F = G·m₁·m₂/r² : Je zwei Punktmassen ziehen sich gegenseitig mit einer Kraft an, die proportional zum Produkt ihrer Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat ihres Abstands ist.
Das N-Körper-Problem untersucht die Bewegung mehrerer Himmelskörper unter gegenseitiger gravitativer Anziehung. Selbst mit nur drei Körpern kann das System unvorhersehbares chaotisches Verhalten zeigen. Dies ist ein klassisches Beispiel in der Chaostheorie.
Chaotische Systeme sind extrem empfindlich gegenüber Anfangsbedingungen. Beim Dreikörperproblem führen winzige Unterschiede in den Anfangsbedingungen zu völlig unterschiedlichen orbitalen Entwicklungen. Dies ist der berühmte 'Schmetterlingseffekt'.
In einem isolierten System bleibt die Gesamtenergie (kinetisch + potentiell) konstant. Dies ist eine wichtige Kennzahl zur Validierung der Genauigkeit des numerischen Integrators.
Die Keplerschen Gesetze beschreiben drei Regeln, die die Planetenbewegung regeln: elliptische Bahnen, gleiche Flächen in gleichen Zeiten und das Quadrat der Periode ist proportional zum Kubus der Halbachse.
Klicken und ziehen Sie, um einen kleinen Körper hinzuzufügen, und geben Sie ihm eine tangentiale Geschwindigkeit. Beobachten Sie, wie er den großen Körper umkreist. Passen Sie die Anfangsgeschwindigkeit an, bis Sie einen fast kreisförmigen Orbit erreichen.
Wählen Sie die Vorlage 'Chaotischer Dreikörper'. Beobachten Sie die komplexe Bewegung dreier Körper ähnlicher Masse. Ändern Sie leicht die Anfangsposition eines Körpers und führen Sie ihn erneut aus, um den großen Unterschied in den Ergebnissen zu sehen.
Wählen Sie die Vorlage 'Gravitationsassistenz'. Beobachten Sie, wie ein kleiner Körper Geschwindigkeit gewinnt, indem er sich einem großen Körper nähert. So nutzen Raumfahrzeuge Planetengravitation, um äußere Planeten zu beschleunigen.
Erstellen Sie zwei kleine Körper, die denselben zentralen Körper umkreisen. Passen Sie ihre Bahnradien an, damit ihre Perioden ein einfaches ganzzahliges Verhältnis bilden (wie 2:1). Beobachten Sie, wie sie periodisch miteinander interagieren.