物理学家发现三体问题十三个新特解
« 于: 2013-03-10, 09:20:39 »
如何预测三个彼此吸引天体的运动规律困扰了科学家三百多年,至今他们只找到了三类特解。但两位物理学家现在一下子找到十三种新特解,这一突破将能帮助天文学家理解新的行星系统。论文(预印本)发表在《Physical Review Letters》上。
三体问题要上溯至1680年代,当时牛顿运用他的引力理论正确预测两个天体(一颗恒星和一颗行星)的运动规律,两个互相吸引的天体的轨道基本是椭圆形。但三个天体的问题要复杂得多,牛顿没能提出类似的通解。随后200多年里科学家们尝试了各种途径,直到德国数学家Heinrich Bruns指出,寻找三体问题的通解注定是做无用功,只在特定条件下成立的特解才可能存在。至今,科学家找到了三类特解:拉格朗日-欧拉特解,Broucke-Hénon特解,以及八字形轨道特解。贝尔格莱德大学的Milovan Šuvakov和Veljko Dmitrašinović 现在将特解总数增加到16类。三个天体在空间中的排列组合有无限种,两位物理学家的方法十分简单,在计算机模拟中他们从现有的特解出发,调整初始条件直到新类型的轨道能具体化。
报道:http://news.sciencemag.org/sciencenow/2013/03/physicists-discover-a-whopping.html
论文:http://arxiv.org/abs/1303.0181
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