Ученые приблизились к решению задачи трех тел — Naked Science
4 минуты
София Жаботинская

Ученые приблизились к решению задачи трех тел

Исследователи из США построили математическую модель, которая даст возможность предсказывать траектории космических объектов в сложных системах.

Проблема трех тел — очень запутанная история.
Проблема трех тел — очень запутанная история /© Академик

Американские астрофизики Николас Стоун и Натан Ли создали математическую модель, которая способна предсказать движение трех объектов относительно друг друга в нестабильной системе. Таким образом, ученые приблизились к точному решению задачи трех тел, сформулированной еще в XVII веке. Статья об этом опубликована в журнале Nature.

Первая формулировка задачи трех тел впервые была опубликована Исааком Ньютоном в фундаментальной работе «Математические начала натуральной философии». На первый взгляд, в ней нет ничего сложного: необходимо определить траектории трех объектов, которые взаимно притягиваются по закону Ньютона.

Примером таких объектов могут служить Земля, Луна и Солнце. Однако задача трех тел аналитических решений не имеет: систему уравнений, которые ее описывают, нельзя свести к интегрируемой.

Динамическая визуализация системы из трех тел / © Wikipedia

Но все не так уж безнадежно: на сегодня известны 255 частных решений проблемы для определенных скоростей и координат тел, 234 из них были получены с помощью суперкомпьютера в 2018 году.

Стоун и Ли в своей работе отталкивались от предположения, что в нестабильных системах из трех тел одно рано или поздно вытесняется под воздействием двух других. За счет этого между двумя оставшимися объектами в системе устанавливается прочная гравитационная связь.

Хотя математическая модель, разработанная учеными, не дает решения проблемы трех тел в виде конечных выражений, однако те частные решения, которые можно найти с ее помощью, чрезвычайно важны для понимания астрофизических процессов.

«Представим три черные дыры, вращающиеся друг вокруг друга, — приводит пример Николас Стоун. — Их орбиты непременно дестабилизируются со временем, и даже когда одна из дыр будет отброшена за пределы гравитационного воздействия двух других, нам все равно будет интересно знать, в каком состоянии находится система. Способность предсказывать новые орбиты чрезвычайно важна для понимания взаимодействий и движения небесных тел в космическом пространстве».

Ранее астрофизики НАСА зарегистрировали необычный разрыв линий магнитного поля на Солнце, а международная команда ученых создала математическую модель, способную предсказать космическую погоду.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 14:31
26 минут
Александр Березин

Планеты вокруг нашего Солнца расположены совсем не так, как в других системах. И это имеет крайне необычные практические последствия: расчеты показывают, что вокруг нашей звезды должны вращаться две потенциально обитаемые планеты, а не одна, как сейчас. Одна из них куда-то бесследно исчезла – и это еще в лучшем случае. Рассказываем, почему так получилось и кто конкретно в этом виноват.

Сегодня, 08:10
10 минут
Василий Парфенов

Впервые с момента появления концепции солнечно-теплового ракетного (реактивного) двигателя инженеры создали его рабочий прототип. Хотя это установка лишь для подтверждения концепции, она доказывает возможность практического воплощения идеи.

10 часов назад
5 минут
Денис Гордеев

До нынешнего года эти окаменелости видели воочию считаные десятки людей.

Позавчера, 14:31
26 минут
Александр Березин

Планеты вокруг нашего Солнца расположены совсем не так, как в других системах. И это имеет крайне необычные практические последствия: расчеты показывают, что вокруг нашей звезды должны вращаться две потенциально обитаемые планеты, а не одна, как сейчас. Одна из них куда-то бесследно исчезла – и это еще в лучшем случае. Рассказываем, почему так получилось и кто конкретно в этом виноват.

20 ноября
5 минут
Мария Азарова

Уже выявили около 500-700 случаев заболевания, которое проявляется в виде струпьев на конечностях, лице и гениталиях, а также вызывает раздражение глаз, сухость губ и небольшое повышение температуры тела.

20 ноября
5 минут
Ольга Иванова

Международная команда исследователей сделала фундаментальное открытие, обнаружив, что вода может пребывать в двух различных жидких состояниях.

14 ноября
35 минут
Василий Парфенов

На вопрос, кто проживает на дне океана, люди отвечают по-разному. Дети и некоторые взрослые скажут: Губка Боб Квадратные Штаны. Фанаты Лавкрафта благоговейно, но с огоньком в глазах пробормочут нечто вроде «Ктулху фхтагн». А подводники и океанологи задумчиво посмотрят на вопрошающего и, если повезет, расскажут много интересного. Про квакеров, «биоуток», «блуп» и еще Посейдон его знает какие аномальные явления подводного мира.

2 ноября
10 минут
Василий Парфенов

Совсем недавно первые комплекты оборудования Starlink начали поступать простым пользователям, и они уже активно делятся опытом использования. Бета-тестирование под девизом «Лучше, чем ничего» позволяет оценить возможности готовой менее чем на 10% спутниковой группировки. И они впечатляют!

27 октября
4 минуты
Денис Гордеев

Ученые пришли к выводу, что искусственные подсластители не могут быть здоровой заменой сладким напиткам.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: