科学者を魅了し続ける古くて新しい「三体問題」 その解法の鍵とは?
17世紀の終わり頃、ニュートン(Isaac Newton、1642-1727)は「万有引力の法則」を発見し、太陽の周りの惑星の動きを説明することに成功しました。
これは現在「ケプラーの法則」として知られています。
ニュートンはさらに、地球の衛星である月の動きを説明しようとしました。
しかし、地球と太陽の両方が月の動きを決定しています。
地球と太陽だけであれば2つの物体の関係(「万有引力の法則」に帰着する「二体問題」)になりますが、月が加わると3つの物体の非常に複雑な動きを予測することになり、数学的な解法も難しくなることが知られています。
これが「三体問題」です。
こちらの動画では「2つの物体の万有引力による規則的な動きからスタートして、3つめの物体を加えることで不規則な動きになる様子」が描かれています。
https://www.youtube.com/watch?v=OltSaaNsy5U
結果的にニュートンは三体問題の一般的な数学的解法を得ることはできませんでした。つまり、三体問題を定義するのは簡単ですが、解くのは難しいということです。
(以下略、続きはソースでご確認下さい)
sorae 2021-04-27
https://sorae.info/astronomy/20210427-three-body-problem.html
引用元: ・【解説/宇宙】科学者を魅了し続ける古くて新しい「三体問題」 その解法の鍵とは? [すらいむ★]
微弱であっても無限に近いポイントから影響を受けてる
>>3
微弱で無限に近いポイントからの影響は
全方向からまんべんなくあるから、まあ無視していいと思う
ほとんどの場合は2体で考えて問題ない
地球の場合月という例外的に大きい衛星を持っているから
3体問題を無視できないのかな
科学って本来何かの役に立つという実用問題から発生して発達してるから
実用的に問題ないことは無視すものだと考えていいかも
>>8
>科学って本来何かの役に立つという実用問題から発生して発達してるから
何言ってだこいつ
はっきりしてるのに意味のわからん記事だな
それでは、どうにも解けない問題があるようですね。
ほかには「四色問題」だとかね。
コンピュータは偉大なり
一般相対論でも2体の運動は解が解けることが示されているというよね。
もちろん3体では無理。
そこまでいかなくても、特殊相対論ではどういうことになるのかな?
2体の相対速度が光速に近い場合に、どうやって式を立てて解くんだろう?
俺の妄想相対性理論では質量持ってる逆方向にほぼ光速の物体の反対にほぼ光速で移動すると
速度が遅くなって負の質量をもってしまうになりそうなうえ今陽子としてその計算をしようとしているw
ピンチwww
核の三等分線でも曳いてなさい
解けるといった場合でも積分の形の式で書かれているのなら、
その積分をしなければならず、面倒だ。
ポアンカレの議論よりも何かもっとわかりやすく、不可能性を、
あるいはより望ましくはどのような場合なら解けて、解けるのは
こういう場合に限るというすべてを列挙分類できるような
ガロア理論のような枠組みの理論はあるのか?三体問題でも
一般にせずに条件を制限すれば解析解が存在する場合がある。
おなじようなことを4体や5体でもやれないだろうか。すべての
解ける場合の条件を出してくるなど。
>>13
三体問題はそんな言ってみればお遊びの興味の話に収まらない
物体の動きを正確には予測できないっていう話だから
たとえ世界が古典力学で説明できたとしても、人間がどんなに科学を発展させても、
人間はラプラスの悪魔に近づくことすらできないって話だから
数多くの探査機が行ってんのに
じゃあN体シミュレーションでとりあえず頑張れとしか
運動方程式が足りなくて自由度ありまくりだからなあ
>>19
ピタゴラス三体問題みたいに
なんでそーなるのか、式としちゃわかんねーけど
力技で数値解析すると、一個が弾き飛ばされて残り2個がペアになる
とかの結果が得られる場合があるのが謎なのだ…
10年くらい前に高校生が解いただろ
三倍もコストがかかってしまうという問題
星の数だけ影響うけあってるだろ
遠すぎるから無視とか意味わからん
数珠つなぎで遠くの星からも影響うけてるだろ
3つ以上は予測不能
数珠つなぎとか言ってる場合かw
例えば身体の全部の細胞の影響を考えた上で治療をしなければならないとしたら医者は患者の身体に触れることもできなくなる
影響が一定以上軽微な部分については無視するのが科学的手法だ
なぜなら人間の理解力には限界があるしすべてのファクターを計算するには宇宙と同程度の複雑さを持ったコンピューターが必要でそんなものは作ることができない
単純化はシミュレーションで重要な手法だ
3つになると解けない
無限の可能性が出てくる
引力を及ぼす質点が遠方にあれば、その影響は
時間をかけて光速度で遅れて届くんだ。
普通の二体や三体問題では、そのような時間遅れ
の効果をまったく無視している。そんなことで
いいのだろうか?
当然、厳密解を出せないことに関しては、多体問題なら尚更だし、現代物理学なら更に尚更って話よ
だから無視しててもいいというか、十分というか、変なところにこだわるのは本質ではない
まだそれだけでは解くことができなかったと思うね。
3体の運動を3つとも直線上だけ(つまり1空間が1次元の問題)
に制限すればほぼ自明になるけれど、それでは余りにもつまらない問題になる。
知っているとは思いますが