معضلة الأجسام الثلاثة واحده من اكتر الألغاز اللي مالهاش حل في تاريخ الفيزياء الفلكية حتي الان

تخيل كده لو قلت لك ان بكل التقدم العلمي والتكنولوجي اللي توصلنا له ده ولسه في الغاز كثير اللي ممكن تبانلك ابسط من البساطه نفسها وبرغم كده لسه محلنهاش لحد دلوقتي ويمكن واحد من اوضح الامثله دي واغربها هي الفري بودي بروبليم او معدله الاجسام الثلاثه واللي من ساعه ما تكلم عنها نيوتن من حوالي 400 سنه ولحد وقتنا هذا ما لهاش حل شافي ومؤكد وده على الرغم من انك لو سمعت عنها عمرك ما هتتخيل ان انا مش عارفين حلل المعضله دي والمعادله دي باختصار بتقول ان انا ما نقدرش ابدا نتنبا او نستنتج حركه اي ثلاث اجسام بيتحركوا مع بعض تحت تاثير جاذبيتهم الخاصه ايوه برغم كل التطور اللي احنا فيه ده ولسه علم الفيزياء الحديثه ما وصلش الحلقه للفظ ده تعالى بقى احكي لك قصه اقدم لغز غير محلول في علم الفيزياء الفلكيه كله تقريبا ولكن قبل ما ندخل في الموضوع لو انت لسه جديد في القناه ما تنساش تعمل او اشتراك في القناه وتدوس على الجرس وتفعل الاشعارات علشان تشوف الفيديوهات الجديده ولو حابب تدعم المحتوى اللي بقدمه دوس على زرار السوبر ساينكس اللي على شكل قلب تحت الفيديو ويا ريت تعمل شير ولايك للفيديو علشان ده يوصله لعدد اكبر من الناس وتستفيد منه ان شاء الله اهلا وسهلا بكم وانا عامه عصام وده موضوع جديد من العلم من العقان الحكايه كلها بدات زمان من حوالي 400 سنه تقريبا لما العالم اسحاق نيوتن عمل ثوره جباره في العلم والثوره دي كانت البدايه لما يعرف دلوقت باسم الفيزياء الكلاسيكيه وكانت اول واشهر حاجه خرجنا بها منها هي قوانين الجاذبيه الكلاسيكيه اللي خلتنا نقدر نحسب جاذبيه الارض والشمس اخيرا ونفهم ازاي نتعامل معها بس واحده من ضمن الالغاز الفيزيائيه اللي اكتشفها نيوتن وبرغم كل محاولاته مستمته فشل على مدار سنين عمره انه يقدر يحلها كانت مشكله غريبه حبتين وممكن تبلغ تافهه في الاول لحد ما تتعمق فيها شويه والمشكله دي بيطلق عليها ثري بادي بروبلم او معضله الاجسام الثلاثه طيب ايه بقى يا عمده معدله الاجسام الثلاثه دي وايه اللي فيها غريب وصعب قوي كده لدرجه انه يفضل لغز محير العلماء على مدار 400 سنه كاملين وبدون حل نهائي بص يا صديقي لما نيوتن وصل لاكتشاف من الجاذبيه الارضيه لاول مره حط ثلاث قوانين اللي هم قوانين نيوتن الكلاسيكيه الشهيره والثلاث قوانين دول لحد النهارده بيستعملهم علماء الفيزياء والفلك في دراسه حاجات كثير جدا سواء على الارض هنا او في الفضاء والقوانين دي كانت واحده من الاساسيات العلميه اللي قدرت تخلي الانسان يمشي على القمر مثلا هتقول لي هو عمده مش المفروض ان قوانين نيوتن دي بقت موضه قديمه وراحت عليها خلاص خاصه قانون جاذبيه نيوتن بعد صياغه اينشتاين لقوانين جديده في نظريه النسبيه العامه واللي بتدي نتائج ادق لحسابات الجاذبيه هاقول لك الصديق ان على الرغم من ان كلامك صحيح بخصوص دقه التنبؤات اللي بتقدمها قوانين نظريه النسبيه العامه ولكن ده ما يمنعش ان قانون الجاذبيه لنيوتن برده بيدي نتائج مقبوله جدا واللي بيخلي العلماء يفضلوا استخدام القانون ده في معظم شغلهم حتى الان هو انه ابسط بكثير من قوانين النسبيه العامه المعقده جدا ولكن ده برده ما بيغنيش عن استخدام قوانين النسبيه العامه في بعض الحاجات اللي بتكون محتاجه حسابات لتاثير جاذبيه للاجسام اللي بتتحرك بسرعات عاليه بمنتهى الدقه زي الاقمار الصناعيه والجي بي اس اللي كان لازم يستخدمه فيها قوانين النسبيه علشان السرعات العاليه اللي بتتحرك بها في الفضاء تعال نرجع بقى لقوانين نيوتن اللي لسه ما راحتش عليها ولا حاجه اول قانون من القوانين الثلاثه دول كان بيقول ان الاجسام