그것은 밤에 과학자를 깨우는 일종의 추상 퍼즐입니다. 세 가지 물체가 어떻게 서로를 반복적으로 공전하는지 예측할 수 있습니까? 이 "3 바디 문제"가 처음 인식 된 이후 300 년 동안, 단 3 개의 솔루션이 발견되었습니다. 이제 두 명의 물리학자가 13 명의 새로운 가족을 발견했습니다. 그것은 수학 물리학에서 상당히 위업이며, 천체 물리학 자들이 새로운 행성 시스템을 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.
새로운 솔루션의 트로브에는 연구원들이 재즈를했습니다. 프린스턴 대학교의 수학자 인 로버트 밴더 베이 (Robert Vanderbei)는이 작업에 관여하지 않았다고 말합니다. 그는 사실 그가 일에 대해 밤새도록 보냈다고 말했다.
3 바디 문제는 1680 년대로 거슬러 올라갑니다. Isaac Newton은 이미 그의 새로운 중력 법칙이 완전히 정확하게 별과 행성과 같은 중력 (별과 행성과 같은 중력)의 궤도를 항상 예측할 수 있음을 보여주었습니다. 궤도는 기본적으로 항상 타원입니다. 그러나 뉴턴은 서로 공전하는 세 기관의 경우에 비슷한 해결책을 제시 할 수 없었습니다. 2 세기 동안 과학자들은 독일 수학자 하인리히 브런스 (Heinrich Bruns)가 3- 바디 문제에 대한 일반적인 해결책을 찾는 것이 쓸데없고 특정 조건에서 작동하는 특정 솔루션 만 가능하다고 지적 할 때까지 다른 압정을 시도했습니다. 일반적으로 세체의 운동은 이제 반복되지 않은 것으로 알려져 있습니다.
그러나 구체적인 반복 솔루션은 오기가 어려웠습니다. 유명한 수학자 Joseph-Louis Lagrange와 Leonhard Euler는 18 세기에 일부를 내놓았지만 1970 년대까지는 현대 컴퓨팅의 약간의 도움을 받아 미국 수학자 Roger Broucke와 French Astronomer Michel Hénon이 더 많이 발견했습니다. 지금까지 특정 솔루션은 3 가족으로 분류 될 수 있습니다 :Lagrange-Euler 가족, Broucke-Hénon 가족 및 Fight-8 가족은 1993 년 Santa Fe Institute의 물리학 자 Cristopher Moore가 발견했습니다.
그림 8 가족은 그림 8 모양으로 서로 쫓는 세 가지 물체를 설명하기 때문에 소위입니다. Lagrange-euler 솔루션은 더 간단하며, 똑같이 간격을 둔 시체는 메리의 목 라운드에서 말처럼 원으로 돌아옵니다. Broucke-hénon 솔루션은 가장 복잡합니다. 두 개의 물체가 내부에서 앞뒤로 대시되고, 세 번째 물체는 외부 주위에 공전합니다.
물리학 자 Milovan Šuvakov와 Veljko Dmitrašinović가 물리적 베오그라드 연구소에서 만든 13 명의 새로운 가족의 발견은 새로운 총계를 16으로 가져옵니다. 결과는 아름답고 아름답고 아름답게 제시되었습니다.
해결책을 찾는 것은 어려운 전망입니다. 우주의 세 가지 물체는 무한한 방식으로 출발 할 수 있습니다. 어쨌든, 초기 조건 (스테이 팅 포인트, 속도 등)은 물체를 해당 조건으로 되돌려 놓을 수 있도록 전체 춤이 다시 시작될 수 있습니다. Šuvakov와 Dmitrašinović의 방법은 컴퓨터 시뮬레이션의 기존 솔루션으로 시작한 다음 Physical Review Letters 의 서기에서 논문에보고하는 것처럼 새로운 유형의 궤도가 구체화 될 때까지 초기 조건을 조정하는 것이 었습니다. . Dmitrašinović는“우리가 한 일은 당신이 할 수있는 가장 단순한 생각이었습니다. "우리는이 모든 것들을 발견했을 때 충격을 받았으며, 그들이 우리 앞에서 발견되지 않았다는 것을 알게되었을 때 더욱 충격을 받았습니다."
많은 새로운 솔루션에 직면 한 베오그라드 물리학 자들은 새로운 분류 시스템을 발명했습니다. 그들은 "Shape-Sphere"라는 추상 공간을 사용했는데, 이는 물체 사이의 상대 거리 측면에서 궤도의 모양을 설명합니다. 입자 중 2 개가 충돌하는 구체의 적도 마크 주위에 3 개의 반점이 있고 공 위에 선이 뽑히고, 그 반점을 피해야하는 것은 물체가 서로 가까이 다가가는 방식을 맵핑합니다. Shape-Spere에서 가장 간단한 솔루션은 Lagrange-Euler 제품군입니다. 원의 궤도 (실제 공간)에 의해 동일한 거리를 제외하고 동일한 거리를 유지하는 세 개체 모두에 해당하기 때문에 단일 점입니다.
그러나 다른 솔루션은 훨씬 더 복잡합니다. 연구원의 새로운 "원사"솔루션은 실제 공간 궤도가 엄청난 스파게티처럼 보이지만, 스파게티의 엄청난 덩어리처럼 보이지만 모양-스피어의 원사 공처럼 보입니다. (모든 솔루션은 온라인으로 볼 수 있습니다.) Šuvakov와 Dmitrašinović는 이전에 알려진 제품을 포함하여 모든 궤도를 모양 구의 모양을 기반으로 16 가족을 분리했습니다. 그런 다음이 가족을 대칭 및 다른 모양의 특성을 기반으로 4 개의 클래스로 분류했습니다. 첫 번째는 이전의 모든 솔루션을 포함했습니다.
베오그라드 물리학 자의 다음 단계는 새로운 솔루션이 얼마나 안정적인지 확인하는 것입니다. 솔루션 중 일부가 안정적이라면 실제 생활에서도 빛을 발할 수도 있습니다. 이제 우주에서 관찰 된 유일한 널리 받아 들여지는 3- 바디 솔루션은 태양, 목성 및 인근 트로이 목 소행성 중 하나로 구성된 시스템으로 라그 레인지-유리 유형 원을 구성합니다. 그러나 우리가 우리 자신을 넘어서서 충분한 "외계인"시스템을 살펴보면, 우리는 스파게티의 힙처럼 보이는 태양계와 같은 새롭고 더 복잡한 솔루션을 볼 수 있습니다.
Dmitrašinović는“관찰 천문학은 매우 빠르게 전진하고있다. 그러나 그는 솔루션 중 하나를 발견하는 것이 여전히 매우 어려울 것이라고 덧붙였다. "시간이 걸릴 것입니다. 내일 일어나지 않을 것이라고 확신합니다."
*교정 오전 11시 55 분 : 이 기사는 원래 연구원들이 베오그라드 대학교에 기반을두고 있다고 언급했다. 이제는 물리학 연구소 (Institute of Physics Belgrade)에 기반을두고 있다는 것이 더 정확하게 읽었습니다.
