有研究人员解决了牛顿的三体问题吗?

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太阳系包含远不止三具尸体,这使得三体问题特别尴尬。美国国家航空航天局

如果你认为伊萨克牛顿物理学简单,再想想。运动定律可能本身是简单的方程,但实际动作的对象根据这些法律可以快速复杂。

例如,想象一个宇宙只有两个对象:两颗恒星。牛顿定律相当足够帮助我们理解这些引力的对象如何相互作用。但添加第三个对象——第三个明星,也许,我们计算成为冒险。

这个问题被称为“三体问题。当你有三个或三个以上的身体互动根据任何平方反比力(重力),它们的交互冲突混乱的方式,使他们的行为无法预测准确。这是一个问题,因为……有很多宇宙中超过三具尸体。即使你只是宇宙缩小我们的太阳系,它是一团糟。如果你甚至不能占了三具尸体,你该如何预测太阳的运动,八大行星,几十个卫星,和无数其他对象构成我们的太阳系?

因为你只需要三个的身体使它成为一个问题,即使你只是试着分析地球运动,太阳和月亮,你不能这样做。

双体答案

物理学家绕过这个问题,而不是把所有系统(如双体系统。例如,我们仅分析地球和月球的交互;我们不太阳系的其他因素。这工作得相当不错,因为月球上的引力是地球比别的,但这种欺骗永远不能真正让我们有100%。还有一个神秘的核心我们复杂的太阳系中所有因素。

不用说,这是一个尴尬的难题让物理学家,特别是如果我们的目标是做完美的预测。

但是现在,一个国际研究小组,由耶路撒冷希伯来大学的天体物理学家尼古拉斯·斯通博士的拉卡物理研究所,认为他们可能最终解决方案取得了进展,报告Phys.org

在制定他们的解决方案,团队似乎看着一个指导原则,应用于某些类型的三体系统。即,几个世纪的研究显示不稳定的三体系统最终驱逐三人组之一,和不可避免形成稳定的二元系统剩余两个机构之间的关系。这一原则提供了一个重要线索如何解决这个问题的更一般的方法。

所以,斯通和他的同事分析了数学和提出了一些预测模型相比,可以对这些系统的计算机建模算法。

“当我们相比,我们的电脑模型预测的实际运动,我们找到了一个高度的准确性,“共享的石头。

他补充道:“把三个黑洞轨道。它们的轨道一定会变得不稳定,甚至其中一个被踢出后,我们仍然幸存的黑洞之间的关系很感兴趣。”

而团队的成功代表着进步,它依然不是一个解决方案。他们只表明,模型与计算机模拟在特例情况。但基础上,混乱的三体系统时,脚手架大有帮助,帮助我们了解我们的理论可以用来更精确地构建模型的现实。

这是一个关键的一步更全面了解我们的宇宙是如何运行的。