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太阳系三体模拟器
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Python_超人 / 太阳系三体模拟器

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太阳系三体模拟器
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提交 fc200058 编写于 作者: 三月三net's avatar 三月三net
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太阳系三体模拟器

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Showing with 327 addition and 14 deletion
bodies/__init__.py
浏览文件 @ fc200058
......@@ -26,3 +26,7 @@ from bodies.fixed_stars.alcyone import Alcyone
from bodies.fixed_stars.antares import Antares
from bodies.fixed_stars.arcturus import Arcturus
from bodies.fixed_stars.betelgeuse import Betelgeuse
from bodies.fixed_stars.bellatrix import Bellatrix
from bodies.fixed_stars.aldebaran import Aldebaran
from bodies.fixed_stars.vy_canis_majoris import VYCanisMajoris
from bodies.fixed_stars.uy_scuti import UYScuti
\ No newline at end of file
bodies/fixed_stars/alcyone.py
浏览文件 @ fc200058
......@@ -47,7 +47,7 @@ class Alcyone(FixedStar):
"mass": mass,
"init_position": init_position,
"init_velocity": init_velocity,
"density": 9.854, # 10.000676498446115
"density": 9.856,
"color": color,
"texture": texture,
"size_scale": size_scale,
......@@ -60,8 +60,12 @@ class Alcyone(FixedStar):
if __name__ == '__main__':
from bodies import Sun
import math
fixed_star = Alcyone()
sun = Sun()
print(fixed_star)
print("质量倍数", fixed_star.mass / sun.mass)
print("半径倍数", fixed_star.raduis / sun.raduis)
r = 10
print("密度換算", fixed_star.mass / 1e9 / (4 / 3 * math.pi * pow(r * sun.raduis, 3)))
\ No newline at end of file
bodies/fixed_stars/aldebaran.py 0 → 100644
浏览文件 @ fc200058
# -*- coding:utf-8 -*-
# title :大角星
# description :大角星
# author :Python超人
# date :2023-02-11
# link :https://gitcode.net/pythoncr/
# python_version :3.8
# ==============================================================================
from bodies import FixedStar
from common.consts import MO
class Aldebaran(FixedStar):
"""
毕宿五 (Aldebaran)
质量：太阳质量
颜色值：#FF9100
直径：44.13倍太阳直径
中文名毕宿五
外文名Aldebaran
别 名金牛座α
分 类红巨星
质 量约 1.16 M⊙
表面温度约 3900 K
视星等0.85 等
绝对星等约 -0.641 等
自转周期~520 d
赤 经4时35分55.24秒
赤 纬+16°30′33.49″
距地距离约 65.3 光年
半 径44.13±0.84 R☉
光谱类型K5+III变星类型慢不规则变星径向速度54.26±0.03 km/s视 差49.97±0.75 mas表面重力1.45±0.3光 度439±17 L☉金属量-0.33±0.1 dex自转速度3.5±1.5 km/sU−B 色指数1.92B−V 色指数1.44年 龄6.4 Gyr
------------------------
== 太阳参数 ==
自转周期: 24.47 地球日，自转角速度约为 0.6130 度/小时 = 360/(24.47*24)
天体质量: 1.9891×10³⁰ kg
平均密度: 1.408×10³ kg/m³
"""
def __init__(self, name="毕宿五", mass=1.16 * MO,
init_position=[0, 0, 0],
init_velocity=[0, 0, 0],
color=(250, 195, 47),
texture="fixed_star.png", size_scale=1.0, distance_scale=1.0,
rotation_speed=0.1, ignore_mass=False):
params = {
"name": name,
"mass": mass,
"init_position": init_position,
"init_velocity": init_velocity,
"density": 0.019,
"color": color,
"texture": texture,
"size_scale": size_scale,
"distance_scale": distance_scale,
"rotation_speed": rotation_speed,
"ignore_mass": ignore_mass
}
super().__init__(**params)
if __name__ == '__main__':
from bodies import Sun
import math
fixed_star = Aldebaran()
sun = Sun()
print(fixed_star)
print("质量倍数", fixed_star.mass / sun.mass)
print("半径倍数", fixed_star.raduis / sun.raduis)
r = 44.13
print("密度換算", fixed_star.mass / 1e9 / (4 / 3 * math.pi * pow(r * sun.raduis, 3)))
bodies/fixed_stars/arcturus.py
浏览文件 @ fc200058
......@@ -16,7 +16,7 @@ class Arcturus(FixedStar):
质量：太阳质量
密度：1.16×10⁻⁴ g/cm³
颜色值：#FF9100
直径：1,180倍太阳直径
直径：25.4倍太阳直径
中文名大角星
......
