7月11日，美国科学院院士、英国皇家学会院士、加拿大皇家学会院士、美国普林斯顿大学高等研究院讲席教授Scott Tremaine在闵行校区李政道研究所200报告厅做客第132期大师讲坛，为百余位交大师生带来题为“The Long-term Stability of Planetary Systems（行星系统的稳定性）”的精彩报告。活动由李政道研究所资深学者赖东教授主持。

很多恒星外都有数个行星环绕其长期运行，经过了很长时间后，如行星绕轨道运行了一亿圈之后，其轨道还能稳定吗？这就是所谓的行星系统的长期稳定性问题。Scott Tremaine教授在报告中针对此经典问题的发展进行了深入浅出的讲解。历史上，牛顿、拉普拉斯、拉格朗日、高斯、庞加莱、科尔莫戈罗夫、阿诺德、莫泽等许多著名的数学家和物理学家都曾试图尝试回答这个问题，但都没有成功。现代科学家尝试用计算机数值计算来解决这个问题，但是由于系统是微混沌系统，误差累积很容易会使得计算失效，因此需要寻找复杂的算法来避免这个问题。但即使如此，人们发现在预言行星轨道时，当时间上超过行星系统年龄的1%时，预言就会失效。Scott Tremaine教授提出，随着计算机硬件和算法上的发展，我们将有可能在不久的未来回答以下问题：地球的轨道在整个地质历史中是如何演变的？地球的最终命运如何？行星的数目和间距是由什么因素决定的？太阳系以外的行星系统的性质又是怎么样的？

讲座在同学们热烈的掌声中结束。随后，到场的同学和老师们提出了一系列问题，并得到Scott Tremaine教授的耐心解答。

【嘉宾简介】

Scott Tremaine，美国科学院院士、英国皇家学会院士、加拿大皇家学会院士。他于1975年在美国普林斯顿大学获物理博士学位，曾在麻省理工学院、多伦多大学和普林斯顿大学担任教授；曾担任多伦多大学的加拿大理论天体物理学研究所首任所长（1985-1996）和普林斯顿大学天体物理科学系主任（1998-2006）。现为美国普林斯顿大学高等研究院理查德·布莱克讲席教授。

Scott Tremaine教授曾获加拿大皇家学会卢瑟福物理奖章、美国天文学会Brouwer奖、美国天文学会Dannie Heinemann天体物理奖和Tomalla基金会引力研究奖等多项奖励和荣誉。

【背景介绍】

太阳系中的行星自从诞生之后已经完成了数十亿次轨道运动。尽管已经进行了三个世纪的研究，行星轨道为何可以经历如此长时间仍然是物理学中一个古老的未解问题。最近计算机硬件和算法的发展使得我们可以在太阳系的生命周期内，可靠地跟踪行星的运动。

Scott Tremaine教授是国际顶级天体物理学家，在天体物理动力学领域中做出了一系列开拓性的学术贡献，在理解包括行星系统、彗星、超大质量黑洞、星团、星系以及星系团等的形成和演化等诸多方向均做出过具有深远影响力的重要工作。他成功预言了海王星外的柯伊伯带、彗星群、土星环系统中的牧羊犬卫星和密度波的存在，以及行星迁移现象。他还从理论上用偏心恒星盘诠释了类似仙女星系中的双星系核的成因，阐明了动力摩擦在星系演化中的作用。他合著的专著《星系动力学》被誉为该领域的“圣经”，是全世界天文学家必读的经典。