Üç Cisim Problemine 12.000 Yeni Çözüm Bulundu: Kozmosu Anlamak için Yeni Kapılar Açılıyor

Fizik ve matematikteki meşhur üç cisim problemi bilim dünyasının baş belası olarak biliniyor ve doğal dünyanın ne kadar karmaşık olduğunun önemli bir göstergesi olarak kabul ediliyor.

İki cismin birbirini çevrelediği durumlar bazı matematiksel denklemlerle açıklanabilir. Ancak üçüncü bir cismin eklenmesiyle bu denklem çok daha karmaşık hâle gelir. Çünkü her cisim kütle çekimi ile diğerlerini etkiler ve üç cismin bir arada kararlı bir yörünge hesaplamak karmaşık bir iştir.

Ancak uluslararası bir matematik ekibi bu ünlü problem için 12.000 yeni çözüm bulduklarını iddia ediyor. Bu daha önce bilinen yüzlerce senaryoya önemli bir katkı. Ekibin arXiv üzerinden yayımladığı ve henüz hakem incelemesinden geçmemiş bir ön baskı çalışması, kozmosu anlamaya çalışan astronomlar için potansiyel olarak çok değerli olabilecek bu yeni çözümler sunuyor.

Üç Cisim Problemi Nedir ve Neden Bu Kadar Önemli?

300 yıldan daha uzun bir süre önce Isaac Newton temel hareket yasalarını yazdı ve matematikçiler o zamandan beri üç cisim problemine çözüm aramaya devam ediyor. Tek bir doğru cevap yok; fizik yasaları çerçevesinde üç cisimli bir yörünge için çalışabilecek birçok yol bulunmaktadır.

Gezegenimizin Güneş etrafındaki basit döngüsünün aksine üç cisim problemi karmaşık ve dolanık gibi görünebilen yörüngelere yol açabilir. Bu yeni keşfedilen 12.000 yörünge de istisna değil; üç varsayımsal nesne durağan halde başlar ve serbest bırakıldıklarında kütleçekim yoluyla birbirlerine doğru çeşitli spirallere çekilirler. Sonra birbirlerini geçip daha uzağa giderler ve çekim tekrar devreye girip bir araya gelene kadar bu deseni tekrarlıyorlar.

Bulgaristan’daki Sofya Üniversitesi’nden matematikçi Ivan Hristov, New Scientist’e yaptığı açıklamada yörüngelerin “çok güzel bir uzamsal ve zamansal yapıya sahip olduğunu” söyledi. Hristov ve meslektaşları bu yörüngeleri bir süper bilgisayar kullanarak buldular ve teknolojinin gelişmesiyle bunların sayısını daha da artırabileceklerine inanıyorlar.

Çalışmada Yer Almayan Gökbilimciler Çözümlere Şüpheyle Yaklaşıyor

Üç cisim sistemleri evrende oldukça yaygın. Birden fazla gezegeni olan yıldız sistemleri veya birbirini çevreleyen birden fazla yıldız bulunuyor. Teorik olarak bu yeni çözümler kozmosu açıklamaya çalışan gökbilimciler için son derece değerli olabilir. Ancak bunlar yalnızca kararlıysa kullanışlıdır, yani yörünge desenleri zaman içinde bozulmadan tekrarlanabilir ve bileşen dünyalardan birini uzaya fırlatmadan devam edebilir. Teorik olarak kararlı olmaları, gerçek bir yıldız sisteminde mevcut olan diğer birçok kuvvete dayanacakları anlamına gelmez.

Hristov, “Fiziksel ve astronomik önemleri kararlılık çalışmasının incelenmesinden sonra daha iyi bilinecek. Bu oldukça önemli,” diyor.

Çalışmada yer almayan Louisiana Eyalet Üniversitesi’nden gökbilimci Juhan Frank ise bu yörüngelelerin kararlı olacağına şüpheyle yaklaşıyor. New Scientist’e verdiği demeçte “muhtemelen doğada asla gerçekleşmeyecekler” diyen Frank şöyle devam ediyor:

“Karmaşık ve yine de öngörülebilir bir yörünge etkileşiminden sonra bu tür üç cisimli sistemler bir ikiliye ve genellikle üçü arasında en az kütleli olan kaçan üçüncü bir cisme ayrılma eğilimindedir.”

Üç cisim problemi için yapılan bu yeni çalışmayla ilgili fikirlerinizi sizler de Kayıp Rıhtım Forum’da paylaşabilir, bilim dünyasından yeni haberler için bizi Google News’ten takip edebilirsiniz.

Kaynak: Live Science