Physiker kämpfen seit Jahrhunderten mit einer unbequemen Wahrheit über die Natur: Wenn Astronomen auf ihrem Weg auf drei Sterne treffen, könnten sie deren Position und Geschwindigkeit in Nanometern und Millisekunden messen, und das würde nicht ausreichen, um das Schicksal des Sterns vorherzusagen.
Aber der Weltraum vereint oft ein Trio von Sternen und Schwarze Löcher. Wenn Astrophysiker hoffen, die Regionen vollständig zu verstehen, in denen Himmelskörper zu Haufen verschmelzen, müssen sie sich dem "Dreikörperproblem" stellen. Obwohl das Ergebnis eines einzelnen Drei-Körper-Ereignisses unbekannt ist, entdecken Forscher, wie man die Bandbreite der Ergebnisse großer Gruppen von Drei-Körper-Interaktionen vorhersagen kann.
In den letzten Jahren haben verschiedene Gruppen herausgefunden, wie man statistische Vorhersagen über hypothetische Drei-Körper-Kollisionen treffen kann. Nun vereinfacht eine neue Perspektive, die der Physiker Barak Kohl entwickelt hat, das vermeintliche „Drei-Körper-Problem“, indem er es aus einer neuen, abstrakten Perspektive betrachtet. Das Ergebnis liefert einige der genauesten Vorhersagen.
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Wenn die Schwerkraft zwei Objekte zusammenzieht, sind die möglichen Ergebnisse einfach. Objekte können sich annähern oder auf eine elliptische Umlaufbahn um einen gemeinsamen Massenmittelpunkt eintreten. Isaac Newton war bereits im 1600. Jahrhundert in der Lage, kurze Gleichungen aufzuschreiben, die diese Bewegungen erfassten.
Aber wenn einer Stern sich einem Sternenpaar nähert, das sich bereits umkreist, ist alles möglich. Das „zusätzliche Drittel“ kann vorhersehbar herankommen. Oder es kann zu einem Kampf kommen, der eine Periode wütender Schleifen und Wendungen beginnt, die Momente oder Jahre dauern kann. Schließlich legt sich der Aufruhr immer dann, wenn sich einer der drei Sterne von den anderen beiden löst.
Dann folgt eines von zwei Szenarien: Wenn der dritte Stern genug Energie hat, wird er sich allmählich entfernen und das Paar in Harmonie leben lassen. Oder, wenn das nicht passiert, fliegt das dritte Objekt weg, nur um ein weiteres Sternenpaar zu finden und den Zyklus von vorne zu beginnen.
Jetzt in neuem Kontext Physik konnten das Chaos für ihre Interessen nutzen. Für ein chaotisches System gibt es nicht nur ein mögliches Ergebnis, sondern viele. Das bedeutet, wenn Sie ein Drei-Körper-System sich im Laufe der Zeit entwickeln lassen, wird es jeden möglichen chaotischen Pfad erkunden und schließlich jede gemütliche Ecke einer chaotischen Region seines Phasenraums erreichen. Was das Drei-Körper-Problem betrifft, können Wissenschaftler statistisch berechnen, wo jeder Körper enden könnte, indem sie das Volumen innerhalb seines Phasenraums genau berechnen, was eine chaotische Bewegung ist.
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