Предложение 7.6. Еслн движение g(l, q) системы G„устойчиво Л , то кинетическая энергия T\g\i, о) j рекуррентна.Доказательство. Согласно П редложению 7.5 движениеg(t, Q) устойчиво Л и устойчиво //. Поэтому функция T{l)устойчива II. Вместе с ней устойчива // функция Q({) и множествоR.(Q) относительно плотно в R, для каж дого £ > 0 . Следоательно,множество Ri(g), содерж ащ ее в себе R,{Q), такж е от-• i сителыю плотно в R Тогда g(t, q) рекуррентно и вместе с.ним рекурреитна функция 7 [g ( i, г/)].1Ъ доказанного П редложения вытекает, что если движениего движения минимальна но Бпркгофу оі раннченн. Это о -a іает, что минимальность по Биркгоф у кинетической энергии> стемы п тел является необходимым условием устойчивости поЛ агранж у ее движения.Рассмотрим геометрическую интерпретацию устойчивого Л 'Л!.-'Жеи;:я планетиоГ: системы, прел зрительно иек:::очіш переменныех,. уь Zi, и,, Vf, при помощи инвариантных соотношении(3.1.4) н обозначив решение через ? (/. .}). По докачгн.;;омуьыше движение g(t. q) рекуррентно. Тогда для каж дого е > 0 с у щее івует такое /(р)>0. что лугаq) с точіюс-іьіо дог аппроксимирует нею траекторию g(R,, q). Т;ікж< пап іу геи т а кие А,G-Л’. что равенства l — k'l; буду г выполни ; ьеи с гочностьюдо г. При ■>i ом дуга . ^ ( ( b '/ s j / , , q) аппроксимирует траекторию;'-й планеты. Учитывая это и вводя средние движения 1 1 .= 2 л ./„лучим соотношение ssü * -f s,U »-j-.. . + s n£2n=0, которое эквивалентновыражению s îk.,-\-s:l i ••• -И-Д’-.- 0, где s, — целые числа,не равные одновременно. Гак как все kt~ целые числа, топары индексов і. / (іУ-і — 2, 3..........п) можно подобрать минимальныецелые числа si', s / так, чтобы si‘kt \ s .к -() и положитьвсе остальные s, равными нулю. Указанные равенства булутсохраняться. С казанное можно проделать относительно л ю бой тройки индексов (t, j, k ) . а такж е для любого набора индексовi — 2 .......... п. Таким образом, если движение планетнойсистемы рекуррентно. то средние движения ее планет, опрсдеіенпыес точностью до е, в пределах этой точности соизмеримымежду собой.В связи с рекуррентными движениями отметим теорему, принадлежащую Хильми [82J.Теорема. Если движение g(i, q) и фазовое пространствоR,,. рекурренгны. то минимальное множество g(R,. q) содерж итсяв подпространстве размерности ие выше m- 1.Эта теорема позволяет сф ормулироватьПредложение 7.7. Если движение g{t, q) планетной системыGn устойчиво Л~, то множество g(Ri, q) минимально ивкладывается в подпространство размерности ие выше чемт—2.131
8. Физическая интерпретация результатовОтметим основные результаты, полученные в даннойи изложим их физическую интерпретацию.главе,В работах Пуанкаре по качественным методам небесной механикии космогонии наиболее важное место занимает георнядинамических систем, обладающих интегральным инвариантом..Дальнейшее развитие теории динамических систем исходи. изобщих позиций и нередко не была связана с конкретным , проблемамимеханики.В связи с этим уместно вспомнить слова М. Ф. Субботина:«В небесной механике особенно велика опасность подмены естественнонаучныхпроблем чисто формальными математическимизадачами, примеры чему мы имеем и ь прошлом и и настоящем.Математические орудия должны быть здесь подчиненыцелям, которым они служат» [75, с. 76J.И злагая в настоящей и предшествующей лавах общую теориюдинамических систем в применении к задаче // тел, мы пыталиськак-то воспользоваться гладкостью искомого решения ивозможно полнее использовать априорные сведения о движении,вытекающие из законов сохранения. Такие попытки ecu гневны,ибо они следуют из того факта, что уравнения движения получаютсялибо из второго закона Ньютона, либо из принциповмеханики, в которых участвуют вторые производные по времениискомых величин. Учет этих факторов в некоторой степей и облегчаеткачественные исследования движения и задаче •. тел.Сформулируем основные результаты в виде отдельных критериев.На вопрос, при каких условиях движение системы п тел можноисследовать методами теории динамических систем. .ечаетК р и т e р ий динамич е с к о и с и с iемы в системедвижений /I тел. Система движений п тел {#(/, ч) |< /еeiMczRm) является динамической системой тогда и только тогда,когда вдоль траектории £ (# :. q) каждого из движении (;>(/,
- Page 1 and 2:
■№, g, q) (W7(a, g, q)) мож
- Page 3 and 4:
Предложение 2.7. Нел
- Page 5 and 6:
быть tu- может. П олу
- Page 7 and 8:
11 n e i.'i о ж е н и е S.5.
