0:00:07.745,0:00:11.880
في عام 2009، أجرى باحثان تجربة بسيطة.

0:00:11.880,0:00:15.055
باستعمال كل ما نعرفه عن نظامنا الشمسي

0:00:15.055,0:00:21.107
حسبا الموقع الذي سيتواجد فيه كل كوكب [br]لـ 5 مليارات سنة في المستقبل.

0:00:21.107,0:00:25.107
للقيام بذلك أجريا أكثر من 2000 [br]محاكاة عددية

0:00:25.107,0:00:29.829
بنفس الشروط الأولية بالضبط [br]باستثناء اختلاف واحد:

0:00:29.829,0:00:35.136
تعديل المسافة بين عطارد والشمس[br]بأقل من ملليمتر واحد

0:00:35.136,0:00:37.796
بين محاكاة وأخرى.

0:00:37.796,0:00:41.074
الأمر الصادم أن في حوالي 1 بالمائة [br]من عمليات المحاكاة التي أجريا،

0:00:41.074,0:00:46.420
تغير مدار عطارد بشكل كبير [br]لدرجة أنه يمكن أن يهوي نحو الشمس

0:00:46.420,0:00:48.780
أو يصطدم بكوكب الزهرة.

0:00:48.780,0:00:49.660
الأسوأ من ذلك

0:00:49.660,0:00:54.983
أن استقرار النظام الشمسي الداخلي[br]تزعزع بأكمله في إحدى عمليات المحاكاة.

0:00:54.983,0:00:58.983
لم يكن هذا خطأ، فالتنوع المذهل في النتائج

0:00:58.983,0:01:05.058
يكشف حقيقة أن نظامنا الشمسي [br]قد يكون أقل استقرارًا مما يبدو عليه.

0:01:05.058,0:01:10.239
يشير علماء الفيزياء الفلكية [br]إلى هذه الخاصية المذهلة لأنظمة الجاذبية

0:01:10.239,0:01:12.419
باسم مشكلة الأجسام ن.

0:01:12.419,0:01:17.949
رغم توفرنا على معادلات يمكنها التنبؤ [br]بحركة كتلتين جاذبيتين على نحو مثالي،

0:01:17.949,0:01:23.600
إلا أن أدواتنا التحليلية تفشل[br]عند التعامل مع أنظمة أكثر اكتظاظًا.

0:01:23.600,0:01:28.861
في الحقيقة تستحيل كتابة [br]جميع شروط الصيغة العامة

0:01:28.861,0:01:34.771
التي من شأنها وصف حركة [br]ثلاثة أجسام جاذبة أو أكثر بدقة.

0:01:34.771,0:01:41.876
لماذا؟ تكمن المشكلة في عدد المتغيرات [br]غير المعروفة التي يحتويها نظام الأجسام ن.

0:01:41.876,0:01:45.186
بفضل إسحاق نيوتن، [br]يمكننا كتابة مجموعة من المعادلات

0:01:45.186,0:01:49.186
لوصف قوة الجاذبية المؤثرة بين الأجسام.

0:01:49.186,0:01:53.863
إلا أنه عند محاولة إيجاد حل عام [br]للمتغيرات غير المعروفة

0:01:53.863,0:01:55.153
في هذه المعادلات،

0:01:55.153,0:01:58.002
سنواجه قيدًا رياضيًا:

0:01:58.002,0:02:01.833
فلكل عنصر مجهول[br]يجب أن توجد معادلة واحدة على الأقل

0:02:01.833,0:02:04.043
تصفه بشكل مستقل.

0:02:04.043,0:02:08.934
يبدو في البداية أن النظام ثنائي الجسم [br]يحتوي على متغيرات غير معروفة

0:02:08.934,0:02:12.724
للموضع والسرعة [br]أكثر مما يحتوي على معادلات حركة.

0:02:12.724,0:02:14.680
ومع ذلك هناك حل:

0:02:14.680,0:02:18.915
ضع في اعتبارك الموضع النسبي [br]للجسمين وسرعتهما

0:02:18.915,0:02:22.625
فيما يتعلق بمركز ثقل النظام.

0:02:22.625,0:02:27.353
هذا يقلل من عدد العناصر المجهولة[br]ويعطينا نظامًا قابلًا للحل.

0:02:27.353,0:02:33.079
مع وجود ثلاثة أجسام مدارية أو أكثر [br]يصبح كل شيء أكثر فوضوية.

0:02:33.079,0:02:37.461
حتى مع نفس الحيلة الرياضية [br]التي تضع الحركات النسبية في عين الاعتبار،

0:02:37.461,0:02:42.088
سيبقى عدد العناصر المجهولة [br]أكبر من المعادلات التي تصفها.

