Egy lépéssel közelebb kerültünk egy 350 éves fizikai probléma megértéséhez

Csaknem 350 év telt el azóta, hogy Isaac Newton megfogalmazta a klasszikus mechanika alapját képező törvényeit, ami amellett, hogy számos kölcsönhatás megértésének képezi az alapját, az azóta is megoldatlan háromtest-problémát is felvetette. Azóta sokan próbálták megoldani ezt, egy kutatócsoport pedig most egy nagy lépéssel közelebb került a megértéséhez – írja a Phys.org.

A háromtest-probléma klasszikus alapesete az, amikor egy bolygó a központi csillag körül kering és a bolygónak holdja is van. Ebben az esetben a háromtest-probléma könnyedén visszavezethető a kéttest-problémára, ám ha a három égitest nagyjából egyforma méretűek, és a rendszer középpontjától való távolságuk is hasonló, az káoszt eredményez, melyben hagyományos matematikával lehetetlenné válik a testek pályájának meghatározása.

A magyar születésű Szebehely Győző a 20. században ugyanakkor megmutatta, hogy ha három, nagyjából egyforma tömegű test egymás közelében tartózkodik, akkor az egyik test idővel törvényszerűen elhagyja a közös rendszert, a másik kettő pedig kapcsolatot alakít ki egymással.

A most megjelent tanulmányban a kutatók ebből indultak ki, és a rendszerben uralkodó káoszt figyelmen kívül hagyva megpróbálták megjósolni az égitestek mozgását. Mint kiderült, a számítások eredményeit a számítógépes modellekkel összehasonlítva meglepően nagy volt az egyezés, és bár a kutatók hangsúlyozták, hogy ez nem egy egzakt megoldása a problémának, a dolog a jövőben sokat segíthet a probléma vizualizálásában.

Vegyünk három egymás körül keringő fekete lyukat. A pályáik szükségszerűen instabillá fognak válni, és ugyan az egyik el fogja hagyni a rendszert, minket továbbra is érdekelni fog a megmaradt két fekete lyuk közötti viszony.

– mondta a kutatást vezető Nicholas Stone, aki szerint az új pályák kiszámítása fontos lépés lehet a háromtest-probléma után megmaradó két égitest viselkedésének feltérképezésében.