Оцените тело

В решении задачи трех тел обнаружили «островки закономерности»

Когда в космическом пространстве три массивных тела воздействуют друг на друга через силы взаимного гравитационного притяжения, их движение становится непредсказуемым. Многие ученые пытались описать движение трех тел в одной системе и таким образом найти решение задачи, применимое для любых начальных условий объектов. Однако все было безуспешно. Теперь международная команда математиков и физиков провела тысячи моделирований задачи трех тел и выяснила, что среди множества ее решений есть и те, которые заключают в себе «островки закономерности», где объекты начинают вести себя предсказуемо.

Международная команда математиков и физиков под руководством Алессандро Трани (Alessandro Trani) из Института Нильса Бора (Дания) использовала суперкомпьютер для численного моделирования задачи трех тел и обнаружила в хаосе движения этих объектов пробелы — «островки закономерности». Эти «островки» показали, где объекты ведут себя предсказуемо и подчиняются определенным правилам: траектория их орбит напрямую зависит от того, как три объекта расположены друг относительно друга в момент сближения, а также от их скорости и угла сближения. Об исследовании рассказывается в пресс-релизе, опубликованном на сайте института.

Трани и его коллеги создали программу Tsunami, которая перебирала миллионы возможных комбинаций взаимодействия трех тел в системе, рассчитывала траекторию их движения, используя теорию общей относительности Эйнштейна и законы Ньютона. Эта программа предполагала использование статистического метода и наличие специальной карты, на которой каждая точка соответствовала конкретному набору начальных условий.

Затем каждой точке ученые присвоили свой цвет в зависимости от того, какой из трех объектов в итоге «выбрасывается» из системы в результате взаимодействия (в большинстве случаев — объект с наименьшей массой).

Если бы движения объектов в системе были случайными, то есть сама задача предполагала хаотичность, цвета на карте перемешались бы случайным образом. Однако в своем исследовании такой картины ученые не наблюдали. Они обнаружили на карте области, окрашенные в один цвет. По словам исследователей, эти области и есть «островки закономерности»: там начальные условия предопределяют дальнейшую эволюцию системы.

"Миллионы симуляций формируют грубую карту всех мыслимых результатов, когда встречаются три объекта, как огромный гобелен, сотканный из нитей начальных конфигураций. Именно здесь появляются острова закономерности"

Авторы работы посчитали, что на этих «островках» движение объектов подчиняется строгим математическим закономерностям, оно упорядоченно и предсказуемо. Это, в свою очередь, указывает на существование общего решения задачи трех тел.

Однако «островки закономерности», обнаруженные командой Трани в решении задачи трех тел, могут представлять проблему для исследователей. Дело в том, что этот подход хорошо вычисляет хаотичные траектории движения тел, но плохо работает, когда дело касается «закономерных» траекторий.

«Когда некоторые области на карте, предполагающие хаотичное движение объектов, внезапно переходили в фазу закономерного движения, наши статистические расчеты для этой фазы нарушались, что приводило к неточным предсказаниям. Теперь наша цель — научиться сочетать статистические методы с численными, чтобы обеспечить высокую точность предсказания, когда система начинает становится более закономерной», — пояснил Трани.

Открытые «островки закономерности» — важный шаг на пути к общему решению задачи трех тел. Исследователям еще предстоит провести серию компьютерных экспериментов, чтобы детально изучить свойства «островков» и понять механику их образования, а также оценить влияние на эволюцию системы.

В космосе наличие систем, состоящих из трех объектов, не редкость. Поэтому решение задачи трех тел — не просто теоретический вызов, а возможность постичь тайны Вселенной.

