En la teoría de sistemas de muchas partículas, las coordenadas de Jacobi se usan con frecuencia para simplificar las fórmulas matemáticas. Estas coordenadas son especialmente comunes en el tratamiento de moléculas poliatómicas y reacciones químicas,[1] y en mecánica celeste.[2]
Un algoritmo para generar coordenadas de Jacobi para N cuerpos puede basarse en árboles binarios.[3] Literalmente el algoritmo se describe como sigue:[3]
Sean mj y mk las masas de dos cuerpos que son reemplazados por un nuevo cuerpo de masa virtual M = mj + mk.
Las coordenadas x j y x k se reemplazan por sus posiciones relativas rjk =xj − xk y por el vector al centro de sus masas Rjk = (mj qj + mkqk)/(mj + mk).
El nodo en el árbol binario correspondiente al cuerpo virtual tiene mj como rama derecha y mk como rama izquierda. El orden de las ramas indica el punto de coordenadas relativas desde x'k a xj.
Repita esta secuencia para N − 1 cuerpos, o sea los N − 2 cuerpos originales más el nuevo cuerpo virtual.
Para el problema de cuatro cuerpos el resultado es:[4]
con
El vector R es el centro de gravedad de todos los cuerpos: