科學人(第213期/2019年11月號) - 科學人編輯群 - BOOKWALKER中文電子書

科學人(第213期/2019年11月號)


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內容簡介

科學人(第213期/2019年11月號)

三體軌道之舞


數學家永遠無法「解開」所有三體軌道,但處理這個百年難題的一部份就已獲得十分奇妙的發現。



撰文/蒙哥馬利 (Richard Montgomery) 翻譯/翁秉仁



2014年春天,我基本上已經放棄三體問題。由於我腦袋中沒有點子,便開始在筆記型電腦上寫程式、產生並搜尋近似解──雖然這永遠無法澈底解決我的問題,卻可能取得一些線索,讓我更接近答案。不過因為我缺乏寫程式的專業技巧又因此不耐煩,整個過程進展緩慢,讓我這個只會用紙筆做研究的數學家很不愉快。於是我找上老友,西班牙巴塞隆那大學的教授西莫(Carles Simó),想說服他協助我加快這拖沓的搜尋。 該年秋天我到西班牙見西莫,他是天體力學領域最具原創力也最謹慎的數值分析學者之一,是個坦率的人,既不浪費時間,講話也不繞圈子。在西莫研究室的第一個下午,我解釋完問題之後,他眼神銳利看著我,問道:「蒙哥馬利,你為什麼在意這個?」 原因說來話長,這必須追溯三體問題的根源。牛頓在1687年出版《自然哲學的數學原理》,首度提出並解決了雙體問題:「如果兩天體只受相互吸引的重力作用,會如何在空間中運動?」牛頓把這個問題列入求解微分方程組的框架,這讓他能夠以各個天體在某個時刻的位置和速度共同決定它們未來的運動方式。在兩天體的情況下,牛頓完整解開了他的方程式,這

作者簡介

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【關於封面】三天體在彼此的重力吸引下如何運動?這問題困擾科學家數百年,如此混沌的情景甚至吸引了科幻作家寫成小說。今日數學家仍努力不懈,雖然進展有限,卻從「無解」中找到了新洞見。

【數學】 36 三體軌道之舞 文/蒙哥馬利(Richard Montgomery) 數學家永遠無法「解開」所有三體軌道,但處理這個百年難題的一部份就已獲得十分奇妙的發現。

【天文物理】 44 三體,從科學到科幻 文/李偉才 從特洛伊小型星到半人馬座α星,三體無所不在。在科幻世界中,《三體》更被譽為史詩式科幻的極致。究竟這部小說有幾分真、幾分假?

【保育】 50 跳票的保育承諾 文/吉瑞提(Rowan Moore Gerety) 礦業巨擘力拓集團提出明確的承諾,要與保育學家合作改善馬達加斯加鈦鐵礦場周邊的生態環境。然而,該公司的底線開始鬆動,諾言猶如開採後的自然林地,逐漸瓦解。

【物理學】 60 設計超導體有原則 文/韓德森(Bob Henderson) 科學家在理論和計算方面得到嶄新進展,能否因此製造出夢想許久的室溫超導體?

【動物行為】 68 睜一隻眼睡覺 文/馬西提(Gian Gastone Mascetti) 海豚用半邊大腦睡覺,人類睡眠時左右半腦也會出現不同腦波。研究動物的半腦睡眠,讓科學家更加了解神秘的睡眠現象。

「科學人」系列

全系列作共243冊

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