N体問題の解決不可能性は停止問題と同等ですか


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任意の時間tでn体システムの状態を正確な精度で与えるために使用できる分析関数を生成できるn体問題に対する一般的な分析解はありません。ただし、解析関数が既知のn体システムの特殊なケースがいくつかあります。

同様に、任意のチューリングマシンの結果を予測できる一般的なアルゴリズムはありません。ただし、永久に停止または実行することを決定できる旋盤には多くの種類があります。

これら2つの結果は同等ですか?これらのいずれかの証明は、もう一方を意味しますか?停止の問題を解決できるマジックマシンは、n体システムの状態を正確に予測できますか?またはその逆に、n体問題の一般的な解析ソリューションにより、任意のチューリングマシンで停止する問題を決定できますか?

これにどのようにアプローチするかについての私の最初の推測は、重力下のn体システムがチューリング完全であることを示すことです。宇宙がチューリング完全であり、本質的に重力下で動作する(および同様に動作する他のいくつかの力)ことを考えているのではないかと疑っていますが、これを証明する方法はわかりません。

しかし、n体問題の一般的な解析的解決法の欠如は、チューリング完全性とは無関係である可能性があると思いますが、そのアプローチは十分だとは思いません。

編集:他のいくつかの接線関連の質問を読んだ後、私は重力が動作している次元の数が質問に関連している可能性があることに気づきました。具体的には、3つの空間次元における重力について尋ねています。しかし、そのようなあなたは2次元で万能チューリングマシンと重力を作るために、少なくとも3つのルールを必要とするような事実与えられただけで逆法則だろう代わりに、逆二乗則のが得られていないが閉じた軌道、3次元の重力はチューリング完了ですが、2または1ではありません。1/r1/r2


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質問をすることはあなたの選択ですが、技術的な単語や概念を使用することは、それらを使用することを選択したコンテキストで意味を持つことができるかどうかをあまり気にせずに使用するかもしれません。それはあまり科学的ではありません。推測するのは間違っていると言っているわけではありませんが、注意が必要です。n体問題がチューリング完全になるとはどういう意味でしょうか?n体問題のゲーデル列挙とは何ですか?ちなみに、チューリングは常に大文字のTで綴りますが、少なくとも彼には借りがあります。
-babou

ConwayのGame of Lifeがチューリング完全であるのと同じ意味で、n体問題がチューリング完全であることを意味します。重力点粒子システムをセットアップし、そのシステムの状態の進化を使用して計算を実行できること。
シャッフルパンツ

さまざまな質量または同一の質量の多数の点粒子の位置、速度、または加速度ですべてをエンコードできるかどうかはわかりません。私は知らないので、そのようなエンコーディングが存在するかどうかを明示的に尋ねています。
シャッフルパンツ

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Conwayのライフゲームは、セルオートマトンのような理論であり、チューリングマシンのような非常に離散的な構造です。したがって、一方を他方にエンコードすることは実現可能であると想像できます。しかし、n体の問題は微分方程式や連続関数などの世界にあります...私は一方を他方にエンコードすることについて少し疑っています。あなたが望むかもしれない(私は疑っていますが、私はとにかく無能です)n体問題の分析的解決策が存在しないことは、その問題を表現できる理論の内部の矛盾の結果であるということです、少し停止する問題の証拠。
babou

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実際、あなたの一番のチャンスは数学の問題です。物理学者は、n体はカオス的で、バタフライに敏感であるため、量子ゆらぎが長距離符号化やチューリングマシンにはあまり役に立たないシステム進化の予測性を殺すと言うでしょう。数学の人はもっと悪いことを言うかもしれませんが、幸いなことにそれが何であるか分かりません。
babou

回答:


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物理学からのN体問題の決定不能性に関するいくつかの(やや散在する)研究があり(古典物理学および量子物理学における決定不可能な現象の一般的な研究に沿って)、すべて従うオブジェクトの将来の軌道または軌道の計算について尋ねます重力相互作用; ニュートンやガウスなどによって何世紀も研究されてきました。基本的には微分方程式の大規模な配列に還元され、そのようなシステムは決定不可能なシナリオを含むことが証明されています。ただし、これは物理学と数学のやや珍しい横断領域であり、どちらの分野でも広く引用されておらず、単一の参考文献も広く引用されていないようです。n2

例参照


私はその最初の論文を完全に読んで理解する機会がありませんでしたが、おそらく私の質問に答えることに近いと思われます。だから、私はこの答えを受け入れています。
シャッフルパンツ
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