Alla verkar prata om 3 Body Problem, den nya Netflix-serien baserad på Cixin Lius boktrilogi Remembrance of Earth's Past. Färre människor pratar om de två seriernas namne: Det olösliga fysikproblemet med samma namn.
Detta är vettigt, eftersom det är förvirrande. Inom fysiken försöker trekroppsproblemet hitta ett sätt att förutsäga rörelserna hos tre objekt vars gravitation interagerar med var och en av de andra – som tre stjärnor som är nära varandra i rymden. Låter enkelt nog, eller hur? Ändå drog jag själv nyligen upp Wikipedia-artikeln om trekroppsproblemet och stängde fliken på samma sätt som en person kan vackla bort från ett starkt ljus. Tydligen är jorden, solen och månen ett trekroppssystem? Säger du att vi inte vet hur månen rör sig? Forskare har publicerat flera lösningar för trekroppsproblemet? Säger du mig att Cixin Lius böcker är inaktuella?
Allt jag ville veta var varför problemet ansågs olösligt, och nu simmade minnen från min ena termin av gymnasiefysik framför mina ögon som så många lysande undergångssiffror. Men trots mina smärtor har jag förberett flera sätt som vi icke-fysiker kan vara säkra på att trekroppsproblemet faktiskt är olösligt.
Anledning 1: Detta är en speciell definition av “olöslig”
Foto: Ed Miller/Netflix
Trekroppsproblemet är extra förvirrande, eftersom forskare till synes ständigt hittar nya lösningar på trekroppsproblemet! De menar bara inte en lösning för alla. En sådan formel existerar visserligen för ett tvåkroppssystem, och tydligen kom Isaac Newton på det 1687. Men system med fler än två kroppar är enligt fysiker för kaotiska (dvs inte i betydelsen av ett barns röriga sovrum, men i betydelsen “kaosteori”) för att få en enda lösning.
När fysiker säger att de har en ny lösning på trekroppsproblemet menar de att de har hittat en specifik lösning för trekroppssystem som har vissa teoretiska parametrar. Be mig inte förklara dessa parametrar, för de är alla saker som “de tre massorna är kolinjära vid varje ögonblick” eller “en noll vinkelmomentlösning med tre lika massor som rör sig runt en åtta-figur.” Men i grunden: Genom att begränsa problemets fokus till vissa arrangemang av trekroppssystem, har fysiker kunnat härleda formler som förutsäger rörelserna för några av dem, som i vårt solsystem. Jordens och solens massa skapar ett “begränsat trekroppsproblem”, där en mindre stor kropp (i detta fall månen) rör sig under påverkan av två massiva (jorden och solen).
Vad fysiker menar när de säger att trekroppsproblemet inte har någon lösning är helt enkelt att det inte finns en lösning som passar alla på alla sätt som tyngdkraften hos tre objekt kan få dessa objekt att röra sig – vilket är exakt vad Three-Body Problem bygger hela sin premiss på.
Orsak 2: 3 Kroppsproblem valde med flit ett olöst trekroppssystem
Bild: Netflix
Henri Poincarés forskning om en allmän lösning på trekroppsproblemet låg till grund för vad som skulle bli känt som kaosteori (du kanske känner till det från dess medroll i Jurassic Park). Och 3 Body Problem i sig handlar inte om något gammalt trekroppssystem. Det handlar specifikt om ett extremt kaotiskt trekroppssystem, den exakta typen av organisering av kroppar som Poincaré fokuserade på när han visade att problemet är “olösligt”.
(Red. anmärkning: Resten av det här avsnittet innehåller några spoilers för 3 Body Problem.)
I både Lius böcker och Netflixs 3 Body Problem står mänskligheten inför en invasion av utomjordingar (kallade Trisolarans i den engelska översättningen av böckerna och San-Ti i TV-serien) vars hemsolsystem har tre solar i ett kaotiskt förhållande mellan tre kroppar . Det är en värld där himlen, till skillnad från vår, i grunden är oförutsägbar. Perioder av iskyla ger vika för brännande värme som ger vika för svängningar i gravitationen som övergår i tillfälliga uppskov som aldrig går att lita på. Den oförutsägbara naturen hos San-Ti-miljön är källan till varje detalj av deras kroppslighet, deras filosofi och deras önskan att göra anspråk på jorden för sin egen.
Med andra ord, 3 Body Problems trekroppsproblem är olösligt eftersom Liu ville skriva en berättelse med ett olösligt trekroppssystem, så han valde ett av de trekroppssystem som vi inte har upptäckt en lösning för, och kanske aldrig .
Orsak 3: Forskare arbetar fortfarande med trekroppsproblemet
Det kanske bästa skälet jag kan ge dig att tro att trekroppsproblemet är verkligt, och verkligen är olösligt, är att vissa vetenskapsmän publicerade en hel uppsättning nya lösningar för specifika trekroppssystem alldeles nyligen.
Om fysiker fortfarande arbetar med trekroppsproblemet kan vi lugnt anta att det inte är löst. Forskare är trots allt de verkliga experterna. Och det är jag definitivt inte.