การแก้ปัญหาไม่ได้ของร่างกาย N เท่ากับปัญหาการหยุดงานหรือไม่


16

ไม่มีวิธีการแก้ปัญหาการวิเคราะห์ทั่วไปสำหรับปัญหา n-body ที่สามารถสร้างฟังก์ชั่นการวิเคราะห์ซึ่งสามารถใช้เพื่อให้สถานะของระบบ n-body ในเวลาใดก็ได้โดยมีความแม่นยำแน่นอน อย่างไรก็ตามมีบางกรณีพิเศษของระบบ n-body ที่ฟังก์ชั่นการวิเคราะห์เป็นที่รู้จักกัน

ในทำนองเดียวกันไม่มีอัลกอริธึมทั่วไปที่สามารถทำนายผลลัพธ์ของเครื่องทัวริงได้ตามอำเภอใจ แม้ว่าจะมีเครื่องกลึงหลายประเภทซึ่งสามารถกำหนดให้หยุดหรือทำงานได้ตลอดไป

ผลลัพธ์ทั้งสองนี้เทียบเท่ากันหรือไม่ การพิสูจน์ข้อใดข้อหนึ่งบ่งบอกถึงอีกข้อหนึ่งหรือไม่? เครื่องจักรเวทย์มนตร์ที่สามารถแก้ปัญหาการหยุดชะงักจะสามารถทำนายสถานะของระบบ n-body ได้อย่างแม่นยำหรือไม่? หรือในทางกลับกันโซลูชันการวิเคราะห์ทั่วไปสำหรับปัญหา n-body จะช่วยให้เราสามารถตัดสินใจปัญหาการหยุดชะงักในเครื่องทัวริงโดยพลการได้หรือไม่?

การคาดเดาครั้งแรกของฉันเกี่ยวกับวิธีการเข้าถึงสิ่งนี้คือการแสดงให้เห็นว่าระบบ n-body ภายใต้แรงโน้มถ่วงเป็นทัวริงที่สมบูรณ์ ฉันสงสัยว่ามันกำลังพิจารณาว่าเอกภพทัวริงสมบูรณ์และดำเนินงานเป็นหลักภายใต้แรงโน้มถ่วง (และกองกำลังอื่น ๆ ที่มีพฤติกรรมคล้ายกัน) แต่ฉันไม่รู้ว่าจะพิสูจน์เรื่องนี้ได้อย่างไร

แต่ฉันสงสัยว่าวิธีการดังกล่าวมีความเพียงพอเมื่อพิจารณาว่าเป็นไปได้ (แม้ว่าฉันคิดว่าไม่น่าจะเป็นไปได้) ว่าการขาดวิธีการแก้ปัญหาการวิเคราะห์ทั่วไปสำหรับปัญหาร่างกาย n อาจเป็นอิสระจากการทำทัวริงสมบูรณ์

แก้ไข: หลังจากอ่านคำถามที่เกี่ยวข้องอื่น ๆ แล้วฉันรู้ว่าจำนวนมิติที่แรงโน้มถ่วงกำลังทำงานอาจเกี่ยวข้องกับคำถาม ฉันถามเรื่องแรงโน้มถ่วงเป็นพิเศษใน 3 มิติของอวกาศ แต่ให้ข้อเท็จจริงดังกล่าวตามที่คุณต้องการอย่างน้อย 3 กฎที่จะทำให้เครื่องทัวริงสากลและแรงโน้มถ่วงใน 2 มิติจะมีเพียงกฎหมายผกผันแทนกฎหมายตารางผกผันα 1 / R 2ส่งผลให้ในไม่มีวงโคจรปิด , ฉันสามารถเห็นว่ามันกลายเป็นว่าแรงโน้มถ่วงในสามมิติคือทัวริงสมบูรณ์ แต่ไม่ใช่ในสองหรือหนึ่งα1/Rα1/R2


