Pytanie:
Czy Bruns ustalił, że problem trzech ciał nie ma nietrywialnych praw zachowania?
L.P.
2016-11-27 06:26:13 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Czytam książkę Colina Paska Magnificent Principia iw 16.7.2 stwierdza on, że trudność problemu 3 ciał jest po części związana z brakiem dodatkowych praw zachowania, którymi dysponujemy. W szczególności mówi to w odniesieniu do Heinricha Brunsa:

W rzeczywistości w 1887 roku matematyk i astronom Ernst Heinrich Bruns udowodnił, że nie ma nic więcej [poza zachowaniem energii, pędu i pędu] całki algebraiczne lub prawa zachowania, które nam pomogą.

W pracy nie ma bezpośredniego odniesienia do tego wyniku Brunsa. Interesują mnie następujące kwestie: 1) Jaki jest konkretny skutek odniesienia się do Brunsów i gdzie można je znaleźć? 2) Bardziej ogólnie, co Bruns wniosło do naszej wiedzy na temat problemu 3 ciał.

Dwa odpowiedzi:
Conifold
2016-11-27 08:29:04 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Poincaré w istotny sposób wykorzystał wyniki Brunsa w swoich słynnych wspomnieniach Le Probléme des Trois Corps [The Three Body Problem], Revue générale des sciences pures et appliquees 2, 1-5 (1891). Oto podsumowanie wyników Brunsa i jego własnego autorstwa Poincarego, przetłumaczone przez Chenciner w Poincaré and the Three-Body Problem:

" Równania różniczkowe Problem trzech ciał posiada pewną liczbę całek, które są od dawna znane; są to całki ruchu środka masy, całki powierzchniowe, energia. Było bardzo mało prawdopodobne, aby mogły one mieć inne całki algebraiczne; jest jednak tylko w ostatnich latach, kiedy pan Bruns rygorystycznie to udowodnił. Ale możemy pójść dalej; poza znanymi całkami, Problem trzech ciał nie dopuszcza całki analitycznej i jednorodnej; dokładne badanie właściwości rozwiązań okresowych i asymptotycznych jest wystarczy, aby to ustalić. Można wywnioskować, że różne zaproponowane do tej pory zmiany są rozbieżne, ponieważ ich zbieżność oznaczałaby istnienie całki jednorodnej. "

Chenciner podaje obszerna dyskusja i odniesienia do oryginału Brunsa s aper, H. Bruns, Über die Integrale des Vielkörper-problems [O całkach problemów wielociałowych], Acta Mathematica, tom 11 (1887). Istotna jest również praca Poincare'a Sur la Méthode de Bruns [O metodzie Brunsa], C.R.A.S. 1896, t. 123, 1224-1228.

Co ciekawe, pomimo tego wszystkiego istnieje szeregowe rozwiązanie problemu trzech ciał, które zostało odkryte przez Sundmana w 1913 roku. Saari podaje przystępny opis konstrukcji Sundmana w A Visit to problem Newtona z N-ciałem poprzez elementarne zmienne złożone:

Jak na ironię, jeden z jego głównych wniosków zabił zainteresowanie badaniami, więc ten konkretny wynik nie jest dobrze znany. Powinien być; to właśnie tam Sundman„ rozwiązał ”problem trzech ciał zgodnie z przyjęte standardy z końca XIX wieku i początku XX wieku. W końcu pod koniec XIX wieku król Szwecji i Norwegii ustanowił nagrodę dla każdego, kto potrafił znaleźć rozwiązanie problemu N-ciała. Nagroda została przyznana Poincare w 1889 roku, mimo że on nie rozwiązał pierwotnego problemu (z drugiej strony, nagrodzony artykuł Poincare zawiera bogactwo pomysłów, które pozostają wpływowe). Pierwotnie zadeklarowany problem został ostatecznie rozwiązany w 1913 roku przez Sundmana [16], kiedy znalazł szeregowe rozwiązanie dla problem trzech ciał. Niestety, jego szereg zbiega się tak wolno, że zasadniczo jest bezużyteczny do jakichkolwiek praktycznych celów.

To rzadki przykład wyraźnie konstruktywnego rozwiązania daleko odbiegające od praktycznie użytecznych. Niemniej jednak ostatnio pojawiło się ponowne zainteresowanie uogólnieniem metod Sundmana na problemy z ciałem i $ N>3 $.

gjh
2016-11-30 04:46:05 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Nie mam wystarczającej liczby punktów reputacji, aby opublikować to pytanie jako komentarz, co było moim pierwotnym zamiarem, ale mogę zamieścić je jako odpowiedź.

Biorąc pod uwagę rozwiązanie serii zbieżnych mocy Sundmana, co dokładnie oznacza tłumaczenie Chencinera Poincare ma na myśli przez „problem trzech ciał nie dopuszcza żadnej analitycznej i jednolitej całki”?



To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...