Después de casi 350 años, los físicos acaban de llegar a una solución estadística para la enfermedad de Newton. problema de tres cuerpos – es decir, el problema de descubrir cómo tres objetos o cuerpos similares van a viajar en el espacio de una manera que se ajuste a las leyes del movimiento y la gravedad.
Los investigadores detrás del último estudio describen el problema de los tres cuerpos como "posiblemente la pregunta abierta más antigua en astrofísica", y aunque no han resuelto completamente el caso, se han acercado más que la mayoría al encontrar una fórmula estadística que se ajuste a esta pregunta abierta. pregunta en ciertos escenarios.
En particular, observaron un par de siglos de investigación previa eso plantea la siguiente idea: en sistemas inestables y caóticos de tres cuerpos, uno de esos cuerpos finalmente es expulsado, dejando una relación binaria estable entre los dos que quedan.
Si bien los investigadores señalan que no han encontrado una solución exacta y completa para el problema de tres cuerpos, han desarrollado un método estadístico funcional que cubre muchos de estos eventos de tres cuerpos a dos cuerpos, uno que puede Ser muy útil para ayudar a los físicos a visualizar procesos complicados.
"Cuando comparamos nuestras predicciones con los modelos generados por computadora de sus movimientos reales, encontramos un alto grado de precisión". dice el astrofísico Nicholas Stone, de la Universidad Hebrea de Jerusalén.
Las tres leyes del movimiento establecidas por Isaac Newton en 1687 son estos: que los objetos permanecen en un estado de inercia a menos que la fuerza actúe sobre ellos, que la relación entre la aceleración y la fuerza aplicada es la fuerza igual a la masa multiplicada por la aceleración (F = ma), y que para cada acción hay un valor igual y opuesto reacción.
Hasta ahora tan brillante, en lo que respecta a la física básica del Universo. Pero Newton tuvo dificultades para aplicar sus reglas a la Tierra, la Luna y el Sol, los tres cuerpos originales. En realidad, se hizo mucho más difícil rastrear tres cuerpos con estas reglas matemáticas.
Si bien los científicos han encontrado soluciones para casos especiales, una fórmula general para el problema de los tres cuerpos ha resultado difícil de alcanzar. Es como tratar de aplicar una plantilla matemática a efecto mariposa – Es demasiado caótico para rastrear.
En este caso, los investigadores aplicaron una hipótesis de probabilidad llamada ergodicidad para ayudar a guiarlos a sus respuestas, que utilizan los principios de los promedios para determinar lo que sucederá en un sistema en particular. Es importante destacar que, con el tiempo, los procesos ergódicos tienen poca relación con su estado original (al igual que un sistema de tres cuerpos).
Lo que la nueva solución hace es darles a los científicos una comprensión de cómo los dos sobrevivientes de un problema de tres cuerpos se comportarán en una variedad de escenarios recientemente estables, y ese tipo de comprensión puede ser crucial en la astrofísica.
"Toma tres agujeros negros que orbitan entre sí " dice piedra. "Sus órbitas necesariamente se volverán inestables e incluso después de que uno de ellos sea expulsado, todavía estamos muy interesados en la relación entre los agujeros negros sobrevivientes".
La investigación ha sido publicada en Naturaleza.