Ученые Еврейского Университета в Иерусалиме предложили новый способ предсказать поведение системы из трех тел, обойдя существенные недостатки методов, применяющихся в настоящее время. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy. Кратко о подходе, позволяющем решить одну из величайших проблем физики и математики, рассказывается в пресс-релизе на Phys.org.
Еще со времен Анри Пуанкаре (1854-1912), французского математика и физика, было известно, что задача трех тел не имеет детерминированного решения. Движение объектов, которые взаимодействуют друг с другом по закону тяготения Ньютона, сильно зависит от их начального положения и скоростей, поэтому поведение системы кажется случайным (иными словами, возникает хаос). Хотя компьютерное моделирование также не способно дать долгосрочные прогнозы, в 1976 году ученые пришли к заключению, что нужно искать статистическое решение.
Несмотря на значительные успехи в этой области, все имеющиеся на данный момент подходы не учитывают два существенных момента. Во-первых, хаотическое движение системы чередуется с регулярным и подвержено распаду, когда два тела начинают вращаться вокруг общего центра масс, а третье попеременно приближается и удаляется от них. Если представить все разнообразие состояний системы в виде фазового пространства, в котором каждая точка соответствует определенному состоянию, то большие области пространства будут описывать именно регулярное движение, в том числе после распада.
Во-вторых, неограниченный диапазон действия силы тяжести предполагает бесконечный объем фазового пространства, поэтому до сих пор ученые предполагали произвольную «область сильного взаимодействия» и при вычислении вероятностей учитывали только конфигурации внутри нее.
В новой работе исследователи предложили использовать для предсказания судьбы системы поток объема фазового пространства, а не сам фазовый объем. Иными словами, все точки (состояния системы) в некотором объеме пространства перемещаются (состояния переходят одно в другое), словно образуя поток жидкости. Такой поток ограничен, поэтому не возникает проблемы бесконечности фазового пространства и можно не вводить области сильного взаимодействия.
Теория, основанная на потоках, с высокой точностью предсказывает вероятность убегания каждого тела в симуляциях при определенных предположениях. Ожидается, что новый подход позволит решить множество астрофизических проблем, в том числе процесса возникновения пар компактных объектов (нейтронных звезд или черных дыр), создающих гравитационные волны.
Леонид Немов
Комментирование разрешено только первые 24 часа.
2 +0−0 | Russian Ivan | 14:27:29 15/04/2021 | ||||||
| ||||||||
Не стоит он того. Самая полезная мысль из всего романа в том, что мы - клопы. И вся наша возня на планете - это возня ничтожных насекомых, мнящих себя вершиной эволюции. |
2 +0−0 | SP Wash | 13:47:57 15/04/2021 |
Мне кажется, на иллюстрации - политика президента, политика кабинета министров, и реальное положение дел в стране. А может, просто три мухи попали в чернила... |
1 +0−0 | дыц дыц | 06:52:58 16/04/2021 | ||||||
| ||||||||
кстати, интересно бы применить этот мат. аппарат к анализу политики, там ведь тоже сплошной хаос )) |
1 +0−0 | дыц дыц | 06:40:29 16/04/2021 | ||||||
| ||||||||
мушку спилите )) |
1 +0−0 | Sebastjan Pereyro | 19:50:17 15/04/2021 | ||||||
| ||||||||
А Вы дальше бейте лоб об пол в молитвенных поклонах божествам. Да, чуть не забыл. В физику не лезте. |
1 +0−0 | Sebastjan Pereyro | 18:33:16 15/04/2021 |
Так проблема-то не решена. Предложено решение с применением подобия. На задачу чистого массового взаимного притяжения вопрос не раскрыт. |
1 +0−0 | privet kakdela | 18:25:14 15/04/2021 | ||||||
| ||||||||
уж точно не кухонным президентам) |
1 +0−0 | Гесер Светлый | 17:05:03 15/04/2021 |
Комментарий удалён. | ||
Браво! |
1 +0−0 | Alexander Aleks | 16:12:58 15/04/2021 | ||||||
| ||||||||
Их дети. Не? |
1 +0−0 | alex_sis | 15:31:01 15/04/2021 |
Решение покрывается известной фразой тёти Цили - не то шобы нет - таки да! |
1 +0−0 | Артур Мингалеев | 14:45:34 15/04/2021 | ||||||
| ||||||||
Это только в первой книге |
1 +0−0 | Серж Сергеев | 14:35:49 15/04/2021 |
Комментарий удалён. | ||
Мечты о тройничке? Нет, это не о том |
1 +0−0 | Петя Петров | 14:13:47 15/04/2021 | ||||||
| ||||||||
кто о чем, а вы о мозолях ))) |
1 +0−0 | Гесер Светлый | 13:48:55 15/04/2021 | ||||||
| ||||||||
Учиться, учиться и ещё раз учиться... Как завешал вам великий Ленин. |
1 +0−0 | Блистательный болотовед | 13:39:38 15/04/2021 |
>> задача трех тел не имеет детерминированного решения Если это не квантовые тела, то их поведение детерминировано при задании начальных условий, а значит имеет "детерминированное решение" (даже если оно не является аналитическим). |
1 +0−0 | snow | 13:24:06 15/04/2021 | ||||||
| ||||||||
Вначале иврит выучи ну и там в паховой области поработай. |
0 +0−0 | Victor Vlasov | 11:58:32 16/04/2021 | ||||||
| ||||||||
Перед "что" обычно ставят запятую. Не фундаментальный, блин, физик |
0 +0−0 | Alex Brinev | 07:43:04 16/04/2021 |
Моя физика закончилась на статистике Бозе-Эйнштейна. |
0 +0−0 | дыц дыц | 06:52:03 16/04/2021 | ||||||
| ||||||||
они новый подход предложили. а задачу выбрали просто наиболее известную. |
0 +0−0 | дыц дыц | 06:51:36 16/04/2021 | ||||||
| ||||||||
да в любой задаче, где имеется моделирование динамического хаоса, а это, кроме упомянутой небесной механики, например, и любой расчёт турбулентности, и вообще много чего, вплоть до биологии и анализа рынков. |