Что же такое проблема трех тел: ученые попытались дать развернутый и простой ответ

Фото: pixabay.com

После того, как на Netflix вышел сериал "Проблема трех тел", снятый по мотивам книг Лю Сисина, многих людей стало интересовать, что же это за явление.

В основе классической физики лежали закон всемирного тяготения и закон движения Ньютона. Они могли объяснить поведение достаточно широкого спектра явлений. В частности, например, с их помощью можно было описать, как движется планета вокруг звезды. Это и есть задача двух тел. В частности, оно касается движения Земли и Луны, движения звезды и ее планеты.

Подобные задачи двух тел можно решить с точностью, которая дает достаточно большую силу предсказания. Если мы знаем исходные условия, то мы можем утверждать, что в будущем система будет эволюционировать. А если прибавить третье тело? Можно подумать, что хотя это и придаст определенные трудности, но задачу все еще можно будет решить. Однако в реальности решить проблему трех тел очень сложно, если вообще не реально.

Объясняется это тем, что поведение трех объектов (планет, частиц) по законам движения и силы невозможно предусмотреть по какому-либо обобщенному решению. Конечно, для конкретного случая решение найти возможно, но способа решения задачи трех тел для всех возможных случаев не существует.

Первоначально задача трех тел (а впоследствии уже и n-тел) касалась устойчивости системы Земля-Солнце-Луна и в целом Солнечной системы. При поиске решения появлялись все новые и новые математические инструменты, в частности, теория возмущений, которые помогали улучшить численное решение движения планетных тел.

Также это привело к предсказанию так называемых троянских астероидов на орбите Юпитера, которое сделал математик итальянского происхождения Жозеф-Луи Лагранж, изучавший частный случай задачи трех тел.

Любопытно, что проблема трех тел касается также и квантовой механики. Примером такой задачи может служить атом гелия с положительным ядром, вращающимся вокруг двух отрицательных электронов.

Каждые несколько лет ученые обретают новые решения конкретных проблем трех тел. Но всеобщее решение все еще не было найдено.

Интересные новости всегда под рукой в нашем Telegram-канале

Подписаться

Ирина Скиба / Skibair
Журналист GolosInfo