Zagadka jest bardzo rozległa, ponieważ obejmuje zagadnienia dotyczące mechaniki i teorii pola. Gdy dwa obiekty krążą wokół siebie – może to być na przykład gwiazda i poruszająca się po jej orbicie planeta – to można je opisać za pomocą jednego lub dwóch równań matematycznych. Gdyby jednak powiększyć ten duet poprzez dodanie trzeciego ciała, to sprawy przybiorą znacznie ciekawszy obrót.
Czytaj też: Przez 300 lat źle rozumieliśmy Newtona. Główne prawo fizyki doczekało się poprawki
Skąd się biorą komplikacje? W takiej konfiguracji obiekt wpływa na pozostałe swoją grawitacją, dlatego obliczenie stabilnej orbity, która mogłaby połączyć trzy różne ciała, staje się znacznie większym wyzwaniem. Ale czy to niemożliwe? Zdecydowanie nie. Wręcz przeciwnie, jak pokazują dokonania międzynarodowego zespołu badawczego, które zostały szerzej opisane w formie preprintu dostępnego w bazie danych serwisu arXiv.
Jak przekonują autorzy publikacji, udało im się opisać 12 000 nowych rozwiązań problemu trzech ciał. Ich orbity są stosunkowo proste, co może zaskoczyć. W myśl ich założeń trzy hipotetyczne obiekty zaczynają w jednym miejscu, by później przejść do trybu wzajemnych oddziaływań grawitacyjnych. W pewnym momencie mijają się, oddalając się od siebie, aż do momentu, w którym przyciąganie przejmuje kontrolę i daje początek kolejnemu cyklowi.
Problem trzech ciał od dawna zastanawiał fizyków i matematyków. 12 000 nowych jego rozwiązań udało się opisać dzięki wykorzystaniu superkomputera
Poza rozwiązaniem samego problemu na uwagę zasługuje również inna kwestia. Przełom najprawdopodobniej nie byłby możliwy, gdyby nie fakt, że naukowcy mieli do dyspozycji superkomputer. To właśnie dzięki temu urządzeniu udało się opisać tysiące nowych konfiguracji związanych z problemem trzech ciał. Co więcej, jak przyznają sami autorzy, z użyciem jeszcze bardziej zaawansowanego technologicznie sprzętu można byłoby zwiększyć liczbę rozwiązań aż pięciokrotnie.
Jeśli chodzi o wspomnianą książkę, to z przytoczonym artykułem łączy ją coś więcej, niż tylko tytuł. Przedstawiona w niej fabuła faktycznie odnosi się bowiem do problemu natury matematyczno-fizycznej. Opowieść doczekała się nawet dwóch kolejnych części, a wkrótce może się o niej zrobić szczególnie głośno za sprawą nadchodzącego serialu, za produkcję którego odpowiada Netflix.
Problem trzech ciał ma nie tylko charakter teoretyczny. Astronomowie już niejednokrotnie obserwowali układy, w skład których wchodzi wiele planet, a nawet gwiazd. O ile pojedyncza gwiazda, wokół której krąży co najmniej kilka planet nie jest niczym niezwykłym – wszak wystarczy spojrzeć na Słońce – tak wiele wzajemnie okrążających się gwiazd to już zupełnie inna para kaloszy. Ale takie warianty również są znane nauce. Dzięki proponowanym rozwiązaniom problemu trzech ciał, do których międzynarodowy zespół doszedł z wykorzystaniem superkomputera, możliwe powinno stać się jeszcze lepsze zrozumienie tak nietypowych układów gwiezdnych i planetarnych.
