A Órbita do Planeta Em O Problema dos 3 Corpos Poderia Existir?

Seis décadas atrás, o problema dos 3 corpos apareceu em “Placet is a Crazy Place”, escrita pelo ilustre autor americano de ficção científica Frederic Brown. Na narrativa de Brown, o corpo celeste conhecido como Placet é descrito como percorrendo uma trajetória em forma de oito em torno de duas estrelas, uma compreendendo matéria comum enquanto a outra consiste em antimatéria. A proximidade dessas duas entidades estelares resulta em uma fascinante distorção do tempo e do espaço, permitindo que Placet sofra eclipses de si mesma. Notavelmente, a narrativa postula uma órbita considerada estável e previsível, aumentando seu fascínio.

Liu Cixin, um proeminente escritor chinês de ficção científica, investiga o reino da dinâmica celestial em sua trilogia monumental, Rememberance of Earth’s Past, que revisita a conjectura das interações entre três corpos celestes. O volume inaugural desta trilogia, The Three-Body Problem, foi transformado em série pela renomada plataforma de streaming Netflix. As sequências iniciais de 3 Body Problem se desenrolam em Pequim durante os estágios iniciais da Revolução Cultural, imbuindo a narrativa com uma profundidade narrativa profunda e convincente. Os personagens retratados na série são retratados como indivíduos imperfeitos, com os cientistas exibindo um intelecto notável enquanto lidam com aspirações, deficiências e apreensões palpáveis.

O arco narrativo de 3 Body Problem gira em torno de uma civilização extraterrestre, conhecida como Trisolarianos, que habitam um planeta que circunda um sistema estelar vizinho identificado como Alpha Centauri. Essa configuração estelar compreende três estrelas envolvidas em órbitas que mudam perpetuamente, sujeitando o planeta a transições abruptas do frio extremo para o calor escaldante em instantes. As trajetórias erráticas das estrelas tornam os trisolarianos incapazes de prever o início das épocas tumultuadas conhecidas como eras caóticas, culminando na devastação ambiental generalizada em seu planeta.

Curiosamente, Alpha Centauri é de fato um conjunto de estrelas triplas, com uma dupla de estrelas envolvidas em órbitas mútuas próximas abrangendo quase oito décadas, ao lado de uma terceira estrela muito mais distante, desviando-se assim do arranjo celestial descrito em 3 Body Problem. Poderíamos contemplar um cenário em que corpos estelares são posicionados tão próximos durante suas órbitas que seus movimentos se manifestam como ocorrências aleatórias? Essa pesquisa intrigante investiga os princípios fundamentais da física teórica, remontando à era de Isaac Newton, que desvendou o famoso problema de dois corpos relacionado ao sistema Terra-lua durante a década de 1660, permitindo a previsão precisa da trajetória orbital da lua.

Surpreendentemente, a eficácia da solução de Newton parece robusta, apesar da omissão do sol, o que aparentemente transformaria o cenário em um problema de três corpos. A chave para lidar com essa complexidade está em desenvolver uma metodologia que inicialmente aborde a dinâmica Terra-Lua antes de incorporar a influência solar, um fator que, em última análise, produz um impacto mínimo no sistema.

Desde a época de Newton, uma quantidade significativa de conhecimento foi acumulada. Foi estabelecido que não existe uma solução geral para o problema dos três corpos, o que implica na incapacidade de formular uma equação precisa que dite o movimento de três corpos celestes em um sentido universal. Apesar dessa limitação, uma infinidade de cenários específicos foram identificados, incluindo a intrigante trajetória em forma de oito exibida pelo corpo celeste fictício Placet.

Além disso, o telescópio James Webb foi estrategicamente posicionado para oferecer uma abordagem alternativa para resolver o problema dos três corpos. Posicionado em órbita ao redor do sol, além da órbita lunar da Terra, o telescópio está estrategicamente protegido da exposição à radiação na maior medida possível.

O processo de soluções computacionais para o problema dos três corpos pode parecer complexo, mas é bastante simples para sistemas computacionais. Os cosmólogos têm utilizado extensivamente a análise computacional para desenvolver modelos cada vez mais complexos que elucidam a evolução do universo desde suas origens quase uniformes até seu estado atual. Esses modelos sofisticados geralmente simulam interações envolvendo mais de 10 bilhões de corpos celestes.

A relevância de estudar sistemas de três corpos está em sua natureza caótica inerente quando os objetos envolvidos são massivos e estão próximos. Esse caos implica que, embora as previsões de curto prazo sobre seu comportamento possam ser bastante precisas, as previsões de longo prazo se tornam altamente imprevisíveis. Notavelmente, as definições específicas de “longo” e “curto” permanecem não especificadas nesse contexto.

Comportamento caótico análogo pode ser observado em sistemas climáticos, particularmente no caso de furacões. As previsões sobre a localização da costa de um furacão podem ser relativamente precisas 12 horas antes do evento, moderadamente precisas dois dias antes, mas totalmente incertas com uma semana de antecedência.

À medida que três corpos celestes interagem em órbita, seus movimentos traçam padrões intrincados em toda a esfera celeste. Prever suas posições com certeza ao longo de um milênio é totalmente impossível. Em certos casos, uma das estrelas dentro de um sistema trinário pode ser ejetada com força, resultando na formação de um sistema estelar binário.

No contexto do problema dos três corpos, as influências gravitacionais dos corpos em órbita podem desencadear mudanças climáticas abruptas sem quaisquer sinais de alerta perceptíveis. Esse fenômeno exemplifica um problema estocástico, caracterizado por resultados inerentemente imprevisíveis.

Uma analogia clássica para ilustrar o comportamento estocástico envolve um indivíduo bêbado tentando navegar em direção a uma porta, com cada passo levando em uma direção aleatória. Embora a próxima etapa não possa ser prevista, a eventual chegada à porta é certa. A natureza generalizada desses sistemas estocásticos é evidente nas estruturas sociais, exemplificada pelas flutuações erráticas do mercado de ações. No entanto, os corpos astronômicos e os climas resultantes que eles geram não estão em conformidade com os padrões estocásticos.

O mundo hipotético de Alpha Centauri habitado pelos trisolarianos simboliza um sistema caótico, exibindo previsibilidade de curto prazo, mas imprevisibilidade de longo prazo que se estende por milênios. Apesar dessa complexidade, prever eventos dentro desse sistema seria mais gerenciável do que tentar conquistar a Terra. É prudente abordar narrativas de ficção científica, como esse cenário, com uma apreciação por seu valor de entretenimento, em vez de uma adesão estrita aos princípios científicos.

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