Решение израильтянами задачи трёх тел
Решение израильтянами задачи трёх тел — объявление о том, что израильские учёные нашли новый метод прилиженного решения задачи трех тел — одной из задач небесной механики, состоящей в определении относительного движения трех тел, взаимодействующих по закону тяготения Ньютона. Задача, в частности, может касаться орбит Солнца, Земли и Луны. Задаче свыше 4 веков и известно, что в общем случае она не имеет точного решения в виде конечных аналитических выражений.
Профессор Хагай Перец и аспирант Барри Гинат из Техниона использовали для (приближенного) решения этой задачи теорию случайных блужданий, называемую «прогулкой пьяницы». Эта теория описывает путь, состоящий из последовательности случайных шагов в каком-нибудь математическом пространстве. Вместо того, чтобы предсказывать фактический результат, ученые вычисляли вероятность любого результата[1][2].
Общие сведения[править]
Задача трёх тел (Three-body problem) — одна из задач небесной механики, состоящая в определении относительного движения трёх тел (материальных точек), взаимодействующих по закону тяготения Ньютона (например, Солнца, Земли и Луны). Доказано, что (в общем случае) она не имеет решения в виде конечных аналитических выражений.
Тем не менее, возможны приближенные ее решения.
Докторант Йонадав Барри Гинат и профессор Хагай Перец из Техниона предложили новый способ упрощения задачи трёх тел, позволяющий оценить вероятность покидания системы любым из этих тел.[3] Они применили статистический принцип к проблеме трех тел: они вычислили вероятность каждой бинарно-одиночной конфигурации фазы 2 и собрали воедино все отдельные фазы, используя теорию случайных блужданий.
Гинат сказал:
Мы придумали модель случайного блуждания в 2017 году, когда я был студентом на первую степень. Я прошел курс, который преподавал профессор Перец, и там мне пришлось написать эссе по проблеме трех тел. Когда я начал свой докторат, мы решили расширить эссе и опубликовать его.
Перец от себя добавил, что это решение имеет важное значение для понимания гравитационных систем, особенно в тех случаях, когда происходит много встреч между тремя звездами, например, в плотных звездных скоплениях:
В таких регионах космоса в результате столкновений трех тел образуются многие экзотические системы, что приводит к столкновениям между звездами и компактными объектами, такими, как черные дыры, нейтронные звезды и белые карлики, которые также создают гравитационные волны, впервые обнаруженные напрямую только в последние несколько лет. Статистическое решение могло бы послужить важным шагом в моделировании и прогнозировании образования таких систем.