الفيزياء الحقيقية وراء مشكلة الجسم الثلاثة في Netflix

الآن، أفترض أننا قد شقنا طريقنا خلال جميع الحلقات الثمانية من نسخة Netflix المقتبسة من مسلسل Liu Cixin. مشكلة الجسم 3 (وبواسطتنا، أعني المهووسين بالخيال العلمي). السلسلة مليئة بالعلوم، ومعظمها مبالغ فيه، لكنها ترتكز على ميكانيكا الكم والفيزياء الفلكية.

يجمع العرض بين الخيال العلمي الصعب وبعض العناصر الخيالية الجامحة، ويستكشف النظريات العلمية ويتوسع في مفاهيم الفيزياء النظرية التي لم يتم إثباتها أو دحضها. عمل مات كينزي، الأستاذ المشارك في الفيزياء بجامعة كامبريدج، كمستشار علمي لسلسلة Netflix. في دوره، بذل كنزي قصارى جهده لإرضاء الجمهور الذين ربما يقومون بالتحقق من الحسابات وراء الإشارة المنعكسة من كوكب المشتري، بالإضافة إلى أولئك الذين ليسوا على دراية بالتفسيرات العلمية وراء المؤامرة ولا يهتمون بها.

وقال كينزي لموقع Gizmodo: “لقد حاولنا مناقشة طرق إنجاح العلم ونريد التأكد من أننا لا نصور شيئًا على الشاشة يبدو مستحيلًا، أو أنه غير قابل للتنفيذ بموجب قوانين الفيزياء”. “لذا، في كثير من هذه الأشياء، حاولت التوصل إلى تفسيري الخاص لكيفية حدوث ذلك أو كيف يمكن أن يحدث ذلك.”

ما هي مشكلة الجسم 3؟

تعتمد الفكرة الرئيسية وراء العرض على مشكلة سيئة السمعة في الفيزياء والتي تشير إلى أي نظام مكون من ثلاثة أجسام تمارس جميعها قوة جاذبية كبيرة على بعضها البعض، مما يؤدي إلى انهيار النظام في النهاية. في علم الكواكب، يمكن أن تكون مدارات ثلاثة أجرام سماوية فوضوية، مما يجعل من المستحيل تقريبًا التنبؤ بدقة بمواقعها وحركاتها المستقبلية.

تشير التقديرات إلى أن حوالي 10% من جميع الأنظمة النجمية تحتوي على ثلاثة نجوم، وفقًا لـ ناسا. عندما يدور جسمان لهما نفس الكتلة، مثل نجمين، حول بعضهما البعض، فمن الأسهل التنبؤ بدورانهما حيث يشكلان مدارًا ثابتًا حول مركز جاذبية مشترك. ومع ذلك، فإن وجود كائن ثالث هناك يؤدي إلى التخلص من الأشياء. يبدأ النجوم الثلاثة بالتصرف بشكل مضحك، ويتفاعلون مع بعضهم البعض بطرق غير متوقعة.

بالنسبة لكوكب عالق في نظام النجوم المؤسف، يمكنه أن يتجول في مجال الجاذبية بين النجوم الثلاثة بدلاً من الدوران حول نجم واحد، مما قد يؤدي إلى ظروف قاسية أثناء ارتداده بين النجوم المختلفة. وفي حالات أخرى، مثل نظام ثلاثي النجوم يضم زوجًا ثنائيًا قريبًا وجسمًا ثالثًا بعيدًا، ستواجه الكواكب أيضًا ظروفًا غير مستقرة. قد تواجه هذه الكواكب قوى جاذبية أقل فوضوية، ولكنها لا تزال كبيرة، وذلك بسبب المسافات المتغيرة باستمرار بين النجوم.

كيف يبدو نظام النجوم الثلاثية؟

في المسلسل، تسكن حضارة غريبة سيئة الحظ كوكبًا داخل نظام ثلاثي شمسي يشبه ألفا سنتوري – أقرب نظام نجمي إلى الأرض، ويقع على بعد 4.37 سنة ضوئية ويتكون أيضًا من ثلاثة نجوم. يشكل Alpha Centauri A وB نظامًا ثنائيًا، يدوران بشكل وثيق حول بعضهما البعض في دورة مدتها 80 عامًا تقريبًا. يقع بروكسيما سنتوري بعيدًا عن هذا الزوج المركزي، ويستضيف ما يصل إلى خمسة كواكب، بما في ذلك كوكب صخري داخل منطقته الصالحة للسكن. وقال كينزي: “يفترض العرض أن شكلاً من أشكال الحياة قد تطور هناك ويستخدم نظام النجوم هذا كبديل لأنه يبعد نفس عدد السنوات الضوئية تقريبًا”.

في عام 2021، أكد علماء الفلك وجود كوكب عالق في نظام ثلاثي النجوم والتي تقع على بعد 1800 سنة ضوئية من الأرض. ويدور الكوكب، وهو عملاق غازي يشبه نبتون، حول نجمه المضيف مرة كل خمسة أيام على مسافة قريبة. يدور نجمه المضيف، KOI-5A، حول نجم قريب، KOI-5B، مرة كل 30 عامًا بينما يدور نجم أبعد، KOI-5C، حول هذا الزوج مرة كل 400 عام.

