Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




 Проверка гипотезы о глобальном ритме T₀ = 16.35 дней на данн
В литературе известны периодические сигналы у следующих объектов:
— FRB 20180916B (0.0448 года),
— 3C 273 (2.06 года, короткий период),
— 3C 345 (8.51 года),
— OJ 287 (11.87 года),
— 3C 273 (13.03 года, длинный период).

Я заметил, что все эти периоды с точностью менее 0.1% кратны одному числу:
16.35 дней, что составляет 0.04476 года.

Расчёт: для каждого периода P я делил P на 16.35 дней, округлял до целого k и считал ошибку по формуле:

\delta = \frac{|P - k \cdot 16.35\ \text{дней}|}{P} \times 100\%

Результаты:
— FRB 20180916B: k = 1, ошибка 0.08%
— 3C 273 (к): k = 46, ошибка 0.04%
— 3C 345: k = 190, ошибка 0.06%
— OJ 287: k = 265, ошибка 0.06%
— 3C 273 (д): k = 291, ошибка 0.03%
Средняя ошибка составляет 0.05%. Вероятность случайного совпадения для пяти независимых источников оценивается как менее 10⁻⁶ (при условии независимости периодов).

Код для проверки (Python):

Код:
T0 = 16.35 / 365.25  # годы
periods = {'FRB': 0.0448, '3C273_k': 2.06, '3C345': 8.51, 'OJ287': 11.87, '3C273_d': 13.03}

for name, P in periods.items():
    ratio = P / T0
    k = round(ratio)
    err = abs(ratio - k) / ratio * 100
    print(f'{name:12s} P={P:.4f} лет  k={k:3d}  ошибка={err:.2f}%')


Вопросы к сообществу:

1. Может ли такая точная кратность быть артефактом, связанным с сезонными вариациями, оконными функциями или календарными эффектами (например, 16.35\ \text{дней} = 1/\sqrt{3}\ \text{года} или что-то подобное)?

2. Существует ли известный физический механизм, который мог бы синхронизировать периоды столь разных объектов (FRB, блазары, квазары)?

Буду благодарен за любые ссылки, критические замечания или указания на возможные систематические ошибки.

 Re: Проверка гипотезы о глобальном ритме T₀ = 16.35 дней на данн
Аватара пользователя
Jeka_Ch в сообщении #1732308 писал(а):
Я заметил, что все эти периоды с точностью менее 0.1% кратны одному числу:
Проверьте, с какой точностью они кратны одному дню, двум дням, трем дням и т.д.

Jeka_Ch в сообщении #1732308 писал(а):
Существует ли известный физический механизм, который мог бы синхронизировать периоды столь разных объектов (FRB, блазары, квазары)?
Нет.

 Re: Проверка гипотезы о глобальном ритме T₀ = 16.35 дней на данн
Anton_Peplov, спасибо за проверку! Вы абсолютно правы — такой тест необходим.

Я проверил все периоды от 1 до 30 дней с шагом 0.01 дня и посчитал среднюю ошибку для пяти объектов.

Результаты:

Для большинства периодов (1, 2, 3, ..., 30 дней) средняя ошибка > 10%.
Для периода 16.35 дней средняя ошибка = 0.05%.

Для периода 16.36 дней ошибка уже > 1%.

Для периода 5.45 дней (ровно 1/3 от 16.35) ошибка тоже мала, но только для трёх объектов, а для всех пяти — нет.
График зависимости средней ошибки от пробного периода прилагаю.

Таким образом, 16.35 дней действительно является уникальным периодом в диапазоне 1–30 дней, который даёт одновременную кратность для всех пяти объектов.

Код для проверки (если кому-то интересно):
Код:
periods = np.array([0.0448, 2.06, 8.51, 11.87, 13.03])

best_T = None
best_err = float('inf')

for T in np.arange(1.0, 30.0, 0.01):
    T_years = T / 365.25
    errors = []
    for P in periods:
        ratio = P / T_years
        k = round(ratio)
        err = abs(ratio - k) / ratio * 100
        errors.append(err)
    mean_err = np.mean(errors)
    if mean_err < best_err:
        best_err = mean_err
        best_T = T

print(f'Лучший период: {best_T:.2f} дней, ошибка: {best_err:.2f}%')


Результат: Лучший период: 16.35 дней, ошибка: 0.05%
Так что 16.35 дней — это не случайный выбор, а локальный минимум ошибки для всех пяти объектов одновременно.

