Sobre la cuadratización de las integrales para el problema de muchos cuerpos
Autores: Ying, Yu; Baddour, Ali; Gerdt, Vladimir P.; Malykh, Mikhail; Sevastianov, Leonid
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Sobre la cuadratización de las integrales para el problema de muchos cuerpos
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Construcción
Esquemas de diferencias
Problema de muchos cuerpos
Integrales
Esquema de Runge-Kutta simpléctico
Experimentos numéricos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Se propone un nuevo enfoque para la construcción de esquemas de diferencias de cualquier orden para el problema de muchos cuerpos que preserva todas sus integrales algebraicas. Introdujimos variables adicionales, a saber, distancias y distancias recíprocas entre los cuerpos, y escribimos un sistema de ecuaciones diferenciales con respecto a las coordenadas, velocidades y las variables adicionales. En este caso, el sistema perdió su forma hamiltoniana, pero todas las integrales clásicas de movimiento del problema de muchos cuerpos bajo consideración, así como nuevas integrales que describen la relación entre las coordenadas de los cuerpos y las variables adicionales, están descritas por polinomios lineales o cuadráticos en estas nuevas variables. Por lo tanto, cualquier esquema de Runge-Kutta simpléctico preserva estas integrales exactamente. Se presenta evidencia del enfoque propuesto. Para ilustrar la teoría, se presentan los resultados de experimentos numéricos para el problema de tres cuerpos en un plano con la elección de datos iniciales correspondientes al movimiento de los cuerpos a lo largo de una figura de ocho (prueba coreográfica).
Descripción
Se propone un nuevo enfoque para la construcción de esquemas de diferencias de cualquier orden para el problema de muchos cuerpos que preserva todas sus integrales algebraicas. Introdujimos variables adicionales, a saber, distancias y distancias recíprocas entre los cuerpos, y escribimos un sistema de ecuaciones diferenciales con respecto a las coordenadas, velocidades y las variables adicionales. En este caso, el sistema perdió su forma hamiltoniana, pero todas las integrales clásicas de movimiento del problema de muchos cuerpos bajo consideración, así como nuevas integrales que describen la relación entre las coordenadas de los cuerpos y las variables adicionales, están descritas por polinomios lineales o cuadráticos en estas nuevas variables. Por lo tanto, cualquier esquema de Runge-Kutta simpléctico preserva estas integrales exactamente. Se presenta evidencia del enfoque propuesto. Para ilustrar la teoría, se presentan los resultados de experimentos numéricos para el problema de tres cuerpos en un plano con la elección de datos iniciales correspondientes al movimiento de los cuerpos a lo largo de una figura de ocho (prueba coreográfica).