вестник».