A Netflix néhány nappal ezelőtt mutatta be a Liu Ce-hszin (nemzetközileg használt pinjin átírással: Liu Cixin) által írt hallatlanul sikeres scifi, A háromtest-probléma újabb feldolgozását. Azért újabb, mert tavaly már bemutatták a kínai változatot, amely (a regényhez jobban illeszkedve) sokkal inkább Kína-központú, és a kulturális forradalom történet szempontjából központi jelentőségű borzalmait igyekeztek nem annyira hangsúlyozni benne. a Netflix-sorozatot a Trónok harca sorozatváltozatát is jegyző David Benioff és D. B. Weiss, illetve Alexander Woo fejlesztette, és mindenki arra számít, hogy ez lesz a Netflix idei egyik legnagyobb dobása.
Ebben a cikkben azonban a cím asztrofizikai jelentését elemezzük: mi is az a háromtest-probléma, és miért támaszt oly nehezen megoldható feladványt még a legokosabb szuperszámítógépek elé is, ha csupán három (égi)test kering egymás körül? Pontosabban nemcsak égitestekről van szó, hiszen a probléma klasszikus, asztrofizikai értelmezését azóta kiterjesztették, és a leghatalmasabb objektumok szintjéről lekicsinyítették a legkisebb létezők világára: a kvantummechanikára is. Liu írói képességét és tudomány iránti fogékonyságát dicséri, hogy a regényeiben sikerült mindkét szintet megragadnia.
Ahogy az elnevezésből is sejthető, a háromtest-probléma, akkor áll elő, amikor három test lép fizikai kölcsönhatásba egymással. Ha csupán két égitest fejt ki egymásra gravitációs vonzást (ahogy ez a Naprendszerben érvényesül), akkor tiszta a kép: a bolygók mozgását leírják a newtoni gravitációs egyenletek, és évmilliókra előre lehet modellezni az egymás körüli keringésüket a számítógépekkel. De mi a helyzet, ha három (vagy több) összemérhető gravitációs mezővel rendelkező test vonzza egymást? A dolgok itt meglepően hirtelen válnak elképesztően bonyolulttá.
Ha három nagyjából ugyanakkora test gravitációs mezője hat egymásra, annak eredménye a káosz és a kiszámíthatatlanság. Ahelyett, hogy ők az égitestektől elvárt módon szép ellipsziseket leírva keringenének egymás körül, szabálytalan pályát járnak be, időnként egymásnak ütköznek vagy visszapattannak egymás gravitációs teréről, és a mozgásuk modellezhetetlenné válik. Sőt, akár ki is dobhatják maguk közül az egyik égitestet. Ha csak két test vesz részt a gravitációs kölcsönhatásban, és az egyiket elkapta a másik tömegvonzása (például egy aszteroida pályára állt a Nap körül), akkor ezután magától már soha többé nem lesz képes onnan kiszabadulni, hiszen ehhez valahonnan energiát kellene szereznie. Ha azonban három égitest vesz részt az interakcióban, akkor az egyik átadhat annyi energiát egy másiknak (például azzal, hogy nekiütközik), hogy az kiszabadulhasson a másik kettő tömegvonzásából.
A csillagászokat évszázadok óta foglalkoztatja a háromtest-probléma, pontosabban annak megoldása: hogyan lehet stabilizálni egy három égitestből álló rendszert, hogy annak mozgása ne vezessen szükségszerűen katasztrófához? Az utóbbi időben ugyan születtek erre elméletileg reménykeltő megoldások, de mivel ezeket az elméleteket elég nehéz tesztelni a gyakorlatban (három bolygót kéne egymáshoz elég közel helyezni hozzá, amire nem lenne könnyű kutatási támogatást szerezni), kétséges, hogy e megoldások a valóságban működőképesek lennének-e.
Nem elképzelhetetlen, hogy egy ilyen, háromtest-problémával küzdő rendszer egyik égitestén is kialakuljon az élet, ahogy az a regényben, illetve a sorozatban is történt. De az is megfelel a fizikai törvényeknek, hogy e bolygó környezete időről-időre szükségszerűen kibillen a stabilitásából, amikor a másik két égitest gravitációja miatt a rendszer mozgása hirtelen kaotikussá válik. A környezeti stabilitás megszűnése pedig a kialakult ökoszisztéma pusztulását is eredményezheti. Vagyis A háromtest-probléma egészen hűen támaszkodik a valós természeti törvényekre, sokkal jobban, mint az átlagos fantasztikus művek.
