sobota, 27 apríla, 2024

Život pod tromi slnkami: Skutočná fyzika za problémom 3 tiel Netflixu

Teraz predpokladám, že sme si prešli všetkými ôsmimi epizódami adaptácie Netflixu The 3 Body Problem od Liu Cixina (a tým myslím sci-fi expertov). Séria je nabitá vedou – z veľkej časti presahujúcou rámec – no vychádza z kvantovej mechaniky a astrofyziky.

Prehliadka kombinuje tvrdú sci-fi s niektorými divokými fantastickými prvkami, skúma vedecké teórie a rozširuje koncepty teoretickej fyziky, ktoré neboli dokázané ani vyvrátené. Matt Kenzie, docent fyziky na University of Cambridge, slúžil ako vedecký poradca za sériou Netflix. Kenzie sa vo svojej úlohe snažil čo najlepšie uspokojiť členov publika, ktorí možno dvakrát kontrolujú výpočty za signálom odrazeným od Jupitera, ako aj tých, ktorí si nie sú vedomí ani ich nezaujímajú vedecké vysvetlenia zápletky.

"Snažili sme sa diskutovať o spôsoboch, ako zabezpečiť, aby veda fungovala, a chceme sa uistiť, že na obrazovke nezobrazujeme niečo, čo sa zdá nemožné, alebo to nie je realizovateľné s fyzikálnymi zákonmi," povedal Kenzie pre Gizmodo. "Takže veľa z týchto vecí som sa snažil prísť s vlastným vysvetlením, ako sa to môže stať alebo ako sa to môže stať."

Aký je problém 3 tela?

Hlavná myšlienka predstavenia je založená na notoricky známom probléme vo fyzike, ktorý sa týka akéhokoľvek systému s tromi telesami, ktoré na seba všetky vyvíjajú značnú gravitačnú silu, čo spôsobí, že sa systém nakoniec zrúti. V planetárnej vede môžu byť obežné dráhy troch nebeských objektov chaotické, takže je takmer nemožné presne predpovedať ich budúce polohy a pohyby.

Umelcov dojem planéty patriacej do trojhviezdneho systému.

Umelcov dojem planéty patriacej do trojhviezdneho systému.
Obrázok : ESO/L. Calçada

Odhaduje sa, že približne 10 percent všetkých hviezdnych systémov má podľa NASA tri hviezdy. Keď dva objekty podobnej hmotnosti, ako sú dve hviezdy, obiehajú okolo seba, je ľahšie predpovedať ich rotáciu, pretože tvoria stabilnú obežnú dráhu okolo spoločného gravitačného centra. Mať tam tretí predmet však veci odhodí. Tri hviezdy sa začnú správať smiešne, vzájomne sa ovplyvňujú nepredvídateľným spôsobom.

Pre planétu uviaznutú v nešťastnom hviezdnom systéme sa môže pohybovať v gravitačnom poli medzi tromi hviezdami namiesto obiehania okolo jednej hviezdy, čo by malo za následok extrémne podmienky, keď sa odrazila medzi rôznymi hviezdami. V iných prípadoch, ako je napríklad trojhviezdny systém s blízkym binárnym párom a tretím objektom ďalej, budú planéty podobne čeliť nestabilným podmienkam. Tieto planéty môžu zažiť menej chaotické, ale stále významné gravitačné sily v dôsledku neustále sa meniacich vzdialeností medzi hviezdami.

Ako vyzerá trojhviezdičkový systém?

V seriáli nešťastná mimozemská civilizácia obýva planétu v rámci trojslnečnej sústavy, ktorá sa podobá na Alfa Centauri – najbližší hviezdny systém k Zemi, ktorý sa nachádza 4,37 svetelných rokov od nás a skladá sa tiež z troch hviezd. Alfa Centauri A a B tvoria binárny systém, ktorý okolo seba tesne obieha v približne 80-ročnom cykle. Proxima Centauri, ktorá sa nachádza podstatne ďalej od tohto centrálneho páru, hostí až päť planét vrátane kamennej planéty v obývateľnej zóne . "Prehliadka predpokladá, že sa tam vyvinula forma života a používa tento hviezdny systém ako proxy, pretože je vzdialený približne rovnaký počet svetelných rokov," povedal Kenzie.

Trojhviezdny systém Alpha Centauri, ktorý je tu zobrazený, slúžil ako model pre fiktívny trojhviezdičkový systém prehliadky.

