三体讲的是什么内容,三体免费观看

首页 > 经验 > 作者:YD1662023-06-02 02:03:33

所以,仅太阳系这组微分方程就非常庞大非常复杂了,远远超过三体问题,是多体问题了。我们现在连三体问题都很难解决,要解决多体问题就更难了。

三体问题是否可解?

三体问题到底是否可解?也就是说,有没有一个可解的公式?

很遗憾,一般的微分方程都不存在一个解的公式,因为我们所掌握的函数太有限,用初等方法是没有办法写出解来的。

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同学们可能知道,代数方程比微分方程要简单得多。一个二次方程谁都可以解,三次方程稍微看一下书的人也可以解,四次方程可能比较复杂,但也还是可以解的。

到了五次方程以后,就再也不存在初等的解了。也就是说,无法用一个公式把五次方程的解写出来。当然,这并不是说五次方程没解,五次方程肯定有五个根,它肯定是有解的,但是我们没有办法把它的解用公式的形式写出来。

著名的伽罗瓦理论和阿贝尔定理,都在讲五次方程不存在一个初等形式的解。

但是在牛顿所处的时代,还是有很多人试图解微分方程,他们最想做的事是找首次积分,也叫经典解。

解方程需要找首次积分。能量积分、角动量积分、动量积分,这都是首次积分。人们花了几百年的时间想找三体问题的其他首次积分,但非常遗憾的是,直到现在,现代数学还是证明不存在其他的首次积分。

也就是说,用这种经典的方法去解三体问题是不可能的,在经典意义下,三体是不可解的。

不可解反应到实用上是什么意思呢?就是我们无法写出一个公式,也就无法告诉你们一个确切的时间。

比如,你想知道一百万年以后太阳系是什么样子的,但因为三体问题没有一个解的公式,因为我写不出来公式,所以就无法告诉你答案

不过,写不出来不等于没有解,解还是有的,只是我写不出它的公式。

当然,我们可以让计算机去计算,但这中间涉及到另一个问题——误差。让计算机去算是有误差的。短期之内误差很小,时间越长,误差越大。

所以,几千年、几万年、几百万年以后,到底会发生什么,用现在计算机算出来的解去解答,还是不可信的。

这也就说明,我们没有办法预测行星运动的未来。虽然没法预测,但我们还是想知道行星运动的大概情况。

比如,太阳系是不是稳定的。我们写不出解,但能否用其他数学分析方法得出太阳系是稳定的这个结论呢?毕竟这对我们来说还是挺重要的。如果太阳系不稳定,地球离太阳太远,就太冷了;离太阳太近,又太热了。

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小说《三体》中就描述到,因为三体运动非常没有规律,所以有时候三个太阳同时出现,过高的温度把人全都烧死了,甚至烧成另外一种形态的生命。所以,我们对这类问题还是很感兴趣的。

牛顿认为行星运动是不稳定的。不过,牛顿虽然是一位伟大的科学家,但他非常相信上帝,他的下半辈子一直想试图用数学方法去证明上帝的存在。他甚至认为,太阳系不稳定,但如果有上帝帮忙,如果上帝每隔一段时间来推动一下地球,就可以解决问题了。

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现在的人们很难相信,牛顿居然花了很长的时间用数学公式去推导上帝哪天会来推地球。

虽然牛顿生活在文艺复兴时期,那时大家的思想比较开放,但牛顿的这种想法仍然受到了众多科学家的批判。

其实,那时候基本上所有的大科学家都想研究三体问题,因为这是一个大的没法解决的问题。每个科学家都有自己的想法,有的认为行星运动是长期稳定的,有的认为不稳定,他们都有自己的想法和证明方法。

但是,通过这么多年的观测和研究,人们越来越认识到,在物理世界,稳定的现象其实是罕见的,不稳定才更常见。这种不稳定现象,套用一个现代的词汇,就叫作“混沌”。

什么是混沌?

下面我要告诉大家什么是混沌,希望听完之后,你们也可以轻松地告诉其他人什么是混沌。

提到“混沌”,就不得不说一段有趣的历史。这是奥斯卡二世的画像,他同时也是当时瑞典和挪威的皇帝。

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