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楼主: gohomeman1

关于三体问题的一些演示和图

 
查看: 12397| 回复: 40
发表于 2010-5-19 15:14 来自： 浙江省宁波市 鄞州畅联信息技术有限公司
本帖最后由 gohomeman1 于 2010-5-19 15:19 编辑

这里转一些相对粗略的模拟结论，因为他们模拟时，忽略了许多条件，但基本条件是足够的。文章前面的研究目的、软件、误差分析等从略，大家可以自己去看链接。
双星系统1.JPG

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购买望远镜就在牧夫天文商城
发表于 2010-5-19 15:06 来自： 浙江省宁波市 鄞州畅联信息技术有限公司
本帖最后由 gohomeman1 于 2010-5-19 15:40 编辑

FTP中还有一段代码，是关于三体问题的数值模拟的。首先声明，那些代码不是我写的，所以不要问我关于代码的任何问题，当然也请勿用于商业用途。
关于小行星、木星、太阳间的关系，我找到一个网页，汗颜得很，人家是高一学生哦！作者姓名：陈威尹 谢俊驹
http://activity.ntsec.gov.tw/activity/race-1/40/hight/%E9%AB%9816H/h%E9%AB%9816.html


                               
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发表于 2010-5-19 15:02 来自： 浙江省宁波市 鄞州畅联信息技术有限公司
这张图表示JWST望远镜的太空定位。


                               
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发表于 2010-5-19 14:58 来自： 浙江省宁波市 鄞州畅联信息技术有限公司
这些点，正是我们需要的。比如太阳观测卫星，基本都在L1点附近，以后要发射的詹姆斯.韦伯空间望远镜，将位于L2点，而斯皮策太空望远镜，在L4点附近。
Lagrangianpointsanimated.gif

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发表于 2010-5-19 14:56 来自： 浙江省宁波市 鄞州畅联信息技术有限公司
现在我们收回目光，来看看太阳系中、我们身边的三体问题。很显然，这样的系统也是有稳定解的。当然这需要一些特别的设定条件：三个物体的质量有巨大的区别，我们只需考虑单向的引力关系。比如阿波罗登月中的飞船与地球、月球间的关系，又比如小行星与太阳、木星的关系。
这类问题显然比一开始的三体问题现实得多，也是我们有极大应用价值的。当然这方面前人已经彻底研究过了，其中的一个关键点就是：拉格朗日点。详细的推导，大家可以参考FTP中的rar文件，当然需要足够的数学知识啦！
1000px-Lagrange_points2.svg.png

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发表于 2010-5-19 14:24 来自： 浙江省宁波市 鄞州畅联信息技术有限公司
本帖最后由 gohomeman1 于 2010-5-19 14:36 编辑

更多的聚星系统，其实都是以单星、双星为单位的系统。这些系统组合成的大系统，随着恒星数量的增加，越来越稳定——这就是我们常说的疏散星团、球状星团，一直到我们银河系这样的巨大星系。


                               
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发表于 2010-5-19 14:24 来自： 浙江省宁波市 鄞州畅联信息技术有限公司
本帖最后由 gohomeman1 于 2010-5-19 14:27 编辑

而像此图中的四合星，是两对双星组成的， 就能长期维持下去。图中的恒星都是红矮星、棕矮星甚至是大些类木行星，估计能维持上千亿年。


                               
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发表于 2010-5-19 14:24 来自： 浙江省宁波市 鄞州畅联信息技术有限公司
本帖最后由 gohomeman1 于 2010-5-19 14:31 编辑

四合星的例子，最近也最著名的就是猎户座大星云M42核心的四合星了，其实其中最大的一颗是双星。这个系统还很年轻，能否稳定貌似还没看到相关的研究，一般认为这类系统不能维持很长时间。


