N体问题简介

介绍

这个N个-身体问题可以追溯到牛顿，他制定了万有引力定律。这是描述N个相互影响下的机构。例如，地球围绕太阳旋转，而月球同时围绕地球旋转。简而言之，这就是三体问题。

这个看似简单的问题吸引了过去和现在的数学家。确实如此三尸体或更多没有一般解决方案! 物体的轨迹取决于许多因素，即质量、坐标和刚开始时的速度。事实上，如果初始条件被修改，即使是最微小的改变。

因此，我们需要进行计算机模拟以可靠地描述运动。这是由数值积分其中，计算机和计算的准确性对N体代码的可靠性至关重要。

这样一个轨道一体化是以较小的时间间隔推进解决方案。在模拟的每个点上，计算瞬时粒子力，粒子在该力下迈出一小步。当它们移动时，粒子相互作用的力发生了变化，因此再次计算它们并采取下一步。

运动基本上被切成很小的片段。这样，每个物体的运动都可以用一条连续的曲线来精确地表示。科学计算的艺术是使用一种有效的方法来长期获得可靠的解决方案。

观看这些模拟，我们可以欣赏以新的复杂模式进行的美丽的天体舞蹈，直到其中一个天体最终获得足够的速度，以类似于太空火箭离开地球的方式逃离系统。

三体法：

三体问题的混沌本质主要是由于近距离接触会产生较大的偏转。因此，在随后的遭遇中，小尺度上的误差被放大为较大的误差，最终的结果，即物体的轨迹，可能会完全不同。尽管每个新力计算之间的时间间隔适当缩短，但这些相互作用对于标准积分方法来说尤其麻烦。

相反，我们采用的概念是二体正则化两个点质量粒子的接近是通过一个数学变换来处理的，该变换将解转换为行为良好的形式。这种处理被推广到关于第三物体平行的两个这样的解，表示为参考机构根据配置，选择不同的物体作为参考物体，以便两个相对运动形成最主要的相互作用。

这些解的性质是，即使是三个紧密相连的物体通常也能以令人满意的方式处理。唯一的例外是三重碰撞附近的一个非常小的区域。生成的代码非常复杂，但也非常准确，速度惊人。它可以免费下载（见链接）。

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