1 00:00:07,745 --> 00:00:11,880 2009'da iki araştırmacı basit bir deney yaptı. 2 00:00:11,880 --> 00:00:15,055 Güneş sistemimiz hakkında bildiğimiz her şeyi aldılar 3 00:00:15,055 --> 00:00:20,937 ve her gezegenin gelecekteki 5 milyar yıla kadar nerede olacağını hesapladılar. 4 00:00:21,107 --> 00:00:24,367 Bunu yapmak için aynı başlangıç koşullarıyla 5 00:00:24,367 --> 00:00:29,829 2.000'den fazla sayısal simülasyon gerçekleştirdiler fakat biri dışında: 6 00:00:29,829 --> 00:00:35,136 Merkür ile Güneş arasındaki mesafe, bir simülasyondan diğerine 7 00:00:35,136 --> 00:00:37,796 bir milimetreden daha az değiştirildi. 8 00:00:37,796 --> 00:00:41,074 Şaşırtıcı bir şekilde, simülasyonlarının yaklaşık %1'inde, 9 00:00:41,074 --> 00:00:46,420 Merkür'ün yörüngesi o kadar sert bir şekilde değişti ki, Güneş'e dalabilir 10 00:00:46,420 --> 00:00:48,780 veya Venüs ile çarpışabilirdi. 11 00:00:48,780 --> 00:00:49,810 Daha da kötüsü, 12 00:00:49,810 --> 00:00:54,683 bir simülasyonda tüm iç Güneş sistemini istikrarsızlaştırdı. 13 00:00:54,983 --> 00:00:58,983 Bu bir hata değildi. Sonuçlardaki şaşırtıcı çeşitlilik, Güneş sistemimizin 14 00:00:58,983 --> 00:01:05,058 göründüğünden çok daha az kararlı olabileceği gerçeğini ortaya koyuyor. 15 00:01:05,058 --> 00:01:10,239 Astrofizikçiler, yerçekimi sistemlerinin bu şaşırtıcı özelliğini 16 00:01:10,239 --> 00:01:12,419 n-cisim problemi olarak adlandırırlar. 17 00:01:12,419 --> 00:01:15,239 İki kütleçekim kütlesinin hareketlerini 18 00:01:15,239 --> 00:01:17,949 tam olarak tahmin edebilen denklemlerimiz olsa da 19 00:01:17,949 --> 00:01:23,600 analitik araçlarımız daha kalabalık sistemlerle karşılaştıklarında yetersiz. 20 00:01:23,600 --> 00:01:28,861 Üç veya daha fazla nesnenin yer çekimi hareketini tam olarak 21 00:01:28,861 --> 00:01:34,431 tanımlayabilen genel bir formülün tüm terimlerini yazmak aslında imkansız. 22 00:01:34,861 --> 00:01:41,876 Neden? Sorun, bir n-cisim sisteminin içerdiği bilinmeyen değişkenlerle ilgili. 23 00:01:41,876 --> 00:01:45,186 Isaac Newton sayesinde, cisimler arasında hareket eden 24 00:01:45,186 --> 00:01:49,186 yer çekimi kuvvetini tanımlamak için bir dizi denklem yazabiliriz. 25 00:01:49,186 --> 00:01:53,213 Bununla birlikte, bu denklemlerdeki bilinmeyen değişkenler için 26 00:01:53,213 --> 00:01:55,633 genel bir çözüm bulmaya çalışırken, 27 00:01:55,633 --> 00:01:58,002 matematiksel bir kısıtlama ile karşı karşıyayız: 28 00:01:58,002 --> 00:02:01,833 Her bilinmeyen için, onu bağımsız olarak tanımlayan 29 00:02:01,833 --> 00:02:04,043 en az bir denklem olmalı. 30 00:02:04,043 --> 00:02:08,934 Başlangıçta, iki cisimli bir sistemin hareket denklemlerindense 31 00:02:08,934 --> 00:02:12,724 konum ve hızı için daha fazla bilinmeyen değişkenleri olduğu görülmekte. 32 00:02:12,724 --> 00:02:14,680 Ancak bir numara var: 33 00:02:14,680 --> 00:02:18,915 Sistemin ağırlık merkezine göre iki cismin 34 00:02:18,915 --> 00:02:22,265 göreceli konumunu ve hızını düşünün. 35 00:02:22,625 --> 00:02:27,353 Bu, bilinmeyenlerin sayısını azaltır ve geriye çözülebilir bir sistem kalır. 36 00:02:27,353 --> 00:02:33,079 Yörüngede dönen üç veya daha fazla nesneyle her şey daha da karmaşıklaşır. 