Los físicos se acercan a domar el caos del ‘problema de los tres cuerpos’


Los físicos han pasado siglos lidiando con una verdad incómoda sobre la naturaleza: frente a tres estrellas en curso de colisión, los astrónomos podrían medir sus ubicaciones y velocidades en nanómetros y milisegundos y no sería suficiente para predecir el destino de las estrellas.

Pero el cosmos reúne con frecuencia tríos de estrellas y agujeros negros. Si los astrofísicos esperan comprender completamente las regiones donde los cuerpos celestes se mezclan en multitudes, deben enfrentar el “problema de los tres cuerpos”.

Si bien el resultado de un solo evento de tres cuerpos es incognoscible, los investigadores están descubriendo cómo predecir el rango de resultados de grandes grupos de interacciones de tres cuerpos. En los últimos años, varios grupos han descubierto cómo hacer pronósticos estadísticos de emparejamientos hipotéticos de tres cuerpos: por ejemplo, si la Tierra se enredara con Marte y Mercurio miles de veces, ¿con qué frecuencia sería expulsado Marte? Ahora, una nueva perspectiva desarrollada por el físico Barak Kol simplifica el “problema de los tres cuerpos” probabilístico, al mirarlo desde una nueva perspectiva abstracta. El resultado logra algunas de las predicciones más precisas hasta el momento.

“Lo hace realmente bien”, dijo Nathan Leigh, astrónomo de la Universidad de Concepción en Chile que participa en las pruebas del nuevo modelo. “Creo que el [modelo] de Barak en este momento es el mejor”.

Cuando la gravedad une dos objetos, los resultados potenciales son simples. Los objetos pueden acercarse unos a otros o pueden entrar en una órbita elíptica alrededor de un centro de masa compartido. Isaac Newton pudo escribir breves ecuaciones que capturaban estos movimientos en el siglo XVII.

Pero si una estrella se acerca a un par de estrellas que ya orbitan entre sí, todas las apuestas están canceladas. El intruso podría acercarse de forma predecible. O podría entrar en la refriega, iniciando un período de furiosos giros y virajes que podrían durar momentos o años. Con el tiempo, el furor siempre desaparece cuando una de las tres estrellas se aleja de las otras dos. Seguirá uno de dos escenarios: si la tercera rueda tiene suficiente energía, se escapa, dejando a la pareja para vivir en paz. O si no lo hace, ese tercer objeto se alejará solo para volver a caer hacia la pareja y lanzar otro episodio de caos.

El famoso matemático Henri Poincaré demostró en 1889 que ninguna ecuación podía predecir con precisión las posiciones de los tres cuerpos en todos los momentos futuros, ganando una competencia patrocinada por el rey Oscar II de Suecia. En este caso de tres cuerpos, Poincaré había descubierto la primera instancia de caos, un fenómeno cuyo resultado puede desconectarse efectivamente de cómo comenzó.

space.com

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