新研究表明,“三体问题”可能不会那么混乱。

商业作者 / 姓名 / 2025-06-15 19:56
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著名的混乱 三体问题这描述了三个群众在重力之间的相互作用,使物理学家困惑了几个世纪。现在,新的研究表明,它并不像科学家想

著名的混乱 三体问题这描述了三个群众在重力之间的相互作用,使物理学家困惑了几个世纪。现在,新的研究表明,它并不像科学家想象的那样混乱。这一发现可能会使问题比以往任何时候都更加困惑。

研究人员在9月号的《杂志》上报道说,当三个物体彼此相关的三个物体相对于彼此而开始时,将三体问题的解决方案绘制出来。 天文学和天体物理学。研究人员说,这些岛屿可以帮助科学家发现碰撞的黑洞。

可以使用方程可靠地描述和映射两个物体之间的重力相互作用。但是,当您添加第三个对象时,事情就会变得疯狂—身体的运动是不可预测的,通常以一个身体从系统中扑出而结束。即使是其起始群体,速度或位置的小变化也常常导致截然不同的结果。

从广义上讲,研究人员使用统计数据来预测这三个机构中的任何一个将被从系统中弹出的频率。但是什么时候 亚历山德罗·特拉尼(Alessandro Trani),丹麦尼尔斯·博尔研究所(Niels Bohr Institute)的理论物理学家,他的同事们对三体问题进行了计算机模拟,其结果与统计预测不符。

他们的实验始于二元—两个对方互相绕的对象—以及一个从太空中其他地方接近的单个对象。在超过一百万个模拟中,团队改变了两个物体在二进制中的位置和单个物体接近的角度。然后,他们让这三个尸体相互作用,直到最终将一个尸体踢出系统。

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在纯粹的混乱系统中,即使对这三个物体的位置或角度进行了少量调整,也可以改变三个物体中的哪个被弹出。但是特拉尼和他的同事们发现了几个位置和角度的范围,同一物体每次都会被踢出。这些“规律性岛”代表了三体问题混乱中的差距。

这些非骨质区域可能使研究人员预测空间中的三体相互作用的方式变得复杂。特拉尼说,这些预测科学家通常适用于这些天体物理相互作用,取决于统计。但是,纯粹的统计计算对包括混乱和规律性的区域的问题无效。

Trani告诉Live Science:“我们需要将混乱空间的统计预测以及常规理论的常规机械理论或确定性理论的混合在一起,我们还需要知道如何混合结果。”“这是最困难的部分:确定三体问题是混乱的,没有运行模拟的地方就在哪里。”

找到这些稳定区域还可以帮助科学家发现并了解引力波,而当黑洞相互作用或合并时会释放。三个黑洞之间的相互作用(在星形簇中相对常见)可以使其中两个彼此相互关注。但是这些事件的预测仅捕获混乱相互作用而产生的事件。三个之间可能发生更多的非偶然互动 黑洞 Trani说,因此,更多研究引力波的机会。

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