معمای حل نشده زمان نیوتن چیست؟
به گزارش سرویس علم و فناوری خبر ناب به نقل از فرارو - پرتاب موشک، نزدیکترین همسایه ستاره ای ما، یک نمایش در نتفلیکس، همه این موارد یک نقطه اشتراک دارند. آن ها باید با «مسئله سه جسم» مبارزه کنند. اما این معمای آزاردهنده فیزیک دقیقا چیست؟
به گزارش ایسنا به نقل از اسپیس، مسئله سه جسم، سیستمی را توصیف می کند که شامل سه جسم است که نیرو های گرانشی بر یکدیگر اعمال می کنند. بیلی کوارلز (Billy Quarles)، یک پویایی شناس سیاره ای در دانشگاه ایالتی والدوستا در جورجیا، می گوید: اگرچه ممکن است ساده به نظر برسد، اما این یک مشکل بسیار پیچیده و «اولین نگرانی واقعی نیوتن» است.
در منظومه ای از تنها دو جسم، مانند سیاره و ستاره، محاسبه نحوه حرکت آن ها به دور یکدیگر بسیار ساده است: در بیشتر مواقع، این دو جرم تقریبا در یک دایره به دور مرکز جرم خود می چرخند و هر بار به نقطه ای که شروع کرده بودند باز می گردند. اما اگر جسم سومی مانند یک ستاره دیگر را اضافه کنید، همه چیز بسیار پیچیده تر می شود. جسم سوم آن دو را که به دور یکدیگر می چرخند جذب می کند و آن ها را از مسیر های قابل پیش بینی خود بیرون می کشد.
حرکت سه جسم به حالت شروع، موقعیت، سرعت و جرم آن ها بستگی دارد. اگر حتی یکی از آن متغیر ها تغییر کند، حرکت حاصل می تواند کاملا متفاوت باشد.
شین راس (Shane Ross)، ریاضیدان کاربردی در ویرجینیا تک، می گوید: من اینگونه فکر می کنم که گویی در حال راه رفتن روی خط الراس کوه هستید. با یک تغییر کوچک، ممکن است یا به سمت راست بیفتید یا به سمت چپ. این دو موقعیت اولیه بسیار نزدیک هستند و می توانند به حالت های بسیار متفاوت منتهی شوند.
راس می گوید که محدودیت های کافی برای حرکت اجسام برای حل مسئله سه جسم با معادلات وجود ندارد.
اما راه حل هایی برای مشکل سه جسم پیدا شده است. به عنوان مثال، اگر شرایط شروع درست باشد، سه جسم با جرم مساوی می توانند یکدیگر را در الگوی هشتم تعقیب کنند. با این حال، چنین راه حل های منظمی از سیستم های واقعی در فضا استثنا هستند.
برخی شرایط می توانند تجزیه مشکل سه جسم را آسان تر کنند. دنیای ساختگی لوک اسکای واکر از «جنگ ستارگان» به نام تاتوین را در نظر بگیرید که در آن سیاره ای به دور دو خورشید می چرخد. آن دو ستاره و سیاره یک سیستم سه جسمی را تشکیل می دهند. اما اگر سیاره به اندازه کافی دور باشد و به دور هر دو ستاره هم بچرخد، می توان مشکل را ساده کرد.
کوارلز می گوید: در مورد تاتوین، تا زمانی که به اندازه کافی از دو تا ستاره مرکزی فاصله داشته باشید، این جسم را به عنوان یک ستاره واقعاً بزرگ تصور می کنید. این سیاره نیروی زیادی به ستارگان وارد نمی کند، زیرا جرم بسیار کمتری دارد، بنابراین منظومه شبیه مسئله دو جسمی می شود که راحت تر قابل حل است. کوارلز می گوید که تاکنون، دانشمندان بیش از دوازده سیاره فراخورشیدی شبه تاتوئین پیدا کرده اند.
اما اغلب، مدار های سه جسم هرگز به طور واقعی تثبیت نمی شوند و مشکل سه جسم با یک انفجار «حل» می شود. به گفته کوارلز، نیرو های گرانشی می توانند باعث برخورد دو جسم از این سه جسم شوند، یا می توانند یکی از اجسام را برای همیشه از منظومه به بیرون پرتاب کنند که احتمالا منبع سیاره های سرگردانی است که به دور هیچ ستاره ای نمی چرخند. در واقع، هرج و مرج سه جسمی ممکن است در فضا آنقدر رایج باشد که دانشمندان تخمین می زنند ممکن است ۲۰ برابر تعداد ستاره های کهکشان ما سیارات سرگردان وجود داشته باشد.
