南京大学程崇庆教授讲座回顾:太阳系稳定吗?——重温历史话题

2024年11月25日

11月15日,西交利物浦大学数学物理学院院长丁津泰教授邀请到南京大学程崇庆教授,为我院师生带来了一场主题为“太阳系的稳定吗?——重温历史话题”的精彩讲座。程教授深入探讨了太阳系的动力学稳定性问题,这是一个历史悠久且在天体力学中占据核心地位的话题。

 

丁津泰教授

讲座从开普勒定律和牛顿万有引力定律的介绍开始,程教授详细阐述了这些定律如何被用来证明开普勒定律的正确性,并讨论了太阳系作为一个受扰动的二体系统的特性。接着,他回顾了18世纪关于太阳系稳定性的基本科学问题,特别是关于行星间相互摄动对系统稳定性的影响。

程崇庆教授 Professor Chongqing Cheng

讲座从开普勒定律和牛顿万有引力定律的介绍开始,程教授详细阐述了这些定律如何被用来证明开普勒定律的正确性,并讨论了太阳系作为一个受扰动的二体系统的特性。接着,他回顾了18世纪关于太阳系稳定性的基本科学问题,特别是关于行星间相互摄动对系统稳定性的影响。

在讲座中,程教授还介绍了拉格朗日(Lagrange)、拉普拉斯(Laplace)和泊松(Poisson)的工作,他们对行星轨道半长轴的长期不变性进行了证明。此外,程教授还讨论了变分原理、拉格朗日方程和哈密顿方程,以及它们在描述天体运动中的应用。

程教授的讲座不仅涉及了理论,还提到了实际应用,如KAM定理(Kolmogorov-Arnold-Moser theorem)在希尔月球理论(Hill's lunar theory),带电粒子在磁场中的运动,流体动力学,以及在地球周围范艾伦辐射带的发现中的作用。

在讲座的尾声,程教授探讨了太阳系的长期稳定性,他强调,尽管KAM定理对太阳系短期稳定性提供了理论支持,但其对长期稳定性的解释仍有限,以及阿诺德扩散(Arnold diffusion)现象对于理解太阳系的动态变化具有重要意义。

程崇庆教授是江苏省数学会理事长,国务院学位委员会数学学科评议组专家。他的主要研究领域为动力系统,曾获2001年度国家自然科学二等奖(第一完成人),并应邀在2010年国际数学家大会上做报告。

 

(记者、摄影:刘沁茹)

2024年11月25日