همکاری سه جسم در فضا الگوهای منظم و نتایج قابل پیش‌بینی دارد_سیاه پوش

برهمکنش‌های سه جسم در فضا، فقطً آشوب محض نیستند، بلکه دارای الگوهای منظم و نتایج قابل پیش‌بینی می باشند. دانشمندان به راحتی می‌توانند حرکت دو جسم پرجرم را که تحت تأثیر جاذبه در فضا با هم برخورد می‌کنند، پیش‌بینی کنند.

به نقل از دپارتمان اخبار علمی رسانه فناوری تکنا، هنگامی که سه جسم در فضا با هم تعامل می‌کنند، مسیرهای پیچیده و زیاد تر غیرقابل پیش‌بینی تشکیل می‌بشود که تعیین موقعیت آینده آن‌ها را دشوار می‌کند. این اتفاق به گفتن قضیه سه جسم شناخته می‌بشود.”قضیه سه جسم یکی از معروف‌ترین مسائل حل‌نشده در ریاضیات و فیزیک نظری است. این نظریه گفتن می‌کند که هنگامی که سه جسم با هم برخورد می‌کنند، برهمکنش آن‌ها به طور آشفته، بدون نظم و کاملاً جدا از نقطه اغاز تکامل می‌یابد.”، آلکساندرو آلبرتو ترانی، اخترفیزیکدان در انستیتو نیلز بور دانشگاه کپنهاگ، این چنین نظری دارد.

یک مطالعه تازه از ترانی و تیمش مشخص می کند که قضیه سه جسم به اندازه آنچه فکر می‌بشود آشفته نیست و در واقع از برخی الگوهای منظم پیروی می‌کند. محققان به این الگوها “جزایر نظم” می‌گویند. “میلیون‌ها همانند‌سازی محققان نشان خواهند داد که در این آشوب، “جزایر نظم” وجود دارد که مستقیماً به نحوه قرارگیری سه جسم نسبت به یکدیگر زمان برخورد و این چنین شدت و زاویه برخورد آن‌ها بستگی دارد.”

برای فهمیدن دقیق قضیه سه جسم، ترانی نرم‌افزاری به نام تسونامی گسترش داد که همانند‌سازی‌های برهمکنش سه جسم در فضا را اجرا می‌کند. تسونامی در میانه محاسبات، همه اصول بنیادی همانند جاذبه، نسبیت عام و غیره را در نظر می‌گیرد.

با منفعت گیری از این نرم‌افزار، نویسندگان مطالعه میلیون‌ها همانند‌سازی را برای بازدید نتایج انواع گوناگون برخوردهای سه جسم اجرا کردند. آن‌ها حرکت و موقعیت اجسام متفاعل در موقعیت‌های گوناگون را محاسبه کردند. این آزمایش نتایج جالبی را نشان داد. به گفتن مثال، نویسندگان مطالعه فهمید شدند که “جسمی که در نهایت بعد از برخورد از سیستم پرتاب می‌بشود، طبق معمولً جسمی با کمترین جرم است.” با این حال، یک اتفاق کاملاً آشفته نباید تبدیل این چنین نتایج یکنواختی بشود. همانند‌سازی‌های تسونامی این چنین تبدیل تشکیل یک نقشه نشان‌دهنده همه نتایج ممکن برهمکنش‌های سه جسم در فضا شد. هنگامی که نویسندگان مطالعه این نقشه را به طور دقیق بازدید کردند، چندین منطقه را کشف کردند که الگوهای منظم را برجسته می‌کرد.

نویسندگان مطالعه افزودند “تحلیل ما مشخص می کند که مسیرهای منظم قسمت قابل توجهی از فضای فاز را اشغال می‌کنند که بسته به تنظیم اولیه از ۲۸٪ تا ۸۴٪ متغیر است.”. این جزایر نظم می‌توانند به دانشمندان پشتیبانی کنند تا علم پشت برهمکنش‌های سه جسم در فضا را بهتر فهمیدن کنند. علاوه بر این، می‌تواند رازهای گوناگون مرتبط با امواج گرانشی و جاذبه را نیز آشکار کند، مطابق حرف های محققان.