Fyzici se po staletí potýkali s nepohodlnou pravdou o přírodě: když na své cestě narazili na tři hvězdy, astronomové mohli změřit jejich polohu a rychlost v nanometrech a milisekundách, a to by k předpovědi osudu hvězdy nestačilo.
Vesmír ale často spojuje trojici hvězd a černé díry. Pokud astrofyzici doufají, že plně porozumí oblastem, kde se nebeská tělesa spojují do kup, musí čelit „problému tří těles“. Ačkoli výsledek jedné události tří těl není znám, vědci zjišťují, jak předpovědět rozsah výsledků velkých skupin interakcí tří těl.
V posledních letech různé skupiny přišly na to, jak provádět statistické předpovědi hypotetických srážek tří těles. Nyní nová perspektiva vyvinutá fyzikem Barakem Kohlem zjednodušuje předpokládaný „problém tří těl“ tím, že se na něj dívá z nové, abstraktní perspektivy. Výsledek poskytuje některé z nejpřesnějších předpovědí.
Zajímavé také:
- Fyzici vytvořili laser pro kontrolu antihmoty
- Může se temná hmota skládat z prvotních černých děr? Co si myslí astrofyzici?
Když gravitace přitáhne dva objekty k sobě, potenciální výsledky jsou jednoduché. Objekty se mohou k sobě přiblížit nebo mohou vstoupit na eliptickou dráhu kolem společného těžiště. Isaac Newton byl schopen sepsat krátké rovnice zachycující tyto pohyby již v 1600. století.
Ale kdyby jeden hvězda se blíží ke dvojici hvězd, které již obíhají kolem sebe, všechny sázky jsou mimo. „Třetina navíc“ se může přiblížit předvídatelným způsobem. Nebo se může dostat do konfliktu a začít období zuřivých smyček a zvratů, které mohou trvat okamžiky nebo roky. Furore totiž vždy opadne, když se jedna ze tří hvězd oddělí od ostatních dvou.
Pak následuje jeden ze dvou scénářů: pokud má třetí hvězda dostatek energie, bude se postupně vzdalovat, takže pár bude žít v harmonii. Nebo, pokud se tak nestane, třetí objekt odletí, jen aby našel další pár hvězd a začal cyklus znovu.
Nyní v novém kontextu fyzika dokázali využít chaosu ve své zájmy. Pro chaotický systém neexistuje jeden možný výsledek, ale mnoho. To znamená, že pokud necháte systém tří těl, aby se vyvíjel v průběhu času, prozkoumá každou možnou chaotickou cestu a nakonec dosáhne každého útulného koutu nějaké chaotické oblasti svého fázového prostoru. Pokud jde o problém tří těles, vědci mohou statisticky vypočítat, kde by každé těleso mohlo skončit, přesným výpočtem objemu v jeho fázovém prostoru, což je chaotický pohyb.
Přečtěte si také: