Una serie de Netflix: El Problema de los Tres Cuerpos

Imagina que, en el vasto lienzo del universo, dos cuerpos danzan bajo las leyes inmutables de Newton, una coreografía celestial donde la gravedad dicta su curso. Sin embargo, cuando un tercer cuerpo se une a esta danza, el orden se desvanece en un caos fascinante.

Este es el enigma del "Problema de los Tres Cuerpos", donde la previsión se pierde en la complejidad, la “Entropía” diverge en sus estados y el “Demonio de Laplace” se ve limitado.

En el capituló 6, platicaremos acerca de esta fascínate serie de ciencia ficción "El Problema de los Tres Cuerpos", la cual pertenece al primer libro de la aclamada trilogía de éxito internacional de Liu Cixin "El Recuerdo del Pasado de la Tierra".

Índice
  1. Una breve historia de este gran emblemático problema
  2. La Imposibilidad de Soluciones Analíticas
  3. Caos y la Complejidad: Poincaré y la Inexorable Naturaleza de los Problemas Sin Solución
  4. Métodos de Aproximación
  5. Aplicaciones en Astronomía y Cosmología
  6. El Problema de los Tres Cuerpos en la Literatura: “El Recuerdo del Pasado de la Tierra”
  7. Conclusiones
  8. Referencias

Una breve historia de este gran emblemático problema

El problema de los tres cuerpos tiene una larga historia que se remonta a los albores de la astronomía. En el siglo III a.C., el astrónomo griego Arquímedes estudió el movimiento de la Luna y la Tierra alrededor del Sol, considerándolo como un problema de tres cuerpos.

Sin embargo, no fue hasta el siglo XVII, con el desarrollo del cálculo infinitesimal, que se pudo abordar el problema de manera más formal.

En 1687, Isaac Newton publicó su obra "Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica", que sentó las bases de la mecánica clásica. En este trabajo, Newton derivó las leyes del movimiento de Johannes Kepler y la ley de la gravitación universal.

Newton demostró que el movimiento de dos objetos celestes bajo la influencia de su propia gravedad es siempre predecible, pero que el movimiento de tres objetos celestes puede ser caótico.
Dicho problema, como se indica, fue resuelto inicialmente por Newton, y para el caso general por Euler, quien lo publicó en 1744 en su obra “Theoria Motuum Planetarum et Cometarum”.

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La Imposibilidad de Soluciones Analíticas

El problema ha sido objeto de estudio por numerosos científicos. Joseph-Louis Lagrange, estudio la estabilidad de órbitas en sistemas de tres cuerpos, revelando la existencia de cinco puntos de equilibrio (puntos de Lagrange).

En la actualidad, debido a sus propiedades únicas, los puntos de Lagrange son fundamentales para el posicionamiento estratégico de ciertos satélites artificiales en el espacio.

En 1776, Pierre-Simon Laplace en su obra “Traite de Mécanique Célesteen”, explicó que las anomalías orbitales de Saturno y Júpiter, inquietantes para Newton, eran perturbaciones temporales que se compensaban con el tiempo debido a la Ley de Gravitación. Además, adelantó la idea del "Determinismo Laplaciano", sugiriendo que, si se conocieran la velocidad y posición de todas las partículas en el Universo en un momento dado, se podría prever tanto su pasado como su futuro.

Caos y la Complejidad: Poincaré y la Inexorable Naturaleza de los Problemas Sin Solución

La complejidad del problema se manifiesta en su propensión al caos. Pequeñas variaciones en las condiciones iniciales pueden llevar a resultados radicalmente diferentes, haciendo imposible predecir con certeza el comportamiento a largo plazo del sistema. Esta sensibilidad a las condiciones iniciales es una característica fundamental de los sistemas caóticos.

Henri Poincaré, un genio matemático, se sumergió en el desafío de los tres cuerpos, en su icónica obra de 1888, “Mémoire sur les Courbes Définies par une Équation Différentielle”, reveló la naturaleza caótica del problema.

El reconocido matemático Karl Weierstrass reconoció la importancia de su trabajo, prediciendo el comienzo de una nueva era en la Mecánica Celeste. Poincaré demostró que el problema carecía de una solución analítica convencional, pero, aun así, sus descubrimientos allanaron el camino para aproximaciones numéricas precisas.

