Tri navzájom obiehajúce sa objekty sú vo vesmíre absolútne nepredvídateľné
Vedci našli fyzikálne podložený dôkaz o tom, že času sa nedá uniknúť
Zákony fyziky nezaujíma, akým smerom plynie čas. Či plynie dopredu, alebo sa vracia naspäť, zákony platia vždy rovnako. Ide predovšetkým o Newtonov fyzikálny model, či všeobecnú teóriu relativity. Pre matematiku je čas úplne nepodstatný. Tento jav sa nazýva symetria obráteného času.
Vo vesmíre sú však vedci komplikovanejšie. Tím vedcov, vedený astronómom Tjarda Boekholtom, demonštroval, že stačia tri gravitačne ovplyvňujúce sa telesá, aby sa narušila symetria obráteného času. Na tému upozorňuje portál sciencealert.com.
Problém telesa n je známy problém v oblasti astrofyziky a stáva sa výraznejším, keď pridáte do gravitačného systému ďalšie teleso. Totižto pohyb dvoch telies, ktoré majú podobnú veľkosť obežnej dráhy sa dá celkom jednoducho matematicky predpovedať. Vedci na to používajú Newtonove zákony pohybu a Newtonov zákon o všeobecnej gravitácii.
Keď však do systému dvoch telies vložíte tretie, všetko sa skomplikuje. Telesá začnú navzájom narúšať svoje obežné dráhy a do vzorca sa pridá prvok chaosu. Znamená to, že hoci v niektorých prípadoch existujú riešenia, pod Newtonovskou fyzikou a všeobecnou teóriou relativity neexistuje jeden vzorec, ktorý by tieto interakcie dokázal s úplnou presnosťou predpovedať.
Tento jav nastáva aj v Slnečnej sústave, ktorú poznáme veľmi dobre. Jej pohyb dokážeme predpovedať len pár miliónov rokov dopredu. Počas simulácií, kedy do systému vložia viac ako dve gravitačné telesá dostanú vedci zaujímavé výsledky. Ak následne simuláciu spustia spätne, nedopracujú sa k pôvodnému štartovaciemu bodu.
Neprehliadnite
Boekholt sa spojil s výpočtovým astrofyzikom Simonom Portegies Twartom, aby vytvorili simulačný kód s názvom Brutus. Ten využíva hrubú výpočtovú silu na to, aby znížil rozsah číselných chýb. Tento program použili na to, aby zistili, či pri troch telesách platí zákon symetrie obráteného času.
Tri telesá, ktoré v simulácii použili boli čierne diery, ktoré otestovali v dvoch možných scenároch. V prvom začali objekty v pokoji, postupne sa dostávajúc do zložitých obežných dráh predtým, než bola jedna z nich zo sústavy vystrelená preč. Druhý scenár začína tam, kde prvý skončil. Simuláciu pustili spiatočne, dúfajúc že sa vrátia na pôvodné miesto. V piatich percentách prípadov zistili, že sa simulácia nedá vrátiť do pôvodného stavu.
Zarážajúce výsledky
Dôvodom bolo narušenie, spôsobené výkyvom o tú najmenšiu možnú merateľnú jednotku, taktiež známu ako Planckova dĺžka.
„Pohyb troch čiernych dier je natoľko chaotický, že aj tá najmenšia možná merateľná dĺžka môže spôsobiť odchýlku, ktorá naruší časovú symetriu,“ vysvetľuje Boekholt.
Päť percent nie je síce veľa, no vedci nikdy nedokážu predpovedať, ktorá z ich simulácií bude pod tie percentá spadať. Preto označili sústavy viacerých objektov ako nepredvídateľné.
„To že čas sa nedá vrátiť nie je len štatistický argument. Dokázali sme, že tento fakt je pevne zakorenený v zákonoch prírody. Žiadna sústava troch pohybujúcich sa objektov, veľkých či malých, planét alebo čiernych dier, nedokáže uniknúť prúdu času,“ dodáva fyzik Zwart.
Komentáre