- 相關(guān)推薦
天體實(shí)驗(yàn)室
電腦里的天體實(shí)驗(yàn)室
自古以來，天文學(xué)家的實(shí)驗(yàn)室就是浩瀚的宇宙。天文學(xué)家只能憑借觀測(cè)天體和利用觀測(cè)資料來研究天體，因?yàn)榈厍蛏献畲笞钕冗M(jìn)的實(shí)驗(yàn)室也不可能研制出一顆龐大的天體來。更何況，天體的演變過程又相當(dāng)漫長(zhǎng)，根本不可能在實(shí)驗(yàn)室里對(duì)天體演化做實(shí)驗(yàn)研究。一句話，實(shí)驗(yàn)研究與天文學(xué)毫不相干。
但是，自20世紀(jì)40年代電子計(jì)算機(jī)問世后，原來只是天方夜譚的天體實(shí)驗(yàn)研究，竟然變成了現(xiàn)實(shí)。從此結(jié)束了以觀測(cè)為獲得天文學(xué)知識(shí)和天文學(xué)研究的單一手段的歷史。計(jì)算機(jī)成為天文學(xué)研究的強(qiáng)有力的實(shí)驗(yàn)手段。一門嶄新的學(xué)科——實(shí)驗(yàn)恒星動(dòng)力學(xué)從此載入了天文學(xué)的史冊(cè)。
當(dāng)然我們這里說的實(shí)驗(yàn)，與通常意義上的物理實(shí)驗(yàn)或化學(xué)實(shí)驗(yàn)不同，而是計(jì)算機(jī)模擬。什么是計(jì)算機(jī)模擬呢？這就是從天文學(xué)基本理論（如牛頓方程、牛頓萬有引力定律和泊松方程等）出發(fā)，利用計(jì)算機(jī)作為實(shí)驗(yàn)手段，模擬天體系統(tǒng)，如星團(tuán)、星系、星系團(tuán)或整個(gè)宇宙等，對(duì)天體系統(tǒng)作動(dòng)力學(xué)研究。之所以把計(jì)算模擬說成實(shí)驗(yàn)研究，是因?yàn)橛?jì)算機(jī)能顯示出恒星系統(tǒng)的起源和演化，以及其他的物理學(xué)和動(dòng)力學(xué)特征；能用計(jì)算機(jī)的圖像展示恒星系統(tǒng)不同時(shí)間的變化，就如同直觀看到恒星系統(tǒng)的形成和發(fā)展一樣。
恒星之間在萬有引力作用下，形成一個(gè)引力場(chǎng)系統(tǒng)，每一顆星都運(yùn)動(dòng)在引力場(chǎng)內(nèi)。這個(gè)龐大的多體系統(tǒng)是個(gè)極為復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)體系，這就是300多年來天文學(xué)家一直在研究的引力N體問題（又稱多體問題），但進(jìn)展十分緩慢。自從計(jì)算機(jī)用于N體問題計(jì)算機(jī)模擬學(xué)科，即實(shí)驗(yàn)恒星動(dòng)力學(xué)，也使得恒星系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)研究大大向前邁了一步。把模擬結(jié)果和觀察結(jié)果緊密結(jié)合起來，加以比較研究，為觀測(cè)天文學(xué)開拓了新的思路。
【天體實(shí)驗(yàn)室】相關(guān)文章：
有趣的天體-慧星05-02
最新夏天體驗(yàn)日記09-19
Blazar天體的輻射特性研究04-29
殺手級(jí)天體撞地球04-26
冥王星是天體還是行星05-02
例析天體的運(yùn)動(dòng)問題04-27
蝎虎天體的有效譜指數(shù)研究05-02