Задачата за трите тела е ключът към бъдещето на Земята: неразрешената загадка намери признание в изкуството

Ето как Netflix е свързан с гравитационната загадка, която се опитваме да разгадаем от 337 години.

Новият научнофантастичен сериал на Netflix „Задачата на трите тела“ или „3 Body Problem“ заимства заглавието си от реална математическа загадка, която озадачава учените от края на 1600 г. насам. Физическият проблем се отнася до движението на три обекта, намиращи се в гравитационен захват един спрямо друг, като например система от три звезди. Въпреки привидната си простота, изчисляването на орбиталните траектории на всеки един от тези обекти е твърде сложно.

За разлика от системите с две тела, при които орбитите са предсказуеми и периодични, добавянето на трето тяло води до хаос, което прави точното прогнозиране практически невъзможно. Траекториите в подобна система често приличат на заплетени макарони, а стабилността им е много по-ниска от тази на системите с две тела.

Исак Нютон за първи път описва проблема през 1687 г. Той отбелязва, че докато планетите се движат по елиптични орбити около Слънцето, гравитационното привличане на Юпитер изглежда влияе на орбиталния път на Сатурн. Нютон обаче така и не намира пълно решение и загадката остава неразгадана в продължение на почти 200 години.

През 1889 г. математикът Анри Поанкаре получава награда за есе върху проблема за трите тела, в което поставя основите на нова математическа теория. Това е теорията на хаоса, която предполага, че първоначалната неопределеност на условията на една система води до увеличаване на непредсказуемостта на бъдещото ѝ състояние.

Решаването на проблема с трите тела би могло да помогне на учените да прогнозират с голяма точност движението на метеорите и планетите, включително Земята. Дори и в много далечно бъдеще, което е важно за разбирането на климата. Въпреки че проблемът се счита за математически неразрешим в общия случай, съществуват решения за частни случаи. Например възможни са стабилни орбити на три тела, организирани във формата на осмица, или равномерно разпределени около пръстен.

В изследванията се използват и „ограничени“ проблеми с три тела, при които двата основни обекта взаимодействат с трети обект с по-малка маса, което опростява проблема. Въпреки това за системи като тази, представена в сериала на Netflix, проблемът става много по-сложен.

Намирането на решения на проблема с трите тела е от ключово значение за пътуването в космоса. С помощта на компютърни симулации учените могат да изграждат цели библиотеки от възможни траектории, разширявайки разбирането за потенциалните движения в пространството.

Да добавим, че 3 Body Problem е американски научно-фантастичен телевизионен сериал, създаден от Дейвид Бениоф, Д. Б. Вайс и Александър Ву, базиран на спечелилия наградата „Хюго“ китайски роман „Проблемът с трите тела“ от Лиу Цъсин от поредицата "Земното минало". Книгите на този китайски писател спечелиха на практика всички възможни награди за научна фантастика. Както западни, така и азиатски, което е истински феномен.