بتظل في حاله من الجمود والسكون حتى يتم التاثير عليها بقوه خارجيه وده طبعا كلام معروف ومفهوم بالنسبالك واكيد ما كنتش هتحتاج لقانون علشان تعرفوه اكيد يعني لو قدامك كره صغيره في مكان ثابت هتفضل ثابته في مكانها لحد ما اتحركها او يحصل زلزال مثلا يحركها من مكانها اما ثاني قانون بقى كان بيقول ان قوه اي جسم بتعتمد على كتلته ومقدار التسارع بتاعه يعني مثلا لو انت مسكت الكره دي وحذفتها في دماغ واحد صاحبك على سبيل الدعابه يعني فمدى القلم اللي هيحس به هيكون معتمد على القوه اللي هتخبطوا بها الكوره والقوه دي هتختلف بناءا على كتله الكوره وسرعتها وصيغه القانون ده هي اف اف ام ايه والاف هي القوه والام الكتله والاي هي مقدار التصارع تمام لحد كده تمام القانون الثالث بقى هو اشارهم واكيد انت عارفه لانه بيقول ان الكل فعل رد فعل مساوي ليه في القوه ومضاد ليه في الاتجاهها بمعنى انك لو جبت الكره دي وخبطتها في كره ثانيه زيها بالضبط بنفس السرعه فالكوره الاولى هترتد لوراء بفعل الطاقه المعاكسه في الاتجاه والكره الثانيه هتطير في الاتجاه الثاني بفعل طاقه الكوره الاولى طيب كل ده جميل بس ايه بقى علاقه القوانين دي بموضوع حلقتنا النهارده شوف يا صديقي لما نيوتن نشر كتابه الشهير برنسيس بيا ماتيكا سنه 1687 اللي كل عالم فيزياء ورياضيات جاء على وجه الارض بعده يعرفه كان في الكتاب ده بيطبق القوانين الثلاثه دول على دراسه حركه الاجسام اللي في الفضاء الخارجي ومن خلال ده قدر يوصل لاستنتاج مدارات اي جسمين بيدوروا في الفضاء مع بعض تحت تاثير جاذبيتهم الخاصه وده اللي كان بيعرف ساعتها باسم التوبه دي بروبلم او مشكله الجسمين وحل نيوتن الرياضي ده كان اول اكتشاف معروف لما يعرف باسم الاوربيتس او المدارات ونيوتن في الواقع كان هو اول واحد قدر يستنتج بدقه المدارات الخاصه بالارض والشمس ومعادلته حساباته كانت متوفقه مع مشاهدات الفلك العظيم يوهان سكيلر اللي نشر مشاهداته قبل نيوتن ب 70 سنه كاملين وتحديدا سنه 1609 لما قال ان الاجسام بتتحرك في حركه شكلها مخروطي حوالين الشمس بس لما نيوتن حاول بقى يطبق القوانين الثلاثه دول على حركه ثلاث اجرام سماويه مع بعض علشان يقدر يستنتج طريقه حركه ومدار الشمس والارض والقمر مع بعض واجهته مشكله عويصه وهي ان القوانين دي ما كانتش شغاله عليهم بشكل دقيق وكل الحسابات الرياضيه واستنتاجات المدارات في الحلقه دي كانت غير متوافقه مع المشاهدات وساعتها فشل نيوتن تماما في استنتاج المدارات وطرق الحركه بتاعه الثلاث اجسام مع بعض ومعادلات وحساباته كانت بتطلع نتائج خاطئه تماما والموضوع ما انتهاش هنا ولا اقتصر على الشمس والارض والقمر بس لا ده بعدها مع الوقت المشكله دي اصبحت مشكله عامه موجوده وبتواجه العلماء والباحثين في دراستهم لاي نظام جزوي بيحتوي على ثلاث اجسام بيتحركوا مع بعض سواء في الفضاء او حتى على مستوى الكم في العالم الذري لما بنحاول نحدد طريقه حركه اي ثلاث اجسام مع بعض زي اي كواكب مثلا او نجوم في نقطه زمنيه معينه بدون ما اتاثر عليهم اي قوه خارجيه غير قوه جاذبيتهم فقط ودائما بتحصل مشكله والحسابات بتطلع نتائج غلط تماما ولازم علشان نعرف نحلها ان انا نفترض ان واحد من الاجسام دي كتلته لا نهائيه او ان جسمين منهم ما بيتحركوش تماما وده طبعا مستحيل في قلب الفضاء اللي كل حاجه فيه بتتحرك باستمرار زي ما انت عارف بما فيهم كوكبنا اللي انت عايش على سطح ده وقاعد في مكانك جواك تتفرج على الحلقه دي بيسافر في الفضاء بسرعه عملاقه بتقدر بنت 220 كيلو متر في الثانيه الواحده هو والشمس حوالين مركز المجره وانا عارف ان الموضوع صعب على التخيل استيعاب ازاي يعني عندنا كل العلماء والعباقره دول وتحت ايديهم التقنيات