Isaac Newton, on ne le présente plus. Il est notamment à l'origine de la mécanique classique et de la théorie de la gravitation universelle. Ces lois ont jeté les bases de la mécanique céleste.
Mais aussi d'une énigme qui a empêché les physiciens de dormir pendant plusieurs siècles, celle du problème à trois corps.
Car les lois de Newton permettent d'assez facilement déterminer les mouvements dans le cas simple de deux corps en interaction comme la Terre et le Soleil. Mais les choses se compliquent lorsqu'intervient un troisième corps, la Lune par exemple.
Les physiciens ont certes trouvé des solutions pour certains cas particuliers. Mais pas de solution générale.
Aujourd'hui pourtant, une équipe dirigée par des chercheurs de l'université hébraïque de Jérusalem (Israël) pense avoir fait un grand vers la résolution de cette vieille énigme.
Les physiciens ne prétendent pas détenir la solution exacte et complète au problème à trois corps, cependant ils ont développé une méthode statistique de travail qui pourrait tout de même s'avérer d'une grande utilité.
S’appuyer sur les statistiques
« Lorsque nous avons comparé nos prévisions à des modèles générés par ordinateurs des mouvements réels de trois corps célestes, nous avons trouvé un haut degré de précision », explique Nicholas Stone, astrophysicien.
Et pour en arriver là, les chercheurs de l'université hébraïque de Jérusalem se sont appuyés sur des travaux antérieurs qui suggèrent que, dans un système à trois corps instable et chaotique, l'un des corps finit toujours par être expulsé. S'établit ensuite une relation binaire entre les deux corps restants : les survivants.
Les chercheurs ont appliqué une hypothèse de probabilité qualifiée d'ergodicité. Une hypothèse qui utilise les principes des moyennes pour déterminer ce qui va se passer dans un système particulier.
Pourquoi ?
Parce que dans le temps, tout comme les systèmes à trois corps, les processus ergodiques n'ont que peu de rapport avec leur état initial.
Leurs orbites deviendront nécessairement instables
Le travail des physiciens de l'université hébraïque de Jérusalem permet donc aujourd'hui de comprendre comment les deux corps restant d'un problème à trois corps chaotiques vont se comporter. Et ce, dans une grande variété de nouveaux scénarios stables.
« Prenez trois trous noirs en orbite, explique Nicholas Stone. Leurs orbites deviendront nécessairement instables et même après que l'un d'entre eux aura été expulsé, nous sommes toujours très intéressés par la relation entre les trous noirs survivants. »
Le problème à trois corps suggère de nouvelles orbites exotiques
Les spécialistes de mécanique céleste planchent sur le célèbre problème de trois corps s'attirant mutuellement depuis environ 300 ans.
Résultat de cette quête : quelques rares familles de solutions particulières.
Deux physiciens serbes viennent d'en trouver 13 autres, qui, peut-être, pourraient s'appliquer à des systèmes d'exoplanètes.
Source Futura Sciences
Vous nous aimez, prouvez-le....