Newton’s three-body problem explained – Fabio Pacucci

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Dois pesquisadores realizaram um experimento simples, eles pegaram tudo o que sabemos sobre nosso sistema solar e calcularam onde cada planeta estaria até 5 bilhões de anos no futuro para fazer isso, eles executaram mais de 2.000 simulações numéricas com a mesma inicial exata condições exceto por uma diferença a distância entre o mercúrio e o sol modificada em

Menos de um milímetro de uma simulação para a próxima chocantemente em cerca de um por cento de suas simulações a órbita de mercúrio mudou tão drasticamente que poderia mergulhar no sol ou colidir com venus pior ainda em uma simulação, desestabilizou todo o sistema solar interno, isso não foi um erro, a surpreendente variedade de resultados revela a verdade

De que nosso sistema solar pode ser muito menos estável do que parece. temos equações que podem prever completamente os movimentos de duas massas gravitacionais nossa análise as ferramentas ficam aquém quando confrontados com sistemas mais populosos é realmente impossível escrever todos os termos de uma fórmula geral que possa descrever exactamente o movimento de

Três ou mais objectos gravitacionais porque o problema está em quantas variáveis ​​desconhecidas um sistema de n corpos contém graças para isaac newton podemos escrever um conjunto de equações para descrever a força gravitacional que actua entre os corpos no entanto ao tentar encontrar uma solução geral para as variáveis ​​desconhecidas nestas equações

Deparamo-nos com uma restrição matemática para cada incógnita deve existir pelo menos uma equação que o descreve independentemente inicialmente um sistema de dois corpos parece ter mais variáveis ​​desconhecidas para posição e velocidade do que equações de movimento, no entanto, há um truque, considere a posição relativa e a velocidade dos dois corpos

Em relação ao centro de gravidade do sistema reduz o número de incógnitas e nos deixa com um sistema solucionável com três ou mais órbitas tingindo objetos na imagem tudo fica mais confuso mesmo com o mesmo truque matemático de considerar movimentos relativos ficamos com mais incógnitas do que equações que os descrevem existem simplesmente muitas variáveis

Para este sistema de equações ser desembaraçado em uma solução geral mas o que faz na verdade, parece que objetos em nosso universo se movem de acordo com equações de movimento analiticamente insolúveis, um sistema de três estrelas como alfa centauri pode colidir umas com as outras ou, mais provavelmente, algumas podem ser lançadas para fora de órbita após um

Longo tempo de aparente estabilidade. do que algumas configurações estáveis ​​altamente improváveis, quase todos os casos possíveis são imprevisíveis em escalas de tempo longas, cada um tem uma gama astronômica de resultados potenciais dependentes das menores diferenças de posição e velocidade, esse comportamento é conhecido como caótico pelos físicos e

É uma característica importante de sistemas de n corpos tal sistema ainda é determinado stic significando que não há nada de aleatório nisso se vários sistemas começarem exatamente nas mesmas condições, eles sempre alcançarão o mesmo resultado, mas dê um pequeno empurrão no início e todas as apostas estão fora, o que é claramente relevante para missões

Espaciais humanas quando órbitas complicadas precisam ser calculado com grande precisão, felizmente, avanços contínuos em simulações de computador oferecem várias maneiras de evitar catástrofes , aproximando as soluções com processadores cada vez mais poderosos, podemos prever com mais confiança o movimento de sistemas de n corpos em escalas de tempo longas

E se um corpo em um grupo de três é tão leve que não exerce nenhuma força significativa nos outros dois o sistema se comporta com muito boa aproximação como um sistema de dois corpos esta abordagem é conhecida como o problema restrito de três corpos se mostra extremamente útil para descrever, por exemplo, um asteróide no campo gravitacional do sol da terra

Ou um pequeno planeta no campo de um buraco negro e uma estrela como para ou r sistema solar, você ficará feliz em saber que podemos ter confiança razoável em sua estabilidade pelo menos nas próximas centenas de milhões de anos, embora se outra estrela lançada de toda a galáxia estiver a caminho de nós, todas as apostas estão intrigadas com isso possibilidades

Misteriosas recomendamos vivamente o épico de ficção científica galardoado com o hugo o problema dos três corpos esta emocionante aventura irá levá-lo para além dos limites da sua imaginação e talvez do universo transfira uma versão de audiolivro gratuita em audible.com ted dash ed e não diga não avisamos você

Transcrito do video
Newton’s three-body problem explained – Fabio Pacucci By TED-Ed

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