#若地球是稳定立方体会有何变化#
首先考虑的恐怕就是引力以及引力场的问题。
很自然的,我们首先考虑一个简单的问题:
二维正方形产生的引力场是怎样的?(考虑二维主要有两个问题,一个是思维上的简化;一个是由于笔记本的计算能力有限,而且算法上暂时也没有做什么优化,这里也把代码贴出来)
计算引力势能
代码:
n=80;
InitalMatr =
Table[Table[
If[{k, l} != {i, j}, 1/Sqrt[N[(k - i)^2 + (l - j)^2]], 1.0], {k,
1, n}, {l, 1, n}], {i, 1, n}, {j, 1, n}];
GetM[i_, j_] := InitalMatr[[i]][[j]]
PGBox = Total[Array[GetM[#1, #2] &, {n/2 + 10, n/2 + 10}], 2];
ArrayPlot[PGBox, ColorFunction -> "Rainbow"]
图像:
计算引力大小
DPGBox = Table[
Norm[N[{PGBox[[i]][[j]] - PGBox[[i - 1]][[j]],
PGBox[[i]][[j]] - PGBox[[i]][[j - 1]]}]], {i, 2, n}, {j, 2, n}];
ArrayPlot[DPGBox, ColorFunction -> "Rainbow"]
Show[ArrayPlot[DPGBox, ColorFunction -> "Rainbow"],
ListVectorPlot[
Table[N[{PGBox[[n - i + 1]][[j]] - PGBox[[n - i + 1]][[j - 1]],
PGBox[[n - i + 1]][[j]] - PGBox[[n - (i - 1) + 1]][[j]]}], {j, 2,
n}, {i, 2, n}], StreamColorFunction -> Hue]]
我们可以看到,在方形的棱角处,其引力的倾角是比较大的。这会造成以下一系列的问题:
会产生向内流淌的河流;
向内流淌的河流会汇成海洋——六个中间突起的,近似透镜形状的海洋;
站在地上,远处会有一个巨大隆起物,这样的景致一定很壮美;
日出、日落会变得非常复杂,要考虑到海洋遮挡太阳光的问题。
我们再考虑一下其等引力势面的问题:
ListContourPlot[PGBox, InterpolationOrder -> 3,
ColorFunction -> "Rainbow", Contours -> 10]
其等势面,在靠近地面的时候变形严重,可以以此考虑其海洋深度的问题。
而若欲发射人造卫星,则其运动轨迹将极为复杂,比较保险的方法是发射同步轨道卫星,其同步轨道在此星球的等势面上。
首先考虑的恐怕就是引力以及引力场的问题。
很自然的,我们首先考虑一个简单的问题:
二维正方形产生的引力场是怎样的?(考虑二维主要有两个问题,一个是思维上的简化;一个是由于笔记本的计算能力有限,而且算法上暂时也没有做什么优化,这里也把代码贴出来)
计算引力势能
代码:
n=80;
InitalMatr =
Table[Table[
If[{k, l} != {i, j}, 1/Sqrt[N[(k - i)^2 + (l - j)^2]], 1.0], {k,
1, n}, {l, 1, n}], {i, 1, n}, {j, 1, n}];
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图像:
计算引力大小
DPGBox = Table[
Norm[N[{PGBox[[i]][[j]] - PGBox[[i - 1]][[j]],
PGBox[[i]][[j]] - PGBox[[i]][[j - 1]]}]], {i, 2, n}, {j, 2, n}];
ArrayPlot[DPGBox, ColorFunction -> "Rainbow"]
Show[ArrayPlot[DPGBox, ColorFunction -> "Rainbow"],
ListVectorPlot[
Table[N[{PGBox[[n - i + 1]][[j]] - PGBox[[n - i + 1]][[j - 1]],
PGBox[[n - i + 1]][[j]] - PGBox[[n - (i - 1) + 1]][[j]]}], {j, 2,
n}, {i, 2, n}], StreamColorFunction -> Hue]]
我们可以看到,在方形的棱角处,其引力的倾角是比较大的。这会造成以下一系列的问题:
会产生向内流淌的河流;
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