学霸从改变开始 第87章

这也得益于其良好的赛事氛围，以及针对性的比赛题目。

5：40。

所有的参赛队伍全部到齐，负责各自队伍的教员也全部到位。

每台电脑上，都打开了UPC官网的网页，静静等待比赛的开始。

陈舟看着杨依依，轻声问道：“紧张吗？”

杨依依摇了摇头：“还行。”

陈舟又说道：“我注意观察了一下，好像还真和你说的一样，这些队伍里，只有我们是情侣参赛哎。”

杨依依笑着说道：“我没骗你吧？”

陈舟笑着点了点头。

一旁的方结明带着复杂的眼神，看着两人。

晚上6点，UPC正是开赛。

所有人统一刷新网页，开始查看本次竞赛的题目。

【Problem A：Circumbinary Planets】

【Problem B：A Water Fountain】

陈舟看着这两个问题，微微皱眉，问题A是环绕双星，问题B喷泉，说好的航天飞行器呢？

在陈舟皱眉思索的时候，就听到机房内响起了不少“卧槽”声。

看来大家都没想到，赛题会直接从航天器的相关问题转变到天体本身上去。

至于问题B，小小喷泉，大大智慧，未必就比天体运动简单多少。

杨依依也在思考这两道题，应该选择哪一个。

看两人一直没说话，方结明问道：“陈舟，怎么说，选A还是B？”

陈舟没有直接回答，而是看了杨依依一眼。

只不过，陈舟还没说话，杨依依却说道：“陈舟，你知道牛郎星和织女星吗？它们就被称为双星，虽然它们并不是实际意义上的双星系统。”

顿了顿，杨依依看着陈舟继续说道：“选A吧，研究星星多有趣。”

听到杨依依的话，陈舟微微一笑：“那就选A吧，我们研究一下双星。”

说完，两人一起看向身旁的第三人，打算征求一下意见。

方结明无奈的看了两人一眼：“我也觉得研究星星，挺有趣的……”

听到三人的对话，一旁的教员忍不住笑了笑，校园网上的帖子，她也看过。

只不过，今天亲眼见到了……

当然，陈舟并不是盲目的选择了问题A，他记得自己在看天体物理学相关文献书籍的时候，杨依依也在旁边蹭着看了不少。

而且，相对于问题B，还是问题A的环绕双星，更有把握一些。

这样两全其美的事，必须把握住啊！

不再犹豫，方向已经选好，接下来就是解决这条路上的问题了。

问题A下面是相关的题目叙述。

【假设有两颗恒星，一颗质量为太阳的50％，另一质量与太阳相同。这个双星系统的轨道周期为30个地球日。如果有一颗行星在这个系统中，那么哪里是这颗行星稳定的轨道？尽可能描述该行星稳定的轨道。】

题目信息并不长，问题也就一句话。

但，如何从简短的信息中抽丝剥茧，找出最基本的物理原理，并且解决问题，却并不简单。

第一百三十六章 提出问题，解决问题

双星也被称之为联星，联星是英国皇家天文学会第一任会长赫歇尔所创的词汇。

联星更多是指具有物理关联性的双星，两颗恒星各自在轨道上环绕着共同质量中心的恒星系统。

像杨依依所说的牛郎星和织女星便不是联星。

大佬赫歇尔还通过自己设计的大型反射望远镜发现天王星及其两颗卫星，编制成第一个双星和聚星表。

所以，陈舟几人查找文献时，第一个便想到了这人。

三人按照各自的目标，搜寻所需的文献资料。

【双星系统中，其中一颗恒星的万有引力由另一个星体提供，反之相同。它们的向心加速度之比为它们质量的反比……】

陈舟拿出草稿纸，记录下这条信息。

由此，可以直接得出题目中双星系统的向心加速度之比。

【行星围绕恒星做匀速圆周运动，万有引力作用的距离，刚好是行星圆周运动的轨道半径。但是在双星系统中的引力作用的距离与双星运动的轨道半径是不同的，双星系统中两星做圆周运动时的角速度和周期是一定相同的。它们的线速度之比与其各自运行的轨道半径之比相同……】

杨依依同样边查找边记录下相应的要素信息。

晚上9点。

陈舟、杨依依、方结明三人开始汇总收集到的信息。

之后，陈舟开始辅助杨依依进行相关的理论分析。

方结明则走到了一边，准备休息。

对他而言，现在需要做的就是保证休息，他的工作时间还没到。

“这道题的信息太少，甚至连关键因素都是不全的。”杨依依说道。

陈舟也皱了皱眉，随即舒展开，笑着说道：“没关系，按照我们查到的资料进行。这也算是赛事本身的考验吧。”

杨依依点了点头，拿笔指着记录的信息，分析道：“行星围绕双星的轨道总共有5种，分别是大外围轨道、小外围轨道、偏心外围轨道、复杂外围轨道和内部轨道。”

“而大外围轨道是行星围绕双星的轨道中最简单的，因为行星距离双星非常遥远，这样来自双星的引力会近似于一颗质量为它们两者之后的恒星。这种情况下，行星将会沿一般的椭圆形轨道同时绕双星运行。”

