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[涨姿势] 新研究表明“三体问题”可能并没有那么混乱

作者：精品下载站日期：2024-12-13 14:27:39 浏览：13 分类：涨姿势

新研究表明“三体问题”可能并没有那么混乱

研究臭名昭著的三体问题的科学家发现了某些从引力混沌中出现的“规律岛”。

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著名的混沌三体问题描述了三个质量如何相互作用，几个世纪以来一直困扰着物理学家。现在，新的研究表明，事情并不像科学家想象的那么混乱——这一发现可能会让问题比以往任何时候都更加令人费解。

研究人员在天文学与天体物理学杂志九月号。研究人员表示，这些岛屿可以帮助科学家探测碰撞的黑洞。

两个物体之间的引力相互作用可以使用方程可靠地描述和映射。但当你添加第三个物体时，事情就会变得疯狂——物体的运动是不可预测的，并且通常会以其中一个物体被抛出系统而告终。即使起始质量、速度或位置的微小变化也常常会导致截然不同的结果。

从广义上讲，研究人员利用统计数据来预测三具尸体中的任何一具从系统中弹出的频率。但是，当丹麦尼尔斯玻尔研究所的理论物理学家亚历山德罗·特拉尼和他的同事对三体问题进行计算机模拟时，他们的结果与统计预测不符。

他们的实验从一个双星系统（两个相互绕轨道运行的物体）和一个从太空其他地方接近的单个物体开始。在超过一百万次的模拟中，该团队改变了双星中两个物体的位置以及单个物体接近的角度。然后，他们让三具尸体相互作用，直到其中一具最终被踢出系统。

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在纯粹的混沌系统中，即使对三个物体的位置或角度进行微小的调整也可能会改变三个物体中被弹出的物体。但特拉尼和他的同事发现了多个位置和角度范围，每次相同的物体都会被踢出。这些“规则岛”代表了三体问题的混乱中的间隙。

这些非混沌区域可能会使研究人员预测太空中三体相互作用的方式变得复杂。特拉尼说，科学家通常对这些天体物理相互作用进行的预测依赖于统计数据。但纯粹的统计计算不适用于同时包含混沌和规律区域的问题。

特拉尼告诉《生活科学》杂志：“我们需要对混沌空间进行统计预测，对常规空间进行常规机械理论或确定性理论的混合，我们还需要知道如何混合结果。” “这是最困难的部分：在不运行模拟的情况下确定三体问题哪里混乱、哪里不混乱。”

找到这些稳定区域还可以帮助科学家发现和理解黑洞相互作用或合并时释放的引力波。三个黑洞之间的相互作用在星团内相对常见，可以使其中两个黑洞相互倾斜。但对这些事件的预测只捕捉到那些由混沌相互作用产生的事件。特拉尼说，三个黑洞之间可能会发生更多的非混沌相互作用，因此有更多的机会来研究引力波。

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