"3 Body Problem", Netflix nya storbudgetanpassning av Liu Cixins bokserie med skaparna bakom "Game of Thrones", placerar vetenskapen i science fiction.

Serien fokuserar på forskare när de försöker lösa ett mysterium som sträcker sig över decennier, kontinenter och till och med galaxer. Det betyder att "3 Body Problem" kastar några ganska komplicerade kvantmekaniska och astrofysiska koncept till publiken när den, ibland bokstavligen, försöker få ner dessa idéer till jorden.

Kärnan i serien är dock problemet med tre kroppar, en fråga som har stört forskare i århundraden.

Vad exakt är problemet med tre kroppar, och varför är det fortfarande olösligt? Jonathan Blazek, biträdande professor i fysik vid Northeastern University, förklarar att system med två objekt som utövar gravitationskraft på varandra, oavsett om de är partiklar eller stjärnor och planeter, är förutsägbara. Forskare har kunnat lösa detta tvåkroppsproblem och förutsäga objekts banor sedan Isaac Newtons dagar. Men så fort en tredje kropp kommer in i mixen, kastas hela systemet i kaos.

"Trekroppsproblemet är påståendet att om du har tre kroppar som dras mot varandra enligt Newtons gravitationslag, så finns det ingen generell lösning i sluten form för den situationen", säger Blazek. "Små skillnader förstärks och kan leda till oförutsägbart beteende i framtiden."

I "3 Body Problem", som i Cixins bok, är detta en realitet för utomjordingar som lever i ett solsystem med tre solar. Eftersom alla tre stjärnorna utövar gravitationskrafter på varandra, kastar de ut solsystemet i kaos när de kastar varandra fram och tillbaka. För Trisolarans, namnet på dessa utomjordingar, betyder det att när en sol kastas bort långt bort, fryser deras planet, och när en sol kastas extremt nära deras planet, blir den bränd. Ännu värre, på grund av trekroppsproblemet är dessa rörelser helt oförutsägbara.

I århundraden har forskare funderat på frågan om hur man bestämmer en stabil utgångspunkt för tre gravitationskroppar som skulle resultera i förutsägbara banor. Det finns fortfarande ingen generaliserbar lösning som kan tas ur teorin och modelleras i verkligheten, även om forskare nyligen har börjat hitta några potentiellt kreativa lösningar, inklusive med modeller baserade på berusade människors rörelser.

"Om du vill [förutsäga] vad solsystemet kommer att göra, kan vi lägga alla planeter och så många asteroider som vi känner till i en datorkod och i princip säga att vi kommer att beräkna kraften mellan allt och flytta allt framåt lite, säger Blazek. "Detta fungerar, men i den mån du gör några uppskattningar ... kommer alla dessa saker så småningom att gå sönder och din förutsägelse kommer att bli felaktig."

Blazek säger att problemet med tre kroppar har fängslat forskare eftersom det är ett till synes enkelt problem. De flesta gymnasieelever i fysik lär sig Newtons tyngdlag och kan rimligtvis beräkna och förutsäga två kroppars rörelse.

Trekroppssystem, och fler än trekroppssystem, dyker också upp i hela universum, så frågan är otroligt relevant. Se inte längre än till vårt solsystem.

Relationen mellan solen, jorden och vår måne är ett trekroppssystem. Men Blazek säger att eftersom solen utövar en starkare gravitationskraft på jorden och jorden gör samma sak på månen, skapar den ett par tvåkroppssystem med stabila, förutsägbara banor – för nu.

Blazek säger att även om vårt solsystem verkar stabilt, finns det ingen garanti för att det kommer att förbli så i en lång framtid eftersom det fortfarande finns flerkroppssystem i spel. Små förändringar som en asteroid som träffar en av Jupiters månar och ändrar dess omloppsbana så lite kan så småningom gå i spiral till större förändringar.

Det betyder inte att mänskligheten kommer att möta en kris som den som Trisolaranerna möter i "3 Body Problem". Dessa förändringar sker extremt långsamt, men Blazek säger att det är ytterligare en påminnelse om varför dessa koncept är intressanta och viktiga att tänka på i både science och science fiction.

"Jag tror inte att något kommer att hända på tidsskalan för vår vecka eller ens förmodligen vår art - vi har större problem än instabiliteten i banor i vårt solsystem," säger Blazek. "Men som sagt, om du tänker på miljarder år, under den perioden vet vi inte att omloppsbanorna kommer att förbli som de är för närvarande. Det finns en god chans att det kommer att bli viss instabilitet som förändrar hur saker och ting ser ut i solsystemet ."

Tillhandahålls av Northeastern University

Denna berättelse är återpublicerad med tillstånd av Northeastern Global News news.northeastern.edu.