"3 Body Problem", la nouvelle adaptation à gros budget de Netflix de la série de livres de Liu Cixin dirigée par les créateurs de "Game of Thrones", place la science dans la science-fiction.

La série se concentre sur les scientifiques qui tentent de résoudre un mystère qui s'étend sur des décennies, des continents et même des galaxies. Cela signifie que "3 Body Problem" présente au public des concepts assez compliqués de mécanique quantique et d'astrophysique alors qu'il essaie, parfois littéralement, de ramener ces idées sur terre.

Cependant, au cœur de la série se trouve le problème des trois corps, une question qui préoccupe les scientifiques depuis des siècles.

Qu’est-ce que le problème des trois corps exactement et pourquoi est-il toujours insoluble ? Jonathan Blazek, professeur adjoint de physique à la Northeastern University, explique que les systèmes dans lesquels deux objets exercent une force gravitationnelle l'un sur l'autre, qu'il s'agisse de particules ou d'étoiles et de planètes, sont prévisibles. Les scientifiques sont capables de résoudre ce problème à deux corps et de prédire les orbites des objets depuis l’époque d’Isaac Newton. Mais dès qu’un troisième corps entre en jeu, tout le système est plongé dans le chaos.

"Le problème des trois corps est l'affirmation selon laquelle si trois corps gravitent l'un vers l'autre selon la loi de la gravitation de Newton, il n'existe pas de solution générale de forme fermée pour cette situation", explique Blazek. "Les petites différences s'amplifient et peuvent conduire à un comportement extrêmement imprévisible à l'avenir."

Dans « 3 Body Problem », comme dans le livre de Cixin, c'est une réalité pour les extraterrestres qui vivent dans un système solaire à trois soleils. Étant donné que les trois étoiles exercent des forces gravitationnelles les unes sur les autres, elles finissent par plonger le système solaire dans le chaos en se jetant d'avant en arrière. Pour les Trisolariens, le nom de ces extraterrestres, cela signifie que lorsqu'un soleil est largué au loin, leur planète gèle, et lorsqu'un soleil est projeté extrêmement près de leur planète, il est incendié. Pire encore, à cause du problème des trois corps, ces mouvements sont complètement imprévisibles.

Pendant des siècles, les scientifiques ont réfléchi à la question de savoir comment déterminer un point de départ stable pour trois corps gravitationnels qui donnerait lieu à des orbites prévisibles. Il n'existe toujours pas de solution généralisable qui puisse être tirée de la théorie et modélisée dans la réalité, même si récemment les scientifiques ont commencé à trouver des solutions potentiellement créatives, notamment avec des modèles basés sur les mouvements de personnes ivres.

"Si vous voulez prédire ce que fera le système solaire, nous pouvons mettre toutes les planètes et autant d'astéroïdes que nous connaissons dans un code informatique et dire en gros que nous allons calculer la force entre tout et tout faire avancer. un peu", dit Blazek. "Cela fonctionne, mais dans la mesure où vous faites des approximations… toutes ces choses finiront par s'effondrer et votre prédiction deviendra inexacte."

Blazek dit que le problème des trois corps a captivé les esprits scientifiques parce qu'il s'agit d'un problème apparemment simple. La plupart des étudiants en physique du secondaire apprennent la loi de la gravité de Newton et peuvent raisonnablement calculer et prédire le mouvement de deux corps.

Des systèmes à trois corps, et plus de systèmes à trois corps, apparaissent également dans tout l’univers, la question est donc incroyablement pertinente. Ne cherchez pas plus loin que notre système solaire.

La relation entre le Soleil, la Terre et notre Lune est un système à trois corps. Mais Blazek dit que puisque le Soleil exerce une force gravitationnelle plus forte sur la Terre et que la Terre fait de même sur la Lune, cela crée une paire de systèmes à deux corps avec des orbites stables et prévisibles – pour l'instant.

Blazek dit que même si notre système solaire semble stable, rien ne garantit qu'il le restera dans un avenir lointain, car des systèmes multi-corps sont encore en jeu. De petits changements, comme un astéroïde frappant l'une des lunes de Jupiter et modifiant très légèrement son orbite, pourraient éventuellement entraîner des changements plus importants.

Cela ne signifie pas que l'humanité sera confrontée à une crise comme celle à laquelle les Trisolariens sont confrontés dans "Problème des 3 corps". Ces changements se produisent extrêmement lentement, mais Blazek dit que c'est un autre rappel de la raison pour laquelle ces concepts sont intéressants et importants à considérer à la fois dans la science et dans la science-fiction.

"Je ne pense pas que quelque chose puisse se produire à l'échelle de notre semaine, ni même probablement de notre espèce. Nous avons des problèmes plus graves que l'instabilité des orbites de notre système solaire", déclare Blazek. "Mais cela dit, si vous pensez à des milliards d'années, pendant cette période, nous ne savons pas si les orbites resteront telles qu'elles sont actuellement. Il y a de fortes chances qu'il y ait une certaine instabilité qui changera l'apparence des choses dans le système solaire. ."

Fourni par l'Université Northeastern

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de Northeastern Global News news.northeastern.edu.