三體問(wèn)題：科學(xué)家最新發(fā)現(xiàn)600多個(gè)周期解
作者:熱點(diǎn) 來(lái)源:探索 瀏覽: 【大 中 小】 發(fā)布時(shí)間:2025-11-22 14:07:46 評(píng)論數(shù):
6類(lèi)新發(fā)現(xiàn)的發(fā)現(xiàn)合肥外圍女靠譜（微信189-4469-7302）合肥外圍女那個(gè)靠譜啊三體問(wèn)題周期解。藍(lán)線: 物體1之軌道; 紅線: 物體2之軌道; 黑線: 物體3之軌道。體問(wèn)題科
（神秘的最新周期地球uux.cn報(bào)道）據(jù)EurekAlert!：著名的三體問(wèn)題最早由17世紀(jì)的牛頓提出, 其后拉格朗日、歐拉、發(fā)現(xiàn)龐加萊等知名科學(xué)家均參與研究。體問(wèn)題科三體問(wèn)題的最新周期研究促使龐加萊發(fā)現(xiàn)混沌動(dòng)力系統(tǒng)對(duì)初始解的極端敏感性。相對(duì)論、發(fā)現(xiàn)量子力學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)的體問(wèn)題科合肥外圍女靠譜（微信189-4469-7302）合肥外圍女那個(gè)靠譜啊創(chuàng)立被認(rèn)為是20世紀(jì)物理學(xué)最偉大的三次革命。因此,最新周期 三體問(wèn)題的研究具有重要的科學(xué)意義。
龐加萊發(fā)現(xiàn),發(fā)現(xiàn) 三體問(wèn)題的軌道通常都是非周期的。因此,體問(wèn)題科 發(fā)現(xiàn)三體問(wèn)題周期解具有重要科學(xué)價(jià)值。但遺憾的最新周期是, 在牛頓提出三體問(wèn)題之后的三百年內(nèi)僅發(fā)現(xiàn)3類(lèi)周期解。這也充分說(shuō)明了獲得三體問(wèn)題周期解之困難。發(fā)現(xiàn)
2013年, 塞爾維亞物理學(xué)家取得重大突破, 采用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn)了三體問(wèn)題11個(gè)新周期解家族(詳見(jiàn)2013年 Jon Cartwright 在知名雜志《科學(xué)》網(wǎng)站上發(fā)表的相關(guān)評(píng)論: http://www.sciencemag.org/news/2013/03/physicists-discover-whopping-13-new-solutions-three-body-problem)。
近來(lái), 上海交通大學(xué)廖世俊研究小組利用超級(jí)計(jì)算機(jī)和一種全新數(shù)值模擬策略, 發(fā)現(xiàn)了三體問(wèn)題600多個(gè)全新的周期解家族, 其結(jié)果于2017年9月在SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy（《中國(guó)科學(xué)：物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué)》英文版）第60卷第12期在線發(fā)表(關(guān)于周期軌道動(dòng)畫(huà), 可詳見(jiàn)網(wǎng)站: http://numericaltank.sjtu.edu.cn/three-body/three-body.htm)。
該研究小組共獲得695個(gè)三體問(wèn)題周期解家族, 不僅包含之前已知的周期解, 而且有600多個(gè)周期解從未見(jiàn)報(bào)道。該文第一作者為李曉明(博士研究生), 其通訊作者為廖世俊教授。他們研究了兩維平面內(nèi)等質(zhì)量的三個(gè)物體在牛頓萬(wàn)有引力作用下的周期軌道問(wèn)題, 尋找該系統(tǒng)角動(dòng)量為零條件下其周期軌道所對(duì)應(yīng)的初始位置和速度。
為了克服眾所周知的三體問(wèn)題軌道計(jì)算對(duì)初始條件的極端敏感性, 他們首次采用廖世俊教授2009年提出的求解混沌動(dòng)力系統(tǒng)可靠軌跡之計(jì)算方法 —— “精準(zhǔn)數(shù)值模擬”(Clean Numerical Simulation, 簡(jiǎn)稱CNS), 通過(guò)采用足夠高階的泰勒級(jí)數(shù)和足夠多字長(zhǎng)的多倍精度(Multiple Precision)數(shù)據(jù), 大大降低截?cái)嗾`差和舍入誤差, 使數(shù)值噪音在求解的時(shí)域內(nèi)可以忽略不計(jì), 從而成功獲得該三體問(wèn)題更多的周期解。其數(shù)值模擬在天河2超級(jí)計(jì)算機(jī)上完成, 共進(jìn)行了一千六百萬(wàn)次搜尋計(jì)算。
眾所周知, 兩體問(wèn)題的軌跡為橢圓, 且滿足著名的開(kāi)普勒定理: 繞以太陽(yáng)為焦點(diǎn)的橢圓軌道運(yùn)行的所有行星, 其各自橢圓軌道半長(zhǎng)軸的立方與周期的平方之比是一個(gè)常量。該研究小組首次發(fā)現(xiàn), 該三體系統(tǒng)695個(gè)周期解滿足一個(gè)廣義的開(kāi)普勒定理: 整個(gè)系統(tǒng)動(dòng)能和勢(shì)能之和的立方與平均周期的平方之乘積幾乎是一個(gè)常量。這首次揭示了三體系統(tǒng)的一個(gè)共性, 深化了對(duì)三體問(wèn)題的全面理解。
該論文的作者認(rèn)為, “三體問(wèn)題這些新周期解的發(fā)現(xiàn), 主要?dú)w功于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和新的數(shù)值模擬策略(CNS)之應(yīng)用”; “三體問(wèn)題許多新發(fā)現(xiàn)的周期解非常美, 簡(jiǎn)直可以作為現(xiàn)代藝術(shù)畫(huà)掛在墻上。這種完美令人震驚和著迷”。
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XiaoMing Li, and ShiJun Liao, More than six hundred new families of Newtonian periodic planar collisionless three-body orbits, Sci. China-Phys. Mech. Astron. 60, 129511 (2017), doi: 10.1007/s11433-017-9078-5
http://engine.scichina.com/publisher/scp/journal/SCPMA/doi/10.1007/s11433-017-9078-5
https://link.springer.com/article/10.1007/s11433-017-9078-5