Статья спизжена отсюда

Я знаю, он меня видит

Этот день не отличался ничем от других типичных дней моей скучной и серой жизни. Все шло, как четко отрепетированный план действий. Сон, еда, работа и по мелочам. В своей однокомнатной квартирке я жил один. Точнее, мне неплохую компанию составлял мой пес, но, в общем говоря, я жил один. По ТВ шел очередной скучный фильм, а за окном мелко моросил дождь. Все было тихо, умиротворённо, как вдруг в дверь моей квартиры настойчиво поскребли. Да, именно поскребли. Это не было похоже на стук, скорее на звук, когда потерли железяки друг об друга. Я дернулся, по телу пробежали мелкие мурашки. Пес навострил уши, жалобно тяфкнул и заполз под диван. 
Я направился к двери, желая узнать, что же именно создало такой звук. Свет в подъезде предательски мерцал, ноги подкашивались. Я открыл дверь и увидел жирные пятна черной краски на полу, стенах, по коридору... Я шел по пятнам, будто завороженный. Они вели меня вниз по лестнице, из подъезда, дальше и дальше. Я не обращал внимание на темноту, на дождь, на то, что я иду по заброшенной железнодорожной линии. Я не запоминал пейзажи, перестал иметь представление о том, где я нахожусь. Я просто шел в направление, куда вели меня пятна. Последние искры разума кричали остановиться, вернуться, бежать, хоть что-то сделать, лишь бы не продолжать идти в этом направлении. Я сошел с рельс, спустился по крутой тропинке с холма и, слегка подскользнувшись, полетел вниз кубарем. Ударившись, я будто пришел в трезвое сознание. Вскинулся, попытался оглядеться, собраться с мыслями. Тишину ночной капели нарушил детский плач. Я замер, сфокусировал взгляд и увидел помятую людьми и временем дверь в заброшенный профилакторий. 
Когда-то давно какой-то безумец решил построить профилакторий глубоко в лесу. Закоренелые люди этого города, знавшие, что он собирается это делать на кладбище их предков, взбунтовались и потребовали сноса строения. К этому времени был уже готов кирпичный скелет здания. По каким-то непонятным причинам первые три этажа его ушли под землю, тогда постройку прекратили, но сносить не стали.
Я слышал, что тут устраивали жертвоприношения сатане, но думаю, все это сказки. Наш город всегда был тихим, не особо кровожадным. Обычный город, каких тысячи. Но что тут делает ребенок? Может, он заблудился? Как бы ни хотелось это признавать, но я должен найти его и отвести к родителям. Собравшись с духом, я потянул с силой за ржавый кусок железа, имитирующий дверь и оказался внутри. Насколько я могу осознавать, сейчас я на четвертом этаже.
Проемы для окон пускали достаточно лунного света, чтобы можно было обойтись без фонарика или еще какого-либо источника света. На полу валялся мусор, камни, бутылки. Я старался идти максимально тихо, прислушиваясь к окружению. Но ребенок больше не подавал никаких звуков. Может, мне вообще показалось? Я почти шепотом позвал хоть кого-то живого. Но в ответ была лишь тишина. Я проходил мимо комнат, перешагивал обломки стен, но признаков жизни найти никак не могу. Окончательно отчаявшись, я было повернул уже назад, как вдруг с верхнего этажа донеслись звуки шажков, а в районе лестницы на миг встрепенулись белокурые кудряшки, и кто-то понесся вверх по лестнице. Я перевел дыхание и, все так же осторожно ступая по полу, направился за малышкой. Сейчас я был точно уверен, что это маленькая девочка. Но, возможно, и не одна. 
Пятый этаж почти ничем не отличался от других этажей, кроме как наличием более целостных стен, перил и переходов. Я снова услышал детский плач. Всхлипывания, шарканье ножек по полу были отчетливо слышны. Я направился к источнику звука. Завернув за угол, я на секунду замер, но потом, сфокусировав взгляд, я облегченно вздохнул. Нашлась.
