一項新的研究利用基於通量的統計理論成功地**了非分層三體系統的混沌行為,有望為天體物理學、分子動力學等領域帶來更準確、更高效的分析方法。
該研究發表在《天體力學與動力學天文學》雜誌上。 由希伯來大學物理研究所的巴拉克·科爾教授領導的乙個研究小組已經驗證了一種理解非分層三體系統動力學的新方法。 這種基於通量的統計理論在混沌行為方面表現出驚人的準確性,為簡化計算和更深入地理解複雜系統鋪平了道路。
本研究旨在檢驗關於三體系統行為的理論,即混沌行為可以通過涉及混沌發射函式和漸近通量(已知函式)的公式來實現。 為了測量混沌發射函式,研究人員進行了模擬,跟蹤了數百萬個散射事件,以區分規則散射和混沌散射。
該過程產生三元吸收函式,為檢驗混沌行為理論提供了基礎。 研究結果與實際分布密切相關,驗證了該理論的有效性,並提出了一種更有效的計算系統混沌行為分布的方法。
傳統上,三體系統的混沌行為一直是物理學家分析和分析的主要問題。 然而,基於通量的統計理論提供了一種新的方法來簡化這個複雜的問題。
該理論的核心是混沌行為的分布可以通過將混沌發射函式乘以漸近通量(已知函式)來表示。 這一創新概念為更高效的計算和更清晰地理解混沌動力學開啟了大門。
為了驗證這一理論,研究小組進行了廣泛的模擬,以仔細測量數百萬次散射事件的混沌發射函式(或吸收函式)。 通過關注事件,直到他們能夠區分規則散射和混沌散射,他們能夠推導出三元吸收函式。
利用這些新發現的資料,研究小組成功地計算了基於通量的混沌行為分布,涵蓋了二元結合能和角動量。 令人驚訝的是,結果與測量的分布高度一致,詳細證實了基於通量的理論的準確性和有效性。
“三體問題是物理學中最古老、最棘手的問題之一,”科爾教授說。 2021 年,我寫了一篇文章,提出了一種旨在提供統計解決方案的新理論。 這種方法挑戰了先前理論的基本假設,引入了相空間中的通量概念,並贏得了基於通量的統計理論的稱號。 ”
在這項合作研究中,我們通過一系列廣泛的計算機模擬,批判性地審查和質疑基於通量的統計理論。 驗證過程顯示,整個二維可變空間的準確率高達6%,令人印象深刻。 這項詳盡的研究表明,基於通量的理論是解開這個複雜系統的最精確的統計框架。 事實上,它標誌著我們對三體問題的理解向前邁出了重要的一步。 ”
最近發表的文章是五篇文章的高潮。 除其他外,上一篇文章提出了新的變數來減少問題的表述。 在這些變數中,描述三個物件位置的九個變數被替換為乙個三個管接頭形狀的三維空間。 該空間描述了由三個物件定義的三角形的幾何形狀,因此稱為幾何空間。
它應該由三個物體定義的瞬時位置的旋轉運動來補充。 幾何空間中的運動由描述牛頓引力的類電力和描述旋轉坐標系中的科里奧利力的類磁力來描述。
總而言之,從此類研究中獲得的基礎知識可以對涉及複雜動態系統的廣泛領域產生廣泛影響,從天文學到材料科學。