Чи нерозв’язність проблеми N-тіла еквівалентна задачі зупинки


16

Не існує загального аналітичного рішення проблеми n-тіла, яке може виробляти аналітичну функцію, яка може бути використана для надання стану системи n-тіла в довільний час t з точною точністю. Однак є деякі особливі випадки систем n-тіла, для яких відома аналітична функція.

Так само не існує загального алгоритму, який би міг передбачити результат довільної машини Тьюрінга. Хоча, існує багато видів токарних верстатів, за допомогою яких можна визначити, що вони зупиняються або працюють назавжди.

Ці два результати рівноцінні? Чи підтверджує доказ одного з них інше? Чи змогла б чарівна машина, яка здатна вирішити проблему зупинки, точно передбачити стан системи n-body? Або навпаки, чи дозволить загальне аналітичне рішення проблеми n-body вирішити проблему зупинки на довільній машині Тьюрінга?

Моя початкова здогадка про те, як підійти до цього, могла б показати, що система n-тіла, що перебуває під дією тяжіння, є Тьюрінгом завершеною. Я підозрюю, що він вважає, що Всесвіт Тюрінг є повноцінним і по суті діє під дією гравітації (та декількох інших сил, які поводяться аналогічно), але я не маю ідеї, як це довести.

Але я скептично налаштований на те, що такий підхід є достатнім, оскільки я вважаю можливим (хоча я вважаю малоймовірним), що відсутність аналітичного загального рішення проблеми n-тіла може бути незалежним від того, щоб Тюрінг був повним.

Редагувати: Прочитавши деякі інші тангенціально пов’язані питання, я зрозумів, що кількість вимірів, в яких діє гравітація, може бути відповідне питанням. Я спеціально запитую про гравітацію в 3 просторових вимірах. Але, враховуючи такі факти, як вам потрібно щонайменше 3 правила, щоб зробити універсальну машину Тьюрінга, а гравітація у двох вимірах матиме просто зворотний закон замість зворотного закону квадратів результаті чого немає Закриті орбіти , я можу побачити, що сила тяжіння в трьох вимірах - це Тьюрінг завершений, але не в двох чи в одному.1/r1/r2


1
Ви вирішите задати питання, яке ви хочете, але я боюся, що ви можете використовувати технічні слова та поняття, не піклуючись про те, чи можуть вони мати значення в контексті, де ви вирішите їх використовувати. Це не надто науково. Я не кажу, що міркувати неправильно, але це вимагає певної обережності. Що це може означати, що проблема з тілом у ролі Тьюрінга є повною? Що може бути перерахунком проблем Гедоля з n-тілами? До речі, Тьюрінг завжди заклинає з великою літерою T, ми йому зобов'язані принаймні стільки.
бабу

Я маю на увазі проблему російського тіла як Тьюрінга завершеною в тому ж сенсі, що Гра життя Конвея є Тюрінгом завершеною; щоб ви могли встановити систему гравітаційних точок частинок і за допомогою еволюції стану цієї системи виконати обчислення.
Shufflepants

Я не знаю, що все можна закодувати в положенні, швидкості чи прискоренні ряду точкових частинок різної або однакової маси. Я прямо запитую, чи існує таке кодування, оскільки я не знаю.
Shufflepants

1
Гра життя Конвея - це теорія стільникового автомата, дуже дискретна структура, як машини тюрінга. Тож ми можемо уявити, що кодування одне в інше досяжне. Але проблема n-тіла полягає у світі диференціальних рівнянь, безперервних функцій тощо ... Я трохи сумніваюся в кодуванні одне в інше. На що ви можете сподіватися (хоча я сумніваюся, і я все одно некомпетентний) - це те, що відсутність аналітичного рішення проблеми n-тіла буде наслідком протиріччя, яке є внутрішньою для будь-якої теорії, яка може висловити цю проблему, трохи як доказ проблеми зупинки.
бабу

1
Насправді ваш найкращий шанс - це математична проблема. Фізики скажуть вам, що n-тіло хаотичне, чутливе до метеликів, так що квантові коливання вбивають будь-яке кодування дальнього діапазону або будь-яку передбачуваність еволюції системи, що не дуже добре для машини Тьюрінга. Люди з математики цілком можуть сказати щось гірше, але я, на щастя, не знаю, що це таке.
бабу

Відповіді:


9

У мене не було можливості повністю прочитати та зрозуміти цей перший документ, але схоже, що це, мабуть, настільки ж близько до відповідей на мої запитання, як можна було сподіватися. Отже, я приймаю цю відповідь.
Shufflepants
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.