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绘制三体系统图谱:衰变时间与可逆性

天体物理学 2009-11-13 v1

摘要

本文对三体系统进行了定量分析,并将其绘制为衰变时间和初始构型的函数;我们将此问题视为一个简单确定性系统的范例,并探讨轨道在何种程度上是真正可预测的。我们研究了约 200,000 个具有最简单初始条件的一般牛顿三体系统的行为。在我们的分辨率下,这些系统涵盖了物体初始静止且无角动量的所有可能状态。我们确定了三体系统的衰变时间尺度,并表明该参数的分布呈现出分形特征。一些在大尺度上看似稳定的区域表现出极窄的不稳定带,整体图案由共振主导,让人联想到传统的马赛战士盾牌。此外,我们还尝试通过向后积分来恢复三体的原始初始构型。我们发现,尽管初始条件具有时间对称性,但在某些情况下,向未来和向过去的演化会导致不同的轨道。这意味着即使在简单的确定性系统中,也存在着时间之箭。

关键词

引用

@article{arxiv.0805.2844,
  title  = {Mapping the three-body system - decay time and reversibility},
  author = {H. J. Lehto and S. Kotiranta and M. J. Valtonen and P. Heinamaki and S. Mikkola and A. D. Chernin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0805.2844},
  year   = {2009}
}

备注

8 pages, 9 figures. Accepted for publication in MNRAS. Includes low-resolution figures. High-resolution figures are available as PNGs