走进科学
BALI @ 2024.10.16 , 07:02
1
科学家发现了三体问题中的规律岛屿
当三个物体相遇时，数百万次的模拟形成了一张所有可能的结果的粗略地图，就像一张由初始配置的线编织而成的巨大挂毯。这就是规律岛出现的地方。
当三颗巨大的天体在太空中相遇时，它们通过引力相互作用，通常会演变成不可预测的混乱状态。三体问题正是著名的混沌现象之一。然而，哥本哈根大学的研究员Alessandro Alberto Trani发现，在这些混沌中其实隐藏着规律性——其中一个天体经常会迅速被系统抛出。这一发现或许对我们理解引力波及宇宙其他现象至关重要。
三体问题自牛顿时代以来就引起了科学家的极大兴趣。虽然两个天体相互作用是可以预测的，但当第三个天体加入时，系统就会变得极其复杂和混乱。
“我们通过数百万次模拟发现，在三体相遇时，混乱中存在着规律岛屿，这取决于它们相遇时的相对位置、速度和角度。”Trani解释说。他希望这一发现能帮助改善天体物理模型，因为三体相遇在宇宙中并不罕见，而理解这种现象对于探索引力波等重大宇宙谜题至关重要。
Trani使用名为“Tsunami”的软件运行了数百万次模拟，计算出在一定参数下三体相遇后的可能结果。这些模拟为三体问题的结果绘制了一张粗略的地图，显示出某些情况下系统会表现出规律性，通常是质量最小的天体被抛出。
虽然这一发现为理解三体问题带来了希望，但也为研究带来了挑战。研究人员需要结合统计和数值计算，准确预测规律出现的情况，才能进一步解开这一现象的奥秘。