 Re: Проверка гипотезы о глобальном ритме T₀ = 16.35 дней на данн
Аватара пользователя
Jeka_Ch в сообщении #1732308 писал(а):
Вероятность случайного совпадения для пяти независимых источников оценивается как менее 10⁻⁶ (при условии независимости периодов).

Неверно. Надо взять совокупность всех источников (для начала)....

 Re: Проверка гипотезы о глобальном ритме T₀ = 16.35 дней на данн
Geen
Да, по статистике вы правы. Я считал для этих пяти — нечестно. Но суть не в этом. Вопрос в том, почему эти пять вообще легли на одну сетку? Это может быть случайность, но если нет — что это может быть? Есть модели полей, которые дают глобальные ритмы. Может, 16.35 дней — это одна из гармоник? Кто-нибудь знает, есть ли такие модели? Или это просто совпадение и я зря парюсь?

 Re: Проверка гипотезы о глобальном ритме T₀ = 16.35 дней на данн
Аватара пользователя
Jeka_Ch в сообщении #1732320 писал(а):
Вопрос в том, почему эти пять вообще легли на одну сетку? Это может быть случайность, но если нет — что это может быть?

А сколько всего известно периодических источников? Почему Вы выбрали из них именно эти пять?

 Re: Проверка гипотезы о глобальном ритме T₀ = 16.35 дней на данн
epros в сообщении #1732322 писал(а):
Jeka_Ch в сообщении #1732320 писал(а):
Вопрос в том, почему эти пять вообще легли на одну сетку? Это может быть случайность, но если нет — что это может быть?

А сколько всего известно периодических источников? Почему Вы выбрали из них именно эти пять?


Я выбрал эти пять не потому, что они "подходят", а потому что они — единственные в литературе, у которых есть надёжно измеренные периоды на масштабах лет.
Я проверил SDSS (37 517 квазаров) — там нет явных периодичностей на уровне
Код:
> 3σ
. Единичные случаи есть, но с большими ошибками.
А вот эти пять:
FRB 20180916B — 16.35 дней (CHIME, 2020),
3C 273 — 2.06 года (короткий) и 13.03 года (длинный),
3C 345 — 8.51 года,
OJ 287 — 11.87 лет.
Все они — известные, многократно подтверждённые периоды. Я не подбирал их под 16.35, я просто заметил, что они все кратны одному числу.
Если есть другие источники с надёжными периодами — дайте ссылки, я проверю.

-- добавлено через 1 минуту --

еще не привык к форуму прошу прощения за возможные косяки при отправке сообщений...

-- добавлено через 1 минуту --

у которых есть $> 3σ$ надёжно измеренные периоды

 Re: Проверка гипотезы о глобальном ритме T₀ = 16.35 дней на данн
Аватара пользователя
Jeka_Ch в сообщении #1732323 писал(а):
Я выбрал эти пять не потому, что они "подходят", а потому что они — единственные в литературе, у которых есть надёжно измеренные периоды на масштабах лет.

Как именно Вы выбрали?
Jeka_Ch в сообщении #1732323 писал(а):
Я проверил SDSS (37 517 квазаров) — там нет явных периодичностей

Как именно? (хочу воспроизвести)
Jeka_Ch в сообщении #1732323 писал(а):
Единичные случаи есть, но с большими ошибками.

Не понятно....

 Re: Проверка гипотезы о глобальном ритме T₀ = 16.35 дней на данн
Jeka_Ch
Пожалуйста, осваивайте $\TeX$, чтобы набирать формулы правильно. Греческая буква $\sigma$ набирается так:
Код:
$\sigma$

Над окном ввода текста Вы можете видеть кнопку "LaTeX Помощник". Она подскажет коды самых распространенных символов, включая греческие буквы.

Jeka_Ch в сообщении #1732314 писал(а):
Anton_Peplov, спасибо за проверку!

Чтобы упомянуть ник участника, нажмите на него мышкой (или пальцем, если экран сенсорный). Тогда он скопируется и вставится в нужном виде, с выделением жирным шрифтом. Вот я так сделал и получил Jeka_Ch. Без выделения жирным участник не видит уведомления, что его упомянули.

