【学新知】天文学家发现真实的"三体"世界?“三体”是什么?(3)

2016-04-12 09:21 千龙科技

打印 放大 缩小

三体问题的特殊情况

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。

(1). 8字型族——三个物体在一条8字形的轨道上互相追逐。

科普:什么是三体问题,究竟有没有解?

(2).拉格朗日-欧拉族——三星成三角形,围绕三角形中心旋转。

科普:什么是三体问题,究竟有没有解?

(3).布鲁克-赫农族——轨迹复杂,两个物体在里层来返往复,第三个物体在外层旋转。

(4).塞尔维亚物理学家Milovan ?uvakov和VeljkoDmitra?inovi?发现新的13族特解,三个天体在空间中的排列组合有无限种,他们利用计算机模拟,从现有的特解出发,调整初始条件直到新类型的轨道被发现。

限制性三体问题

其实,三体运动已经是对实际物理简化得很厉害了,比如说对质点,球体自转、形状已经统统不考虑了。然而即使是这样,牛顿、拉格朗日、拉普拉斯、泊松、雅可比、庞加莱等等大师们为这个问题穷尽精力,也未能将它攻克。科学发展到现在,三体问题的求解和应用其实就是一部心酸的简化史。

科普:什么是三体问题,究竟有没有解?

责任编辑:龙娱平(QL0004)