bodies/fixed_stars/bellatrix.py 0 → 100644
浏览文件 @ fc200058
# -*- coding:utf-8 -*-
# title :大角星
# description :大角星
# author :Python超人
# date :2023-02-11
# link :https://gitcode.net/pythoncr/
# python_version :3.8
# ==============================================================================
from bodies import FixedStar
from common.consts import MO
class Bellatrix(FixedStar):
"""
TODO： 参宿五 (Bellatrix)
质量：8.6太阳质量
密度：1.16×10⁻⁴ g/cm³
颜色值：#FF9100
直径：5.75倍太阳直径
中文名参宿五
外文名Bellatrix别 名猎户座γ
分 类恒星
质 量8.6 M⊙
表面温度22000 K
视星等1.64 等
绝对星等-2.78 等
赤 经5时25分07.9秒
赤 纬+6°20′58.93″
距地距离约 250 光年
光谱类型B2 III
径向速度18.2 km/s
视 差12.92±0.52 mas
半 径5.75 R☉
表面重力3.6 cgs
光 度9,211 L☉
金属量–0.07 dex
自转速度46±8 km/s
U−B 色指数-0.86
B−V 色指数-0.21
年 龄25.2 Myr
------------------------
== 太阳参数 ==
自转周期: 24.47 地球日，自转角速度约为 0.6130 度/小时 = 360/(24.47*24)
天体质量: 1.9891×10³⁰ kg
平均密度: 1.408×10³ kg/m³
"""
def __init__(self, name="参宿五", mass=8.6 * MO,
init_position=[0, 0, 0],
init_velocity=[0, 0, 0],
color=(122, 187, 255),
texture="fixed_star.png", size_scale=1.0, distance_scale=1.0,
rotation_speed=0.1, ignore_mass=False):
params = {
"name": name,
"mass": mass,
"init_position": init_position,
"init_velocity": init_velocity,
"density": 63.69,
"color": color,
"texture": texture,
"size_scale": size_scale,
"distance_scale": distance_scale,
"rotation_speed": rotation_speed,
"ignore_mass": ignore_mass
}
super().__init__(**params)
if __name__ == '__main__':
from bodies import Sun
fixed_star = Bellatrix()
sun = Sun()
print(fixed_star)
print("质量倍数", fixed_star.mass / sun.mass)
print("半径倍数", fixed_star.raduis / sun.raduis)
bodies/fixed_stars/stephenson_2_18.py
浏览文件 @ fc200058
......@@ -45,7 +45,7 @@ class Stephenson_2_18(FixedStar):
平均密度: 1.408×10³ kg/m³
"""
def __init__(self, name="史蒂文森2-18", mass=14.28e5 * MO,
def __init__(self, name="史蒂文森2-18", mass=40.0 * MO,
init_position=[0, 0, 0],
init_velocity=[0, 0, 0],
color=(198, 29, 3),
......@@ -56,7 +56,7 @@ class Stephenson_2_18(FixedStar):
"mass": mass,
"init_position": init_position,
"init_velocity": init_velocity,
"density": 0.0002e3,
"density": 5.60e-06,
"color": color,
"texture": texture,
"size_scale": size_scale,
......@@ -72,9 +72,11 @@ class Stephenson_2_18(FixedStar):
if __name__ == '__main__':
from bodies import Sun
import math
fixed_star = Stephenson_2_18()
sun = Sun()
print(fixed_star)
print("质量倍数", fixed_star.mass / sun.mass)
print("半径倍数", fixed_star.raduis / sun.raduis)
