Misteri Fisika Berabad-abad Terkait Tiga Benda Akhirnya Terpecahkan

Dalam sebuah makalah yang baru-baru ini diterbitkan di jurnal Physical Review X, mahasiswa PhD Yonadav Barry Ginat dan Profesor Hagai Perets dari Technion-Israel Institute of Technology menggunakan keacakan ini untuk memberikan solusi statistik untuk seluruh proses dua fase tersebut. Mereka menghitung kemungkinan hasil yang diberikan dari setiap interaksi fase-1.

Meski kekacauan menyiratkan bahwa solusi lengkap tidak mungkin, sifat acaknya memungkinkan seseorang untuk menghitung probabilitas bahwa interaksi sistem tiga benda berakhir dengan satu cara tertentu, daripada yang lain. Kemudian, seluruh rangkaian pendekatan dapat dimodelkan dengan menggunakan jenis tertentu dari matematika, yang dikenal sebagai teori jalan acak, yang kadang-kadang disebut juga sebagai "jalan pemabuk."

Istilah teori ini mendapatkan namanya dari ahli matematika yang berpikir tentang seorang pemabuk yang sedang berjalan. Ia menganggap proses jalan si pemabuk itu sebagai proses acak dengan setiap langkah yang tidak disadari oleh pemabuk itu sendiri. Ia tidak sadar di mana ia berada dan kemudian juga mengambil langkah berikutnya dalam beberapa arah acak. Pada dasarnya, sistem tiga benda itu berperilaku dengan cara yang sama.

Setelah setiap pertemuan dekat, salah satu bintang dikeluarkan secara acak (tetapi dengan tiga bintang secara kolektif masih menjaga energi dan momentum keseluruhan sistem). Orang dapat menganggap rangkaian pertemuan jarak dekat sebagai jalan seorang pemabuk. Seperti langkah seorang pemabuk, sebuah bintang dikeluarkan secara acak, kembali, dan yang lain (atau bintang yang sama) dikeluarkan ke arah acak yang mungkin berbeda (mirip dengan langkah lain yang diambil oleh pemabuk) dan kembali, dan seterusnya, sampai sebuah bintang benar-benar dikeluarkan ke tidak pernah kembali (dan pemabuk itu jatuh ke dalam selokan).

Baca Juga: Seorang Narapidana AS Berhasil Memecahkan Permasalahan Matematika Kuno

Apa yang Ginat dan Perets tunjukkan dalam penelitian baru mereka ini adalah bagaimana teori jalan acak dapat diterapkan untuk memecahkan masalah tiga benda. Mereka menghitung probabilitas setiap konfigurasi biner-tunggal fase-2 (misalnya, probabilitas menemukan energi yang berbeda), dan kemudian menyusun semua dari fase individu, menggunakan teori jalan acak, untuk menemukan probabilitas akhir dari setiap hasil yang mungkin.

"Kami datang dengan model jalan acak pada tahun 2017, ketika saya masih mahasiswa sarjana," ujar Ginat, seperti dikutip dari SciTechDaily.

"Saya mengambil kursus yang diajarkan oleh Profesor Perets, dan di sana saya harus menulis esai tentang masalah tiga benda. Kami tidak menerbitkannya pada saat itu, tetapi ketika saya memulai studi Ph.D., kami memutuskan untuk memperluas esai dan menerbitkannya."

Sekarang, dengan hasil studi terbaru yang dibuat oleh Ginat dan Perets, seluruh interaksi tiga-benda, tiga-tubuh, atau multi-tahap, dapat diselesaikan sepenuhnya secara statistik.

"Ini memiliki implikasi penting bagi pemahaman kita tentang sistem gravitasi, dan khususnya dalam kasus di mana banyak pertemuan antara tiga bintang terjadi, seperti di gugusan bintang yang padat," ujar Profesor Perets.

REKOMENDASI HARI INI

Ukiran Neanderthal Tertua Tersegel di Dalam Gua selama 57.000 Tahun