Het is bijna 350 jaar geleden dat Sir Isaac Newton de bewegingswetten schetste. beweren "Voor elke actie, er is een gelijke en tegengestelde reactie." Deze wetten legden de basis om ons zonnestelsel te begrijpen en, breder, om de relatie tussen een massalichaam en de krachten die erop inwerken te begrijpen. Echter, Het baanbrekende werk van Newton creëerde ook een augurk die wetenschappers eeuwenlang verbijsterd heeft:The Three-Body Problem.

Nadat we de bewegingswetten hebben gebruikt om te beschrijven hoe planeet Aarde om de zon draait, Newton nam aan dat deze wetten ons zouden helpen berekenen wat er zou gebeuren als een derde hemellichaam, zoals de maan, aan het mengsel werden toegevoegd. Echter, in werkelijkheid, vergelijkingen met drie lichamen werden veel moeilijker op te lossen.

Wanneer twee (of drie lichamen van verschillende grootte en afstand) om een ​​middelpunt draaien, het is gemakkelijk om hun bewegingen te berekenen met behulp van de bewegingswetten van Newton. Echter, als alle drie de objecten een vergelijkbare grootte en afstand van het middelpunt hebben, er ontstaat een machtsstrijd en het hele systeem wordt in chaos gestort. Als er chaos ontstaat, het wordt onmogelijk om de bewegingen van de lichamen te volgen met behulp van reguliere wiskunde. Voer het drielichamenprobleem in.

Nutsvoorzieningen, een internationaal team, geleid door astrofysicus Dr. Nicholas Stone aan het Racah Institute of Physics van de Hebreeuwse Universiteit van Jeruzalem, heeft een grote stap voorwaarts gezet om dit raadsel op te lossen. Hun bevindingen zijn gepubliceerd in de laatste editie van Natuur .

Stone en professor Nathan Leigh van La Universidad de Concepción in Chili vertrouwden op ontdekkingen van de afgelopen twee eeuwen, namelijk dat onstabiele drielichamensystemen uiteindelijk een van het trio zullen verdrijven, en vormen een stabiele binaire relatie tussen de twee resterende lichamen. Deze relatie stond centraal in hun onderzoek.

In plaats van het chaotische gedrag van de systemen als een obstakel te accepteren, de onderzoekers gebruikten traditionele wiskunde om de bewegingen van de planeten te voorspellen. "Toen we onze voorspellingen vergeleken met door de computer gegenereerde modellen van hun werkelijke bewegingen, vonden we een hoge mate van nauwkeurigheid, " deelde Steen mee.

Hoewel de onderzoekers benadrukken dat hun bevindingen geen exacte oplossing zijn voor het drielichamenprobleem, statistische oplossingen zijn nog steeds uiterst nuttig omdat ze fysici in staat stellen gecompliceerde processen te visualiseren.

"Neem drie zwarte gaten die om elkaar heen draaien. Hun banen zullen noodzakelijkerwijs onstabiel worden en zelfs nadat een van hen eruit is geschopt, we zijn nog steeds erg geïnteresseerd in de relatie tussen de overlevende zwarte gaten, " legde Stone uit. Dit vermogen om nieuwe banen te voorspellen is van cruciaal belang voor ons begrip van hoe deze - en eventuele overlevenden van drie-lichamenproblemen - zich zullen gedragen in een nieuw stabiele situatie.