🏠 Wróć do strony głównej

Zespołowe projekty studenckie

Numeryczne równania ruchu z poprawkami relatywistycznymi — 2024/2025 (semestr letni)

Celem projektu jest napisanie symulacji całkującej równania ruchu w ramach klasycznej grawitacji z pierwszą poprawką relatywistyczną (ang. 1PN Approximation, tzn. 1st Post-Newtonian Approximation). Jednym z zadań jest porównanie algorytmów numerycznych (np. Euler, Verlet, algorytm skokowy, Runge-Kutta, Bulirsch-Stoer) i ich stosowalności w numerycznym całkowaniu równań ruchu w przypadku nierelatywistycznym oraz w przypadku zastosowania 1PN. Symulacje komputerowe mogą zostać wykonane dla układów takich jak Słońce-Merkury czy też PSR B1913+16 (pulsar Hulse'a-Taylora) i porównane z wynikami obserwacji astronomicznych celem oceny wystarczalności poprawki wraz z ewentualną próbą uwzględnienia kolejnej poprawki (2PN). Istnieje możliwość rozszerzenia projektu z zagadnienia dwóch ciał na zagadnienie uwzględniające trzy ciała na przykładzie systemu gwiezdnego Alfa Centauri (Rigil Kentaurus, Toliman oraz Proxima Centauri) oraz na przykładzie pulsara PSR J0337+1715 powiązanego z dwoma białymi karłami. Sugerowanym językiem programowania dla tego projektu jest C++ lub Python. Do pomyślnego ukończenia zadania wystarczy w zupełności podstawowa umiejętność programowania, wiedza z zakresu przedmiotu "Fizyka I (mechanika)" oraz chęć do nauki. Elementami rozwiązania projektu są publicznie udostępnione sprawozdanie oraz repozytorium kodu źródłowego i opcjonalnie animacje prezentujące wyniki obliczeń.