科学家说找到了解决“天体物理学中最古老的开放性问题”的方法

在将近350年之后，物理学家才刚刚得出牛顿三体问题的统计解决方案，该问题是弄清楚三个相似的物体或物体将如何以符合宇宙定律的方式在太空中传播。运动和重力。
最新研究背后的研究人员将三体问题描述为“可以说是天体物理学中最古老的开放问题”，尽管他们还没有完全弄清楚这个问题，但他们通过找到适合这个开放性的统计公式比大多数人更接近在某些情况下的问题。
特别是，他们研究了几个世纪以前的研究，提出了以下想法：在不稳定，混乱的三体系统中，其中一个体最终被驱逐，留下了两个之间稳定的二元关系。
尽管研究人员指出他们还没有为三体问题提供精确，完整的解决方案，但他们已经开发出一种有效的统计方法，该方法涵盖了很多此类三体到二体事件，在帮助物理学家可视化复杂过程方面非常有用。
耶路撒冷希伯来大学的天体物理学家尼古拉斯·斯通（Nicholas Stone）说： “当我们将预测结果与计算机生成的实际运动模型进行比较时，我们发现了很高的准确性。”
艾萨克·牛顿（Isaac Newton）在1687年制定的三个运动定律是：除非受到力作用，否则物体将保持惯性状态；加速度与作用力之间的关系为力等于质量乘以加速度（F = ma）；以及对于每一个动作，都有一个平等而相反的反应。
到目前为止，就宇宙的基本物理学而言，如此辉煌。但是牛顿在将他的规则应用于地球，月亮和太阳（原始的三个物体）时遇到了困难。用这些数学规则来追踪三个物体实际上变得更加困难。
虽然科学家已经找到了解决特殊情况的方法，但事实证明，三体问题的通用公式难以捉摸。这就像尝试将数学模板应用于蝴蝶效果 –太混乱了以至于无法追踪。
在这种情况下，研究人员应用了一种称为“ 遍历性”的概率假设，以帮助指导他们找到答案，它使用平均值的原理来确定特定系统中将要发生的事情。重要的是，随着时间的流逝，遍历过程与其原始状态几乎没有关系（就像三体系统一样）。
新解决方案的作用是使科学家了解三体问题的两个幸存者在各种新近稳定的情况下的行为-这种理解对天体物理学至关重要。
斯通说： “取三个相互环绕的黑洞。” “他们的轨道必定会变得不稳定，即使其中之一被踢出去，我们仍然对幸存的黑洞之间的关系非常感兴趣。”