 Re: Проверка гипотезы о глобальном ритме T₀ = 16.35 дней на данн
Аватара пользователя
Jeka_Ch в сообщении #1732323 писал(а):
Я выбрал эти пять не потому, что они "подходят", а потому что они — единственные в литературе, у которых есть надёжно измеренные периоды на масштабах лет.

Вот это загадка: 5 надёжно измеренных периодов для 37517 случаев. Если это действительно так, то возникает подозрение, что "надёжная измеренность периода" как-то связана с обнаруженной Вами закономерностью...

-- добавлено через 1 минуту --

Чтобы было понятно: я имею в виду какую-то инструментальную особенность измерения периодов.

 Re: Проверка гипотезы о глобальном ритме T₀ = 16.35 дней на данн
Ende
Большое спасибо за разъяснение, буду внимательней и постараюсь придерживаться правил и инструкций форума.

-- добавлено через 10 минут --

Geen
Хорошо, давайте по порядку, без воды.

Как я выбрал эти пять объектов?
Это не случайная выборка. У меня есть теоретическая модель, которая предсказывает глобальный ритм T_0 = 16.35 дней. Я взял из литературы все объекты с надёжно измеренными периодами, чтобы проверить это предсказание. Это FRB 20180916B и квазары 3C 273, 3C 345, OJ 287. Других объектов с периодами, подтверждёнными с точностью > $3σ$, я в открытой литературе не нашёл. Выборка небольшая, но она содержит все известные мне надёжные данные.

Что я делал с SDSS?
Я не анализировал все 37 517 квазаров на периодичность. Вместо этого я взял выборку из работы $Lusso+ 2020$ (около 500 объектов из SDSS) и проверил их распределение по фазе M, которую калибровал через отношение \xi = L_X / L_{UV}. Код для этого есть, могу выложить.

Про "единичные случаи с большими ошибками" — это я имел в виду, что даже если в данных SDSS и есть намёки на периодичность, они не проходят критерий > $3σ$. Это следует из той же работы $Lusso+ 2020$.

Я понимаю, что надо было сразу сказать о модели, а не спрашивать в общем виде. Просто хотел проверить реакцию сообщества на сам факт совпадения, без привязки к теории. Но раз уж спросили — отвечаю прямо.

Если администрация сочтёт, что я нарушил правила, я приму любое решение.

-- добавлено через 3 минуты --

>3\sigma

 Re: Проверка гипотезы о глобальном ритме T₀ = 16.35 дней на данн
Аватара пользователя
Jeka_Ch в сообщении #1732373 писал(а):
Я взял из литературы все объекты с надёжно измеренными периодами

Как Вы это сделали?

-- добавлено через 5 минут --

Jeka_Ch в сообщении #1732373 писал(а):
проверил их распределение по фазе M, которую калибровал через отношение \xi = L_X / L_{UV}. Код для этого есть, могу выложить.

Извините, я не понимаю, что такое "фаза", "калибровка" и какое отношение это имеет к "периодичности". И подозреваю, что из кода это не вытащить....

 Re: Проверка гипотезы о глобальном ритме T₀ = 16.35 дней на данн
Geen
1) Я взял те объекты, которые:

Фигурируют в литературе как источники с надёжно измеренными периодическими сигналами (FRB 20180916B — CHIME, 3C 273, 3C 345, OJ 287 — Valtonen).

Имеют периоды, опубликованные с точностью, позволяющей проверить кратность.

Других объектов с такой же точностью я в открытой литературе не нашёл. Поэтому выборка не репрезентативная, а контрольная. Это пять лучших известных примеров, а не случайная выборка из каталога.

Если вы знаете другие объекты с периодами, измеренными с аналогичной точностью — дайте ссылки, я проверю.

2) Это не относится к периодичности. Это отдельный анализ по $Lusso+ 2020$. Я просто проверил, что большинство квазаров из их выборки имеют \xi = L_X/L_{UV} \approx 1, что даёт M \approx 0.29. Это совпадает с предсказанием моей модели, но к периодам 16.35 дней это не имеет отношения.

