सौर प्रणाली सिमुलेशन: 4 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

इस परियोजना के लिए मैंने एक सिमुलेशन बनाने के लिए निर्धारित किया है कि गुरुत्वाकर्षण सौर मंडल में ग्रहों के पिंडों की गति को कैसे प्रभावित करता है। ऊपर के वीडियो में, सूर्य पिंड को तार की जाली के गोले द्वारा दर्शाया गया है, और ग्रह बेतरतीब ढंग से उत्पन्न होते हैं।

ग्रहों की गति वास्तविक भौतिकी, सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के नियम पर आधारित है। यह नियम एक द्रव्यमान पर दूसरे द्रव्यमान द्वारा लगाए गए गुरुत्वाकर्षण बल को परिभाषित करता है; इस मामले में सभी ग्रहों पर सूर्य, एक दूसरे पर ग्रह।

इस परियोजना के लिए मैंने प्रसंस्करण, एक जावा आधारित प्रोग्रामिंग वातावरण का उपयोग किया। मैंने प्रसंस्करण उदाहरण फ़ाइल का भी उपयोग किया जो ग्रहों के गुरुत्वाकर्षण का अनुकरण करती है। इसके लिए आपको बस एक प्रोसेसिंग सॉफ्टवेयर और एक कंप्यूटर की जरूरत होगी।

चरण 1: 2 आयामी सिमुलेशन

मैंने डैन शिफमैन द्वारा अपने YouTube चैनल, कोडिंग ट्रेन (भाग 1/3) पर बनाए गए इसे कोडिंग के बारे में कुछ वीडियो देखकर शुरू किया। इस बिंदु पर मैंने सोचा कि मैं सौर मंडल को उत्पन्न करने के लिए पुनरावर्तन का उपयोग करूंगा, ठीक उसी तरह जैसे शिफमैन केवल भौतिकी के नियमों का उपयोग करता है।

मैंने एक ग्रह वस्तु बनाई जिसमें 'बच्चों के ग्रह' थे, जिनके बदले में 'बाल' ग्रह भी थे। 2डी सिमुलेशन के लिए कोड समाप्त नहीं हुआ था क्योंकि मेरे पास प्रत्येक ग्रह के लिए गुरुत्वाकर्षण बलों को अनुकरण करने का एक शानदार तरीका नहीं था। मैं गुरुत्वाकर्षण आकर्षण के अंतर्निहित प्रसंस्करण उदाहरण के आधार पर एक दिशा में सोचने के इस तरीके से निकला हूं। मुद्दा यह था कि मुझे प्रत्येक ग्रह पर अन्य सभी ग्रहों से गुरुत्वाकर्षण बल की गणना करने की आवश्यकता थी, लेकिन यह नहीं सोच सका कि किसी एक ग्रह की जानकारी को आसानी से कैसे खींचा जाए। यह देखने के बाद कि प्रोसेसिंग ट्यूटोरियल इसे कैसे करता है, मुझे एहसास हुआ कि इसके बजाय लूप और एरेज़ का उपयोग करके इसे कैसे किया जाए

चरण 2: इसे 3 आयामों में ले जाना

प्रसंस्करण के साथ आने वाले ग्रहों के आकर्षण के उदाहरण कोड का उपयोग करते हुए, मैंने एक 3D सिमुलेशन के लिए एक नया कार्यक्रम शुरू किया। मुख्य अंतर ग्रह वर्ग में है, जहां मैंने एक आकर्षण फ़ंक्शन जोड़ा है, जो दो ग्रहों के बीच गुरुत्वाकर्षण बल की गणना करता है। इसने मुझे यह अनुकरण करने की अनुमति दी कि हमारे सौर मंडल कैसे काम करते हैं, जहां ग्रह न केवल सूर्य की ओर आकर्षित होते हैं, बल्कि हर दूसरे ग्रह की ओर भी आकर्षित होते हैं।

प्रत्येक ग्रह में द्रव्यमान, त्रिज्या, प्रारंभिक कक्षीय वेग आदि जैसी यादृच्छिक रूप से उत्पन्न विशेषताएं होती हैं। ग्रह ठोस गोले होते हैं क्योंकि सूर्य एक तार-जाल क्षेत्र है। इसके अतिरिक्त, कैमरा स्थान विंडो के केंद्र के चारों ओर घूमता है।

चरण 3: वास्तविक ग्रहों का उपयोग करना

3डी सिमुलेशन के लिए ढांचा तैयार करने के बाद, मैंने हमारे सौर मंडल के लिए वास्तविक ग्रह डेटा खोजने के लिए विकिपीडिया का उपयोग किया। मैंने ग्रह वस्तुओं की एक सरणी बनाई, और वास्तविक डेटा इनपुट किया। जब मैंने ऐसा किया, तो मुझे सभी विशेषताओं को कम करना पड़ा। जब मैंने ऐसा किया तो मुझे वास्तविक मूल्यों को लेना चाहिए था और मूल्यों को कम करने के लिए एक कारक से गुणा करना चाहिए था, इसके बजाय मैंने इसे पृथ्वी की इकाइयों में किया था। यानी मैंने पृथ्वी के मूल्य को अन्य वस्तुओं के मूल्य के अनुपात में लिया, उदाहरण के लिए सूर्य का द्रव्यमान पृथ्वी से 109 गुना अधिक है। हालाँकि इसके परिणामस्वरूप ग्रहों का आकार बहुत बड़ा या बहुत छोटा लग रहा था।

चरण 4: अंतिम विचार और टिप्पणियाँ

अगर मैं इस सिमुलेशन पर काम करना जारी रखता हूं तो मैं कुछ चीजों को परिष्कृत/सुधार करूंगा:

1. पहले मैं समान स्केलिंग कारक का उपयोग करके सब कुछ समान रूप से मापूंगा। फिर कक्षाओं की दृश्यता में सुधार करने के लिए, मैं यह देखने के लिए प्रत्येक ग्रह के पीछे एक निशान जोड़ूंगा कि प्रत्येक क्रांति की तुलना पिछले एक से कैसे की जाती है

2. कैमरा इंटरैक्टिव नहीं है, जिसका अर्थ है कि कक्षाओं का हिस्सा स्क्रीन से बाहर है, "व्यक्ति के पीछे" देख रहा है। पीज़ी कैम नामक एक 3डी कैमरा लाइब्रेरी है, जिसका उपयोग इस विषय पर कोडिंग ट्रेन की वीडियो श्रृंखला के भाग 2 में किया जाता है। यह पुस्तकालय दर्शकों को कैमरे को घुमाने, पैन करने और ज़ूम करने की अनुमति देता है ताकि वे ग्रह की पूरी कक्षा का अनुसरण कर सकें।

3. अंत में, ग्रह वर्तमान में एक दूसरे से अप्रभेद्य हैं। मैं प्रत्येक ग्रह और सूर्य में 'खाल' जोड़ना चाहूंगा, ताकि दर्शक पृथ्वी और ऐसे को पहचान सकें।