دانشمندان می توانند از رایانه برای تقریب حرکت اجسام در یک سیستم سه جسمی استفاده کنند. این امکان پیش بینی حرکت موشکی را که به مدار زمین پرتاب می شود، یا پیش بینی سرنوشت سیاره ای در منظومه ای با چندین ستاره را می دهد.
شاید بپرسید آیا موجودی می تواند در سیاره ای مانند سیاره ای که در «مسئله سه جسم» نتفلیکس نشان داده شده است، زنده بماند یا خیر.
راس می گوید: فکر نمی کنم در چنین شرایطی، محیطی پایدار برای تکامل حیات وجود باشد. این یکی از جنبه هایی است که همچنان در قلمرو علمی تخیلی باقی می ماند.
این خبر توسط سایت فرارو منتشر شده و خبر ناب صرفا آن را به اشتراک گذاشته است.
منبع : فرارو
- عکسچهره واقعی بازیگر نقش دیبا در سریال طوبی - تفاوت فاحش خارج از سریال + تصاویر و بیوگرافی شیما جعفرزاده
- رونمایی (نفس) دختر پژمان بازغی از تیپ و چهره متفاوت اش
- تصاویر ویلای بهشتی و محشر بهرام رادان و مینا مختاری در رامسر ! - حسرت به دل مردم می گذارند !
- اشکان خطیبی برای نخستین بار از پدر خوشتیپش رونمایی کرد
- بررسی استایل سراسر ایرانی هانده ارچل در ایران + عکس تغییر چهره بدون آرایش و لاغری عجیب
- تغییرات چهره نقش خنگ ترین بازیگران (لیسانسه ها) بعد از 5 سال - چی بودند و چی شدند؟!
- عکس زیرخاکی از کودکی لیلا حاتمی و لیلی رشیدی
- زیرکی نفیسه روشن در این عکس را ببینید
- دونگ ئی، بانویی که یک تنه مقابل ظلم و ستم ایستاد
- بررسی استایل باحجاب و زیبای هانده ارچل با شال سفید رنگ - شیک و اصیل+عکس
- کلکسیون کلاه محمدرضا شریفی نیا در اتاقش که توسط دخترش به تصویر کشیده شده - ماشالا برا خودش یه پا مغازه ست+عکس
- مینی ژوپ چرمی هانده ارچل او را جذاب تر از همیشه کرد+عکس
- خانم مجری تلویزیون رسما رد داد - تصاویر شوکه کننده تغییر چهره و اندام ندا غفاری بعد 3 سال در 48 سالگی
- تیپ و چهره تازه (مرضیه) سریال بچه مهندس بعد 4 سال
- تغییر چهره غافلگیرکننده (مرضیه مادر فرهاد) در سریال شهرزاد بعد 9 سال !
- این 16 بازیگر ایرانی خوش پوش ترین استایل ها را در تابستان داشتند - از الناز تا بهنوش + عکس
- تصاویر - چرا مصریان باستان حیوانات را مومیایی می کردند؟
- تصاویر - کلادونوتا؛ احتمالا جالب ترین حشره ای که دیده اید!
- تصاویر - استون مارتین ونکوئیش 2025؛ چالش اساسی برای تمام خودروسازی های بزرگ
- این سیستم عامل محبوب گیمرها شد
- یک خودروی چینی جدید در راه بازار
- بیشتر جهان ما در تاریکی است و نه چیزی بیشتر
- در سال 2024 چند جت جنگنده در سراسر جهان تولید می شود؟
- تشخیص زودهنگام سرطان پروستات با آزمایش 15 دقیقه ای!
- سرکه انقلابی بزرگ در حوزه فناوری حسگر ها به پا کرد
- تولید آب شیرین و گرم با سلول های خورشیدی
- تصاویر - آلفا رومئو ناواجو: یکی از گران ترین خودرو های جهان
- تغییرات آب و هوایی باعث پخش شدن 1000 گونه ناشناخته ویروس در دنیا می شود