- Page 9 and 10:
4 Почти периодическ
- Page 11 and 12:
иитекаст, что для в
- Page 13 and 14:
донателыюсть сходи
- Page 15 and 16:
Вычислим среднее а
- Page 17 and 18:
Используя это пред
- Page 19 and 20:
отвеі -вч’ющая eft п
- Page 21 and 22:
ния f(t. р), т. e. {тя—t*}
- Page 23 and 24:
мостью на каждом ко
- Page 25 and 26:
f(t)^C(R„ R„) » чисел / >
- Page 27 and 28:
Определение 6.7. Дей
- Page 29:
Обозначим/(/? ,) f(Rl) = {
- Page 35 and 36:
g ( / * - / ) ] < « . Тогда
- Page 37 and 38: ложительных, сходя
- Page 39 and 40: Тогда движение мех
- Page 41 and 42: времени І функции /
- Page 43 and 44: Напишем тож дествоU
- Page 45 and 46: ОтсюдаMiM, [(«, — Uj)* -4
- Page 47 and 48: ставляет уравнение
- Page 49 and 50: iРис. 3.1. Декартова с
- Page 51 and 52: Рис. з.З. Кемеровски
- Page 53 and 54: ввел переменные /, к
- Page 55 and 56: нне каждой планеты
- Page 57 and 58: Трудности суммиров
- Page 59 and 60: Доказательство это
- Page 61 and 62: канонических перем
- Page 63 and 64: вооть явление прин
- Page 65 and 66: где «/ — вектор, хар
- Page 67 and 68: Следовательно, каж
- Page 69 and 70: Введем /n-мерные пос
- Page 71 and 72: Q({) устойчива Л. Отс
- Page 73 and 74: Доказательство. Пу
- Page 75 and 76: Рассмотрим множест
- Page 77 and 78: Уравнение (3.5.27) име
- Page 79 and 80: (3.5.28) получим, что lim
- Page 81 and 82: — {.vc R, : s>up|lg(/-fs, q) —
- Page 83 and 84: для любого множест
- Page 85 and 86: суждения относител
- Page 87: шествует такая a -по
- Page 91 and 92: тичсской энергии, к
- Page 93 and 94: удаления Луны от Зе
- Page 95 and 96: Из соотношении (4.1.7)
- Page 97 and 98: Подставим выражени
- Page 99 and 100: функции Солнечной
- Page 101 and 102: вую функцию U (4.2.1) м
- Page 103 and 104: Из соотношений (4.2.21
- Page 105 and 106: женне силовой функ
- Page 107 and 108: У /У ІУ J f ЛРис. 1.2. Из
- Page 109 and 110: но-ііерищ,нческнх ф
- Page 111 and 112: Запишем основные у
- Page 113 and 114: чем от нуля, то сист
- Page 115 and 116: нечной системы уст
- Page 117 and 118: Следовательно, изо
- Page 119 and 120: В число компонент (4
- Page 121 and 122: . . . .V, и их непрерыв
- Page 123 and 124: B lim ^ 3 t 4 - (A - C ) lifii 1 f
- Page 125 and 126: удовлетворяют нера
- Page 127 and 128: 5. Периодические ва
- Page 129 and 130: Напомним, что множе
- Page 131 and 132: Пусть иверциальная
- Page 133 and 134: стемы должна перех
- Page 135 and 136: Рассмотрим в абсол
- Page 137 and 138: Заметим,чтоК \х --- lim
- Page 139 and 140:
Рассмотрим модель
- Page 141 and 142:
каждое им тел Vf при