נראה שכולם מדברים על3 בעיית גוף, הסדרה החדשה של נטפליקסמבוסס על טרילוגיית הספר "זיכרון העבר של כדור הארץ" של סיקסין ליו. פחות אנשים מדברים על שם שתי הסדרות: בעיית הפיזיקה הבלתי פתירה בעלת אותו השם.
זה הגיוני, כי זה כןמְבַלבֵּל. בפיזיקה, בעיית שלושת הגופים מנסה למצוא דרך לחזות את תנועותיהם של שלושה עצמים שכוח המשיכה שלהם מקיים אינטראקציה עם כל אחד מהאחרים - כמו שלושה כוכבים קרובים זה לזה בחלל. נשמע פשוט מספיק, נכון? אבל אני עצמי עצרתי לאחרונההמאמר בויקיפדיהעל בעיית שלושת הגופים וסגרה את הלשונית באותו אופן שבו אדם עלול להתרחק מאור בהיר. כנראה שכדור הארץ, השמש והירח הם מערכת של שלושה גופים? אתה אומר ליאנחנו לא יודעים איך הירח זז? מדענים פרסמו מספר פתרונות לבעיית שלושת הגופים? אתה אומר לי שהספרים של סיקסין ליו לא מעודכנים?
כל מה שרציתי לדעת זהמַדוּעַהבעיה נחשבה לבלתי פתירה, ועכשיו זיכרונות מהסמסטר האחד שלי בפיזיקה בתיכון שוחים לנגד עיניי כמו כל כך הרבה מספרי אבדון זוהרים. עם זאת, למרות הכאבים שלי, הכנתי כמה דרכים שבהן אנחנו הלא-פיזיקאים יכולים להיות בטוחים שבעיית שלושת הגופים היא, למעשה, בלתי ניתנת לפתרון.
סיבה 1: זוהי הגדרה מיוחדת של 'בלתי פתיר'
בעיית שלושת הגופים מבלבלת במיוחד, כי לכאורה מדענים מוצאים כל הזמן פתרונות חדשים לבעיית שלושת הגופים! הם פשוט לא מתכוונים לפתרון של פתרון אחד לכולם. נוסחה כזועושהקיימים עבור מערכת דו-גוף, וככל הנראהאייזק ניוטון הבין את זה ב-1687. אבל מערכות עם יותר משני גופים הן, לפי פיזיקאים, כאוטיות מדי (כלומר, לא במובן של חדר השינה המבולגן של ילד, אלא במובן של "תורת הכאוס") מכדי שיהיו מכוסים בפתרון אחד.
כשפיזיקאים אומרים שיש להם פתרון חדש לבעיית שלושת הגופים, הם מתכוונים שהם מצאו פתרון ספציפי למערכות שלושת הגוף שיש להן פרמטרים תיאורטיים מסוימים. אל תבקש ממני להסביר את הפרמטרים האלה, כי כולם דברים כמו "שלושת המסות הן קולינאריות בכל רגע" או "פתרון תנע זוויתי אפס עם שלוש מסות שוות הנעות סביב צורה של שמונה". אבל בעצם: על ידי צמצום מוקד הבעיה לסידורים מסוימים של מערכות תלת גופות, הפיזיקאים הצליחו לגזור נוסחאות המנבאות את התנועות של חלק מהן, כמו במערכת השמש שלנו. מסת כדור הארץ והשמש יוצרים "בעיה מוגבלת של שלושה גופים," שבו גוף פחות גדול (במקרה זה, הירח) נע בהשפעת שניים מסיביים (כדור הארץ והשמש).
מה שפיזיקאים מתכוונים כשהם אומרים שלבעיית שלושת הגופים אין פתרון הוא פשוט שאין פתרון אחד שמתאימה לכולם לכל דרך שבה כוח המשיכה של שלושה עצמים עלול לגרום לאותם אובייקטים לנוע - וזה בדיוק מהבעיה של שלושה גופיםמבסס את כל הנחת היסוד שלו.
סיבה 2: 3 בעיית גוף בחרה מערכת של שלושה גופים לא פתורה בכוונה
של אנרי פואנקרהמחקר על פתרון כללי לבעיית שלושת הגופיםהיווה את הבסיס למה שנודע כתורת הכאוס (אולי אתה מכיר אותה מתפקידה בכיכובה בפארק היורה). ו3 בעיית גוףעצמו לא עוסקכֹּלמערכת שלושה גופים ישנה. זה ספציפית על מערכת שלושה גופים כאוטית במיוחד, הסוג המדויק של סידור הגופים שפואנקרה התמקד בו כשהראה שהבעיה "בלתי ניתנת לפתרון".
[אד. פֶּתֶק:שאר החלק הזה כולל כמה ספוילרים עבור3 בעיית גוף.]
גם בספרים של ליו וגם בספרים של נטפליקס3 בעיית גוף, האנושות עומדת בפני פלישה של חייזרים (המכונים Trisolarans בתרגום לאנגלית של הספרים, ו-San-Ti בסדרת הטלוויזיה) שמערכת השמש הביתית שלהם מציגה שלוש שמשות במערכת יחסים כאוטי של שלושה גופים. זה עולם שבו, בניגוד לשלנו, השמים הם בלתי צפויים ביסודו. תקופות של קור קפוא מפנים את מקומן לחום צורב המפנים את מקומן לתנודות בכוח המשיכה שהופכות להרחקות זמניות שלעולם לא ניתן לסמוך עליהן. הטבע הבלתי צפוי של סביבת סן-טי הוא המקור לכל פרט בגופניות שלהם, הפילוסופיה שלהם והרצון שלהם לתבוע את כדור הארץ בשלהם.
במילים אחרות,3 בעיית גוףבעיית שלושת הגופים של לא פתירה כי ליו רצה לכתוב סיפור עם מערכת שלושה גופים בלתי פתירה, אז הוא בחר באחת ממערכות שלושת הגופים שלא גילינו להן פתרון, ואולי אף פעם לא.
סיבה 3: מדענים עדיין עובדים על בעיית שלושת הגופים
אולי הסיבה הטובה ביותר שאני יכול לתת לך להאמין שבעיית שלושת הגופים היא אמיתית, והיא באמת בלתי פתירה, היא שכמה מדענים פרסמו סט שלם של פתרונות חדשים למערכות ספציפיות של שלושה גופיםממש לאחרונה.
אם פיזיקאים עדיין עובדים על בעיית שלושת הגופים, אנו יכולים להניח בבטחה שהיא לא נפתרה. מדענים, אחרי הכל, הם המומחים האמיתיים. ואני בהחלט לא.