r = 2158
print("密度換算", fixed_star.mass / 1e9 / (4 / 3 * math.pi * pow(r * sun.raduis, 3)))
bodies/fixed_stars/uy_scuti.py 0 → 100644
浏览文件 @ fc200058
# -*- coding:utf-8 -*-
# title :参宿七
# description :参宿七
# author :Python超人
# date :2023-02-11
# link :https://gitcode.net/pythoncr/
# python_version :3.8
# ==============================================================================
from bodies import FixedStar
from common.consts import MO
class UYScuti(FixedStar):
"""
盾牌座 UY (UY Scuti)
质量：10个太阳质量
密度：不详
颜色值：#EFF6FF
直径：为1708±192倍太阳直径
中文名盾牌座 UY外文名UY Scuti
别 名UY Sct、BD−12°5055、IRC−10422、RAFGL 2162、HV 3805
分 类红超巨星发现时间1860年
质 量7 至 10 M⊙(有争议)
直 径2.376✕109 km(±0.268)表面温度3365 K(±134)视星等+8.29 ~ +10.56绝对星等-6.2 等 [1] 赤 经18时27分36.53秒赤 纬-12°27′58.86″距地距离9500 光年(±1030, 有争议) [1] 光谱类别M2-M4Ia-IabU-B 色指数+3.29 [2] B-V 色指数+3.00 [3] 变星类型SRc（半规则） [4] 光 度约340000 L⊙（有争议）半 径1708±192 R☉（有争议）表面重力加速度0.008 m/s²表面重力-0.5 cgs [2] 赤道自转线速度约1.95 km/s径向速度18.33±0.82 km/s [5] 视 差0.6433±0.1059 mas（有争议） [5] 自 行赤经: 1.3 mas/yr; 赤纬: −1.6 mas/yr
------------------------
== 太阳参数 ==
自转周期: 24.47 地球日，自转角速度约为 0.6130 度/小时 = 360/(24.47*24)
天体质量: 1.9891×10³⁰ kg
平均密度: 1.408×10³ kg/m³
"""
def __init__(self, name="盾牌座UY", mass=10 * MO,
init_position=[0, 0, 0],
init_velocity=[0, 0, 0],
color=(255,116,0),
texture="fixed_star.png", size_scale=1.0, distance_scale=1.0,
rotation_speed=0.1, ignore_mass=False):
params = {
"name": name,
"mass": mass,
"init_position": init_position,
"init_velocity": init_velocity,
"density": 2.832e-06,
"color": color,
"texture": texture,
"size_scale": size_scale,
"distance_scale": distance_scale,
"rotation_speed": rotation_speed,
"ignore_mass": ignore_mass
}
super().__init__(**params)
if __name__ == '__main__':
from bodies import Sun
import math
fixed_star = UYScuti()
sun = Sun()
print(fixed_star)
print("质量倍数", fixed_star.mass / sun.mass)
print("半径倍数", fixed_star.raduis / sun.raduis)
r = 1708
print("密度換算", fixed_star.mass / 1e9 / (4 / 3 * math.pi * pow(r * sun.raduis, 3)))
# print( "%s" % (2.376e9 / (sun.raduis*2)))
\ No newline at end of file
bodies/fixed_stars/canis_majoris_vy.py → bodies/fixed_stars/vy_canis_majoris.py
浏览文件 @ fc200058
......@@ -10,32 +10,34 @@ from bodies import FixedStar
from common.consts import MO
class CanisMajorisVY(FixedStar):
class VYCanisMajoris(FixedStar):
"""
TODO： 大犬座VY（VY Canis Majoris）
质量：30.0 太阳质量
大小：1420 太阳半径
颜色：0xFF, 0x8D, 0x29
