Rado 12 000 naujų būdų, kaip išspręsti „neišsprendžiamą“ trijų kūnų problemą

Trijų kūnų problema yra itin sudėtingas fizikos ir matematikos galvosūkis, parodantis, koks sudėtingas yra gamtos pasaulis. Du vienas aplink kitą skriejančius objektus – pavyzdžiui, planetą aplink žvaigždę – galima aprašyti tik viena ar dviem matematinių lygčių eilutėmis. Tačiau pridėjus trečią kūną, matematika tampa daug sudėtingesne. Kadangi kiekvienas objektas savo gravitacija veikia kitus, apskaičiuoti stabilią orbitą, kurioje visi trys objektai gerai „sutaria“, yra sudėtinga.

 Tarptautinė matematikų komanda dabar teigia radusi 12 000 naujų liūdnai pagarsėjusios trijų kūnų problemos sprendimų (asociatyvinė iliustr.).<br> 123rf iliustr.
 Tarptautinė matematikų komanda dabar teigia radusi 12 000 naujų liūdnai pagarsėjusios trijų kūnų problemos sprendimų (asociatyvinė iliustr.).<br> 123rf iliustr.
Daugiau nuotraukų (1)

Lrytas.lt

Sep 18, 2023, 9:48 AM

Tačiau tarptautinė matematikų komanda dabar teigia radusi 12 000 naujų liūdnai pagarsėjusios problemos sprendimų – tai gerokai papildė šimtus anksčiau žinomų scenarijų. Jų darbas paskelbtas išankstinių publikacijų duomenų bazėje „arXiv“ – tačiau tai reiškia, kad jis dar nebuvo peržiūrėtas ekspertų.

Daugiau nei prieš 300 metų Isaacas Newtonas užrašė savo pagrindinius judėjimo dėsnius, ir nuo to laiko matematikai ieškojo trijų kūnų problemos sprendimų. Vienintelio teisingo atsakymo nėra – yra tik daugybė orbitų, kurios gali veikti pagal fizikos dėsnius.

Skirtingai nuo mūsų planetos paprastos kilpos aplink Saulę, trijų kūnų orbitos gali būti susuktos ir susipainiojusios, panašios į vokiškus riestainius (vok. pretzel) ir visokius raizginius. Ne išimtis ir 12 000 naujai atrastų – trys hipotetiniai objektai pradeda judėti iš nejudančio taško, o išsilaisvinus gravitacija juos traukia į įvairias spirales vienas kito link. Tada jie skrieja vienas pro kitą, tolsta vienas nuo kito – kol įgauna traukos jėgą ir vėl susilieja, kartodami šį modelį vėl ir vėl.

Orbitos „turi labai gražią erdvinę ir laiko struktūrą“, – „New Scientist“ sakė pagrindinis tyrimo autorius bei Sofijos universiteto (Bulgarija) matematikas Ivanas Hristovas. Jis su kolegomis šias orbitas apskaičiavo naudodami superkompiuterį – ir mokslininkas įsitikinęs, kad su dar geresnėmis technologijomis jų galėtų rasti „penkis kartus daugiau“.

Visatoje gana dažnai pasitaiko trijų kūnų sistemų. Yra daugybė žvaigždžių sistemų su keliomis planetomis – ar net keliomis aplink viena kitą skriejančiomis žvaigždėmis. Teoriškai šie nauji sprendimai gali būti labai vertingi astronomams, bandantiems išsiaiškinti kosmoso dėsnius. Tačiau jie naudingi tik tuo atveju, jei yra stabilūs, t. y. orbitų modeliai gali kartotis laikui bėgant ir nesuirti, o vienas iš trijulės pasaulių nebūna išsviestas į kosmosą. Tai, kad teoriškai orbitos yra stabilios, dar nereiškia, kad jos atlaikys daugybę kitų jėgų, veikiančių realioje žvaigždžių sistemoje.

Šiame tyrime nedalyvavęs Luizianos valstijos universiteto astronomas Juhanas Frankas yra skeptiškai nusiteikęs, kad apskaičiuotosios orbitos pasirodys esančios stabiliomis. Jos „tikriausiai niekada nebus realizuotos gamtoje, – sakė jis žurnalui „New Scientist“. – Po sudėtingos ir kartu nuspėjamos orbitinės sąveikos tokios trijų kūnų sistemos paprastai subyra į dvinarę ir ištrūkstantį trečiąjį kūną, paprastai mažiausiai masyvų iš trijų“.

Vis dėlto, kad ir kaip būtų, šie sprendimai yra matematinis stebuklas. Pasak I. Hristovo, „stabilūs ar nestabilūs – jie kelia didelį teorinį susidomėjimą“.

Parengta pagal „Live Science“.

UAB „Lrytas“,
A. Goštauto g. 12A, LT-01108, Vilnius.

Įm. kodas: 300781534
Įregistruota LR įmonių registre, registro tvarkytojas:
Valstybės įmonė Registrų centras

lrytas.lt redakcija news@lrytas.lt
Pranešimai apie techninius nesklandumus pagalba@lrytas.lt

Atsisiųskite mobiliąją lrytas.lt programėlę

Apple App Store Google Play Store

Sekite mus:

Visos teisės saugomos. © 2024 UAB „Lrytas“. Kopijuoti, dauginti, platinti galima tik gavus raštišką UAB „Lrytas“ sutikimą.