I moti quasi periodici del sistema solare e la stabilità I: Dagli epicicli al punto omoclino di Poincaré

Antonio Giorgilli

Bollettino dell'Unione Matematica Italiana (2007)

  • Volume: 10-A, Issue: 1, page 55-83
  • ISSN: 0392-4041

Abstract

top
The problem of stability of planetary motion is revisited with the aim of illustrating some emerging aspects from the historical development of our know- ledge. The note is divided in two parts. The first one is concerned with the classical methods and ends up with the work of Poincaré. The second one deals with the discoveries of the last 50 years.The first part of the note starts with the attempts to represent the motions of the planets as being quasiperiodic, actually by means of epicicles as in the classical theories. In this framework the Lindstedt's expansion method is illustrated by applying it to Duffing's equation. This introduces the main problem of classical astronomy, namely the role of resonances that shows up in either form of secular terms or of small divisors in the series expansions of the solutions of the equation. Then the discovery of the chaotic behaviour of orbits by Poincare� is recalled by illustrating in some detail the phenomenon of homoclinic intersections.

How to cite

top

Giorgilli, Antonio. "I moti quasi periodici del sistema solare e la stabilità I: Dagli epicicli al punto omoclino di Poincaré." Bollettino dell'Unione Matematica Italiana 10-A.1 (2007): 55-83. <http://eudml.org/doc/289651>.

@article{Giorgilli2007,
abstract = {Si illustra il problema della stabilità del sistema solare prendendo in considerazione alcuni aspetti che hanno avuto un ruolo preponderante nello sviluppo storico delle nostre conoscenze. La nota comprende due parti. Nella prima si illustrano i metodi classici e si termina con il lavoro di Poincaré. La seconda tratta gli studi condotti negli ultimi 50 anni.La prima parte della nota inizia con i tentativi di ricondurre la dinamica planetaria allo schema dei moti quasi periodici, in sostanza gli epicicli della teoria classica. In questo contesto si inserisce il metodo di Lindstedt che viene illustrato applicandolo all'equazione di Duffing. In tal modo si introduce uno dei maggiori problemi della teoria classica: il ruolo delle risonanze che si manifesta sotto la forma di termini secolari o di piccoli divisori che compaiono negli sviluppi in serie delle soluzioni dell'equazione. Infine si discute la scoperta del comportamento caotico di alcune orbite, dovuta a Poincaré, illustrando in dettaglio il fenomeno dell'intersezione omoclina.},
author = {Giorgilli, Antonio},
journal = {Bollettino dell'Unione Matematica Italiana},
language = {ita},
month = {4},
number = {1},
pages = {55-83},
publisher = {Unione Matematica Italiana},
title = {I moti quasi periodici del sistema solare e la stabilità I: Dagli epicicli al punto omoclino di Poincaré},
url = {http://eudml.org/doc/289651},
volume = {10-A},
year = {2007},
}

TY - JOUR
AU - Giorgilli, Antonio
TI - I moti quasi periodici del sistema solare e la stabilità I: Dagli epicicli al punto omoclino di Poincaré
JO - Bollettino dell'Unione Matematica Italiana
DA - 2007/4//
PB - Unione Matematica Italiana
VL - 10-A
IS - 1
SP - 55
EP - 83
AB - Si illustra il problema della stabilità del sistema solare prendendo in considerazione alcuni aspetti che hanno avuto un ruolo preponderante nello sviluppo storico delle nostre conoscenze. La nota comprende due parti. Nella prima si illustrano i metodi classici e si termina con il lavoro di Poincaré. La seconda tratta gli studi condotti negli ultimi 50 anni.La prima parte della nota inizia con i tentativi di ricondurre la dinamica planetaria allo schema dei moti quasi periodici, in sostanza gli epicicli della teoria classica. In questo contesto si inserisce il metodo di Lindstedt che viene illustrato applicandolo all'equazione di Duffing. In tal modo si introduce uno dei maggiori problemi della teoria classica: il ruolo delle risonanze che si manifesta sotto la forma di termini secolari o di piccoli divisori che compaiono negli sviluppi in serie delle soluzioni dell'equazione. Infine si discute la scoperta del comportamento caotico di alcune orbite, dovuta a Poincaré, illustrando in dettaglio il fenomeno dell'intersezione omoclina.
LA - ita
UR - http://eudml.org/doc/289651
ER -

References

top
  1. BARROW-GREEN, J., Poincaré and the three body problem, American Mathematical Society (1997). Zbl0877.01022MR1415387
  2. ELIASSON, L. H., Absolutely convergent series expansion for quasi-periodic motions, report 2-88, Dept. of Math., Univ. of Stockolm (1988), poi pubblicato su MPEJ2 (1996), 1-33. MR1399458
  3. GALILEI, GALILEO, Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo, Tolemaico e Copernicano (1632), Le Opere di Galileo Galilei, Ed. Nazionale diretta da Antonio Favaro, Vol. VII, Tipografia di G. Barbera, Firenze (1897). 
  4. GALLAVOTTI, G., Twistless KAM tori, Comm. Math. Phys.164 (1994), 145-156. MR1288156
  5. GALLAVOTTI, G., Quasi periodic motions from Hipparcus to Kolmogorov, Rendiconti Accademia dei Lincei, Matematica e applicazioni, 12 (2001), 125-152. Zbl1072.85001MR1898455
  6. GYLDÉN, H., Untersuchungen über die Convergenz der Reigen, welche zur darstellung der Coordinaten der Planeten angewendet werden, Acta9 (1887), 185-294. MR1554717DOI10.1007/BF02406738
  7. HÉNON, M. - HEILES, C., The applicability of the third integral of motion: some numerical experiments, Astron. J.69 (1964), 73-79. MR158746DOI10.1086/109234
  8. KOLMOGOROV, A. N., Preservation of conditionally periodic movements with small change in the Hamilton function, Dokl. Akad. Nauk SSSR, 98 (1954), 527. Zbl0056.31502MR68687
  9. LINDSTEDT, A., Beitrag zur integration der differentialgleichungen der differentialgleichungen der störungstheorie, Mém. Acad. Imp. des sciences St. Pétersbourg, XXXI N.4 (1883). Zbl15.0983.02
  10. MOSER, J., Convergent series expansions for quasi-periodic motions, Math. Ann.169 (1967), 136-176. Zbl0149.29903MR208078DOI10.1007/BF01399536
  11. POINCARÉ, H., Sur le probléme des trois corps et les èquations de la dynamique, Acta Mathematica (1890). Zbl22.0907.01
  12. POINCARÉ, H., Les méthodes nouvelles de la mécanique céleste, Gauthier-Villars, Paris (1892); recentemente ristampato da Blanchard (1987). MR926907
  13. WHITTAKER, E. T., A treatise on the analytical dynamics of particles and rigid bodies, London (1970). MR10813

NotesEmbed ?

top

You must be logged in to post comments.

To embed these notes on your page include the following JavaScript code on your page where you want the notes to appear.

Only the controls for the widget will be shown in your chosen language. Notes will be shown in their authored language.

Tells the widget how many notes to show per page. You can cycle through additional notes using the next and previous controls.

    
                

Note: Best practice suggests putting the JavaScript code just before the closing </body> tag.