陈舟思考了一会，说道：“这样的情况确实是最简单的，但这样的行星距离双星的质量中心将十分遥远。”

“对的。”杨依依继续说道，“其中，还需要考虑行星的顺行和逆行问题……”

说到这，她抬头看了一眼陈舟，才说道：“再加上其它绕行轨道的分析，这其中的计算量很庞大。我想替你分担。”

陈舟看着杨依依，迟疑了片刻，缓缓点了点头。

看到陈舟同意，杨依依展颜一笑。

两人继续分析行星围绕双星的轨道问题。

抽丝剥茧之后，其中的物理原理基本理清。

接下来就是理论计算的时间了。

陈舟抬手看了眼时间，已经凌晨一点。

机房里的声音也不像最初时，那么嘈杂。

不少人趴在电脑桌上，开始睡觉。

陈舟扭头看了一眼同样趴在电脑桌上的方结明，微微一笑。

杨依依也转头看了一眼那位似乎睡着了的学长。

关于围绕双星轨道计算的部分，陈舟把大外围轨道和小外围轨道的部分交给了杨依依，并叮嘱道：“不要强撑，困了就去睡一会。放心，把问题交给我来解决。”

杨依依轻轻点了点头。

【一个以高偏心率的逆行椭圆轨道围绕双星运转的行星，公转周期大约是12.5倍的双星周期，最远距离会达到双星间距的10倍。而椭圆形轨道会沿着行星公转的同一方向绕着双星的核心漂移……】

陈舟从偏心外围轨道开始，逐渐进入了状态。

分析问题，提出问题，解决问题。

思路没有任何阻隔感，计算也十分流畅。

偏心外围轨道的问题解决后，陈舟没急着解决复杂外围轨道问题。

而是思考起了杨依依先前所说的行星顺行和逆行的问题。

他拿着笔，习惯性的点着草稿纸。

“稳定性？”陈舟想到了这个词。

双星系统既然被称为系统，就在于两颗恒星在各自在轨道上环绕着共同质量中心进行稳定的运转。

因此，如何在行星插了一脚之后，保持这种稳定，就是问题关键了。

归根结底，这道题最终的目的，即是双星系统和行星稳定共存。

陈舟看了一眼杨依依，轻轻拍了她一下。

杨依依停下手中的笔，抬头疑惑的看着陈舟。

陈舟说道：“依依，我们需要先解决行星顺行和逆行的问题，这样就能减少不必要的计算了。”

杨依依微微沉思，转而拿起自己的草稿纸看了一眼，又递给陈舟。

陈舟接过来看了一会，放下草稿纸后，说道：“没错，就是这个东西。”

杨依依的草稿纸上，已经完成了行星逆行的相关计算，但是顺行的计算无法稳定进行下去。

本来杨依依是先计算行星顺行的，结果算着算着，感觉有点问题。

便暂时停了下来，转而计算行星逆行的情况。

杨依依说道：“应该是行星逆行会影响双星系统的稳定性，最终导致双星系统失衡。”

陈舟微微有些惊讶，没想到她已经想到了这一点。

陈舟想了想，说道：“我们比一比，谁先解决这个问题，怎么样？”

杨依依看着陈舟，微微一笑：“来吧，就像我们暑假比赛做题一样。”

两人同时开始在电脑上查找相关的文献资料。

花了不少时间，陈舟根据所找到的信息，终于推导出了相关的解决信息。

【如果这个行星不是逆行而是顺行，整个系统将无法稳定存在，行星不是被恒星吞了就是要飞出去。这是因为顺行行星承受的引力场强度波动和逆行行星承受的振幅相同但周期更长，较长的周期将会减弱稳定的效果最终导致失衡……】

陈舟看了一眼写在草稿纸上的结论，准备拿给杨依依时，杨依依正偏头看着他。

第一百三十七章 这就是用处

凌晨5点。

机房外依旧漆黑如墨，机房内依旧有人鏖战。

“题述信息就是个坑……”

陈舟想到这，便在草稿纸上写到：

【假设行星有一个逆行的外围轨道，而且有不小的质量，行星和两颗恒星之间的质量比为1：10：20。】

【虽然引力场复杂了，轨道要也复杂得多，但是轨道仍将是稳定的……】

他正在解决复杂外围轨道的问题。

而杨依依也正在解决小外围轨道的问题。

时间就这么一分一秒的流逝着。

早上7点，方结明醒了过来，扭头看了一眼陈舟和杨依依，两人还在电脑桌前聚精会神的解决着问题。

他悄悄起身，去洗漱了一番，然后买了早饭回来。

轻轻拍了拍两位队友的肩膀，把早饭递上。

陈舟和杨依依的动作出奇的一致，接过来就放在了一边，转而继续自己的工作。

方结明看了两人一眼，也没说话，走到一边坐了下来。

转而想到队伍的分工，他不禁奇怪，什么情况？怎么理论分析，一个晚上还没完成？

便又起身，走到两人身后，伸头瞅了一眼。

陈舟的草稿纸上密密麻麻的都是公式和计算。

杨依依的草稿纸上也是密密麻麻的，不过不仅有公式和计算，还有她记录的理论知识。