Hukum gerak Isaac Newton menyatakan : “Untuk setiap tindakan, terdapat reaksi yang sama dan berlawanan”. Hukum-hukum ini meletakkan dasar untuk memahami tata surya kita. Lebih luas lagi, untuk memahami hubungan antara massa benda dan gaya yang bertindak atasnya.
Namun, karya inovatif Newton juga menciptakan semacam perdebatan membingungkan para ilmuwan selama berabad-abad: Permasalahan Tiga Objek.
Setelah menggunakan hukum gerak untuk menggambarkan bagaimana planet Bumi mengorbit matahari, Newton berasumsi bahwa hukum-hukum ini akan membantu kita menghitung apa yang akan terjadi jika benda langit ketiga, seperti bulan, ditambahkan ke dalam kombinasi ini. Namun, pada kenyataannya, persamaan tiga objek menjadi jauh lebih sulit untuk dipecahkan.
Ketika dua (atau tiga benda dengan ukuran dan jarak yang berbeda) mengorbit pada sebuah titik pusat yang sama, adalah mudah untuk menghitung gerakannya menggunakan hukum gerak Newton.
Namun, jika ketiga objek memiliki ukuran dan jarak yang sebanding dari titik pusat, perebutan kekuasaan menjadi berkembang dan seluruh sistem berujung pada kekacauan. Ketika kekacauan terjadi, menjadi mustahil untuk melacak gerakan objek menggunakan matematika reguler. Begitupun masalah tiga objek.
Sekarang, sebuah tim internasional, yang dipimpin oleh astrofisikawan Dr. Nicholas Stone di Institut Fisika Racah, Universitas Hebrew Yerusalem, telah melakukan langkah besar ke depan dalam menyelesaikan teka-teki ini. Temuan mereka diterbitkan dalam edisi terbaru Nature.
Stone dan Profesor Nathan Leigh di Chile’s Universidad de Concepcion mengandalkan penemuan dari dua abad terakhir. Yaitu, bahwa sistem tiga objek yang tidak stabil, pada akhirnya akan mengeluarkan salah satu dari ketiganya. Selain itu, membentuk hubungan biner yang stabil antara dua objek yang tersisa. Hubungan ini adalah fokus penelitian mereka.
Alih-alih menerima kekacauan sistem yang menyulitkan, para peneliti menggunakan matematika tradisional untuk memprediksi pergerakan planet-planet. “Ketika kami membandingkan prediksi kami dengan model yang dihasilkan komputer dari gerakan mereka yang sebenarnya, kami menemukan tingkat akurasi yang tinggi,” kata Stone.
Para peneliti menekankan bahwa temuannya tidak mewakili solusi yang tepat untuk masalah tiga objek. Namun, solusi statistik masih sangat membantu. Karena memungkinkan para fisikawan untuk memvisualisasikan proses-proses yang rumit.
“Misalnya tiga lubang hitam yang saling mengorbit. Orbitnya tentu saja akan menjadi tidak stabil dan bahkan setelah salah satu darinya dikeluarkan, kami masih sangat tertarik dengan hubungan antara lubang hitam yang masih bertahan,” jelas Stone. Kemampuan untuk memprediksi orbit baru ini sangat penting untuk pemahaman kita tentang bagaimana hal ini — dan setiap masalah tiga objek yang terselesaikan — akan berperilaku dalam sebuah situasi yang baru dan stabil.
