A órbita planetária em 3 Body Problem da Netflix é aleatória e caótica, mas poderia existir?

Crédito:Unsplash/CC0 Domínio Público

Encontrei pela primeira vez o problema dos três corpos há 60 anos, num conto chamado "Placet is a Crazy Place", do escritor americano de ficção científica Frederic Brown.

Na história de Brown, Placet é um planeta em uma órbita em forma de oito em torno de duas estrelas, uma das quais é composta de matéria comum e a outra de antimatéria. A proximidade das duas estrelas faz com que o tempo e o espaço fiquem maravilhosamente distorcidos, de modo que Placet possa eclipsar-se. Mas, curiosamente, a órbita é considerada estável e previsível.

A trilogia épica do escritor chinês de ficção científica Liu Cixin, "Rememberance of Earth's Past", volta a imaginar o que poderia acontecer quando três corpos celestes estivessem em órbita um ao redor do outro. A primeira parte, "O problema dos três corpos", foi adaptada para uma série pela Netflix.

As cenas iniciais de “O Problema dos 3 Corpos”, ambientadas em Pequim nos primeiros dias da Revolução Cultural, são particularmente poderosas. Os personagens da série têm falhas – os cientistas são altamente inteligentes, mas as suas ambições, falhas e medos são muito claros.

Movimento aleatório

O enredo de "3 Body Problem" envolve uma raça alienígena, conhecida como Trissolarians, que habita um planeta orbitando um sistema estelar próximo, conhecido como Alpha Centauri. Este consiste em três estrelas que seguem órbitas em constante mudança, fazendo com que o planeta passe de um frio intenso a um calor escaldante em questão de minutos.

O movimento das estrelas é imprevisível, por isso os Trissolarianos não podem antecipar a chegada das chamadas eras caóticas que levam à destruição do seu ambiente em todo o planeta.

Curiosamente, Alpha Centauri é na verdade um sistema estelar triplo, composto por duas estrelas que orbitam uma à outra durante um período de quase 80 anos, e uma terceira estrela muito mais distante. Isso é muito diferente do sistema representado no “Problema dos 3 Corpos”.

Então, poderíamos imaginar um sistema onde as estrelas estão tão próximas nas suas órbitas que o seu movimento se torna aleatório?

Órbitas possíveis

A resposta está no cerne da física teórica. Isaac Newton resolveu o famoso problema dos dois corpos para o sistema Terra-Lua na década de 1660, para que possamos prever a órbita da Lua com extraordinária precisão.

É um pouco surpreendente que isto funcione tão bem, porque estamos a ignorar o sol, o que o transformaria num problema de três corpos. O truque para lidar com isso (um entre muitos) é que podemos encontrar uma solução que funcione para a Terra-Lua e depois adicionar o efeito do Sol, que acaba sendo pequeno.

Aprendemos muito desde Newton. Não existe uma solução geral para o problema dos três corpos:não podemos escrever uma fórmula para como três corpos se moverão em geral. Encontrámos uma série de casos especiais; até mesmo a órbita em forma de oito do fictício Placet é possível.

Além disso, o telescópio James Webb foi engenhosamente colocado para fornecer outra solução para o problema dos três corpos. Ele orbita ao redor do Sol, além da órbita da Lua em relação à Terra, para que possa ser protegido da radiação tanto quanto possível.

É complicado, mas simples para um computador encontrar soluções para o problema dos três corpos. Os cosmólogos têm utilizado a análise computacional para construir modelos cada vez mais complexos de como o universo evoluiu desde um início quase totalmente uniforme até o seu estágio atual. Esses modelos normalmente funcionam com mais de 10 bilhões de corpos.

Sistemas caóticos

Então, por que deveríamos estar interessados em algo tão mundano como três corpos? Porque se tivermos um sistema de três objetos, todos massivos e bastante próximos, o seu movimento é caótico. Isto significa que, embora possamos descobrir quase exactamente o que lhes acontece num curto período de tempo, isso torna-se imprevisível ao longo do tempo. Mas observe que eu não lhe disse o que significa longo e curto neste contexto.

Podemos ter uma ideia disso se observarmos o clima, outro sistema caótico e, especificamente, os furacões. Podemos prever com precisão onde um furacão atingirá o continente com 12 horas de antecedência – com dois dias de antecedência podemos fazer uma previsão aproximada, mas com uma semana de antecedência é impossível.

À medida que três corpos em órbita se movem, eles dançam no céu de uma forma extraordinariamente complexa. Não temos como adivinhar onde cada um dos corpos poderá estar localizado daqui a 1.000 anos. Eles podem nem existir:há exemplos em que uma das estrelas de um trio poliamoroso seria totalmente ejetada, deixando para trás um sistema estelar duplo.

Sistemas imprevisíveis

Em "3 Body Problem", o desafio é que as órbitas fazem com que o clima mude essencialmente sem aviso. Isto é característico de um tipo diferente de situação, o chamado problema estocástico.

Um exemplo clássico é um bêbado tentando chegar até a porta, quando cada passo é seguido por outro em uma direção aleatória. Você não pode prever onde o próximo passo o levará, mas pode dizer que ele eventualmente alcançará a porta. É um pouco assustador que tais sistemas estejam no centro da nossa civilização, como demonstrado pelas oscilações do mercado de ações. Mas as estrelas – e o clima que produzem – não são estocásticas.

O fictício Alpha Centauri que os Trissolarianos habitam representa um sistema caótico, previsível com precisão no curto prazo, mas imprevisível ao longo de milhares de anos. Mas seria muito mais simples para eles prever isso do que invadir a Terra. Tal como acontece com muita ficção científica, aproveite-a pela ficção e não pela ciência.

Fornecido por The Conversation

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.

É por isso que deveríamos colocar um observatório de ondas gravitacionais na lua

NASA tem notícias da Voyager 1, a espaçonave mais distante da Terra, após meses de silêncio

Astronomia

A confusão cósmica do fundo de microondas

Pesquisadores do NJIT prontos para investigação de acompanhamento com destino à Estação Espacial Internacional

Galáxias como bonecas russas

Ciência

Galaxy NGC 3256 contém quantidades substanciais de matéria escura, estudo sugere

Magpies podem formar amizades com pessoas - veja como

Uma borboleta dourada pode fazer sua própria pele semicondutora