python - 处理轨迹奇点: delete photons causing error

Question

我正在编码一个黑洞(实际上是绕黑洞运行的光子)，我需要处理小于限制距离的半径值的异常

我尝试过使用 if 和 while True

def Hamiltonian(r, pt, pr, pphi):
    H = (-((1-rs/r)**-1)*(pt**2)/2 + (1-rs/r)*(pr**2)/2 + (pphi**2)/(2*         (r**2)))
    if np.amax(H) < 10e-08:
        print("Your results are correct")
    else:
        print("Your results are wrong")
    return(H)    

def singularity(H, r):
    if (r).any < 1.5*rs:
        print(H)
    else:
        print("0")
        return(H, r)

print(Hamiltonian(r00, pt00, pr00, pphi00))   

我想处理 r < 1.5*rs 的情况，这样我就不会再收到除法错误消息和奇怪的轨道了。到目前为止，我的代码没有改变任何问题，我仍然收到此错误消息:

"RuntimeWarning: divide by zero encountered in true_divide
  H = (-((1-rs/r)**-1)*(pt**2)/2 + (1-rs/r)*(pr**2)/2 + (pphi**2)/(2*(r**2)))"

我的轨道完全错误(例如，我的光子应该在黑洞中正确运行，但由于 r < 1.5*rs 处有一个奇点，它们会再次进入并离开，依此类推)

我想删除导致问题的光子，但我不知道如何做，有人可以帮助我吗？

Answer 1

我想你提到我们不知道奇点到底发生了什么。这里提供的任何答案很可能都不准确，但我们假设您知道 0 附近的行为/动态。我不知道你如何调用哈密顿函数，但我可以想象你正在使用两种方法之一。

1. 您有一个预定义的循环，它会循环遍历您传递到函数中的每个值，并输出该预定义循环中每个值的结果 H。

2. 您传入相同长度的向量，并在 H 函数中逐个元素进行数学运算。

在第一种情况下，您可以进行预检查并为近零行为编写一个新函数，如果您处于近零邻域，则调用该新函数。如果您位于近 0 邻域，您也可以只检查哈密顿函数本身并调用新函数。后一种方法是我更喜欢的，因为它使前端(我对它最好的词)保持相当干净，并将逻辑/数学封装在哈密顿函数中。在您的评论中，您说您想要删除某个半径内的光子，使用此方法非常容易做到这一点，只需在该时间步中断并绘制直到该时间步为止的内容即可终止 for 循环。

在第二种情况下，您必须通过检查整个向量是否落在奇点邻域内来手动构建新向量。这会有点困难，并且取决于输入的形状，并且在我看来，逐个元素进行数学运算更难以调试。