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  • 1 # 北風中的石頭

    提出這個問題反應了人們對數學的某種誤解。

    三體無解是自然現象的數學反應。這個問題的真實狀態是混沌,無法用一個清晰的解析方程或函式來描述,也不能得到一個穩定的數值解。這個問題反映到數學領域就是“無解”。

    其實三體問題並不是“無解”的。利用計算機和某些近似手段,人們可以求出三體問題的數值解。而且“看起來”只要算力足夠,這個數值解可以足夠精確,或者要多精確就能多精確。從這個意義上講,三體問題是“有解的”。

    但是,這個數值解不符合“解的穩定性要求”。一個問題的數學解,需要滿足幾個條件,也就是“存在性、唯一性、穩定性”三個基本條件。就三體問題來講,前兩個條件沒問題,但第三個條件是不滿足的,也就是說三體的數值解缺乏穩定性,而且呈現出混沌特徵。

    所謂“穩定性條件”,用數學語言說大概就就是“當初始條件足夠精確時,數學解也足夠精確”。但三體的解不符合這個條件。當三體中一個物體的初始位置和速度有一點小小的誤差時,後續的狀態也差別極大。三體的解內含“混沌特徵”,也就是對誤差的放大特性。所謂的蝴蝶效應也是這個意思。

    三體問題的解具有混沌性,是三體問題本身的混沌性決定的。數學反應了世界的實際狀態。實際問題就不是可解的。這不是數學的侷限性,而且是現有數學方法的一種成功。

    那麼,三體問題本身的混沌性來自於哪裡?個人認為,它來自於“物質的量子不確定性”。在微觀上,每個原子和電子的位置與速度都是疊加的,我們觀察到的結果具有天生的不確定性。而微觀世界的不確定性經過某種機制一步步放大,造成了宏觀世界的不確定性。

    而三體數學模型的不確定性則來源於“運動力學”本身具有的混沌性,牛頓第二定律的方程F=ma和愛因斯坦廣義相對論的方程G=kT(G、T分別是愛因斯坦張量和能動張量)本身在數學上具有混沌性。三體問題需要用到這兩個理論來求解,那得到的解自然就有可能具有混沌性了。

  • 2 # 夢棋998

    三體我不是很懂,但我知道現實中有些問題用數學是沒法計算的。比如:一隻碗,在某個高度自由落體,落地之後摔碎成為幾片碎片?這個問題就算全世界最厲害的科學家也計算不出來。還有股票的漲跌,用公式也計算不出來。交通事故的預測,用公式也計算不出來。

    所以,我個人感覺數學確實是有侷限性的。

  • 3 # 大地主1377

    三體問題並不是真的無解。所謂無解只是無精準方程解,但是隻要計算精度夠高,完全可以得到幾萬年內的,精確到釐米的近似解。所以無解只是個偽概念。太陽系這麼多行星擾動,我們發射衛星飛船用的引數也是近似解。為什麼學術大佬看到某小說直接呵呵,就是因為其基本邏輯就有問題。華人的科學素質有待提高啊

  • 4 # 想要的名字不讓取

    三體問題最終無解其實是數學模型與現實的差異造成的。也就是說數學模型不能完美的模擬現實情況。

    一般來講,從數學模型去推導現實狀況都有一定的誤差。不過有些模型有自己的容差範圍,就是初始條件差一點,我的結果不會偏差太大。但是三體的模型它的結果容差範圍很窄,窄到稍微有一點點變化也可能會導致結果走向相反的方向。

    而數學模型中,因技術條件限制,還無法把所有的變化因子都囊括,所以導致三體結果不可預測。

    從理論上來講,如果你能把現實情況和條件,以及條件的變化都囊括到模型裡,那是可以做到預測的。只不過以人類現在的水平來說,是不可能的。

    再回過頭來講,其實這也可能是一個小說Bug,因為就三體文明能製造出智子這樣的科技水平,我覺得大機率預測三體的運動狀態還是可能性很大的。至少,我覺得智子的製造已經到了跨維度領域,這比預測三體運動狀態要抽象得多。

  • 5 # 家娃卡帕

    三體是一本科幻小說。數學的極限性是人類知識體系的界限。完全不搭邊。非要把小說裡面與科學聯絡起來,無稽之談。

  • 6 # 白紙頭一張

    三體的數學問題是沒有一個長期穩定的解。隨著時間的流逝,這個解必須隨時修正。

    不能長期預測的時間以(地球年)來算的話至少百年/千年,故從人類角度來看,是可以預測的。只是不能預測長期結果。

    但從宇宙時間角度來看,這是一種瞬間的過程,所以預測不準。

  • 7 # 龍旭尤一

    你不知道數學有個分支就是研究混沌的嗎?

    無規律本身也是一類規則!

    我們高中數學老師說過一句

    唯一不變的就是變化!

    數學就是研究這種變化!

    只不過就是目前人類的水平不可能知道所有東西,各個學科都一樣,物理學都已經很久沒有大的突破了。總得來說物理很多突破還是依賴數學的。

  • 8 # 老酒老刀

    數學肯定是有侷限性的。數學本身就是一種模擬,一種想象,你能在現實在找到一條絕對直的線麼?你說1+1=2,那麼,你能找到絕對的1嗎?一個蘋果加一個西瓜等於2嗎?兩個蘋果也不會完全一樣吧?所以,數學是隻存在於人腦中的一種對現實世界的模擬和抽象,現實世界中並不存在數學。

    但是,數學已經是目前人類所能掌握的最好的工具了。不用數學,難道用神學和玄學?歷史已經證明,神學和玄學更不靠譜。對一句教義的不同理解就可能造成教派內部分裂。至少數學在基礎方面還是能讓更多的人達成共識的。我們都相信1+1=2,這是任何神學和玄學都做不到的。

  • 9 # 球是一種態度

    給定一個三體模型,用計算機完全可以計算出很久以後的(準)精確狀態。但是這個模型的初始狀態改變一點點,到後面的結果就大相徑庭。這跟我們熟悉的情況完全不一樣。

    說這個問題無解,其實就是沒法提取出一個或一組簡單公式描述所有(或大部分)情況,只能硬算。

    比如這有一集裝箱車釐子,問你有多少個。

    你可以取一組樣本,統計平均重量然後用總淨重一除,就得到(近似)結果了,這個方法就是一個“解”。

    你不懂得這個方法,只能全開啟來攤地上一個一個查數,這就是沒有“解”。因為下一箱你又得重來一遍。

    三體的問題就是每一次都得攤地上查數,所以“無解”。但是真查,還是能查清楚的。

  • 10 # 葵園葫蘆屋工作室

    當我回答了為什麼微分方程是2階,牛頓引力是平方反比時,才知意外地知道為什麼宇宙動力學系統不存在著三體演化,自然也就不存在著三體解了。

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