Matematicienii găsesc 12.000 de soluții noi la problema „nerezolvabilă” a trei corpuri

Problema celor trei corpuri este un puzzle extrem de dificil în fizică și matematică și un exemplu al complexității lumii naturale.

Două obiecte care orbitează unul în jurul celuilalt, cum ar fi o planetă singură în jurul unei stele, pot fi descrise folosind doar una sau două linii de ecuații matematice. Cu toate acestea, adăugați un al treilea corp și matematica devine mai dificilă. Deoarece fiecare obiect își exercită propria gravitație asupra celorlalte obiecte, calcularea unei orbite stabile în care toate cele trei obiecte se potrivesc împreună este o ispravă complexă, transmite styleguide.ro

Acum, o echipă internațională de matematicieni susține că a găsit 12.000 de soluții noi la această problemă notorie, o completare majoră la sutele de scenarii cunoscute anterior. Era treaba lor A fost publicat ca preprint în baza de date arXivCeea ce înseamnă că nu a fost încă revizuit de către colegi.

De mai bine de 300 de ani, Isaac Newton El și-a notat legile de bază ale mișcării, iar matematicienii au lucrat la soluții la problema celor trei corpuri aproape de atunci. Nu există un singur răspuns corect. În schimb, există multe orbite care pot funcționa în conformitate cu legile fizicii pentru trei obiecte în orbită.

Legate de: „Problema celor trei corpuri” ia nedumerit pe astronomi de cînd Newton a formulat-o. AI a rezolvat-o în mai puțin de o secundă.

Spre deosebire de inelul simplu al planetei noastre în jurul soarelui, orbitele problemei celor trei corpuri pot apărea răsucite și încurcate, ca produse de patiserie și trosnituri. Iar cele 12.000 de obiecte recent descoperite nu fac excepție – cele trei obiecte ipotetice încep la loc, iar atunci cînd sînt eliberate, sînt trase în diferite forme de spirală unul spre celălalt prin… gravitatie. Apoi se împing unul pe altul, depărtîndu-se, pînă cînd atracția preia stăpînirea și se unesc din nou, repetînd acest tipar iar și iar.

Orbitele „au o structură spațială și temporală foarte frumoasă”, a spus autorul principal al studiului. Ivan Hristova spus matematicianul de la Universitatea Sofia din Bulgaria lume noua. Hristov și colegii săi au descoperit aceste orbite folosind un supercomputer și este încrezător că, cu o tehnologie mai bună, poate găsi „de cinci ori mai mult”.

Sistemele cu trei corpuri sînt foarte frecvente în univers; Există multe sisteme stelare care conțin mai multe planete sau chiar mai multe stele care orbitează una în jurul celeilalte. În teorie, aceste noi soluții ar putea fi de mare valoare pentru astronomii care încearcă să explice universul. Dar este util doar dacă este grajdCeea ce înseamnă că modelele orbitale se pot repeta în timp fără a se rupe, Aruncarea uneia dintre lumile componente în spațiu. Doar pentru că este teoretic stabilă nu înseamnă că va rezista multora dintre celelalte forțe găsite într-un sistem stelar real.

„Semnificația sa fizică și astronomică va fi mai bine cunoscută după studierea stabilității, ceea ce este foarte important”, a spus Hristov.

Johann Frank, un astronom de la Universitatea de Stat din Louisiana care nu a fost implicat în lucrare, se îndoiește că aceste orbite vor fi stabile. „Este posibil să nu fi fost niciodată realizat în natură”, a spus el pentru New Scientist.. „După o interacțiune orbitală complexă, dar previzibilă, aceste sisteme cu trei corpuri tind să se împartă într-un obiect binar și un al treilea obiect scăpat, de obicei cel mai puțin masiv dintre cele trei.”

Indiferent de ce, aceste soluții sînt o minune matematică. Potrivit lui Kristof, „stabil sau instabil – este de mare interes teoretic”.