Fyysikot ovat kamppailleet vuosisatojen ajan epämukavan totuuden kanssa luonnosta: kun astronomit kohtaavat matkallaan kolme tähteä, he voisivat mitata niiden sijainnin ja nopeuden nanometreinä ja millisekunteina, eikä se riittäisi ennustamaan tähden kohtaloa.
Mutta avaruus yhdistää usein kolmion tähtiä ja mustat aukot. Jos astrofyysikot toivovat ymmärtävänsä täysin alueet, joilla taivaankappaleet sulautuvat ryhmiksi, heidän on kohdattava "kolmen kehon ongelma". Vaikka yksittäisen kolmen kehon tapahtuman lopputulos ei ole tiedossa, tutkijat ovat löytämässä, kuinka ennustaa suurten kolmen kehon vuorovaikutusryhmien seurauksia.
Viime vuosina useat ryhmät ovat keksineet, kuinka tehdä tilastollisia ennusteita hypoteettisista kolmen kehon törmäyksistä. Nyt fyysikko Barak Kohlin kehittämä uusi näkökulma yksinkertaistaa oletettua "kolmen kehon ongelmaa" katsomalla sitä uudesta, abstraktista näkökulmasta. Tulos antaa joitakin tarkimpia ennusteita.
Mielenkiintoista myös:
- Fyysikot ovat luoneet laserin antimateriaalin hallitsemiseksi
- Voiko pimeä aine koostua ikimuistoisista mustista aukoista? Mitä astrofyysikot ajattelevat?
Kun painovoima vetää kaksi esinettä yhteen, potentiaaliset tulokset ovat yksinkertaisia. Esineet voivat lähestyä toisiaan tai ne voivat siirtyä elliptiselle kiertoradalle yhteisen massakeskuksen ympärillä. Isaac Newton pystyi kirjoittamaan muistiin lyhyitä yhtälöitä, jotka kuvaavat näitä liikkeitä jo 1600-luvulla.
Mutta jos yksi tähti lähestyy jo toisiaan kiertävää tähtiparia, kaikki vedot ovat poissa. "ylimääräinen kolmasosa" voi lähestyä ennustettavasti. Tai se voi joutua riitaan ja aloittaa raivokkaiden silmukoiden ja käänteiden ajanjakson, joka voi kestää hetkiä tai vuosia. Loppujen lopuksi raivo laantuu aina, kun yksi kolmesta tähdestä erottuu kahdesta muusta.
Sitten seuraa toinen kahdesta skenaariosta: jos kolmannella tähdellä on tarpeeksi energiaa, se siirtyy vähitellen pois ja jättää parin elää sovussa. Tai jos näin ei tapahdu, kolmas esine lentää pois vain löytääkseen toisen tähtiparin ja aloittaakseen syklin uudelleen.
Nyt uudessa kontekstissa fysiikka pystyivät käyttämään kaaosta etujensa hyväksi. Kaoottiselle järjestelmälle ei ole yhtä mahdollista lopputulosta, vaan monia. Tämä tarkoittaa, että jos annat kolmen kehon järjestelmän kehittyä ajan myötä, se tutkii kaikkia mahdollisia kaoottisia polkuja ja saavuttaa lopulta faasiavaruutensa jonkin kaoottisen alueensa joka kodikkaan kulman. Mitä tulee kolmen kappaleen ongelmaan, tiedemiehet voivat tilastollisesti laskea, mihin kukin kappale saattaa päätyä, laskemalla tarkasti tilavuuden sen vaiheavaruudessa, mikä on kaoottista liikettä.
Lue myös: