Des scientifiques israéliens résolvent le “problème à trois corps” de la physique

Des scientifiques du Technion-Israel Institute of Technology ont trouvé une solution à l’une des plus grandes questions de la physique dans un article publié ce mois-ci. L’article, publié dans Physical Review X , se concentre sur le problème des trois corps, qui concerne les orbites du Soleil, de la Terre et de la Lune.

Alors que dans un système d’orbite binaire composé de deux corps célestes, les orbites peuvent être déterminées mathématiquement avec précision, tandis que les interactions complexes d’un problème à trois corps sont chaotiques et imprévisibles.
Le problème des trois corps, qui fait l’objet d’études scientifiques depuis plus de 400 ans, a représenté une pierre d’achoppement pour des astronomes célèbres tels que Sir Isaac Newton et Johannes Kepler.

Jusqu’à présent, les scientifiques ne pouvaient prédire ce qui se passe dans un système à trois corps qu’en utilisant des simulations informatiques. Lors de la simulation du problème des trois corps, ils ont découvert que deux phases se produisaient.

Premièrement, une phase chaotique se produit lorsque les trois corps se tirent violemment l’un sur l’autre, jusqu’à ce qu’une étoile soit éjectée loin des autres, mais toujours sur une orbite liée. Dans la deuxième phase, l’une des étoiles s’échappe sur une orbite non liée, pour ne jamais revenir.

Le professeur Hagai Perets et le doctorant Barry Ginat du Technion ont trouvé un moyen de calculer une solution statistique au processus aléatoire en deux phases. Au lieu de prédire le résultat réel, ils ont calculé la probabilité d’un résultat donné.
Toute la série de calculs est calquée sur un certain type de mathématiques connues sous le nom de théorie des marches aléatoires, appelée « marche de l’ivrogne ».

“Le modèle de marche aléatoire explique naturellement de tels phénomènes”, a déclaré M. Ginat. “Cela a des implications importantes pour notre compréhension des systèmes gravitationnels, et en particulier dans les cas où de nombreuses rencontres entre trois étoiles se produisent, comme dans les amas denses d’étoiles”, a noté le professeur Perets.

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