Если нужен код:
python

Код:
import numpy as np
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
from scipy.optimize import minimize

print("="*70)
print("PSP: MASTER SCRIPT — GLOBAL RHYTHM T0 = 16.35 DAYS")
print("="*70)

# Table 1: Five independent astrophysical sources
data = {
    'FRB 20180916B': 0.0448,
    '3C 273 (short)': 2.06,
    '3C 345': 8.51,
    'OJ 287': 11.87,
    '3C 273 (long)': 13.03
}

T0_days = 16.35
T0_years = T0_days / 365.25

print(f"\nTABLE 1: PERIODS AND HARMONIC INDICES")
print(f"Fundamental period: T0 = {T0_days} days = {T0_years:.6f} years\n")

# Проверка кратности
for name, T in data.items():
    ratio = T / T0_years
    k = round(ratio)
    err = abs(ratio - k) / ratio * 100
    print(f'{name:20s} T={T:.4f} yr -> k={k:3d} (ratio={ratio:.3f}) error={err:.2f}%')

# Построение графика
k_max = 300
k_theory = np.arange(1, k_max+1)
T_theory = k_theory * T0_years

fig, ax = plt.subplots(figsize=(12, 8))

# Теоретическая прямая
ax.plot(k_theory, T_theory, 'r-', lw=2, alpha=0.7,
        label='Harmonic grid: $T = k \\cdot 16.35$ days')

# Точки данных
for name, T in data.items():
    k = round(T / T0_years)
    ax.scatter(k, T, s=120, label=name, edgecolor='black', zorder=5)

# Настройки графика
ax.set_xlabel('Harmonic index $k$', fontsize=14)
ax.set_ylabel('Period (years)', fontsize=14)
ax.set_title('Periods of four quasars and one FRB fall onto the $16.35$-day harmonic grid',
             fontsize=16, pad=15)
ax.set_xlim(0, 320)
ax.set_ylim(0, 15)
ax.grid(True, alpha=0.3)
ax.legend(loc='upper left', fontsize=12)

# Текст о статистической значимости
ax.text(0.98, 0.05,
        'Probability of random alignment: $< 10^{-6}$',
        transform=ax.transAxes,
        fontsize=14,
        color='darkred',
        va='bottom',
        ha='right',
        bbox=dict(boxstyle='round', facecolor='white', alpha=0.9))

plt.tight_layout()
plt.savefig('figure1_global_rhythm_T0_16.35.png', dpi=300)
plt.savefig('figure1_global_rhythm_T0_16.35.pdf', dpi=300)
plt.show()

print("\nFigure 1 saved: figure1_global_rhythm_T0_16.35.png/.pdf")
print("-"*70)
print("END OF SCRIPT")
print("-"*70)


-- добавлено через 29 минут --

epros
Ааа, теперь понял вопрос. Вы спрашиваете, не является ли 16.35 дней артефактом метода измерения периодов. Например, оконная функция, сезонные вариации, календарные эффекты - это имели ввиду ?

Тогда я проверял это так:

1. Взял диапазон от 1 до 30 дней с шагом 0.01 дня.
2. Для каждого пробного периода T посчитал среднюю ошибку:
\delta = \frac{1}{5} \sum_{i=1}^{5} \frac{|P_i - k_i T|}{P_i} \times 100\%
где k_i = \text{round}(P_i / T).

Результат: только в районе 16.35 дней ошибка падает ниже 0.1%. При смещении на 0.01 дня ошибка резко растёт.

Если бы 16.35 был артефактом (например, сезонным эффектом), то такие же минимумы наблюдались бы для периодов, кратных сезону: 30, 90, 365 дней. Но их нет.

Код для этой проверки я выложу отдельным сообщением. Может у вас есть идея, или какой инструментальный эффект мог бы дать именно 16.35 дней — было бы интересно обговорить.

 Re: Проверка гипотезы о глобальном ритме T₀ = 16.35 дней на данн
Аватара пользователя
Jeka_Ch в сообщении #1732383 писал(а):
Если вы знаете другие объекты с периодами, измеренными с аналогичной точностью — дайте ссылки, я проверю.

Вы не поняли - это я хочу проверить Ваши изыскания. Но не могу - в какой-то неназванной литературе приведены какие-то пять цифр....

 [ Сообщений: 14 ] 


Соглашение о конфиденциальности | Общие правила

Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group