质量：17±8 太阳质量
大小：1420-2100 太阳半径
颜色：234,90,65
密度：0.0004 g/cm³
平均密度5.33✕10-3 至 8.38✕10-3 g/m³ 0.00533
中文名大犬座VY外文名VY Canis Majoris
别 名VY CMa
分 类红特超巨星
发现者杰罗姆·拉朗德发现时间1801年3月7日
平均密度5.33✕10-3 至 8.38✕10-3 g/m³表
面温度3490 K(±90)
视星等6.5 至 9.6 等
赤 经07时22分58.33秒
赤 纬-25°46′03.24″
距地距离3820 光年(+260 −230)
光谱型M3-M4.5（M2.5-M5e Ia） [1-3]
视星等（U）12.01 [4] 视星等（B）10.19 [4] 视星等（V）7.95 [4]
视星等（J）1.98 [4] 视星等（H）0.44 [4] 视星等（K）8.1 [5]
U-B色指数+2.32 [6] B-V色指数+2.057 [7] V-R色指数+2.20 [6]
变星类型SRc或Lc [8-9] 径向速度41 km/s [10] 自 行赤
经：9.84 mas/yr 赤纬：0.75 mas/yr [7]
视 差0.83±0.08 mas [11] 距 离1,170（+80或-70）pc，3,820（+260或-230）ly [1] 绝对热星等-9.4
恒星质量17±8 M☉ [1]
半 径2,069 R☉ [1] [12-13]
中文名大犬座VY外文名VY Canis Majoris别 名VY CMa分
类红特超巨星发现者杰罗姆·拉朗德发现时间1801年3月7日平均密度5.33✕10-3 至 8.38✕10-3 g/m³
表面温度3490 K(±90)视星等6.5 至 9.6 等赤 经07时22分58.33秒赤 纬-25°46′03.24″
距地距离3820 光年(+260 −230)光谱型M3-M4.5（M2.5-M5e Ia） [1-3]
视星等（U）12.01 [4] 视星等（B）10.19 [4] 视星等（V）7.95 [4] 视星等（J）1.98 [4]
视星等（H）0.44 [4] 视星等（K）8.1 [5] U-B色指数+2.32 [6] B-V色指数+2.057 [7] V-R色指数+2.20 [6]
变星类型SRc或Lc [8-9] 径向速度41 km/s [10] 自
行赤经：9.84 mas/yr 赤纬：0.75 mas/yr [7] 视 差0.83±0.08 mas [11]
距 离1,170（+80或-70）pc，3,820（+260或-230）ly [1] 绝对热星等-9.4
热光度270,000±40,000，178,000（+40,900或-29,900）L☉ [12-14]
表面重力-0.6±0.4 cgs [1] 有效温度3,940±90 K [1] 金属丰度[Fe/H]-0.3 dex [15] 自转速度300 km/s [11]
年 龄8.2 Myr [11]
热光度270,000±40,000，178,000（+40,900或-29,900）L☉ [12-14] 表面重力-0.6±0.4 cgs [1] 有效温度3,940±90 K [1] 金属丰度[Fe/H]-0.3 dex [15] 自转速度300 km/s [11] 年 龄8.2 Myr [11]
------------------------
== 太阳参数 ==
自转周期: 24.47 地球日，自转角速度约为 0.6130 度/小时 = 360/(24.47*24)
......@@ -43,10 +45,10 @@ class CanisMajorisVY(FixedStar):
平均密度: 1.408×10³ kg/m³
"""
def __init__(self, name="大犬座VY", mass=30 * MO,
def __init__(self, name="大犬座VY", mass=25 * MO,
init_position=[0, 0, 0],
init_velocity=[0, 0, 0],
color=(0xFF, 0x5B, 0x5B),
color=(234,90,65),
texture="fixed_star.png", size_scale=1.0, distance_scale=1.0,
rotation_speed=0.1, ignore_mass=False):
params = {
......@@ -54,7 +56,7 @@ class CanisMajorisVY(FixedStar):
"mass": mass,
"init_position": init_position,
"init_velocity": init_velocity,
"density": 1.408e3,
"density": 1.23e-05,
"color": color,
"texture": texture,
"size_scale": size_scale,
......@@ -67,8 +69,11 @@ class CanisMajorisVY(FixedStar):
if __name__ == '__main__':
from bodies import Sun
fixed_star = CanisMajorisVY()
import math
fixed_star = VYCanisMajoris()
sun = Sun()
print(fixed_star)
print("质量倍数", fixed_star.mass / sun.mass)
