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.
2 часа назад
10 минут
Василий Парфенов

Американские исследователи проанализировали данные опросов молодежи в возрасте от 18 до 23 лет с 2007 по 2017 год и обнаружили несколько факторов, коррелирующих с общей тенденцией к снижению популярности случайного секса, то есть нерегулярных половых связей вне постоянных романтических отношений. Среди наиболее заметных — возросшая вовлеченность в компьютерные игры, жизнь под одной крышей с родителями и меньшее употребление алкоголя.

11 часов назад
9 минут
Мария Азарова

По словам главы компании «Космокурс», пока США уже на прямом пути к туристическим полетам в космос, Россия находится в этом вопросе «на уровне папуасов», главным образом — из-за бюрократии.

Вчера, 18:07
8 минут
Василий Парфенов

В калифорнийском городе Стоктон подвели итоги почти двухлетнего эксперимента по предоставлению уязвимым группам населения безусловного базового дохода в размере 500 долларов в месяц. Вопреки скептицизму критиков, проект обернулся отличным примером пользы подобной поддержки граждан: трудовая занятость на постоянной основе среди получателей платежей выросла на 12% только за первый год, а число безработных снизилось на треть (в контрольной группе — увеличилось на 1%).

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

2 марта
42 минуты
Редакция

Все знают, что нефть — это углеводороды. Но из чего она образовалась? Правда ли, что из динозавров? И сколько миллионов лет нефти, из которой сегодня делают бензин и сотни других важных окружающих нас вещей? Разбираемся, какие запасы нефти залегают в России и сколько их осталось, почему их до сих пор не добыли, а также, как это связано с существами, которые жили миллионы лет назад.

26 февраля
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: