Što je “problem tri tijela”? Astrofizičar objašnjava koncept iza Netflixove hit serije

Netflixova adaptacija romana Liu Cixina pokazuje što se događa kada se još uvijek neriješen problem u kvantnoj mehanici razvije na galaktičkoj razini. “3 Body Problem”, Netflixova nova adaptacija trilogije, dovodi znanost u znanstvenu fantastiku.

supernova koja će uništiti Sunčev sustavFoto: MasPix / Alamy / Alamy / Profimedia

Serija se fokusira na znanstvenike koji pokušavaju riješiti misterij koji se proteže desetljećima, kontinentima pa čak i galaksijama. To znači da “Problem tri tijela” publici pruža neke komplicirane koncepte kvantne mehanike i astrofizike, piše Northeastern Global News.

U središtu serije je problem tri tijela, pitanje koje zbunjuje znanstvenike stoljećima

Što je zapravo problem tri tijela i zašto još uvijek nije riješen? Jonathan Blazek, asistent profesora fizike na Sveučilištu Northeastern, objašnjava da su sustavi s dva objekta koji djeluju gravitacijskom silom jedan na drugoga, bilo da se radi o česticama ili zvijezdama i planetima, predvidljivi. Znanstvenici su uspjeli riješiti ovaj problem dva tijela i predvidjeti orbite objekata još od vremena Isaaca Newtona. Ali čim treće tijelo uđe u igru, cijeli sustav biva bačen u kaos.

“Problem tri tijela je izjava da ako imate tri tijela koja gravitiraju jedno prema drugom prema Newtonovom zakonu gravitacije, ništa nije predvidljivo”, kaže Blažek. “Male razlike postaju uvećane i mogu dovesti do vrlo nepredvidivog ponašanja u budućnosti.”

Problem tri tijela bio je uvjerljivo pitanje za znanstvenike stoljećima jer je naizgled jednostavan, ali varljivo sofisticiran, kaže Jonathan Blazek, asistent profesora fizike na Sveučilištu Northeastern. Foto Matthew Modoono/Northeastern University

U “Problemu 3 tijela”, kao u Cixinovoj knjizi, ovo je stvarnost za vanzemaljce koji žive u solarnom sustavu s tri sunca. Kako sve tri zvijezde djeluju gravitacijskim silama jedna na drugu, one na kraju bacaju Sunčev sustav u kaos. Za Trisolarijance, ime tih izvanzemaljaca znači da kada se sunce iznenada povuče, njihov se planet smrzne, a kada se sunce vrati vrlo blizu njihovog planeta, uzrokuje ekstremne temperature i požare. Što je još gore, zbog problema s tri tijela ti su pokreti potpuno nepredvidivi.

Znanstvenici su stoljećima razmišljali o tome kako odrediti stabilnu početnu točku za tri gravitirajuća tijela koja bi rezultirala predvidljivim orbitama. Još uvijek ne postoji rješenje koje bi se moglo izvući iz teorije i modelirati u stvarnost, iako su znanstvenici nedavno počeli dolaziti do nekih potencijalno kreativnih rješenja, uključujući modele temeljene na pokretima pijanih ljudi.

“Blazek kaže da je problem tri tijela zaokupio znanstvene umove jer je to naizgled jednostavan problem. Većina studenata fizike nauči Newtonov zakon gravitacije i može razumno izračunati i predvidjeti gibanje dvaju tijela.

Sustavi s tri ili više od tri tijela također se pojavljuju u svemiru, tako da je pitanje nevjerojatno relevantno. Ne morate tražiti dalje od našeg solarnog sustava.

Odnos između Sunca, Zemlje i Mjeseca je sustav triju tijela. Ali Blazek kaže da zato što Sunce vrši jaču gravitacijsku silu na Zemlju, a Zemlja isto na Mjesec, ono stvara par sustava dvaju tijela sa stabilnim, predvidljivim orbitama – za sada.

Blazek kaže da iako se naš solarni sustav čini stabilnim, nema jamstva da će takav ostati iu dalekoj budućnosti jer još uvijek postoje sustavi s više tijela. Male promjene, kao što je udar asteroida u jedan od Jupiterovih mjeseca i neznatna promjena njegove orbite, mogle bi se na kraju pretvoriti u veće promjene.

To ne znači da će se čovječanstvo suočiti s krizom poput one s Trisolarancima u “Problemu tri tijela”. Te se promjene događaju izuzetno sporo. “Mislim da se ništa neće dogoditi tijekom našeg života – imamo većih problema od nestabilnosti orbita u našem Sunčevom sustavu”, kaže Blazek. “Ali ako razmišljate o milijardama godina, tijekom tog vremena ne možemo biti sigurni da će orbite ostati onakve kakve su danas. Postoji velika vjerojatnost da postoji nestabilnost koja mijenja način na koji stvari izgledaju u Sunčevom sustavu.”

Rating
( No ratings yet )
Loading...
VRT