300多年前难倒牛顿的三体问题或有解了

科技日报作者:责任编辑NO。魏云龙0298时间:2019-12-20 17:32:56  阅读:3485+

(原标题:300多年前难倒牛顿的“三体问题”或有解了)

科技日报北京12月19日电(记者刘霞)刘慈欣科幻小说《三体》让许多人知道了“三体运动”这个世纪难题。300多年前,艾萨克·牛顿爵士提出了闻名的“三体问题”,迄今,这一直是科学界悬而未决的难题之一。一个世界科研团队在最新一期《天然》杂志撰文称,他们朝处理这一难题迈出了要害一步:不安稳的三体体系最终会踢出一个,剩余两个会构成安稳二元联系,可利用传统办法猜测其运动。

300多年前,牛顿提出了闻名的运动规律,为咱们了解太阳系,甚至全部物体质量与施加于其上的力之间的联系奠定了根底。在用这些规律描绘行星绕太阳怎么运动后,牛顿开端思索:假如有第三个天体(如月球)闯入其间会发作什么呢?实践上,三体方程极难求解。

当两个(或三个巨细和间隔不同很大的物体)绕一个中心点旋转时,用牛顿运动规律很简单计算出它们的运动轨迹。但假如这三个物体的巨细和与中心点的间隔均适当,则“权利的争夺战”开端,整个体系堕入混沌。一旦混沌发作,就不可能用惯例数学办法研讨物体的运动,困扰科学家数百年的“三体问题”由此浮出水面。

现在,以色列希伯来大学天体物理学家尼古拉斯·斯通博士领导的世界团队称,他们在处理这一难题方面迈出了一大步。

斯通团队的研讨根据曩昔几百年的地理发现。这些发现指出,不安稳的三体体系最终会摒弃其一,剩余两者会构成安稳的二元联系,这一安稳联系正是他们此次的研讨要点。

斯通团队没有将体系的混沌行为视为妨碍,相反,他们运用传统数学办法猜测行星的运动。斯通说:“咱们将猜测结果与计算机生成的实践运动模型进行比较,发现猜测值十分精确。”

斯通着重,这一发现并非三体问题的严厉解,但计算解仍然十分有用。他解说说:“以三个互相绕行的黑洞为例,三个黑洞在一起,其轨迹必定变得不安稳。但即使其间一个黑洞被踢出去,咱们仍对剩余两个黑洞间的联系十分感兴趣。”

研讨人员称,这种猜测新轨迹的才能对咱们了解这些天体,以及任何三体问题中“幸存者”在新安稳状态下的行为至关重要。

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