我們剛剛為臭名昭著的三體問題提供了12,000個新解決方案

1687年，艾薩克·牛頓制定了他的運動定律和宇宙引力，使遙遠的恒星、衛星和行星的運動成為焦點。

隨著羽毛筆的敲擊，牛頓的開創性工作也引發了長達幾個世紀的數學解決方案的探索，以控制混亂的三重系統，如太陽、月亮和地球，研究人員至今仍在撓頭。

保加利亞索非亞大學的伊萬·赫里斯托夫（Ivan Hristov）及其同事是一長串天文學家和數學家的最新研究者，自牛頓時代以來，他們一直在試圖尋找解決方案來解釋三個天體如何保持穩定的舞蹈，在相互的引力下相互拋擲而不會碰撞或進入太空。

窘境被稱為三體問題，它延伸到任何三個引力纏繞的物體。一種解決方案將允許天文學家根據這些物體的初始位置和速度繪制預測的運動。

這聽起來很簡單，但是將第三個物體扔進雙體系統使得預測這些運動變得更加困難。超級計算機和神經網絡肯定有幫助。

現在，Hristov及其同事已經報告了在牛頓定律范圍內工作的三體系統的高達12,409種軌道模式，并且具有三個相等的質量。這是一個令人眼花繚亂的解決方案，尚未經過同行評審，但仍然應該引起一些健康的討論。

對于三體問題，從來沒有找到過一個總體的、普遍的解決辦法;大多數系統都會產生難以預測的混沌運動。

但是，就像這項最新研究一樣，當系統在某些條件下運行時，已經發現了許多針對特殊情況的解決方案。然而，有些比其他的更與實用天文學相關。

這批最新一批解決方案適用于三個物體在“落入”彼此重力的魔掌之前首先是靜止的系統。因此，盡管這些解決方案可能會滿足好奇的數學家，但它們可能很少有實際應用。

“大多數（如果不是全部）都需要如此精確的初始條件，以至于它們可能永遠不會在自然界中實現，”路易斯安那州立大學物理學家Juhan Frank告訴記者馬修·斯帕克斯新科學家。

盡管如此，Hristov及其同事還是使用超級計算機在早期工作的基礎上進行了構建，2019年出版，特別是發現了300多個自由落體三體問題的周期軌道新族。

根據赫里斯托夫及其同事的說法，“這項工作還有很多不足之處”，因此他們試圖解決數學分歧，即自由落體系統中的物體不會落入封閉的循環軌道，而是在開放式軌道上擺動。然而，Hristov及其同事的工作有所不同，因為它考慮了三個質量相等而不是隨機的物體。

自由落體軌道“可能被證明具有天文學意義，”Hristov及其同事寫.盡管這取決于當考慮到遙遠天體或太陽風的影響時，新解決方案的穩定性。

三體系統具有崩潰傾向弗蘭克說，兩個物體在一個二進制系統中聯合起來，并彈出第三個質量。

目前，至少赫里斯托夫只是陶醉在預測軌道的美麗中。“穩定或不穩定 - 它們具有很大的理論意義，”他告訴火花。“它們具有非常美麗的空間和時間結構。

該研究已經發布到 arXiv（阿西夫）前面同行審查.

寶寶起名