第214章 顺手的指点
),]
[ yi(t)= bi \sin(\omegai t +\phii),]
[ zi(t)= ci \cos(\omegai t +\phii),]
然后开口解释道:“其中(ai, bi, ci)分别是椭圆的半长轴、半短轴和半高轴,(\omegai)是椭圆的角频率,(\phii)是初始相位。”
洛特·杜根先是露出恍然的神色,随后又皱着眉头问道:“但这如何影响相互作用力的计算?”
“通过级数展开来逼近相互作用力,比如我们先考虑物体(i)和(j)之间的引力,那么定义相互作用力为……”
说话间,乔泽又在手稿上写出一串公式。
[\mathb{F}{ij}=G \rac{mi mj}{\mathb{r}i \mathb{r}j^2}\hat{\mathb{r}}{ij},]。
然后说道:“(G)是引力常数无需解释,(mi, mj)分别是物体(i)和(j)的质量,(\hat{\mathb{r}}{ij}=(\mathb{r}j \mathb{r}i)/\mathb{r}j \mathb{r}i)是单位矢量。”
“这怎么做级数展开?超越几何学还涉及到力学的计算?”
“超越几何学中允许使用逐项逼近技术,可以用于做级数展开,具体可得……”
[\rac{1}{\mathb{r}i \mathb{r}j}=\sum{k=0}^{\inty}\rac{\Psik}{r^{k+1}},]
“对了,(\Psik)就是系数。”
看着手稿上开始逐渐变得丰满的公式,彼得·舒尔茨突然感觉人有些不好了,拧着眉头说道:“不对,这样会有级数展开的截断误差,这个误差是不可控的吧?”
“有办法的,你忘了今天我讲解论文的时候是怎么解决的吗?设置一个截断参数 N,仅考虑级数展开的前N项。只要N的值够大,模型在数学上趋近于精确解。
当然涉及到天体位置计算,我们并不需要那么高的精度,直接综合考虑超算的性能跟所需要的精度,来设置截断参数好了,起码比去求解高阶微分方程的计算量要少的多。”
洛特·杜根下意识的抬手比划了两下,忍不住问道:“这样迭代求解的过程中,会遇到了数值不稳定性的问题,怎么解决?”
“嗯?”
乔泽随手写下最后一笔,又仔细看了一遍自己的推导过程,这才将笔递还给了洛特·杜根,开口道:“我记得有一种自适应步长的数值积分算法,加上超越几何在解决这种复杂问题时的优越性,应该能保证在物体之间距离较小时,数值解仍然稳定。
当然你们还可以用数值稳定性分析来调整算法的参数。总之方法应该还有很多,不过让我来解决这个问题的话,肯定会选用这个思路。另外如果是要计算相对论性的N体问题,就用爱因斯坦场方程代替传统牛顿引力定律,大概思路没什么变化。”
说完,乔泽便将手稿跟笔递还给了洛特·杜根。
洛特·杜根傻傻的接过乔泽递来的手稿,看着上面的内容,脸上表情飞速变换着。
真的,研究N体问题这么多年,他头一次感觉思路如此清晰。
最重要的是,他算是体会到了乔泽在解决数学问题上的大胆。
又或者说思路有多灵活,当然也可能是因为他对超越几何学的了解更深入。
总之他给出的思路完全是颠覆性的。
当然效果如何最终还是需要超算去验证,具体的算法也还需要他的团队来设计。
乔泽虽然没有明说,但洛特·杜根很清楚,乔泽能把思路讲到这个份儿上,已经很给面子了。如果简单几分钟就把问题全解决了,N体问题未免也太简单了……
更重要的是,未来出了论文,一作写谁的名字?
……
另一边小院里三个人也凑到了一起随意聊着。
“那两个老外跟乔泽聊什么呢?周顺,你英语用的最好,跟我们翻译下。”
“我英语是肯定没问题,但他们说的那些英语好也没用啊。好像是在讨论什么天体计算之类的问题吧?像是乔泽给他们提供了一个解题思路。”
“废话,你要这么说,我看那两个老外的表情还知道他们受益匪浅呢。你对接任务的时候说英语不是很溜的吗?怎么关键时候就掉链子了?”
“不是,吕哥,他们口里全是些我都没听过的单词,有种英语叫学术专用语言,一般人根本接触不到的好不好?”
“哎,我说咱们还是别讨论这个了。我觉得吧,乔泽对国内的教授好像都没这么耐心呢,该不是真被那个老头说动了,打算出国吧?那麻烦可大了,这位小爷要是闹腾起来,我总觉得遭不住啊。”
“那不会,他们刚见面打招呼说的几句话我可是听懂了。那老头想让乔泽去普林斯顿,乔泽说西林很好让他过来。总之两个人跟以前视频里一样,总这样来回拉扯。”
“哎……心累啊!要我