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三體問題真的無解嗎

【三體問題真的無解嗎】三體問題目前理論上無解 。三體問題,天體力學(xué)中的基本力學(xué)模型 。研究三個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的天體在相互之間萬有引力作用下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律問題 。這三個(gè)天體的質(zhì)量、初始位置和初始速度都是任意的 。在一般三體問題中,每一個(gè)天體在其他兩個(gè)天體的萬有引力作用下的運(yùn)動(dòng)方程都可以表示成3個(gè)二階的常微分方程,或6個(gè)一階的常微分方程 。因此,一般三體問題的運(yùn)動(dòng)方程為十八階方程,必須得到18個(gè)積分才能得到完全解 。然而,目前還只能得到三體問題的10個(gè)初積分,還遠(yuǎn)不能解決三體問題 。由于三體問題不能嚴(yán)格求解,在研究天體運(yùn)動(dòng)時(shí),都只能根據(jù)實(shí)際情況采用各種近似的解法,研究三體問題的方法大致可分為3類:第一類是分析方法,其基本原理是把天體的坐標(biāo)和速度展開為時(shí)間或其他小參數(shù)的級(jí)數(shù)形式的近似分析表達(dá)式,從而討論天體的坐標(biāo)或軌道要素隨時(shí)間的變化;第二類是定性方法,采用微分方程的定性理論來研究長時(shí)間內(nèi)三體運(yùn)動(dòng)的宏觀規(guī)律和全局性質(zhì);第三類是數(shù)值方法,這是直接根據(jù)微分方程的計(jì)算方法得出天體在某些時(shí)刻的具體位置和速度 。這三類方法各有利弊,對(duì)新積分的探索和各類方法的改進(jìn)是研究三體問題中很重要的課題 。


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