                               
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发表于 2010-5-19 14:20 来自： 浙江省宁波市 鄞州畅联信息技术有限公司
现在，我们要去看一些三体问题的实例。从宇宙中已经存在的情况看，双星是极为普遍的；三合星也很多，但它们都是以一对双星+相对遥远的单星系统构成，像下面这个图中的形式，理论上可存在，但实际上经不起微小的扰动，所以是不能长期稳定的。


                               
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发表于 2010-5-19 14:12 来自： 浙江省宁波市 鄞州畅联信息技术有限公司
这是另一个图，模拟的就是三颗恒星间的相互作用
3body_problem_resonance_scattering.gif

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发表于 2010-5-19 14:05 来自： 浙江省宁波市 鄞州畅联信息技术有限公司
看一下我测试的一个结果，其实要在刘慈欣《三体》问题中有解，也不是太难。关键在于：
1、三颗恒星必须是巢状双星（相对密近的双星）+单星模式
2、行星在围绕单星比较近的轨道上运行

而那种混沌的三恒星系统，不但行星很可能被吞没或甩飞，三颗恒星本身也是不稳定系统，不能长久稳定的。
成功了1.JPG

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发表于 2010-5-19 13:17 来自： 浙江省宁波市 鄞州畅联信息技术有限公司
这里提供另一个小文件，它可以模拟的东西更多，不过设定的flash太小了些，所以图就不大了。原文件来自下面这个链接（水木科幻版），我已经删除了.7z文件中的bak内容：

http://www.newsmth.net/bbstcon.php?board=SF&gid=162100

Tribody.zip

30.87 KB, 下载次数: 555

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发表于 2010-5-19 13:02 来自： 浙江省宁波市 鄞州畅联信息技术有限公司
我看了这些演示，觉得它们更像是电子在围绕原子核的运动，大家说是不是？

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发表于 2010-5-19 13:01 来自： 浙江省宁波市 鄞州畅联信息技术有限公司
我等会儿会给出另一个下载。这是3个行星、4个行星的图，但我认为flash的模拟只能适合1~2个行星，不能适合更多行星。
阿凡达演化5.JPG
阿凡达演化6.JPG

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发表于 2010-5-19 12:24 来自： 北京市 优朋普乐(中国)科技有限公司
如果行星初始的能量小一此围绕其中一个sun的轨道低一下，圆一些，是不是相对而言会稳定一些？
没办法进行FLASH实验，行星初试条件，能改变的有限。

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发表于 2010-5-19 12:06 来自： 浙江省宁波市 鄞州畅联信息技术有限公司
这是2个行星的模拟，当然初始条件显然不是很合理。
阿凡达演化4.JPG

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发表于 2010-5-19 12:01 来自： 浙江省宁波市 鄞州畅联信息技术有限公司
这是另一个模拟结果
阿凡达演化3.JPG

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发表于 2010-5-19 12:00 来自： 浙江省宁波市 鄞州畅联信息技术有限公司
再来看看围绕A星的情况怎么样？结果是：如出一辙。
阿凡达初始2.JPG
阿凡达演化2.JPG

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发表于 2010-5-19 11:59 来自： 浙江省宁波市 鄞州畅联信息技术有限公司
这是模拟结果1 ，我实际上运行的是1个行星。大家可以看出，轨道不是一般的混沌，显然处于很不稳定状态。这样的系统，别说生命了，行星不撞到恒星上去就不错了。
阿凡达演化1.JPG

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发表于 2010-5-19 11:54 来自： 浙江省宁波市 鄞州畅联信息技术有限公司
本帖最后由 gohomeman1 于 2010-5-19 21:15 编辑

论坛这两天不知道怎么回事，很不稳定。我们先来看看这个怎么初始化条件吧。非常容易，左边的框可以手动输入数据，也可以拖动滑块来改变，从0.001~2倍太阳质量，右边的指定为1。右边的只能通过拖动鼠标来改变数据值，从0.2~0.6之间改变。好了，我们先来模拟一下南门二的情况。情况1是围绕B星的。
南门二初始1.JPG

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