Девочка сидела, забившись в угол и подперев под себя колени. Она была в белом летнем платье, точнее, оно было когда-то белым, но сейчас оно было грязное и растрепанное. Светлые кудряшки обрамляли её маленькую головку, а большие изумрудные глаза не сводили с меня внимания. Она была похожа на маленькую фарфоровую куколку. На секунду, я поймал себя на мысли, что только что слышал всхлипы, но сейчас лицо девочки не выражало ровным счетом никаких эмоций. Она спокойно, словно сова, наблюдала за мной. Не моргала, не двигалась, я бы даже поспорил, живая ли она вообще или и правда кукла? Но тут ее рот задвигался и она прошептала:
"Ты поиграешь со мной?"
Я сглотнул ком в горле, попытавшись сказать что-то вроде: "Давай я лучше отведу тебя к твоим родителям? Ты потерялась?". В ответ она слегка мотнула головой, но в лице не изменилась.
Я не знал, как общаться с детьми, да и как их вообще можно заинтересовать или привлечь их внимание. Я не знал о них ровным счетом ничего такого, что бы сейчас мне могло помочь.
"Во что ты хочешь поиграть?" - спросила она.
Я отрицательно мотнул головой и сказал, что играть я не хочу вообще, на что она обиженно выпятила нижнюю губу и тихим загадочным голосом произнесла: "Но ты должен, иначе оно убьет тебя".
Я похолодел, футболка неприятно прилипла к спине, в горле пересохло. Одними губами я произнес: "Кто оно?".
Девочка заливисто засмеялась и встала...
В полный рост она оказалась выше меня, руки превосходили в длине её тело, ногти опасно заострились. Глаза налились чернотой, из них пропали в белки. Создалось впечатление, будто я смотрел в саму бездну. Из рта вырвался звериный рык, похожий на скрежет металла, а из уголков губ потекли две черные струйки черной масляной жидкости. Она уперлась в бетонный пол, который, я слышал, треснул, обхватила мою шею своими длинными пальцами, исцарапав ключицу и заглянула мне в глаза. Кажется, она пыталась узнать в них что-то, а может она хотела попросить о чем-то. Но я утонул в этой черноте её глаз и потерял сознание. То ли от боли, то ли от испуга... Очнулся я на холодном бетоне, поясницу нещадно ломило. Я растер охлажденные конечности, осмотрелся и попытался встать. Но какая-то невидимая сила приковала меня к полу. Я никак не мог встать. Вокруг было темно, мокро и холодно. Больше всего это напоминало подвал или, что еще хуже, один из этажей, ушедших под землю. Я повторял попытки встать одна за другой, но у меня ничего не получалось. Тело будто омертвело. Я перевел дыхание, попытался снова и... у меня получилось. Я осторожно сел, подождав еще немного, встал, опираясь одной рукой об стену. Голова кружилась, в легких щемило. Я на ощупь нашел лестницу и начал выбираться из этого места.
Я оказался прав, очнулся я на втором погруженном этаже. Стараясь не думать ни о чем, я упрямо поднимал ноги и старался побыстрее покинуть это место, оказаться дома.
На улице было влажно и прохладно, похоже, рассвет или, наоборот, сгущение сумерек. Моросил дождик, как в прошлый злополучный вечер.
Я перешел железнодорожную линию и, оказавшись около своего дома, прислонился к крупному дереву поодаль, желая немного отдохнуть. И вдруг моё внимание привлекло то, что в окне моей квартиры горел свет. Я удивленно прищурился, увидев очертания силуэта в окне. Там стоял я. Хмуро наблюдал за мелкой капелью. Этого не может быть...
Я, что есть силы, рванул к подъезду, вбежал по лестнице и, оказавшись в своем крыле, почувствовал, как к горлу подкатывает ком. Ноги подкосились, и я упал на колени за долю секунды до того, как меня вывернуло наизнанку непонятной черной жидкостью. Она вырывалась из моего рта, царапая стенки горла, вместе с кровью. От боли я издал какой-то рык, больше напоминающий скрежет металла.
В висках запульсировала боль, а в голове повторялись её слова: "Ты должен играть, иначе оно убьёт тебя". Словно завороженный, я встал, управляемый её голосом, и направился обратно по уже знакомой мне дороге. Последнее, что я услышал, перед тем как выйти из подъезда - это то, как открывается дверь моей квартиры и по лестнице осторожно спускаюсь я...