Il problema dei tre corpi può essere considerato come l’enigma irrisolto per eccellenza nella fisica. Il problema è rimasto pressoché irrisolto, infatti, da quasi 350 anni, nonostante i vari tentativi teorici dei fisici nel campo dell’astrofisica moderna: come si può calcolare l’influsso gravitazionale reciproco e l’evoluzione nel contesto delle leggi del moto di un sistema costituito da tre corpi nello spazio?
Attraverso le leggi del moto fornite da uno dei più grandi scienziati di sempre, Isaac Newton, si riesce tutt’oggi a valutare l’evoluzione di un sistema a due corpi, proprio come dimostrò per la Terra che orbita intorno al Sole; sembrerebbe, però, impossibile calcolare – salvo casi eccezionali – quello di un sistema a tre corpi: Newton si domandò, infatti, che sarebbe successo se si fosse aggiunta, al sistema Terra – Sole, anche la Luna.
Inserendo un terzo oggetto in un sistema a due corpi, dove ognuno di essi ha una propria determinata dimensione e distanza dal punto centrale preso in considerazione, comincerebbe a svilupparsi una sorta di “lotta gravitazionale” tra di essi, gettando il caos nell’intero sistema, e sbaragliando le teorie finora scoperte. Risulta, pertanto, complicato applicare una legge universale per tutti i casi di sistemi a tre corpi.
Nonostante non sembri ancora del tutto risolto, il problema dei tre corpi è stato affrontato e districato, in parte, da una nuova ricerca condotta dall’astrofisico Nicholas Stone, con la propria equipe e con il professor Nathan Leigh, presso l’Università di Gerusalemme: dopo lunghe analisi e prove, hanno proposto i propri risultati di ricerca, che sono stati pubblicati su Nature.
Hanno scoperto che, in un sistema a tre corpi, uno dei tre, dopo una previa instabilità e lotta delle loro orbite, verrà automaticamente espulso dal trio: il duo comincerà, così, a instaurare una relazione binaria che, a differenza del precedente sistema a tre oggetti, risulterà stabile. Anche se questo non porta ad una vera e propria soluzione al problema, il concetto risulta utile per valutare determinate soluzioni statistiche in processi complicati tra due corpi.
Il tutto è stato appurato applicando la semplice matematica tradizionale utilizzata per la previsione del movimento dei pianeti, utilizzando una metodologia di ipotesi di probabilità chiamata “ergodicità”, in quanto si attua un processo statistico su tutti i punti di lavoro possibili coinvolti.
Come da dichiarazione rilasciata dal Dr. Stone, “Prendi tre buchi neri che si stanno orbitando l’un l’altro. Le loro orbite diventeranno necessariamente instabili e anche dopo che uno di loro viene espulso, siamo ancora molto interessati alla relazione tra i buchi neri sopravvissuti”.
Anche se l’incognita di base non è stata del tutto risolta, questo ulteriore studio potrebbe essere considerato come il classico “passo avanti” verso la soluzione di un problema che Newton, nel lontano 1687, aveva portato alla ribalta.
Approfondimenti
- A statistical solution to the chaotic, non-hierarchical three-body problem | Nature (IA) (DOI: 10.1038/s41586-019-1833-8)
