Zusammenfassung
In § 32 haben wir schon hervorgehoben, daß die Differentialgleichungen der Bewegung eines dynamischen Systems sich durch Reihen integrieren lassen, die nach steigenden Potenzen der von einem bestimmten Augenblick an gerechneten Zeit fortschreiten. Im allgemeinen konvergieren diese Reihen für Werte von t innerhalb eines endlichen Konvergenzkreises der t-Ebene, geben infolgedessen die Werte der Koordinaten nur für ein begrenztes Zeitintervall. Mittels analytischer Fortsetzung1) könnte man aus diesen Reihen aufeinanderfolgende Systeme neuer Potenzreihen ableiten, die für Werte der Zeit außerhalb dieses Intervalls konvergieren. Für die Praxis ist das Verfahren der analytischen Fortsetzung jedoch zu umständlich, und die dabei erhaltenen Reihen gewähren keine Einsicht in den allgemeinen Charakter der Bewegung des Systems und keinen Aufschluß über den ferneren Verlauf. Die Bemühungen der Forscher haben sich deshalb dem Problem zugewandt, die Koordinaten eines dynamischen Systems durch Reihenentwicklungen darzustellen, die für alle Werte der Zeit konvergieren. Eine Methode2) erreicht dieses Ziel vermöge einer Transformation der t-Ebene.
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Literatur
Vgl. Whittaker and Watson: Modern Analysis § 5, 5.
Diese Methode wurde entwickelt von Poincaré: Acta Math. Bd. 4, S. 211. 1884.
Es wird angenommen, daß die Singularitäten der reellen Achse nicht beliebig nahekommen.
Leçons sur la théorie anal. d. éq. diff. S. 583. Paris 1897.
Annali di Mat. (3) Bd. 9, S. 1. 1903; Comptes Rendus Bd. 136, S. 82, 221. 1903.
Acta Math. Bd. 30, S. 49. 1905. Vgl. ferner H. Block: Medd. från Lunds Obs., Serie II, Nr. 6. 1909; Arkiv f. Math.; Astr. och Fys. Bd. 5, Nr. 9. 1909-
Ada Math. Bd. 36, S. 105- 1912. Der Hauptinhalt der Abhandlung wurde zuerst veröffentlicht in Acta Societatis Scient. Fennicae 1906, 1909.
Levi-Civita beseitigte die Singularitäten der Differentialgleichungen des eingeschränkten Dreikörperproblems durch eine elementare Transformation. Vgl. Acta Math. Bd. 30, S. 306. 1906. In einer späteren Abhandlung: Rend. d. Lincei Bd. 24, S. 61. 1915, übertrug er sein Verfahren auf das ebene Dreikörperproblem.
Die Veränderlichen lassen sich nach steigenden Potenzen von (t 1 − t) entwickeln, wo t 1 den Augenblick des Zusammenstoßes bedeutet; die Bahnkurven weisen im Punkt des Zusammenstoßes Spitzen auf.
Diese letztere Tatsache war Weierstraß bekannt. Vgl. Acta Math. Bd. 36, S. 55. Die Bewegung findet dann in einer Ebene statt.
Für das eingeschränkte Dreikörperproblem gab C. Armellini eine einfachere Gleichung : Comptes Rendus Bd. 158, S. 253. 1914.
Vgl. Whittaker and Watson: Modern Analysis § 22, 6.
Théorie du mouvement de la lune. Paris 1860.
Smithsonian Contributions 1874.
Z. B. Lindstedt, Tisserand und Poincaré.
Whittaker: Proc. Lond. Math. Soc. Bd. 34, S. 206. 1902.
Die Transformation dieses Paragraphen ist nach einem Verfahren abgeleitet, zu dem der Verfasser von Herrn Bromwich angeregt wurde, und das die Transformation direkter liefert als das ursprünglich benutzte.
Delaunay: Théorie de la Lane; Tisserand: Annales de l’Obs. de Paris, Mémoires Bd. 18. 1885.
Der mit der Himmelsmechanik vertraute Leser wird die Ähnlichkeit dieses Verfahrens mit dem der Delaunayschen Mondtheorie erkennen. Die Rechnung ist von derjenigen Delaunays verschieden, aber der Grundgedanke ist im wesentlichen derselbe.
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Whittaker, E.T. (1924). Integration durch trigonometrische Reihen. In: Analytische Dynamik der Punkte und Starren Körper. Die Grundlehren der Mathematischen Wissenschaften, vol 17. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-26714-1_16
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