الحديثه دي كلها وازاي عرفنا نوصل للفضاء وبرغم كده ما عرفناش نحل المشكله البسيطه دي بس الحقيقه يا صديقي ان على الرغم من ان المشكله دي ممكن للوهله الاولى تبلغ سهله وبسيطه بس هي في الواقع مش بسيطه خالص وده علشان النظام الثلاثي ده بيبقى فوضوي جدا وصعب جدا التنبؤ به رياضيا والتاكد منه بشكل مثالي وكل الحلول اللي كان بيقدر اي عالم يوصل لها هي مجرد حلول لحالات خاصه بنكتشف منها حاجات جديده في علم الرياضيات نفسه او مجرد فرديات او برامج محاكاه على اجهزه كمبيوتر بتحاول انها تكسر اللغز بدون اي توفيق يذكر ويمكن اخر حل من الحلول دي جاء من حوالي سنتين كده في سنه 2019 لما بعض العلماء قدروا يوصلوا لحل الرياضي شبه بيوصف الحلقه دي وبيقربنا جدا من كسر لغزها الغريب ده واللي بيعتبر اقدم لغز غير محلول في علم الفيزياء الفلكيه كله تقريبا والعلماء دول انه بقياده عالم اسمه نيكولاس ستون واللي قالوه هو انهم لقوا طريقه حسابيه او معادله بمعنى اكثر تبسيط بتخليهم يقدروا يحلوا المشكله دي في حالات كثير جدا ويتنباوا بطريقه حركه الاجسام الثلاثه بشكل دقيق واكثر من اجهزه الكمبيوتر كمان وخليني اقول لك الحل البسيط ده هو عباره عن ايه الحل بتاعهم يا صديقي بيقول ان انا لو بصينا على الانظمه الجزاويه الثلاثه غير المنتظمه او المتوازنه فاحنا دائما هنلاقي ان اللي بيحصل هو ان واحد من الاجسام الثلاثه الموجودين في النظام ده بيتم طرده في النهايه من الثلاثيه دي وبتحول نظام بعد كده الباينر سيستم او لنظام ثنائي ثابت ومنتظم ومتوازن وحسب كلام العالم نيكولاستون عن حلهم الثوري ده فهو قال انهم لما قارنت تنبؤاتهم الرياضيه بالحسابات الشبيهه اللي تم عملها باستعمال اجهزه المحاكاه على الكمبيوتر لو ان في درجه عاليه من الدقه في حساباتهم والمعادلات بتاعتهم واللي بتقدر توصف حركه الانظمه الثلاثيه بدقه غير مسبوقه في معظم الحالات عايز اقول لك كمان انهم توصلوا لفرديتهم دي باستعمال افتراض مهم في علم الاحتمالات اسمه الاير بوديسياتيه وده مش عارف معناه ايه بالضبط بالعربي ولكن مفهومه باختصار هو العمل على حساب الافرتش او المتوسطات علشان يقدروا يحددوا ايه اللي ممكن يحصل في النظام الجذبوي الثلاثي ده وطبعا البحث العظيم بتاعهم ده تم نشره في مجله نيتشر العلميه الشهيره وهسيب لك اللينك بتاعه تحت الفيديو في السكريبشن وبعدها تم تقديم اكتر من ورقه بحثيه عنه وعمل ثوره محببه في علم الفيزياء النظريه وميكانيكا الكم لان اول مره قدرنا نوصل لحل منطقي لمشكله فيزيائيه قديمه زي دي ونقرب لحل نهائي ليها بس لحد وقتنا هذا يظل الوصول لحل الشامل ونهائي للمعادله دي هو مهمه صعبه جدا وده علشان برغم كل التطور العلم اللي موجود عندنا حاليا ما زال الانسان ضعيف امام ظواهر الكون وقوته وما زال لسه طفل بياخذ خطواته الاولى في علم الرياضيات العظيم اللي يعتبر لغه الكون نفسها شيء لازم ولابد هيخليك تتامل فمع الحياه والكون اللي احنا عايشين فيه وقد ايه احنا لسه صغيرين واحلامنا ضئيله جدا لما مشاكل زي دي لسه مش عارفين نحلها بس برغم كل ده هيفضل دائما فضول الانسان ما بينتهيش وهيفضل دائما يسعى ويحاول لحد ما في يوم ما هنقدر نحل اللغز ده وساعتها هنكون اكتشفنا حاجه مهمه جدا واللي اكيد هتطور فهمنا العلم الرياضيات نفسه وهتغير نظرتنا للكون كله انا كده خلصت واتمنى تكون الحلقه عجبتك وكالعاده هاسيب لك المصادر تحت الفيديو في السكريبشن ولو حابب تدعم المحتوى اللي بقدمه دوس على زرار السوبر ثانكس اللي على شكل قلب تحت الفيديو ولو انت مهتم بالعلوم بشكل عام وبالفزيو والفلك بشكل خاص ما تنساش تشترك في القناه علشان تتابع المواضيع الجديده واشوفكم قريب على خير في حلقه جديده ومفيده ان شاء الله