三体的三体问题,《三体》描写了三体星系中三颗恒星造成的混乱,那有没有“四体”呢,也是混乱的吗? <#21---->


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答案:有的,我这里举一个实例,也并没有很复杂。(复杂的我现在的功力还解释不了~)

本文由“四体(不勤)问题救助会”赞助撰写

“懒,也是计划的一部分”

既然楼主这么问,那想必“四体”也指的是四颗恒星组成的星系了吧。

三体问题,以复杂著称,三颗恒星的运动看似毫无规律,这在《三体》一书中多有表现。

其实三体星系的原型——现实中半人马座α三星系统,是一个相对较稳定的三合星系统。其中两颗形成双星系统,第三颗在很远的地方,绕着双星系统公转。

是不是有些预感?

没错我举例的这个“四体”,也就是四星系统,其实也没有特别复杂(虽然计算可能很复杂,但咱们不需要知道)。

这个星系叫做“kepler-64”,四颗恒星分别是kepler-64Aa、kepler-64Ab、kepler-64Ba、kepler-64Bb。(一下简称Aa、Ab、Ba、Bb)

看名字,是不是也看出些端倪了?

没错,你的预感是对的。Aa、Ab是“一组”,Ba、Bb是“一组”,分别都是双星系统。

其中,Aa、Ab的双星系统质量比较大,所以Ba、Bb组成的双星系统,是绕着Aa、Ab转的。

为了好理解,可以把Aa、Ab看成给一个“恒星”,Ba、Bb也看成一个,这样看起来就是一个双星系统的运动了,(本人开始扯了)更像是一个嵌套的双星系统,可以叫2²星系统(切记,这个名词是我瞎编的,不要当成科学术语)。

说了这么多,来张图好了。

大概先画这样吧,改天好好画一个图。

粗略地看和地球绕着太阳转似乎差不多,只不过每个单位变复杂点了。比如下面这样:

当然实际肯定要复杂一些,不过应该能满足题主的要求了。

之所以举“kepler-64”星系这个例子,是因为这个星系难能可贵地中有一颗行星。

想想,看日出的时候,可以看四次……

那你就想错了!

因为在这个行星上看,Ba和Bb都非常小,看上去只是很亮很亮的“星星”,因为Ba和Bb距离这个行星太遥远了。但相信,即使这样,那番景色一定也足够特别,足够科幻。

不过可能人类也不太可能在这个行星上看到这种异星景色,因为这个行星,很可能是一颗气态巨行星,和木星类似。

目前看,人类是不好站在上面看风景的。不知道有没有“四体人”(当然目前是没看到生命迹象)?

更别说,kepler-64距离我们有4900光年的距离。(还不知道我们抬头能不能看到它们呢)

但还是好想去看一看啊,这辈子也够了。

我在其他问答中有写到过,像小说《三体》中所描绘的混沌三体系统很难长时间稳定存在。这种混沌的三体系统在经过长时间的引力作用之后,很容易瓦解掉,有可能演变为一个单恒星系统和一个双星系统,或者三个单恒星系统。事实上,目前已知的三星系统都不是《三体》中那种混沌的状态,而是它们有着稳定的轨道,可以长时间运行下去。例如,南门二三体系统已经运行了至少40亿年。

Credit: NASA/JPL-Caltech/T Pyle/SSC

多恒星系统在宇宙中其实很常见,目前已经发现了多个四恒星系统,但它们的运行轨道是稳定的,都是两个双星系统互相绕行。例如,位于43光年之外的五车二是一个四恒星系统。在这个系统中,两个双星系统以较远的距离环绕彼此运动。五车二Aa和五车二Ab是两颗质量为太阳2.5倍的黄巨星,它们互相环绕组成一个双星系统,两者相距0.74天文单位。五车二H和五车二L是两颗质量为太阳一半的红矮星,它们互相环绕组成另一个双星系统,两者相距40天文单位。这两个双星系统相距1万天文单位,它们绕着彼此的共同质心旋转,组从而成了一个四恒星系统。这样的四恒星系统非常稳定,并不会出现混乱的情况。

此外,距离地球822光年的开普勒-1652也是类似于五车二的四合星系统,由两个双星系统组成。这个四恒星系统比较特殊,它是第一个被发现拥有超级地球的四恒星系统。观测结果显示,该四合星系统中的行星——开普勒-1652b的位置处在宜居带中,但它是否真的宜居目前还不清楚。