三体問題とは何ですか? Netflix テレビ番組の背後にある厄介な宇宙数学

実際、ニュートンの二体解は真の太陽系の近似にすぎませんでした。 一般に、月や他の惑星などの小さな天体が大きな天体に与える影響を完全に無視することはできません。 私たちの太陽系は、二体問題の代わりに、いわゆる n 体問題で構成されています。 このような問題は通常、従来の数学的手法を使用して解決して正確な答えを得ることができません。 さらに悪いことに、そのようなシステムによって予測された経路により、これが発生することが可能になります。 混沌。

数学的な意味でのカオスは、一般的に使用される「混沌と無秩序」という用語を指すものではありません。 その代わりに、多くの場合、数学者が次のように呼ぶものによって特徴付けられます。 初期条件への敏感な依存性。 これは、非常に似た (ただし完全に同一ではない) 初期条件で始まった 2 つの同一のカオス システムの動作が、最終的には互いに大きく異なるものになることを意味します。

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ニュートンの法則は、太陽系の将来の形成について一見正確な予測を与えることができますが、実際には 2 つ以上の天体が存在するため、太陽系内の天体の運動は実際には無秩序です。 この惑星のカオスは、数千万年から数億年にわたるカオスの地平線という長い時間スケールで発生します。 したがって、今日の計算で判明するように、最終的には太陽系の反対側で惑星が発見されるかもしれません。 これは惑星力学のランダム性によるものではなく、ニュートンの法則が惑星の動きをうまく説明していますが、3 つ以上の天体の動きがカオスなシステムになり得るという事実の結果です。

サン・テ・レン: 人生 三つの太陽がある

テレビ シリーズでは、問題の天体は、サン テ リン (中国語で「三体の人」を意味する) の本来の故郷である三太陽系にある 3 つの比較的巨大な太陽です。 混乱はより明らかです。 宇宙の片隅では、太陽の動きは本質的に混沌として不安定であるため、太陽の動きに飲み込まれるか、完全に秩序が失われる可能性があります。

この複雑な科学的考え方を伝えるために、オックスフォード ファイブの 2 人の科学者が非常に現実的なビデオ ゲームをプレイします。 参加者は歴史上の人類のさまざまな文明について取り上げますが、そのすべてが三者構成の太陽系の気まぐれに左右されているように見えます。 ゲームが進むにつれて、歴史上最も有名な学者の何人かが、政治的および宗教的指導者を混乱に備えるという課題に直面します。

オックスフォード ファイブの 1 人であるジンが、仮想現実ビデオ ゲームの「中世」レベルでカトリック教皇に三体理論を説得しようとしている様子をご覧ください。