Trojhviezdny systém Alpha Centauri, ktorý je tu zobrazený, slúžil ako model pre fiktívny trojhviezdičkový systém prehliadky.
Obrázok : NASA/Chandra

V roku 2021 astronómovia potvrdili existenciu planéty uviaznutej v trojhviezdnom systéme, ktorý sa nachádza 1800 svetelných rokov od Zeme. Planéta, plynný gigant podobný Neptúnu, obieha okolo svojej hostiteľskej hviezdy raz za päť dní v blízkej vzdialenosti. Jeho hostiteľská hviezda, KOI-5A, obieha okolo blízkej hviezdy, KOI-5B, raz za 30 rokov, zatiaľ čo vzdialenejšia hviezda, KOI-5C, obehne tento pár raz za 400 rokov.

V roku 2016 výskumný tím predložil dôkazy o existencii stabilného trojhviezdneho systému a s planétou v zmesi. Papier bol nakoniec stiahnutý , pretože objekt pôvodne identifikovaný ako planéta sa ukázal ako rýchlo sa pohybujúca hviezda v pozadí.

Na svojej fiktívnej obežnej dráhe medzi tromi hviezdami prechádza planéta San-Ti obdobiami chaosu a stability. Cudzí svet je v stabilnej ére, keď obieha okolo jedného slnka, no do svojej chaotickej éry vstupuje, keď ho gravitačná sila iného slnka vytrhne a planéta začne blúdiť v gravitačnom poli medzi tromi hviezdami. Počas chaotickej éry sa životné podmienky na planéte San-Ti stávajú ťažko znesiteľnými, s extrémnymi teplotami, ktoré sa líšia medzi tým, či sú príliš horúce alebo príliš studené na to, aby život mohol prosperovať.

Mohol by na planéte San-Ti existovať život?

Ak by tam žili ľudia, mali by sme naozaj ťažké časy prispôsobovať sa chaotickým a stabilným obdobiam, ktoré v seriáli ovládajú fiktívnu planétu. Je nepravdepodobné, že by život podobný Zemi mohol vyvinúť odolnosť potrebnú na to, aby prežil cez noc teplotný skok o 200 stupňov. Navyše, schopnosť „dehydratovať“ a scvrknúť celé naše telá, len „rehydratovať“ a oživiť ponorením do vody, keď sa planéta ochladí, sa zdá byť veľmi nepravdepodobná.

"Evolučne povedané, to by len zničilo druh, ktorý sa vyvinul," povedal Kenzie. "Zdá sa však, že v predstavení je druh, ktorý si na to nejako vyvinul odolnosť a dokázal sa vyvinúť."

Teoreticky by chaotická obežná dráha vytvorila atmosféru, ktorá nie je vhodná pre prosperovanie zložitých organizmov. Ale opäť sa na život na iných planétach pozeráme cez pozemskú optiku a možno nie všetky formy života vo vesmíre sú založené na uhlíku, alebo že živé organizmy sa vyvinuli fyzicky a biologicky iným spôsobom ako na našej domovskej planéte. To znamená, že tardigrady na Zemi si vyvinuli rad tolerancií a rovnako ako obyvatelia San-Ti môžu prežiť dlhé obdobia dehydratácie.

Súvisiaci článok: Neuveriteľný spôsob, ako Tardigrades prežijú úplnú dehydratáciu

Celkovo sa vedci zhodujú v tom, že na existenciu akejkoľvek formy života na inej planéte by potrebovala vodu na svojom povrchu. Na to, aby mala planéta vodu, musí obiehať okolo svojej hostiteľskej hviezdy v obývateľnej zóne, známej aj ako zóna Zlatovláska, kde nie je príliš horúco ani príliš chladno na to, aby sa tam darilo životu. V trojhviezdnych systémoch je už samotná existencia planéty dosť zriedkavá a pre túto planétu je ešte náročnejšie obiehať okolo svojej hviezdy v obývateľnej zóne.

Séria si však s detailmi hlavu neláme. Namiesto toho vytvára šikovný spôsob, ako obísť premýšľanie o tom, ako by vyzerala mimozemská civilizácia v trojhviezdnom systéme. Mimozemšťania v šou sa pozerajú cez náhlavnú súpravu virtuálnej reality a vyzerajú ako my v hre, ale ich skutočná podoba sa v skutočnosti nikdy neodhalí. „Umožňuje vám to určitú tvorivú slobodu, pretože v skutočnosti nemusíte zobrazovať planétu takú, aká je,“ povedal Kenzie.

Pre časticového fyzika, akým je Kenzie, bolo zábavné cvičenie predstaviť si život na inej planéte, ale ako povedal, nevzdáva sa svojej každodennej práce. "Mám tendenciu nerobiť si veľké starosti a predstavovať si, ako vyzerajú iné mimozemské druhy, ale trochu sa uspokojím s tým, že tam musí byť," povedala Kenzie.

Viac: Ako nás fialová farba môže priviesť k mimozemskému životu

source

Related Articles

NAJNOVŠIE ČLÁNKY