關於三體問題 恆星的執行規律 的數學求解

2021-09-08 20:06:28 字數 1441 閱讀 8369

1樓:匿名使用者

首先關於三體問題即使在物理奧賽也不會涉及如果你想知道的話可以自己推導

三體問題本身涉及到很多的情況:1類似於地球、月亮和太陽這樣的執行方式 2兩個天體繞同一天體運動 3三天體繞同一定點運動 4三個等質量的物體在一條8字形軌道上運動

主要思想是採用受力平衡的觀點

初通高中物理和大學微積分的讀者都不難推出三體問題的數學方程。事實上,根據牛頓(issac newton)萬有引力定理和牛頓第二定律,我們可以得到:

m1(d2 q1i/dt2)= k m1 m2 /(q2i - q1i)(r312) + km1 m3 /(q3i - q1i)(r313)

m2(d2 q2i/dt2)= k m2 m1 /(q1i - q2i)(r321) + km2 m3 /(q3i - q2i)(r323)

m3(d2 q3i/dt2)= k m3 m1 /(q1i - q3i)(r331) + km3 m2 /(q2i - q3i)(r332)

( i =1,2,3 )

其中m i 是質點的質量,k 是萬有引力常數,r ij 是 兩個質點 m i 和 m j 之間的距離,而 q i1 , q i2 , q i3 則是質點 m i 的空間座標。所以三體問題在數學上就是這樣九個方程的二階常微分方程組再加上相應的初始條件。(事實上根據方程組本身的對稱性和內在的物理原理,方程可被簡化以減少變數個數)。

而n體問題的方程也是類似的一個 n2 個方程的二階常微分方程組。

當 n=1 時,單體問題是個平凡的方程。單個質點的運動軌跡只能是直線勻速運動。當 n=2 的時候 (二體問題),問題就不那麼簡單了。

但是方程組仍然可以化簡成一個不太難解的方程,任何優秀的理科大學生大概都能輕易解出來

2樓:匿名使用者

我的天,一個數學表示式!!

這可是不能解決的數學問題

3樓:忻聽雲

三體,三個恆星的執行是有幾個特定的簡單執行規則。1.a與b是雙星,然後c與a,b的雙星系統再次組成另一個c與ab雙星系統的雙星系統。

這樣的雙星系統中的雙星系統,有c,ab . a,bc . b,ac .

。2.就是三星同時圍繞一個奇點執行,有abc .

bca . cab等等6種組合。3.

就是兩個圍繞一個執行這樣的組合也是6種情況。從籠統上說上面的15種情況在一定條件下是可以推匯出來的,但是呢這15種情況只是三星中不穩定中的15種執行的現象。引力方程中我們可以瞭解到,影響引力的條件,距離,質量,加速度,速度,還有一個常數。

質量在一定條件下是不變的,可是速度,加速度,距離,等一些是變數。所以這15種執行模式是不穩定的任何模式都不能推匯出下種模式是哪一種,什麼時間,什麼區域(相對於三體的那顆行星的方位,距離)都不確定。所以是沒有規律的,即使有也是很複雜的,不是我們地球上的物理學家,數學家能推匯出來的。

想想這三顆恆星的執行不穩定,那在這裡的行星能穩定嗎?變數就更大了!

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