03.02 為什麼太陽系的星球距離是現在這樣子的?

殿下~


太陽系內,所以星體之間的距離都不是物理規律決定的,而是初條件決定的。這個沒有辦法解釋它們的距離關係的。

因為在開普勒與牛頓的引力理論中,我們是算不出來太陽到地球的距離的,也算不出來太陽到火星的距離的。這些東西不是由物理規律決定的,而只是一個初條件。

如果你懂學過偏微分方程理論,你就會知道,一個偏微分方程的解要確定下來,我們需要邊界條件。邊界條件分為好幾類,我們稱之為第一類第二類第三類邊界條件。在空間的邊界條件容易理解,比如一塊鋼板,中間溫度高,但四周是放在一個巨大的冰塊裡的,那麼我們知道鋼板的四周溫度等於零,這個就是邊界條件。在時間中的邊界條件我們只能寫出開始的時候的邊界條件——這個就是初條件。

地球到太陽的距離是由時間上的邊界條件,也就是初條件決定的。一開始地球離太陽有多遠,那麼未來還是一樣遠。


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