从牛顿、三体到混沌:科学认知如何从简单到复杂

科技 3年前 (2020) 一为
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  混沌究竟是好还是坏?

  大家都知道混沌非常地糟糕,那是不是就代表着不好?我讲一个代表混沌系统好的例子。现在中国、美国、印度等国家,大家都想进行太空探测,上月球、上火星,所以要发射很多卫星探测器。

从牛顿、三体到混沌:科学认知如何从简单到复杂

  1991年4月,日本发射了HiTen的月球探测器,上天后才发现燃料不够,大家可能觉得这种问题不应该出现,这是因为发射过程有很多不定因素,放太多的燃料,重量就会增加,多放一斤燃料就要少放一斤科学仪器,而燃料刚好够,但是遇到特殊情况就可能出现燃料不足的情况。美国加州理工大学JPL实验室,派了一位数学家叫Belbruno,协助日本人重新设计轨道。

从牛顿、三体到混沌:科学认知如何从简单到复杂

  解决方案是利用有限的燃料把探测器送到混沌区域,混沌区域的将来不定,可能会出现在任何地方,到达有利地点就让它过去,不利的地点就稍微花一些燃料推动一下,1991年10月份,科学家用这种方式,最后成功地把探测器送到了月球轨道。

  某一天Belbruno给我打电话,说读了我的一篇文章,他在找混沌区域时,花了一个月的时间,如果先读了我的那篇关于混沌的文章,可能不用一个月就可以很快找到相应的区域,我听后非常高兴,没想到自己发表论文居然会有所应用。

  本来以为这种事情日本发生了一次,以后就不太可能再发生了。谁知7年以后,1998年美国Hughe公司的一个探测器也遇到了同样的问题,发射后发现燃料不够,这时他们又找道Belbruno,很快,Belbruno帮他们重新设计了一条新的轨道,让探测器又成功抵达了原先的轨道。(注:文字信息未经夏志宏审校,图片来源于夏志宏演讲PPT)

版权声明:一为 发表于 2020年1月8日 am9:03。
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