0:02:42.088,0:02:46.340
هناك ببساطة الكثير من المتغيرات [br]في نظام المعادلات هذا

0:02:46.340,0:02:49.610
التي يجب فرزها ووضعها في حل شامل.

0:02:49.610,0:02:53.520
ولكن كيف يبدو عليه الأمر[br]بالنسبة للأجرام في كوننا

0:02:53.520,0:02:58.631
أن تسير وفقًا لمعادلات حركة [br]غير قابلة للحل تحليليًا؟

0:02:58.631,0:03:01.881
نظام من ثلاثة نجوم، مثل نظام رجل القنطور.

0:03:01.881,0:03:04.314
يمكن أن تصطدم أجرامه ببعضها البعض

0:03:04.314,0:03:10.471
أو على الأرجح قد يُقذف بعضها من المدار [br]بعد مدة طويلة من الاستقرار الظاهري.

0:03:10.471,0:03:14.471
بخلاف عدد قليل من التكوينات المستقرة [br]غير المحتملة للغاية،

0:03:14.471,0:03:20.571
تقريبًا كل حالة ممكنة [br]لا يمكن التنبؤ بها على نطاقات زمنية طويلة.

0:03:20.571,0:03:24.768
لكل منها عدد ضخم من النتائج المحتملة،

0:03:24.768,0:03:29.576
تعتمد على أصغر الاختلافات [br]في الموضع والسرعة.

0:03:29.576,0:03:33.742
يُعرف هذا السلوك بالفوضى [br]من قبل علماء الفيزياء،

0:03:33.742,0:03:37.472
وهي خاصية مهمة لأنظمة الأجسام ن.

0:03:37.472,0:03:42.201
مثل هذا النظام لا يزال حتميًا،[br]مما يعني أنه لا يوجد شيء عشوائي فيه.

0:03:42.201,0:03:45.791
إذا انطلقت أنظمة متعددة [br]من نفس الشروط بالضبط،

0:03:45.791,0:03:48.241
ستصل دائمًا إلى نفس النتيجة.

0:03:48.241,0:03:53.980
لكن عند وضع تعديل طفيف في البداية، [br]فسيصعب التكهن بالنتيجة.

0:03:53.980,0:03:57.240
يبدو جليًا أن هذا ضروري[br]لبعثات الفضاء البشرية،

0:03:57.240,0:04:02.489
عندما تكون هناك حاجة [br]لحساب المدارات المعقدة بدقة متناهية.

0:04:02.489,0:04:06.489
لحسن الحظ، تُقدم التطورات المستمرة [br]في المحاكاة الحاسوبية

0:04:06.489,0:04:09.379
عددًا من الطرق لتجنب وقوع كارثة.

0:04:09.379,0:04:13.695
من خلال مقاربة الحلول [br]باستخدام معالجات متزايدة القوة،

0:04:13.695,0:04:19.565
يمكننا أن نتنبأ بثقة أكبر بحركة [br]أنظمة الأجسام ن في نطاقات زمنية طويلة.

0:04:19.565,0:04:22.755
وإذا كان جسم واحد في مجموعة [br]من ثلاثة أجرام بالغ الخفة

0:04:22.755,0:04:25.885
بحيث لا يطبق أي قوة كبيرة [br]على الجسمين الآخرين،

0:04:25.885,0:04:30.727
فإن النظام يتصرف كنظام ثنائي الجٍرم[br]بصورة تقريبية للغاية.

0:04:30.727,0:04:34.727
يُعرف هذا النهج باسم [br]"مسألة الأجسام الثلاثة المقيدة".

0:04:34.727,0:04:36.737
فمثلًا لقد أثبت نفعيته

0:04:36.737,0:04:41.607
في وصف حركة كويكب [br]في مجال جاذبية الأرض والشمس،

0:04:41.607,0:04:46.700
أو كوكبًا صغيرًا [br]في حقل جاذبية ثقب أسود ونجم.

0:04:46.700,0:04:48.500
أما بالنسبة إلى نظامنا الشمسي،

0:04:48.500,0:04:52.650
فستسعد لمعرفة أننا على ثقة كافية[br]في بقائه مستقرًا

0:04:52.650,0:04:56.330
لمئات ملايين السنين القادمة على الأقل.

0:04:56.330,0:05:02.000
ولكن إذا أتى نجم آخر مسرعًا في اتجاهنا[br]من أي مكان في المجرة

0:05:02.000,0:05:04.070
فالنتيجة لن يُمكن توقعها.