怎樣用Universe Sandbox模擬三體運動?

RT

US是一個軟體,用過的人我不知道有多少

我本人沒有什麼物理基礎,想要一些最簡單的參數幫助我建這個模型


感謝邀請 三體運動在軟體中是有現成模型的

首先點擊右上角的文件夾

選擇the figure 8

一個簡單的三體模型

演示視頻在此:視頻封面三體運動視頻

三體問題作為N體問題中的一種特殊情況

三星滿足的公式如下圖:

目前還不能求全解 這是微積分的世界難題 只能求近似解 所以你想通過擺放來實現三體問題幾乎是不可能的 最多只能短暫穩定= =

以下是四種特殊解

1.三星成一直線,邊上兩顆圍繞當中一顆轉.

2.三星成三角形,圍繞三角形中心旋轉.

3.三個等質量的物體在一條8字形軌道上運動

4.兩顆星圍繞第三顆星旋轉.

自己用PS畫的渣圖 將就看一下吧~其中第三張圖是有問題的 應該是像軟體中的8字一樣~我只是簡單用兩圓拼了下~鋼筆工具懶得用:)

大概就這麼多了~其中三體問題公式援引自百度~

祝遊戲愉快

-----------------------------------------------------------------

補充下 qi123是質點123的空間坐標~

-----------------------------------------------------------------

更正~

感謝@Yuhang Liu 同學

三體問題「目前還不能求全解」描述有錯誤,應當是「已經在100年前被Poincare證明了求不出解析解」


我還真在裡邊模擬過三體運動~發現幾個問題~

1,天體距離不能太近

2,初速度不能太小

3,質量相差不能太懸殊

新手容易犯的一個錯誤,就是把天體擺得太近了。US里左側設置中有一項,是決定當兩個天體相接觸時,是選擇融合呢,還是彈開?默認是融合的,彈開顯然不符合天體運動,所以把天體擺得太近的後果就是過不了多長時間它們就合併了。。

我最開始就犯了這個錯誤,模擬過各種速度、方向、質量,但都堅持不了幾回合,其中的兩個就融合在一起了,然後就變成非常穩定的二體運動了。。

看圖:

左邊的天體沿著拋物線掉落到了右邊的的天體上,於是兩者融合了——三體運動中這很容易發生~

但如果是這樣呢?

假設兩個物體的距離增加了很多倍,左側天體的速度也適當增加,不就不會相撞了嗎~

當然,強制在屬性里縮小右側天體的體積也可以得到一樣的效果,但時間流逝的倍率最好也相應降低,否則。。。啪啪啪啪啪

初速度也不能太小,越小則越容易被引力彈弓拋射出去再也回不來了;第三點同理。。。

我模擬過的最成功的一組數據堅持了很長時間,晚上8點開始模擬,然後掛機去睡覺,第二天醒來發現居然還在,但是晚上下班回來就發現掛了...


我是在The Figure 8三體模型中加入的行星,隨機加入的,最後的結局都是飛出去了。。。所以我覺得三體人完全不必擔心被吞噬,應該小心飛出三體系。。。


推薦閱讀:

關於民航機設計的一些問題?
為什麼要劃分額定電壓等級?
【雜談】數理方法兩則
實驗室的日常:二維材料的製備與電學性質的測量

TAG:物理學 | 混沌理論 | 沙盒遊戲 |