print("半径倍数", fixed_star.raduis / sun.raduis)
r = 1420
print("密度換算", fixed_star.mass / 1e9 / (4 / 3 * math.pi * pow(r * sun.raduis, 3)))
\ No newline at end of file
scenes/fixed_stars.py
浏览文件 @ fc200058
......@@ -6,7 +6,8 @@
# link :https://gitcode.net/pythoncr/
# python_version :3.8
# ==============================================================================
from bodies import Sun, Earth, Sirius, Rigel, Alcyone, Antares, Arcturus, Betelgeuse, Stephenson_2_18
from bodies import Sun, Earth, Sirius, Rigel, Bellatrix, Alcyone, Antares, Arcturus, Aldebaran, Betelgeuse
from bodies import VYCanisMajoris, UYScuti, Stephenson_2_18
from common.consts import SECONDS_PER_WEEK, SECONDS_PER_MONTH, SECONDS_PER_YEAR, SECONDS_PER_DAY
from scenes.func import mayavi_run, mpl_run, ursina_run
from bodies.body import Body, AU
......@@ -20,14 +21,18 @@ if __name__ == '__main__':
SIZE_SCALE = 0.02
bodies = [
Earth(size_scale=1, init_velocity=[0, 29.79, 0], distance_scale=0.0006),
Sun(size_scale=SIZE_SCALE),
Sirius(size_scale=SIZE_SCALE, ignore_mass=True),
Alcyone(size_scale=SIZE_SCALE, ignore_mass=True),
Arcturus(size_scale=SIZE_SCALE, ignore_mass=True),
Rigel(size_scale=SIZE_SCALE, ignore_mass=True),
Antares(size_scale=SIZE_SCALE, ignore_mass=True),
# Betelgeuse(size_scale=SIZE_SCALE, ignore_mass=True),
Stephenson_2_18(size_scale=SIZE_SCALE, ignore_mass=True)
Sun(size_scale=SIZE_SCALE), # 太阳
Sirius(size_scale=SIZE_SCALE, ignore_mass=True), # 天狼星A 质量倍数 2.06 半径倍数 1.71
Bellatrix(size_scale=SIZE_SCALE, ignore_mass=True), # 参宿五 质量倍数 8.6 半径倍数 5.75
Alcyone(size_scale=SIZE_SCALE, ignore_mass=True), # 昴宿六 质量倍数 7 半径倍数 10
Arcturus(size_scale=SIZE_SCALE, ignore_mass=True), # 大角星 质量倍数 1.08 半径倍数 25.42
Aldebaran(size_scale=SIZE_SCALE, ignore_mass=True), # 毕宿五 质量倍数 1.16 半径倍数 44.13
Rigel(size_scale=SIZE_SCALE, ignore_mass=True), # 参宿七 质量倍数 21 半径倍数 78.9
Antares(size_scale=SIZE_SCALE, ignore_mass=True), # 心宿二 质量倍数 12 半径倍数 770
Betelgeuse(size_scale=SIZE_SCALE, ignore_mass=True), # 参宿四 质量倍数 11.6 半径倍数 887
VYCanisMajoris(size_scale=SIZE_SCALE, ignore_mass=True), # 大犬座VY 质量倍数 25 半径倍数 1419.75
UYScuti(size_scale=SIZE_SCALE, ignore_mass=True), # 盾牌座 UY 质量倍数 10.0 半径倍数 1706.7
Stephenson_2_18(size_scale=SIZE_SCALE, ignore_mass=True) # 史蒂文森2-18 质量倍数 40.0 半径倍数 2158.5
]
distance_sum = 0
for idx, body in enumerate(bodies):
......
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