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既然三体运动不可解,歌者文明为什么拥有模拟整个星系的运动模型?

十万个为什么 空空 2024-5-24 00:05:59 7次浏览

关于问题既然三体运动不可解,歌者文明为什么拥有模拟整个星系的运动模型?一共有 2 位热心网友为你解答:

【1】、来自网友【交易哲学家】的最佳回答:

宇宙本质是信息

如果真有一种方式来计算整个星系的运动模型;

那么其算法一定是有限元分算法,以及使用了基于中微子/夸克的量子计算机;

当然,这台计算机肯定也是星系级别的。

三体之所以不可解,主要原因在于初始变量很小的区别,就能造成后来结果的极大差异。

因为三体运动就是个混沌系统,混沌系统起始条件微小差异,最后结果就会极大差异,但是混沌系统并非无法真的算清,只需要掌握最初的微小差异。

为了掌握最初的微小差异,我们需要有限元算法,当然,分的越细,计算结果越准确。

有限元算法,目前在机械设计,飞机,航天中得到广泛应用。

其主要是将机械零件分成无数细小的小块,单独计算每一块的受力;分的越小,计算结果越正确。用这种算法能预测机械零件最后从哪里先损坏。

例如在汽车碰撞中,我们只需要将汽车所有零部件分成大约五立方厘米的块,就能预测相撞后两部车子的变形损坏情况。

如果分成更细的块,那么对碰撞结果越精确,例如分成立方毫米的块,单独计算计算出来的碰撞结果,和实际结果之间的差异就几乎达到极高的水平。

当然,后者需要的计算机算力将超过前者的十万倍。

所以,要模拟准确整个星系的运动模型,需要这么几个条件:

第一,收集整个星系内所有物质的运动信息,以及物质信息;

第二,超级强大的电脑;

第三,极高分辨率的有限元算法;

这里面第一步怎么做到,我没有想明白,因为这里面有个测不准定律;要解决星系运动模型,是不是需要星系内每一个粒子的信息···但是每一个粒子的信息收集有个麻烦,就是测不准定律。

但是,第二步,这台超级大的电脑;

需要进行物质,能量,信息三位一体的计算。

根据信息论的计算,我们的宇宙,包含至少 6×10⁸⁰比特的信息;

每个粒子包含的信息是 1.509 比特

拿我们银河系举例,银河系,3×10⁴²kg,总质量,这里有多少粒子呢。

按照这个信息量的计算;

哥者文明的这台计算机,可能需要一颗恒星那么大,不然它处理不了这么多信息·····

因为物质能包含的信息是有上限的。

【2】、来自网友【天亮吃年糕】的最佳回答:

不要乱套三体问题,三体问题之所以无解(没有通解),是因为三颗质量相近的恒星,互相靠近到一定距离内,形成了一个混沌系统,这个混沌系统无解。

但一个星系内,大部分恒星系统之间的距离都在 3-6 光年之间,这是引力平衡的结果,也就是说,一个星系并非是混沌系统,反而是一个引力平衡系统,这个系统内的大部分恒星,其相对位置基本是固定的。

举个例子,古人研究的星图,星座,星区,你到今天看依然可以说是准确无误。太阳系几十亿年了,一直就在银河系的猎户臂内,与太阳系最近的恒星系统,一直就是比邻星系统,太阳系并没有乱跑,一会在猎户臂内,一会又跑到银河系外面去。

事实上,银河系能成圆盘状,也是因为引力平衡的结果,如果银河系是一个混沌系统,怎么可能长期保持一种形状呢?

并且,一个星系蕴含的恒星越多,这个引力平衡系统反而越稳定,大型星系的寿命远远超过小星系,其形状能维持的时间也远超小星系。

所以,你提出的问题其实来源于一种错误的直觉思维,认为三颗恒星都研究不明白,怎么研究数十亿恒星?这其实是不正确的想法。并不是数量越多,系统就越混乱,相反,数量多了以后,反而会形成平衡,数量越多,其平衡越稳定,其相对位置变化反而更少。连目前人类的技术都能轻易的定位太阳系在银河系中的相对位置,就已经能说明,对一个大神级的文明来说,预测一个星系的恒星运动并非是什么匪夷所思的事,因为这个星系大部分恒星的运动其实是相当规律的,其相对位置其实是相当固定的。

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