37 00:02:33,079 --> 00:02:37,461 Göreceli hareketleri hesaba katmanın aynı matematiksel hilesiyle bile, 38 00:02:37,461 --> 00:02:41,796 onları tanımlayan denklemlerden daha fazla bilinmeyenle baş başa kalıyoruz. 39 00:02:42,088 --> 00:02:46,840 Bu denklem sisteminin genel bir çözüme dönüştürülmesi için 40 00:02:46,840 --> 00:02:49,166 çok fazla değişken var. 41 00:02:49,610 --> 00:02:53,010 Peki, evrenimizdeki nesnelerin analitik olarak 42 00:02:53,010 --> 00:02:58,631 çözülemeyen hareket denklemlerine göre taşınması gerçekte neye benzer? 43 00:02:58,631 --> 00:03:01,881 Üç yıldızdan oluşan Alpha Centauri gibi bir sistem 44 00:03:01,881 --> 00:03:05,359 birbirine çarparak gelebilir veya daha büyük olasılıkla, 45 00:03:05,359 --> 00:03:10,471 bazıları uzun bir süre sabit durduktan sonra yörüngeden atılabilir. 46 00:03:10,471 --> 00:03:14,471 Oldukça olası olmayan birkaç kararlı konfigürasyon dışında 47 00:03:14,471 --> 00:03:19,791 her olası durum, uzun zaman ölçeklerinde tahmin edilemez. 48 00:03:20,571 --> 00:03:24,768 Her biri, konum ve hızdaki en küçük farklılığa bağlı şekilde 49 00:03:24,768 --> 00:03:29,316 astronomik olarak geniş bir potansiyel sonuç yelpazesine sahip. 50 00:03:29,466 --> 00:03:33,742 Bu davranış, fizikçiler tarafından kaotik olarak bilinir 51 00:03:33,742 --> 00:03:37,472 ve n-cismi sistemlerinin önemli bir özelliği. 52 00:03:37,472 --> 00:03:42,201 Böyle bir sistem hala belirleyicidir, yani rastgele bir şeyi yok. 53 00:03:42,201 --> 00:03:45,791 Birden fazla sistem tam olarak aynı koşullardan başlarsa 54 00:03:45,791 --> 00:03:48,241 her zaman aynı sonuca ulaşır. 55 00:03:48,241 --> 00:03:53,790 Ama başlangıçta biraz destek verirseniz tüm bahisler kapanır. 56 00:03:53,980 --> 00:03:59,330 Bu, karmaşık yörüngelerin büyük bir hassasiyetle hesaplanması gerektiği 57 00:03:59,330 --> 00:04:01,900 insan uzay görevleri için açıkça geçerli. 58 00:04:02,489 --> 00:04:06,489 Neyse ki bilgisayar simülasyonlarındaki devamlı gelişmeler 59 00:04:06,489 --> 00:04:09,379 felaketten kaçınmak için çeşitli yollar sunar. 60 00:04:09,379 --> 00:04:13,695 Çözümlere giderek daha güçlü işlemcilerle yaklaşarak, n-cismi sistemlerinin 61 00:04:13,695 --> 00:04:19,565 hareketini uzun zaman ölçeklerinde daha güvenilir bir şekilde tahmin edebiliriz. 62 00:04:19,565 --> 00:04:22,755 Eğer üçlü bir gruptaki bir cisim çok hafifse, 63 00:04:22,755 --> 00:04:25,885 diğer ikisine önemli bir kuvvet uygulamaz, 64 00:04:25,885 --> 00:04:30,727 sistem çok iyi bir yaklaşımla iki cisim sistemi gibi davranır. 65 00:04:30,727 --> 00:04:34,727 Bu yaklaşım "kısıtlı üç cisim problemi" olarak bilinir. 66 00:04:34,727 --> 00:04:38,667 Örneğin, Dünya-Güneş yerçekimi alanındaki bir asteroidi 67 00:04:38,667 --> 00:04:43,027 veya bir kara delik ve bir yıldız alanındaki küçük bir gezegeni 68 00:04:43,027 --> 00:04:46,700 tanımlarken son derece yararlı olduğu kanıtlandı. 69 00:04:46,700 --> 00:04:50,450 Güneş sistemimize gelince, 70 00:04:50,450 --> 00:04:52,880 en azından önümüzdeki birkaç yüz milyon yıl boyunca 71 00:04:52,880 --> 00:04:56,150 istikrarına makul ölçüde güven duyabileceğimizden mutlu olacaksınız. 72 00:04:56,330 --> 00:04:59,230 Eğer galaksinin öteki bir yanından fırlatılan 73 00:04:59,230 --> 00:05:02,000 başka bir yıldız bize doğru geliyorsa 74 00:05:02,000 --> 00:05:03,850 tüm bahisler kapalı.