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Sin embargo, lo más impactante fue la revelación de que las soluciones estaban enredadas en series divergentes, multiplicando las posibilidades y convirtiendo incluso pequeñas desviaciones en desviaciones significativas a lo largo del tiempo. Este fenómeno, conocido como el "efecto mariposa", tiene implicaciones profundas en una variedad de sistemas dinámicos, desde el Sistema Solar hasta la economía global.

Métodos de Aproximación

Ante la dificultad de encontrar soluciones exactas, los científicos han desarrollado diversos métodos de aproximación para estudiar el "Problema de los Tres Cuerpos". Estos incluyen técnicas numéricas, como la integración numérica de las ecuaciones de movimiento, así como enfoques teóricos más avanzados, como el estudio de órbitas periódicas y la teoría del mapeo de Poincaré.

Aplicaciones en Astronomía y Cosmología

A pesar de su complejidad, el "Problema de los Tres Cuerpos" tiene importantes aplicaciones en campos como la astronomía y la cosmología. Por ejemplo, se utiliza para modelar sistemas estelares múltiples, la dinámica de las galaxias y la evolución de los sistemas planetarios.

El Problema de los Tres Cuerpos en la Literatura: “El Recuerdo del Pasado de la Tierra”

El problema de los tres cuerpos (2008) es una novela de “ciencia ficción dura” y pertenece al primer libro de la aclamada trilogía de éxito internacional de Liu Cixin, el segundo libro; El bosque oscuro (2008) y por último El fin de la muerte (2010).

El autor Liu Cixin es ingeniero mecánico y fan de las novelas de ciencia ficción. Para esta obra, escribió entre 3000 y 5000 palabras diarias en su tiempo libre y tardó 3 años en terminarla. Su pensamiento creativo está profundamente influido por Isaac Asimov, Arthur C. Clarke y León Tolstói.

Aunque la novela ha sido presentada en diferentes formatos, la primera adaptación se estrenó en China (2016) por el director Fanfan Zhang, la segunda, una serie animada (2022) trasmitida en la plataforma china Bilibili, y por último la serie Netflix (2024), teniendo como guionistas y productores ejecutivos a los showrunners de Juego de Tronos, David Benioff y D.B. Weiss.

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BREVE SINOPSIS DE LA SERIE:

Durante la Revolución Cultural de China, una joven astrofísica llamada Ye Wenjie experimenta una tragedia personal que la lleva a tomar una decisión radical. Envía un mensaje al espacio, sin saber que este mensaje será interceptado por una civilización "inteligente".

Conocida como los Trisolarianos (San-Ti). Estos seres enfrentan una crisis cósmica en su planeta (El Problema de los Tres Cuerpos) y están buscando un nuevo hogar en la Tierra. Sin embargo, sus planes de colonización tienen consecuencias catastróficas para la humanidad.

Los Trisolarianos desarrollan una ciencia única, "Sophon", un protón convertido en una computadora sensible, desplegando una tecnología en las demás dimensiones ocultas del universo.

¿Pero por qué un protón?, los protones casi no presentan masa, por lo tanto, pueden ser acelerados a casi la velocidad de la luz. Estos son enviados al planeta Tierra. Haciendo que su tecnología pueda ver y escuchar todo.

Objetivo, terminar con la ciencia, haciendo que las respuestas a todas las preguntas sean caóticas e ilógicas.

Un resumen de conceptos que encontrarás en esta serie:

  • Alfa Centauri
  • La señal Wow
  • Corteza Cingulada
  • Sizigia
  • Amplificación de señales usando el Sol
  • CERN
  • Nanofibras Electrohiladas
  • Tanque de Cherenkov (detector de neutrinos).

"Aquel Trisolariano que se le ocurrió tildarnos como insectos olvidaba algo, los insectos jamás han sido vencidos"

Conclusiones

En la actualidad, el problema de los tres cuerpos sigue siendo un tema de investigación activo en física y astronomía. Los avances en computación han permitido realizar simulaciones numéricas detalladas del problema de tres cuerpos, lo que ha permitido comprender mejor su comportamiento complejo. Además, el problema de los tres cuerpos tiene aplicaciones en diversas áreas, como la astrofísica, la dinámica de los planetas y la ingeniería aeroespacial.

Referencias

🪐The three-body problem

🪐The Two-Body Problem

CIENCIA SIN LÍMITES
CSL promueve la redistribución responsable de los materiales de este artículo.

Editor: SomosCiencia

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