وبالعودة إلى عام 2016، قدم فريق بحث الأدلة ادعاء وجود نظام ثلاثي النجوم مستقر، ومع وجود كوكب في المزيج. وكانت الورقة في نهاية المطاف تراجع لأن الجسم الذي تم تحديده في البداية على أنه كوكب تبين أنه نجم خلفي سريع الحركة.

في مداره الخيالي بين النجوم الثلاثة، يمر كوكب سان تي بفترات من الفوضى والاستقرار. يعيش العالم الفضائي عصرًا مستقرًا عندما يدور حول شمس واحدة، لكنه يدخل في عصره الفوضوي عندما تنتزعه قوة جاذبية شمس أخرى بعيدًا ويبدأ الكوكب بالتجول في مجال الجاذبية بين النجوم الثلاثة. خلال حقبة الفوضى، أصبح من الصعب تحمل الظروف المعيشية على كوكب سان-تي، مع درجات حرارة شديدة تتراوح بين شديدة الحرارة أو شديدة البرودة بحيث لا تتمكن الحياة من الازدهار.

هل يمكن أن توجد الحياة على كوكب سان تي؟

إذا كان البشر سيعيشون هناك، فسنواجه وقتًا عصيبًا حقًا في التكيف مع العصور الفوضوية والمستقرة التي تسيطر على الكوكب الخيالي في العرض. من غير المرجح أن تتمكن الحياة الشبيهة بالأرض من تطوير المرونة اللازمة للبقاء على قيد الحياة عند ارتفاع درجة الحرارة بمقدار 200 درجة بين عشية وضحاها. بالإضافة إلى ذلك، فإن القدرة على “تجفيف” أجسامنا بالكامل وتجفيفها، ثم “إعادة ترطيبها” وإحيائها من خلال الغطس في الماء بمجرد أن يبرد الكوكب، تبدو غير قابلة للتصديق إلى حد كبير.

وقال كينزي: “من الناحية التطورية، فإن ذلك من شأنه أن يمحو الأنواع التي تطورت”. “ومع ذلك، يبدو أنه يوجد في العرض نوع طور بطريقة ما القدرة على التكيف مع هذا الأمر وكان قادرًا على التطور.”

من الناحية النظرية، فإن المدار الفوضوي من شأنه أن يخلق جوا غير مناسب لازدهار الكائنات الحية المعقدة. ولكن مرة أخرى، نحن نرى الحياة على الكواكب الأخرى من خلال عدسة أرضية، وربما ليست كل أشكال الحياة في الكون تعتمد على الكربون، أو ربما تكون الكائنات الحية قد تطورت بطريقة مختلفة جسديًا وبيولوجيًا عن كوكبنا الأصلي. ومع ذلك، فقد طورت بطيئات المشية على الأرض مجموعة من القدرة على التحمل، ومثل سكان سان تي، يمكنهم البقاء على قيد الحياة لفترات طويلة من الجفاف.

مقالات لها صلة: الطريقة المذهلة التي تنجو بها بطيئات المشية من الجفاف التام

بشكل عام، يتفق العلماء على أنه لكي يتواجد أي شكل من أشكال الحياة على كوكب آخر، فإنه يحتاج إلى وجود الماء على سطحه. لكي يحصل الكوكب على الماء، فإنه يحتاج إلى أن يدور حول نجمه المضيف في المنطقة الصالحة للسكن، والمعروفة أيضًا باسم منطقة المعتدل، حيث لا يكون الجو حارًا جدًا ولا باردًا جدًا حتى تزدهر الحياة. في الأنظمة ثلاثية النجوم، يعد مجرد وجود كوكب نادرًا بما فيه الكفاية، بل إنه من الصعب جدًا أن يدور هذا الكوكب حول نجمه داخل المنطقة الصالحة للسكن.

لكن المسلسل لا يهتم بالتفاصيل. وبدلاً من ذلك، فهو يخلق طريقة ذكية لتجاوز التفكير في الشكل الذي ستبدو عليه الحضارة الفضائية في نظام نجمي ثلاثي. تتم مشاهدة الكائنات الفضائية في العرض من خلال سماعة الواقع الافتراضي، وهم يشبهوننا في اللعبة، ولكن لم يتم الكشف عن شكلهم الحقيقي أبدًا. قال كينزي: “إنها تتيح لك بعض الحرية الإبداعية لأنك لا تحتاج في الواقع إلى تصوير الكوكب كما هو”.

بالنسبة لعالم فيزياء الجسيمات مثل كنزي، كان تخيل الحياة على كوكب آخر تمرينًا ممتعًا، لكنه، كما قال، لم يتخلى عن وظيفته اليومية. قال كينزي: “لا أميل إلى القلق كثيرًا وأتخيل كيف تبدو الأنواع الغريبة الأخرى، لكنني أكتفي نوعًا ما بحقيقة وجودها هناك”.

أكثر: كيف يمكن للون الأرجواني أن يقودنا إلى الحياة الفضائية