请问天体力学中为什么一般的三体问题是不可解的?
北京师范大学
量子力学
是指没有解析解。
因为三体需要9个坐标,也就是求解需要解9元2阶微分方程组,即使再考虑守恒定律,所得的微分方程组也无法解析解,而数值解会碰到初值敏感性问题,也就是所谓的混沌。
三体问题是天体力学中的基本模型,即探究三个质量、初始位置和初始速度都为任意的可视为质点的天体,在相互之间万有引力的作用下的运动规律。如下图所示,它们有无数种可能的运动轨迹。最简单的例子就是太阳系中太阳,地球和月球的运动。
扩展资料:
套用小说中数学家魏成的描述:三体问题的真正解决,是建立一种数学模型,使得在已知任何一个时间断面的初始运动矢量时,能够精确预测三体系统以后的所有运动状态。
一般的三体问题,每一个天体在其他两个天体的万有引力作用下,其运动方程都可以表示成6个一阶的常微分方程。因此,一般三体问题的运动方程为十八阶方程,必须得到18个积分才能得到完全解。
然而,现阶段还只能得到三体问题的10个初积分,远远不足以解决三体问题。 三个物体在空间中的分布可以有无穷多种情况,由于混沌现象的存在,通常情况下三体问题的解是非周期性的。寻找三体问题的通解是枉费力气,但在特殊条件下,一些特解是存在的。
必须找到合适的初始条件:位置、速度等等,才能使系统在运动一段时间之后能够回到初始状态,即进行周期性的运动。在“三体问题”被提出的三百年内,仅仅三种类型的解被发现。而在1993年,两个物理学家又发现了13类新解。
参考资料来源:百度百科——三体问题(天体力学中的基本力学模型)
三体问题:天体力学中的基本力学模型
是指没有解析解。因为三体需要9个坐标,也就是求解需要解9元2阶微分方程组,即使再考虑守恒定律,所得的微分方程组也无法解析解,而数值解会碰到初值敏感性问题,也就是所谓的混沌。
请问天体力学中为什么一般的三体问题是不可解的?
是指没有解析解。因为三体需要9个坐标,也就是求解需要解9元2阶微分方程组,即使再考虑守恒定律,所得的微分方程组也无法解析解,而数值解会碰到初值敏感性问题,也就是所谓的混沌。三体问题是天体力学中的基本模型,即探究三个质量、初始位置和初始速度都为任意的可视为质点的天体,在相互之间万有引力...
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三体问题:天体力学中的基本力学模型
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竺矩复方: 1、天体力学中的基本力学模型.2、研究三个可视为质点的天体在相互之间万有引力作用下的运动规律问题.3、这三个天体的质量、初始位置和初始速度都是任意的.4、...
定远县18735574467: 牛顿的三体运动问题是什么? - ?
竺矩复方: 三体(three-body problem),天体力学中的基本力学模型.研究三个可视为质点的天体在相互之间万有引力作用下的运动规律问题.这三个天体的质量、初始位置和初始速度都是任意的.在一般三体问题中,每一个天体在其他两个天体的万有引力作用下的运动方程都可以表示成3个二阶的常微分方程,或6个一阶的常微分方程.因此,一般三体问题的运动方程为十八阶方程,必须得到18个积分才能得到完全解.然而,目前还只能得到三体问题的10个初积分,还远不能解决三体问题.总的来说就是无法找出计算他们运动轨迹的方法.
定远县18735574467: 三体问题真的吗 解释一下 - ?
竺矩复方: 研究三个可视为质点的天体在相互之间万有引力作用下的运动规律问题.这三个天体的质量、初始位置和初始速度都是任意的.在一般三体问题中,每一个天体在其他两个天体的万有引力作用下的运动方程都可以表示成3个二阶的常微分方程,或6个一阶的常微分方程.因此,一般三体问题的运动方程为十八阶方程,必须得到18个积分才能得到完全解.然而,目前还只能得到三体问题的10个初积分,还远不能解决三体问题.. 不是无解,是目前不可解. 参考:http://baike.baidu.com/view/523290.htm记得采纳啊
定远县18735574467: 三体问题解不出来,但是它的运动应该是确定的吧? - ?
竺矩复方: 星体的运行轨迹可以用测量的方式来获得,而且也可以通过电脑来进行模拟.其实其中还是有很多不确定因素的.比如暗物质对星球的影响,到现在都是未解的难题.以及宇宙扩张等等,都会对单个星体造成一定影响.而且恒星每日夜的燃烧,对其周围的行星的引力也会逐渐降低...
定远县18735574467: Two and Three Body Problem是什么意思? - ?
竺矩复方: 原句翻译不出来 大体讲的就是 1.三星成一直线,边上两颗围绕当中一颗转. 2.三星成三角形,围绕三角形中心旋转. 3.两颗星围绕第三颗星旋转.three-body problem 天体力学中的基本力学模型.研究三个可视为质点的天体在相互之间万有引力作...
定远县18735574467: 目前物理的最难世界难题是三体问题吗 - ?
竺矩复方: 也许是的.
定远县18735574467: 三体问题不是不可积的吗?那么人们是怎么算出天体运行轨道的? - ?
竺矩复方: 三体问题并不是不可解的.三体问题的稳定解,是不可求的.如果能知道三体系统的所有参数,用牛顿力学即可精确求解.问题在于,这个所谓解,受到初始条件的影响极大.哪怕观测有小数点后几十位的误差,随着时间积累,之前求出的“解”,就会越来越不可靠.如果能保证观测的精度,比如说,到小数点后10位,都是准确的,那么可以算出,在多少期限内,比如1年内,求出的解都是准确的.至于地月日的问题,因为月亮对太阳的摄动可以忽略不计,可以把地日当作二体问题精确求解,再把地月当作另一个二体问题精确求解.求采纳
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竺矩复方: 限制性三体问题,【作者】赵德滋.三体问题的特殊情况.当所讨论的三个天体中﹐有一个天体的质量与其他两个天体的质量相比﹐小到可以忽略时﹐这样的三体问题称为限制性三体问题.一般地把这个小质量的天体称为无限小质量体﹐或简称小天体﹔把两个大质量的天体称为有限质量体.
定远县18735574467: 关于三体运动有解决方式么 - ?
竺矩复方: 一般来说,用牛顿运动定律很难给出公式,因为涉及复杂的代数运算,但是在已知数值的情况下,还是可以计算的.不过引入动量后,运算得以简化,用动量守恒和能量筏棱摧谷诋咐搓栓掸兢守恒列方程就比较好解