Ученые приблизились к решению задачи трех тел — Naked Science
30.12.2019
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.
8 часов назад
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

Вчера, 19:40
Василий Парфенов

Следует признать: амбициозные планы Илона Маска по освоению Марса столкнулись с суровой реальностью американской бюрократии раньше, чем предполагалось. Не успела его компания SpaceX начать тестирование системы из ускорителя Super Heavy и космического корабля Starship, как регуляторные органы высказали свое «фи». Первый орбитальный запуск исполинской ракеты никак не получит соответствующих разрешений, но наконец-то появилась надежда на положительный исход экологической оценки. Правда, космодром в Бока-Чика должен принять кое-какие расширенные меры по защите окружающей среды.

Вчера, 13:03
Алиса Гаджиева

Иранские ученые расшифровали тексты с глиняных табличек времен правления Дария I.

8 часов назад
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

19 сентября
Александр Березин

Сегодня на Землю вернулся экипаж Inspiration 4. Пресса уже единодушно пишет об этом так: большой и яркий успех амбициозной космической компании. Без единого профессионала-астронавта — и взлетели выше МКС! Все это правда. Но правда и другое: сам Илон Маск и все, кто хорошо представляют себе пилотируемые космические полеты, находились в напряжении на протяжении троих суток, пока четверо смелых из Inspiration 4 были в космосе. И можно с уверенностью сказать, что впереди у SpaceX, кажется, еще более рискованные полеты. Попробуем разобраться почему.

Вчера, 19:40
Василий Парфенов

Следует признать: амбициозные планы Илона Маска по освоению Марса столкнулись с суровой реальностью американской бюрократии раньше, чем предполагалось. Не успела его компания SpaceX начать тестирование системы из ускорителя Super Heavy и космического корабля Starship, как регуляторные органы высказали свое «фи». Первый орбитальный запуск исполинской ракеты никак не получит соответствующих разрешений, но наконец-то появилась надежда на положительный исход экологической оценки. Правда, космодром в Бока-Чика должен принять кое-какие расширенные меры по защите окружающей среды.

3 сентября
Алиса Гаджиева

Два бронзовых тарана и свинцовые пули обнаружили на месте битвы при Эгатских островах, состоявшейся почти 23 века назад.

11 сентября
Алиса Гаджиева

Необычное погребение обнаружили во время работ по устройству пруда в гольф-клубе.

15 сентября
Ольга Иванова

Американские исследователи выяснили, что в женских тампонах содержатся летучие органические соединения, которые влияют на присутствие этих веществ в моче. Интересно, что в прокладках их содержание значительно ниже.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: