太陽系生成シミュレーション



ご挨拶

この度は五月祭にご来場いただき有難うございます。自分たち計算機班は、パソコン上でのシミュレーションにより現実には簡単には見られないような物理現象のモデルを作成しました。その中でもここで皆さんに見ていただくのは、「太陽系生成シミュレーション」です。（とはいってもそう簡単に太陽系が作られるわけではないのですがww）

このプログラムは様々なパラメーターをいじることが可能であり、また実行の度に異なった挙動を見せてくれる等色々と遊べるようにはなっております。拙いプログラムではありますが、みなさんに楽しんでいただければ幸いです。



*注意

　このプログラムはwindows専用となっています。また、このプログラムは非常に重いので、使用には注意してください。最後に、このプログラムは素人により作られておりますのでこのプログラムの使用による不具合の責任は一切負いかねますので宜しくお願いします。



遊び方



　このシミュレーションは沢山の粒子（星）が互いに重力を及ぼしあい、十分近づいた際には合体するという条件化でどのような結果が得られるかという事を目的としたものです。うまくいけば二つの粒子が互いの周りを周りあう、など太陽系生成時にも見られたと考えられる現象を見ることが出来ます。なお、星の色に特に意味はありません。偶に色が変化するのは仕様ですw



Production_of_solar-system.exeを起動すると、プログラムがスタートします。





・menu

　左上の「menu」をクリックすると以下の項目が現れます



�@ＳＴＡＲＴ

　一度止めたシミュレーションを再開します。



�AＳＴＯＰ

　シミュレーションを再開します。



�Bparameter

　各パラメーター（変数）を変化させた後、最初からシミュレーションをスタートさせます。



	(i)粒子数（初期値　500）

　　　　粒子の個数です。最大値は50000となっていますが、非常に重くなりますので自己責任でお願いします。（ただし粒子の個数が減っていくにつれプログラムも軽くなる　　　　はずです）



	(ii)重力定数（初期値　20.0）

　　　　重力の強さを決める値です。大きければ大きいほど重力も強くなりますが、あまり強くするとシミュレーションがうまく働かなくなるので注意が必要です。なお、こ		の値を−にすると反発力（斥力）となるので、是非試してみてください。



	(iii)質量密度　（初期値　5.0）

　　　　各粒子の大きさあたりの重さ（密度）です。大きければ大きいほど重力も大きくなります。



	(iv)平均粒子半径　（初期値　2.0）

	各粒子の大きさです。ただし、粒子数に対応して最大値が設定してあります。また、小さすぎる場合半径０の粒子が出来ますので表示される粒子数が減ります。なお		この値は平均で粒子の大きさはその周りでランダムとなっています。



	(v)平均粒子速度　　（初期値　0.0）　

	各粒子の速さです。この値も平均で粒子の大きさはその周りでランダムとなっています。



	(vi)粒子速度分散　（初期値　50．0）

	粒子の速度のばらつき具合を表す量です。



	(vii)biglight　（初期値　1.0）

	粒子が小さすぎる場合に各粒子を拡大してみることが出来ます。ただし粒子数と平均粒子半径に対して最大値があります。





	(viii)結合の有無（初期値　1）

	０とすると粒子がぶつかった時に合体しないようにできます。ただし、その場合シミュレーションが上手くいかなくなる場合がありますので注意して下さい。



�Cinitialize

　シミュレーションを最初からやり直します。





シミュレーションの概要



･相互作用　

	このシュミレーションは、例えばある粒子１と粒子２に対し、お互いにＦ＝−Ｇ×m１×m2/(r×r)の力を考えています。（ただしG；重力定数　m1；粒子１の質量　

	m2；粒子２の質量　ｒ；粒子１と粒子２の距離）

･初期条件

　　　　粒子の位置は完全にランダムとなっています。粒子半径はPoisson分布、速さはガウス分布に従っており、その方向はランダムとなっています。

･境界条件

　　　　周期的境界条件を使っているため運動量は保存しますが、角運動量は保存はしません。相互作用に関しても周期的に考え、より近いほうの力を受けます。

･合体

	運動量と質量を保存するようになっています。また、合体後の位置は２つの粒子の重心となっています。 　





　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　東京大学理学部物理学科４年　西　隆博