166
ni. Abschnitt. Die Theorie der Störungen.
wendige Anzahl und daher, so meinte man, dürften in die Störungen
keine neuen eingeführt; werden, wie es Laplace z. B. in der Méca
nique céleste im ersten Bande wirklich thut, wenn er sie auch sofort
wieder, jedoch nur aus Zweckmässigkeitsrücksichten bestimmt. Doch
kann man von vornherein die Legitimität einer unendlichen Anzahl
willkürlicher Integrationsconstanten folgendermaassen beweisen:
Ist ein System von n Differentialgleichungen zwischen den n-\- 1
Grössen x 1 . . . x„+i gegeben, so erhält man durch Integration n der
selben x x . . . x n ausgedrückt durch die letzte x n+1 und eine hin
reichende Anzahl willkürlicher Constanten a x ... ax. Sind nun in den
Differentialgleichungen noch eine gewisse Anzahl Parameter p x . . . p,,
enthalten, so werden diese in die Lösung eingehen und x x ... . x n so
mit Functionen von x n + 1, sowie von a x .. . ax und p x .. . p u - Da aber
a x . . . ax nur die Eigenschaft haben sollen, constant zu sein, so kann
man sie durch willkürliche Functionen von p x . . . ersetzen, und,
da man in diese Functionen noch unzählig viele willkürliche Constante
einführen kann, die Auflösung so darstellen, dass sie in der That
unzählig viele willkürliche Constante enthält.
Im Grunde genommen geht ein System von totalen Differential
gleichungen sofort in ein System von partiellen Differentialgleichungen
über, wenn in ihnen gewisse Parameter Vorkommen und man sein
Augenmerk auf die Art des Eingehens dieser Parameter in die Lösung
richtet. Ist z. B. die Differentialgleichung f (x, y, ? p^ gegeben
und y = 9 {x, p) die gesuchte Function, so sind x und p als die bei
den unabhängigen Variablen anzusehen und die Differentialgleichung
als eine partielle Differentialgleichung erster Ordnung, nur dass in
Ü V 0 V
ihr von den beiden partiellen Differentialquotienten -~i allein,
der erstere vorkommt. *
Somit sehen wir, dass das Auftreten unendlich vieler Integra
tionsconstanten (die natürlich sich schliesslich auf die nothwendige
Anzahl zurückführen lassen müssen) in der Natur der Methode durch
aus begründet ist. Die einzige Beschränkung in der Theorie der ab
soluten Störungen besteht darin, dass ihre Summe convergiren muss.
Um das Verfahren zu einem eindeutig bestimmten zu machen,
muss man also noch ein specielles Gesetz angeben, welches die Unbe
stimmtheit in der Wahl der Constanten auf hebt. Ein solches besteht
z. B. darin, dass alle Störungen und deren Differentialquo
tienten nach der Zeit für einen bestimmten Zeitpunkt t 0 ,