300多年前难倒牛顿的“三体问题”或有解了

对理解天体行为至关重要

科技日报北京12月19日电 (记者刘霞)刘慈欣科幻小说《三体》让许多人知道了“三体运动”这个世纪难题。300多年前,艾萨克·牛顿爵士提出了著名的“三体问题”,迄今,这一直是科学界悬而未决的难题之一。一个国际科研团队在最新一期《自然》杂志撰文称,他们朝解决这一难题迈出了关键一步:不稳定的三体系统最终会踢出一个,剩下两个会形成稳定二元关系,可利用传统方法预测其运动。

现在,以色列希伯来大学天体物理学家尼古拉斯·斯通博士领导的国际团队称,他们在解决这一难题方面迈出了一大步。

斯通强调,这一发现并非三体问题的严格解,但统计解依然非常有用。他解释说:“以三个彼此绕行的黑洞为例,三个黑洞在一起,其轨道必然变得不稳定。但即便其中一个黑洞被踢出去,我们仍对剩下两个黑洞间的关系非常感兴趣。”

300多年前,牛顿提出了著名的运动定律,为我们理解太阳系,乃至一切物体质量与施加于其上的力之间的关系奠定了基础。在用这些定律描述行星绕太阳如何运动后,牛顿开始思索:如果有第三个天体(如月球)闯入其间会发生什么呢?实际上,三体方程极难求解。

青溪中学是上海市奉贤区一所地处城乡接合部的新学校,校长薛晨红介绍,该校建立了全员导师制,进一步融洽师生关系,让学生喜欢学校、喜欢老师;实行作业分层设计,让作业更有温度,教师每天为不同水平学生设计不同难度的作业,严格控制作业量、完成时间;作业方式也采取“分层”,学校每周安排一次趣味作业,比如动手作业、辩论或实地考察,进一步激发学生的学习兴趣。

当两个(或三个大小和距离差别很大的物体)绕一个中心点旋转时,用牛顿运动定律很容易计算出它们的运动轨道。但如果这三个物体的大小和与中心点的距离均相当,则“权力的争夺战”开始,整个系统陷入混沌。一旦混沌发生,就不可能用常规数学方法研究物体的运动,困扰科学家数百年的“三体问题”由此浮出水面。

数据显示,近年来学生对家门口好学校的认同度有明显提高,九年级学生比例为90.8%,比2015年高10个百分点。

“关注学生的积极情感,让学生对学校喜欢、认同。”贾炜介绍,学业质量“绿色指标”评价的作用,就是引导上海基础教育工作在提质增效上下功夫,发挥学校的主导作用,关注学生,从漫灌式要转向滴灌式,做到面向人人的因材施教。学校对于薄弱学生补缺补差,优秀学生分层教育,并且要让家长有感受、社会有认同。

上海市静安区教育学院附属学校(简称“静教院附校”)把信息科技使用得出神入化,让课堂变得生动有趣。

提升成绩快车道:保持高昂的学习自信心

斯通团队的研究基于过去几百年的天文发现。这些发现指出,不稳定的三体系统最终会摒弃其一,剩余两者会形成稳定的二元关系,这一稳定关系正是他们此次的研究重点。

“我们采用了国际上用于因果推断而广泛采用的倾向值匹配方法进行分析后发现:校外学科补习并不是提升学业成绩的快车道,始终保持学生高昂的学习自信心才是提高学业成绩的快车道。”上海市教委教研室党总支书记、副主任纪明泽分析说,与其参加校外学科补习,找到更有效的方式方法用于提升学生的学习自信心更重要。数据已表明,提升学生的学习自信心,远比把孩子送进课外培训班更有用。只要学生的学习自信心提升了,学业成绩的提升会更快。

有家长坦言,孩子的周末都耗在了补习班上,对财力和精力都是考验。

对此,武汉市市场监管局副局长熊世忠表示,针对武汉校外培训乱象,武汉市场监管部门和教育部门不会推卸责任,该规范的规范,该整治的整治,给消费者吃下一颗“定心丸”。(完)

然而,针对上海全市645所初中全样本绿色指标调查显示:语数外三门学科的课外补习,对学习提升的作用分别只有:0.6%、2.0%、2.2%;

学生睡眠时间也有所改善,调查结果显示,上海2018年初中生每天睡眠时间8小时以上人数的比例比2015年上升了1.9%。

如何提升学生的学习自信心?

这一基于全样本的大数据评价结果显示:校外学科补习的作用被高估;学生每天睡眠时间8小时以上的比例比三年前提高了1.9个百分点,但睡眠质量更需要引起重视。

在另一则短片中,暗访巡查员注意到,今年1月,武汉市教育局联同相关部门依据国务院《关于规范校外培训机构发展的意见》开展了校外培训机构的专项治理,其中包含收费超时长3个月问题。时隔近一年的时间,巡查员对培训市场再次回访,发现国家新政的落地还不理想。有些培训机构收费价格单上依然标注的是超过3个月的课时,不少机构还是按年收费。

贾炜表示,睡眠很重要,如果学生的睡眠时间每天少于6小时,就处于成人的微醉状态。

研究人员称,这种预测新轨道的能力对我们理解这些天体,以及任何三体问题中“幸存者”在新稳定状态下的行为至关重要。

不仅关注学生睡眠的时长,接下来还会继续关注睡眠的质量。贾炜称,减负不是不要负担,学业有压力,痛苦地忙是负担,快乐地忙则是幸福。下一步,上海的基础教育会更加关注课堂教学,让学生有存在感和成就感,既而找到学习的意义。

看完短片后,武汉市公安局副局长夏俊表示“汗颜”。他回应,原本的智慧模范工程变成了“半拉子工程”,反映出智慧平安小区建设不到位。武汉公安机关会将完善小区长效机制建设作为下一步的主要工作方向,不遗余力地为群众服务。

校长张人利表示,该校的“趣普”(TRIP)课程的核心是赋予信息科技灵动的教育生命,融入信息科技,以项目学习为主线,统整劳技、社会、科学、道法和部分校本课程,“信息科技在我们学校不是只有两个年级的‘脉冲’式教学,而是覆盖6个年级的常态、系统地学习。” 静教院附校基于人工智能和大数据建立了学业成绩的“常模带”,可以更为科学地进行作业量的控制与作业质的提高。

记者从一则短片中了解到,位于武汉市江岸区的翰林紫园小区,2018年11月升级为智慧小区,并花费百万余元安装了人脸识别门禁系统。据了解,该系统与公安系统联网,只要业主站在门口“刷脸”,小区大门就可打开,便捷且安全。

可是好景不长,在区街两级政府机关领导检查过后的两个星期,该小区智能安防系统就“罢工”了。小区内高端监控“瞎了眼”,警务室内的后台指挥系统全部是“黑脸”,引起居民不满。

参加校外补习的学生数量不少,调研显示,约五成的学生有过校外学科补习的经历,补习的科目居前两位的是数学和英语。

徐汇区教育局副局长陆军介绍,该区越来越多的学校关注在课程视域下设计实施课堂教学,注重教学评的一致性,这些改革举措取得的成果又反过来证明绿色指标评价的价值。

上海市教委副主任贾炜表示,提升学生的学习自信心,这对上海的基础教育在“提质增效”上提出了新要求。

睡眠少于6小时相当于“微醉”

斯通团队没有将系统的混沌行为视为障碍,相反,他们使用传统数学方法预测行星的运动。斯通说:“我们将预测结果与计算机生成的实际运动模型进行比较,发现预测值非常准确。”