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Re: [討論] 三體問題無解代表不能預測?

看板C_Chat標題Re: [討論] 三體問題無解代表不能預測?作者
staristic
(酷酷水果頭)
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其實太陽系也不是真的那麼「穩定」

隨著電腦科學、天文學不斷進步

特別是近三十年來發現大量系外行星系統

為研究行星系統提供了很多保貴材料

在系外行星系統被大量發現前

人類研究行星系統只有太陽系一個樣本

很多原本「想當然」的事情也不再當然

近年一些比較前沿的研究也一直在暗示

太陽系並不「穩定」


以下是一些例子,但是請注意

下面這些僅能算得上是「假說」和「理論」

對於太陽系的早期歷史

有很多事情我們可能永遠都找不到足夠的證據一槌定音


1 地月系統

說到太陽系穩不穩定,地月系統或許是其中最好的案例

根據主流的地月形成理論

地月系統源自於原始地球與一顆火星大小的天體碰撞

意即早期的太陽系至少還多了一顆類地行星

在早期混亂的系統中與地球相撞



2 水星本來就這麼小?

可能大家都聽過一種行星形成理論

就是受太陽風影響,相對重的元素留在內太陽系形成類地行星

相對輕的元素則被吹到外側形成氣態行星

非常符合直覺和太陽系的現狀

然而,近年發現的諸多系外行星系統表明

這只是諸多行星系統的形成可能之一

甚至不是最主流的

目前就發現了很多離母星比水星到太陽還近

但是大小堪比木星的氣態巨行星

這給「水星曾是氣態行星」的理論提供一個旁證

會有這個理論主因是水星的密度在類地行星排第二

僅次於地球,還高過金星和火星

但是理論上,因為小質量的天體向內的重力不足

以水星的質量不太可能有如此密度

對這種現象的其中一種解釋是水星本是一顆氣態行星

原始的質量足以將其核心部分壓縮至現在的密度

而外層大氣則在太陽風四十多億年的催殘之下消失無影

若水星早期真是質量比現在大很多

那麼內太陽系的軌道可能和現在很不一樣



3 氣態巨行星遷移

目前主流的幾種太陽系早期行星系統理論中

幾乎都不支持行星是在現在的軌道上形成的

而是在形成過程中邊移動邊吸積物質而成

而有幾種主流理論認為

木星在現在外圍得多的地方形成

曾經靠近甚至進入過火星軌道內

然後才慢慢往外退後到現在的位置

另外有一些模型認為太陽系早期的巨行星不止木土天海

可能有五顆甚至六顆

這些假設中的行星在複雜的軌道相互作用後

被木星甩出了太陽系一去不返

另外有些模型則認為,天王星海王星的軌道曾經交換過





雖然以上種種理論都尚未有足夠證據證明

但是足以說明,現代的科學界早就不像牛頓時代

認為太陽系是一個穩定的狀態

需要上帝之手在多體不穩定系統中強行維持穩定

更多的是認為

太陽系本就不穩定

所謂的穩定只是人類的時間跨度太小而感覺到的錯覺而已


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※ PTT 留言評論
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ainamk03/26 10:41未來太陽變成紅巨星的時候地球會不會被吃掉好像也還沒定論

kc134503/26 10:42光是月球一年才往地球移近一點點就不是人類能體驗的到der

haha9803/26 10:42沒錯啊 太陽系本來就不是穩定系統

kc134503/26 10:431M級質量就吃過金星然後燒乾地球,但這也只是觀察外星系

kc134503/26 10:44物理學有一派不吃觀察假設那套生物學的步驟

GaoLinHua03/26 10:46人類怎麼這麼短命(′・ω・`)

magamanzero03/26 10:52人類滿打滿算就五千年 人家隨便都e年起跳的

labbat03/26 10:55地球繞太陽公轉,太陽繞銀河系中心公轉

labbat03/26 10:56可能撞上黑洞的機率也是有的

fman03/26 10:58謝謝介紹這些理論,看起來還蠻有趣的

gungriffon03/26 11:02就混沌理論 太陽系軌道本來就不是穩定 只是每年軌道變

gungriffon03/26 11:02化的誤差值很微小被我們忽略了 而且整個星系也不是只

gungriffon03/26 11:03有行星跟恆星 任何有質量的物體都有引力 所以小行星群

gungriffon03/26 11:03也是無法忽視但我們一般沒算進去的引力源

gungriffon03/26 11:04我們為了計算方便取近似值 但混沌系統就是只要有一點

gungriffon03/26 11:04點微小的誤差就會經過迭代不斷越差越大

horrorghost03/26 11:10整個銀河系都有可能跟其他星系碰撞哩

kc134503/26 11:16大腸系其實在銀河系的邊境旋臂,要碰到中央黑洞…嘛…

orze0403/26 11:32也有六行星穩定的軌道共振

lovegensokyo03/26 12:27不是可能,我們銀河系70億年後就會跟仙女座大星系

lovegensokyo03/26 12:27撞在一起,不過其實相撞也不會怎樣,宇宙很空曠,

lovegensokyo03/26 12:27實際上會是兩個星系嵌成一坨,而且那時人類早就不

lovegensokyo03/26 12:27在了

kirimaru7303/26 13:28太陽確定10億年會熱到燒乾地球上的液態水

kirimaru7303/26 13:28所以十億年後會歪成怎樣其實影響不到現在的人類

leo12516090903/27 10:45幾億年跨度下不穩定也沒差,人類文明也才不到一萬年

leo12516090903/27 10:45歷史