"3 Body Trouble" هو فيلم Netflix الجديد ذو الميزانية الكبيرة المقتبس من سلسلة كتب Liu Cixin والتي يديرها مبدعو "Game of Thrones"، حيث يضع العلم في الخيال العلمي.
تركز السلسلة على العلماء أثناء محاولتهم حل لغز يمتد لعقود وقارات وحتى المجرات. وهذا يعني أن "مشكلة الجسم الثلاثة" تطرح بعض المفاهيم المعقدة جدًا في ميكانيكا الكم والفيزياء الفلكية على الجمهور، حيث تحاول أحيانًا، حرفيًا، تطبيق هذه الأفكار على أرض الواقع.
ومع ذلك، في قلب هذه السلسلة توجد مشكلة الأجسام الثلاثة، وهو السؤال الذي حيّر العلماء لعدة قرون.
ما هي بالضبط مشكلة الأجسام الثلاثة، ولماذا لا تزال غير قابلة للحل؟ يوضح جوناثان بلازيك، الأستاذ المساعد في الفيزياء بجامعة نورث إيسترن، أن الأنظمة التي تحتوي على جسمين يمارسان قوة الجاذبية على بعضهما البعض، سواء كانت جسيمات أو نجوم أو كواكب، يمكن التنبؤ بها. لقد تمكن العلماء من حل مشكلة الجسمين هذه والتنبؤ بمدارات الأجسام منذ أيام إسحاق نيوتن. ولكن بمجرد دخول جسد ثالث إلى المزيج، يدخل النظام بأكمله في حالة من الفوضى.
يقول بلازيك: "إن مشكلة الأجسام الثلاثة هي عبارة أنه إذا كان لديك ثلاثة أجسام تنجذب نحو بعضها البعض بموجب قانون نيوتن للجاذبية، فلا يوجد حل عام مغلق لهذا الموقف". "يتم تضخيم الاختلافات الصغيرة ويمكن أن تؤدي إلى سلوك لا يمكن التنبؤ به إلى حد كبير في المستقبل."
في "مشكلة الجسم الثلاثة"، كما هو الحال في كتاب سيكسين، هذه حقيقة بالنسبة للكائنات الفضائية التي تعيش في نظام شمسي بثلاث شموس. نظرًا لأن النجوم الثلاثة تمارس قوى الجاذبية على بعضها البعض، فإنها تنتهي في نهاية المطاف بإلقاء النظام الشمسي في حالة من الفوضى أثناء قذف بعضها البعض ذهابًا وإيابًا. بالنسبة إلى Trisolarans، اسم هؤلاء الفضائيين، فهذا يعني أنه عندما يتم التخلص من الشمس بعيدًا، يتجمد كوكبهم، وعندما يتم إلقاء الشمس بالقرب جدًا من كوكبهم، فإنها تشتعل. والأسوأ من ذلك، أنه بسبب مشكلة الأجسام الثلاثة، لا يمكن التنبؤ بهذه الحركات على الإطلاق.
لعدة قرون، ظل العلماء يفكرون في مسألة كيفية تحديد نقطة بداية مستقرة لثلاثة أجسام جاذبية من شأنها أن تؤدي إلى مدارات يمكن التنبؤ بها. لا يوجد حتى الآن حل قابل للتعميم يمكن إخراجه من النظرية ونمذجته في الواقع، على الرغم من أن العلماء بدأوا مؤخرًا في إيجاد بعض الحلول الإبداعية المحتملة، بما في ذلك النماذج المبنية على حركات الأشخاص المخمورين.
"إذا كنت تريد [التنبؤ] بما سيفعله النظام الشمسي، فيمكننا وضع جميع الكواكب والعديد من الكويكبات التي نعرفها في رمز كمبيوتر ونقول بشكل أساسي إننا سنقوم بحساب القوة بين كل شيء وتحريك كل شيء للأمام يقول بلازيك: "قليلاً". "هذا ينجح، ولكن إلى الحد الذي تقوم فيه ببعض التقديرات التقريبية... كل هذه الأشياء سوف تنهار في النهاية وسوف يصبح تنبؤك غير دقيق."
يقول بلازيك إن مسألة الأجسام الثلاثة قد أسرت العقول العلمية لأنها تبدو مشكلة بسيطة. يتعلم معظم طلاب الفيزياء في المدارس الثانوية قانون نيوتن للجاذبية ويمكنهم حساب حركة جسمين والتنبؤ بها بشكل معقول.
تظهر أيضًا أنظمة الأجسام الثلاثة، وأكثر من أنظمة الأجسام الثلاثة، في جميع أنحاء الكون، لذا فإن السؤال وثيق الصلة بشكل لا يصدق. لا تنظر أبعد من نظامنا الشمسي.
العلاقة بين الشمس والأرض والقمر هي نظام ثلاثي الأجسام. لكن بلازيك يقول بما أن الشمس تمارس قوة جاذبية أقوى على الأرض والأرض تفعل الشيء نفسه على القمر، فإنها تخلق زوجًا من الأنظمة ذات الجسمين بمدارات مستقرة ويمكن التنبؤ بها في الوقت الحالي.
يقول بلازيك إنه على الرغم من أن نظامنا الشمسي يبدو مستقرًا، إلا أنه ليس هناك ما يضمن أنه سيبقى على هذا النحو في المستقبل البعيد لأنه لا تزال هناك أنظمة متعددة الأجسام. التغييرات الصغيرة مثل اصطدام كويكب بأحد أقمار المشتري وتغيير مداره بشكل طفيف للغاية يمكن أن تتحول في النهاية إلى تغييرات أكبر.
هذا لا يعني أن البشرية ستواجه أزمة مثل تلك التي يواجهها أفراد عائلة تريسولارا في فيلم "مشكلة الجسم الثلاثة". تحدث هذه التغييرات ببطء شديد، لكن بلازيك يقول إنها تذكير آخر لسبب كون هذه المفاهيم مثيرة للاهتمام ومهمة للتفكير فيها في كل من العلوم والخيال العلمي.
يقول بلازيك: "لا أعتقد أن أي شيء سيحدث على النطاق الزمني لأسبوعنا، أو حتى جنسنا البشري، فلدينا مشاكل أكبر من عدم استقرار المدارات في نظامنا الشمسي". "لكن، مع ذلك، إذا فكرت في مليارات السنين، خلال تلك الفترة، فإننا لا نعرف أن المدارات ستبقى كما هي حاليًا. هناك احتمال كبير أن يكون هناك بعض عدم الاستقرار الذي يغير شكل الأشياء في النظام الشمسي.