การคาดการณ์เส้นทางของวัตถุที่โคจรอยู่สามชิ้นในบางครั้ง บาคาร่า อาจต้องการความแม่นยำมากกว่าขีดจำกัดควอนตัมแม้ว่าคุณจะสามารถวัดตำแหน่งของหลุมดำสามแห่งได้อย่างแม่นยำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แต่คุณก็อาจไม่รู้ว่าหลุมดำจะไปที่ใด การเต้นที่ซับซ้อนของทั้งสามคนนี้อาจดูโกลาหลมากจนการเคลื่อนไหวเป็นสิ่งที่คาดเดาไม่ได้โดยพื้นฐาน การแสดงด้วยคอมพิวเตอร์จำลองแบบใหม่
เส้นทางของหลุมดำสามแห่งที่โคจรรอบกันและกันสามารถคำนวณได้จากตำแหน่งและความเร็วของหลุมดำเหล่านี้ ณ จุดใดเวลาหนึ่ง แต่ในบางกรณี วงโคจรขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่แน่นอนของหลุมดำอย่างละเอียดอ่อนจนทำให้เกิดความไม่แน่นอนของฟิสิกส์ควอนตัม ความไม่แน่นอนของควอนตัมเล็กๆ ในการระบุตำแหน่งของวัตถุสามารถระเบิดได้ในขณะที่การหมุนวนของหลุมดำดำเนินต่อไปเป็นเวลาหลายสิบล้านปี นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ Tjarda Boekholt และเพื่อนร่วมงานรายงานใน ประกาศรายเดือน ของRoyal Astronomical Society ดังนั้นอนาคตอันไกลโพ้นของวงโคจรของหลุมดำจึงไม่อาจคาดเดาได้
ความอ่อนไหวอย่างมากต่อสภาวะเริ่มต้นเช่นนี้เรียกว่าความโกลาหล
การศึกษาใหม่ชี้ให้เห็นว่าในกรณีของหลุมดำสามหลุม “กลศาสตร์ควอนตัมประทับความโกลาหลของจักรวาลในระดับพื้นฐาน” นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ Nathan Leigh จาก Universidad de Concepciónในชิลีซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัยกล่าว
ในระบบที่วุ่นวาย การเปลี่ยนแปลงเล็กๆ น้อยๆ สามารถสร้างผลลัพธ์ที่แตกต่างกันอย่างมาก ตัวอย่างคลาสสิกคือผีเสื้อกระพือปีกซึ่งทำให้รูปแบบสภาพอากาศเปลี่ยนแปลงไป ซึ่งอาจสร้างพายุทอร์นาโดที่อยู่ห่างไกลออกไป ซึ่งไม่เช่นนั้นจะไม่ก่อตัวขึ้น ( SN: 9/16/13 ) ความโกลาหลนี้ยังปรากฏขึ้นในวงโคจรของหลุมดำสามแห่งและคอลเล็กชันอื่นๆ ของวัตถุสามชิ้นขึ้นไป ทำให้การคำนวณวงโคจรดังกล่าวทำได้ยาก ปริศนาที่เรียกว่าปัญหาสามร่าง
เพื่อทดสอบว่าการเคลื่อนที่ของหลุมดำคาดเดาได้หรือไม่ Boekholt จากมหาวิทยาลัย Coimbra ในโปรตุเกสและเพื่อนร่วมงานได้ตรวจสอบว่าพวกเขาสามารถเรียกใช้การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ของวงโคจรทั้งข้างหน้าและข้างหลังและบรรลุผลเช่นเดียวกันหรือไม่ นักวิจัยได้พัฒนาวงโคจรเหล่านี้ไปข้างหน้าอย่างทันท่วงทีจนถึงจุดสิ้นสุดในอีกสิบล้านปีข้างหน้าโดยเริ่มจากชุดตำแหน่งที่กำหนดสำหรับหลุมดำที่หยุดนิ่งอยู่สามแห่งในขั้นต้น จากนั้นจึงย้อนกลับการจำลอง ย้อนกลับการเคลื่อนไหวเพื่อดูว่าหลุมดำสิ้นสุดที่จุดเริ่มต้นหรือไม่
การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์มีความแม่นยำในระดับที่จำกัด ในกรณีนี้ ตัวอย่างเช่น ตำแหน่งของหลุมดำเป็นที่รู้จักในทศนิยมจำนวนหนึ่งเท่านั้น ความไม่แม่นยำเล็กๆ น้อยๆ นั้นสามารถขยายเวลาเป็นล้านๆ ปีของการจำลองได้
ตามกลศาสตร์ควอนตัม
เป็นไปไม่ได้ที่จะระบุตำแหน่งของวัตถุใดๆ ได้ดีกว่าระยะทางเล็กๆ ที่เรียกว่าพลังค์ประมาณ 1.6 คูณ 10 -35เมตร หรือ 16 พันล้านในล้านล้านของล้านล้านมิลลิเมตร ( SN: 4 /8/11 ). นักวิจัยพบว่าประมาณ 5 เปอร์เซ็นต์ของเวลาที่หลุมดำทั้งสามจะไม่กลับไปยังจุดเดิมเมื่อการจำลองกลับด้าน นั่นหมายความว่า แม้ว่าคุณจะวัดตำแหน่งที่หลุมดำอยู่จนถึงขีดจำกัดทางกลของควอนตัม คุณก็ไม่สามารถย้อนกลับเพื่อค้นหาว่าหลุมดำมาจากไหน
“ระบบเหล่านี้โดยพื้นฐานแล้วไม่สามารถย้อนกลับได้” Boekholt กล่าว “คุณไม่สามารถเดินหน้าและถอยหลังสำหรับระบบ 5 เปอร์เซ็นต์เหล่านี้โดยธรรมชาติ และนั่นเป็นผลลัพธ์ที่น่าประหลาดใจทีเดียว”
Nicholas Stone นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยฮิบรูแห่งเยรูซาเลมกล่าวว่าผลที่ได้คือทฤษฎีและไม่สามารถนำไปใช้กับหลุมดำจริงได้ ตัวอย่างเช่น ข้อผิดพลาดในการวัดจะทำให้ความสำคัญของฟิสิกส์ควอนตัมล้นหลาม แต่นั่นไม่ได้เบี่ยงเบนจากความสำคัญของการศึกษา เขากล่าวว่า “มันยังคงค่อนข้างน่าสนใจจากมุมมองเชิงแนวคิด”
การแสดงให้เห็นถึงอำนาจสูงสุดของควอนตัมด้วยอุปกรณ์ประเภทต่างๆ เผยให้เห็นว่าการประมวลผลควอนตัมคืบหน้าไปอย่างรวดเร็วเพียงใด Sciarino กล่าว “ความจริงที่ว่าตอนนี้ทั้งสองแพลตฟอร์มที่แตกต่างกันสามารถบรรลุระบอบการปกครองนี้ได้ … แสดงให้เห็นว่าพื้นที่ทั้งหมดกำลังก้าวหน้าไปในทางที่เป็นผู้ใหญ่มาก”
จุดวิกฤตดังกล่าวสามารถอธิบายได้ว่าทำไมน้ำจึงเป็นของเหลวที่แปลกประหลาด สำหรับของเหลวส่วนใหญ่ การระบายความร้อนจะทำให้ของเหลวมีความหนาแน่นมากขึ้นและบีบอัดได้ยากขึ้น น้ำจะหนาแน่นขึ้นเมื่อเย็นลงถึง 4° C แต่จะหนาแน่นน้อยลงเมื่อเย็นลงอีก ความสามารถในการบีบอัดจะเพิ่มขึ้นเมื่อเย็นลงเช่นเดียวกัน
หากน้ำที่ระบายความร้อนยิ่งยวดมีจุดวิกฤต ซึ่งอาจบ่งชี้ว่าน้ำที่พบได้ในชีวิตประจำวันนั้นแปลก เพราะภายใต้แรงกดดันและอุณหภูมิทั่วไป ของเหลวนั้นเป็นของเหลวที่วิกฤตยิ่งยวด ซึ่งเป็นสถานะประหลาดที่เกิดขึ้นเกินจุดวิกฤต ของเหลวดังกล่าวจะไม่ใช่รูปแบบความหนาแน่นสูงหรือความหนาแน่นต่ำ แต่จะประกอบด้วยบางภูมิภาคที่มีการจัดเรียงโมเลกุลของน้ำที่มีความหนาแน่นสูงและช่องอื่นๆ ที่มีความหนาแน่นต่ำ ปริมาณสัมพัทธ์ของโครงสร้างทั้งสองซึ่งเป็นผลมาจากการจัดเรียงตัวของพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลต่างกัน จะเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลง ซึ่งอธิบายได้ว่าทำไมน้ำจึงมีพฤติกรรมแปลก ๆ เมื่อเย็นลง บาคาร่า