1
เป็นทางเลือกของคุณในการถามคำถามที่คุณต้องการ แต่ฉันเกรงว่าคุณอาจใช้คำศัพท์และแนวคิดทางเทคนิคโดยไม่สนใจว่าคำเหล่านั้นจะมีความหมายในบริบทที่คุณเลือกใช้หรือไม่ นั่นไม่ใช่วิทยาศาสตร์เกินไป ฉันไม่ได้บอกว่ามันผิดที่จะคาดเดา แต่มันก็เรียกร้องให้มีข้อควรระวัง สิ่งที่อาจเป็นไปได้ว่าปัญหาที่เกิดขึ้นกับร่างกาย n คือการทำให้ทัวริงสมบูรณ์ สิ่งที่อาจเป็นการแจงนับGödelปัญหา n- ร่างกาย? โดยวิธีการทัวริงสะกดคาถาด้วยทุน T เราเป็นหนี้เขาอย่างน้อยที่สุด
babou

ฉันหมายถึงปัญหาของร่างกาย n ที่กำลังทัวริงสมบูรณ์ในแง่เดียวกับที่เกมแห่งชีวิตของ Conway กำลังทำให้ทัวริงสมบูรณ์ คุณสามารถตั้งค่าระบบอนุภาคจุดความโน้มถ่วงและใช้วิวัฒนาการของสถานะของระบบนั้นเพื่อทำการคำนวณ
Shufflepants

ฉันไม่รู้ว่าทุกสิ่งสามารถเข้ารหัสได้ในตำแหน่งความเร็วหรือความเร่งของอนุภาคจุดจำนวนมากที่มีมวลเปลี่ยนแปลงหรือมวลเท่ากัน ฉันถามอย่างชัดเจนว่ามีการเข้ารหัสดังกล่าวอยู่หรือไม่เพราะฉันไม่รู้
Shufflepants

1
เกมแห่งชีวิตของคอนเวย์เป็นทฤษฎีออโตเมติกเซลลูลาร์ซึ่งเป็นโครงสร้างที่ไม่ต่อเนื่องเหมือนเครื่องจักรทัวริง ดังนั้นเราสามารถจินตนาการได้ว่าการเข้ารหัสหนึ่งเข้ากับอีกอันหนึ่งทำได้ แต่ปัญหาของ n-body นั้นอยู่ในโลกของสมการเชิงอนุพันธ์, ฟังก์ชั่นต่อเนื่องและเช่นนี้ ... สิ่งที่คุณอาจหวัง (แม้ว่าฉันจะสงสัยและฉันก็ไร้ความสามารถอยู่ดี) ก็คือการที่ไม่มีการแก้ปัญหาการวิเคราะห์ปัญหาร่างกาย n จะเป็นผลมาจากความขัดแย้งภายในกับทฤษฎีใด ๆ ที่สามารถแสดงปัญหาดังกล่าวเล็กน้อยเช่น พิสูจน์ปัญหาการหยุดชะงัก
babou

1
โอกาสที่ดีที่สุดของคุณจริง ๆ แล้วเป็นปัญหาทางคณิตศาสตร์ นักฟิสิกส์จะบอกคุณว่า n-body นั้นมีความวุ่นวายผีเสื้อที่ไวต่อความผันผวนของควอนตัมจะฆ่าการเข้ารหัสในระยะยาวหรือการทำนายวิวัฒนาการของระบบซึ่งไม่ได้ดีสำหรับเครื่องทัวริง คนคณิตศาสตร์อาจพูดว่าเลวลงบ้าง แต่ฉันโชคดีที่ไม่รู้ว่ามันคืออะไร
Babou

คำตอบ:


9

ฉันไม่ได้มีโอกาสได้อ่านและทำความเข้าใจในเอกสารฉบับแรก แต่ดูเหมือนว่ามันอาจใกล้เคียงกับการตอบคำถามของฉันอย่างที่ใคร ๆ ก็คาดหวัง ดังนั้นฉันยอมรับคำตอบนี้
Shufflepants
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.