¿Qué es el problema de los 3 cuerpos y por qué no tiene solución?

Todo el mundo parece estar hablando de 3 Problema del cuerpo, la nueva serie de Netflix basada en la trilogía de libros Remembrance of Earth's Past de Cixin Liu. Menos gente habla del homónimo de ambas series: el problema de física irresoluble del mismo nombre.

Esto tiene sentido, porque es confuso. En física, el problema de los tres cuerpos intenta encontrar una manera de predecir los movimientos de tres objetos cuya gravedad interactúa con cada uno de los demás, como tres estrellas que están muy juntas en el espacio. Suena bastante simple, ¿verdad? Sin embargo, yo mismo recientemente abrí el artículo de Wikipedia sobre el problema de los tres cuerpos y cerré la pestaña de la misma manera que una persona podría alejarse tambaleándose de una luz brillante. ¿Aparentemente la Tierra, el Sol y la Luna son un sistema de tres cuerpos? ¿Me estás diciendo no sabemos como se mueve la luna? ¿Los científicos han publicado múltiples soluciones al problema de los tres cuerpos? ¿Me estás diciendo que los libros de Cixin Liu están desactualizados?

Todo lo que quería saber era por qué el problema se consideraba irresoluble, y ahora los recuerdos de mi primer semestre de física en la escuela secundaria nadaban ante mis ojos como otros tantos números brillantes y fatalistas. Sin embargo, a pesar de mis esfuerzos, he preparado varias formas en las que nosotros, los no físicos, podemos estar seguros de que el problema de los tres cuerpos es, de hecho, irresoluble.

Razón 1: Esta es una definición especial de «irresoluble»

Foto: Ed Miller/Netflix

El problema de los tres cuerpos es muy confuso, porque los científicos aparentemente encuentran constantemente nuevas soluciones al problema de los tres cuerpos. Simplemente no significan una solución única para todos. tal fórmula hace Existen para un sistema de dos cuerpos, y aparentemente Isaac Newton lo descubrió en 1687. Pero los sistemas con más de dos cuerpos son, según los físicos, demasiado caóticos (es decir, no en el sentido del dormitorio desordenado de un niño, sino en el sentido de de la “teoría del caos”) deben ser acorralados por una única solución.

Cuando los físicos dicen que tienen una nueva solución al problema de los tres cuerpos, quieren decir que han encontrado una solución específica para sistemas de tres cuerpos que tienen ciertos parámetros teóricos. No me pidan que les explique esos parámetros, porque son cosas como «las tres masas son colineales en cada instante» o «una solución de momento angular cero con tres masas iguales moviéndose alrededor de una figura de ocho». Pero básicamente: al limitar el foco del problema a determinadas disposiciones de sistemas de tres cuerpos, los físicos han podido derivar fórmulas que predicen los movimientos de algunos de ellos, como en nuestro sistema solar. La masa de la Tierra y el Sol crean un “problema restringido de tres cuerpos”, donde un cuerpo menos grande (en este caso, la Luna) se mueve bajo la influencia de dos cuerpos masivos (la Tierra y el Sol).

Lo que los físicos quieren decir cuando dicen que el problema de los tres cuerpos no tiene solución es simplemente que no existe una solución única para todas las formas en que la gravedad de tres objetos podría causar que se muevan, que es exactamente lo que Problema de los tres cuerpos basa toda su premisa en.

Razón 2: 3 Body Problem eligió a propósito un sistema de tres cuerpos sin resolver

Imagen: Netflix

La investigación de Henri Poincaré sobre una solución general al problema de los tres cuerpos formó la base de lo que se conocería como teoría del caos (tal vez lo conozcas por su papel coprotagonista en Parque jurásico). Y 3 Problema del cuerpo en sí no se trata de cualquier antiguo sistema de tres cuerpos. Se trata específicamente de un sistema de tres cuerpos extremadamente caótico, el tipo exacto de disposición de los cuerpos en el que se centró Poincaré cuando demostró que el problema es «irresoluble».

[Ed. note: The rest of this section includes some spoilers for 3 Body Problem.]

Tanto en los libros de Liu como en los de Netflix. 3 Problema del cuerpo, la humanidad se enfrenta a una invasión de extraterrestres (llamados Trisolaranos en la traducción al inglés de los libros y San-Ti en la serie de televisión) cuyo sistema solar presenta tres soles en una relación caótica de tres cuerpos. Es un mundo donde, a diferencia del nuestro, los cielos son fundamentalmente impredecibles. Los períodos de frío glacial dan paso a un calor abrasador que da paso a cambios en la gravedad que se convierten en respiros temporales en los que nunca se puede confiar. La naturaleza impredecible del entorno San-Ti es la fuente de cada detalle de su fisicalidad, su filosofía y su deseo de reclamar la Tierra para sí.

En otras palabras, 3 Problema del cuerpoEl problema de los tres cuerpos no tiene solución porque Liu quería escribir una historia con un sistema de tres cuerpos sin solución, por lo que eligió uno de los sistemas de tres cuerpos para el cual no hemos descubierto una solución, y tal vez nunca.

Razón 3: los científicos todavía están trabajando en el problema de los tres cuerpos

Quizás la mejor razón que puedo darles para creer que el problema de los tres cuerpos es real y realmente irresoluble es que algunos científicos publicaron muy recientemente un conjunto completo de nuevas soluciones para sistemas específicos de tres cuerpos.

Si los físicos todavía están trabajando en el problema de los tres cuerpos, podemos asumir con seguridad que no ha sido resuelto. Después de todo, los científicos son los verdaderos expertos. Y definitivamente no lo soy.