Hallan 12.392 nuevas soluciones al problema de los tres cuerpos

Lo cierto es que no existe una solución única para la cuestión, que depende de un enorme número de variables. Las leyes de la física nos dicen que conociendo el estado inicial de un sistema será posible predecir, aplicando las leyes oportunas, cualquier estado futuro de ese sistema. Pero es virtualmente imposible conocer el estado inicial en un sistema formado por tres cuerpos que se orbitan mutuamente. Se trata de un sistema caótico en el que cualquier cosa es posible y cuya solución, sencillamente no hay forma de expresar en una fórmula.

Por eso los matemáticos han recurrido al 'truco' de fijar ellos mismos unas condiciones iniciales (que no tienen por qué corresponder con las reales) y buscar las soluciones posibles para esas configuraciones en particular. En 2017, por ejemplo, los investigadores encontraron 1.223 nuevas soluciones al problema de los tres cuerpos, duplicando el número de posibilidades conocidas hasta entonces.

Noticia Relacionada

Matemáticos hallan un número con 42 dígitos después de más de 30 años de búsqueda

Fernando Blasco

Se trata del noveno número de Dedekind

Ahora, Ivan Hristov de la Universidad de Sofía en Bulgaria y sus colegas han conseguido 'desenterrar' miles de nuevas órbitas posibles, y todas ellas 'funcionan' aplicando las leyes de Newton. Para conseguirlo, el equipo ejecutó con una supercomputadora una versión optimizada del algoritmo utilizado en el trabajo de 2017, y descubrió 12.392 nuevas soluciones. Según Hristov, si repitiera la búsqueda con un hardware aún más potente podría encontrar « hasta cinco veces más». El estudio puede ya consultarse en el servidor de prepublicaciones arXiv.

Todas las soluciones parten de un estado inicial en el que los tres cuerpos están estacionarios, para entrar después en caída libre y permitir que la gravedad los atraiga unos hacia otros. Luego, su impulso los lleva uno al lado del otro antes de que disminuyan la velocidad, se detengan y se atraigan una vez más. El equipo descubrió que, suponiendo que no hubiera fricción, el patrón se repetiría hasta el infinito.

Las soluciones al problema de los tres cuerpos tienen un gran interés para los astrónomos, ya que pueden describir cómo tres objetos celestes cualesquiera (ya sean estrellas, planetas o lunas) pueden mantener una órbita estable. Sin embargo, queda aún por ver cuán estables son las nuevas soluciones si se tienen en cuenta también las pequeñas influencias de otros cuerpos distantes y otras perturbaciones del mundo real.

Según Hristov, la importancia astronómica de esas soluciones «se conocerá mejor después del estudio de la estabilidad, que es muy importante. Sin embargo, sean estables o inestables, son de gran interés teórico. Tienen una estructura espacial y temporal muy hermosa».

Por supuesto, la mayoría, si no todas las 12.392 soluciones halladas por Hristov y sus colegas requieren de unas condiciones iniciales tan precisas que probablemente no lleguen a darse nunca en la naturaleza. Y si se dieran, muchas de ellas serían inestables, y tras una compleja interacción gravitatoria, el sistema de tres cuerpos se dividiría en un sistema binario (sólo con dos cuerpos) mientras que el tercero, el menos masivo de los tres, se perdería en la inmensidad del espacio.