Уточнено решение задачи трех тел

Ученые построили математическую модель, которая может предсказать движение трех тел друг относительно друга в нестабильном состоянии. Статья об этом была опубликована в журнале Nature.

Когда два (или три) тела разного размера вращаются вокруг центральной точки на разном расстоянии, орбиты их движения можно легко вычислить, используя законы Ньютона. Однако если все три объекта имеют сопоставимые размеры и расстояние от центральной точки, то возникает конкуренция, и определить направление и орбиты тел становится на несколько порядков сложнее. Это называется задачей трех тел, и на данный момент неизвестно ни одного точного решения этой проблемы. На сегодня ученые смогли получить только 255 частных решений для определенных координат и скоростей, причем 234 из них были получены в прошлом году на суперкомпьютере.

В новой работе два астрофизика из Колумбийского университета и Университета Консепсьона сделали еще один шаг вперед для решения этой задачи. Они опирались на тот факт, что в нестабильных системах из трех тел один объект в конечном итоге вытесняется воздействием двух других. За счет этого в образовавшейся системе получается прочная гравитационная связь между двумя телами.

«Возьмем три черные дыры, вращающиеся друг вокруг друга. Их орбиты обязательно станут нестабильными, и даже после того, как одна из них будет выброшена за пределы гравитационного воздействия двух других, нам все еще очень важно, в каком состоянии будет находиться система после этого, — пояснил один из исследователей, сотрудник Колумбийского университета Николас Стоун. — Эта способность предсказывать новые орбиты имеет решающее значение для нашего понимания того, как небесные тела взаимодействуют друг с другом и движутся в космическом пространстве».

Исследователи подчеркивают, что их выводы не представляют собой решения проблемы трех тел в виде конечных выражений. Но даже несмотря на это, частные решения по-прежнему чрезвычайно полезны, поскольку они позволяют ученым визуализировать сложные процессы и лучше понимать их суть.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.