En mecánica , un sistema de pocos cuerpos consta de un pequeño número de estructuras bien definidas o partículas puntuales .
En mecánica cuántica , ejemplos de sistemas de pocos cuerpos incluyen sistemas nucleares ligeros (es decir, estados de dispersión y unión de pocos nucleones ), moléculas pequeñas , átomos ligeros (como el helio en un campo eléctrico externo ), colisiones atómicas y puntos cuánticos . Una dificultad fundamental al describir sistemas de pocos cuerpos es que la ecuación de Schrödinger y las ecuaciones clásicas de movimiento no tienen solución analítica para más de dos partículas que interactúan entre sí, incluso cuando las fuerzas subyacentes se conocen con precisión. Esto se conoce como el problema de los pocos cuerpos. Para algunos sistemas de tres cuerpos se puede obtener una solución exacta de forma iterativa mediante las ecuaciones de Faddeev . Se puede demostrar que, bajo ciertas condiciones, las ecuaciones de Faddeev deberían conducir al efecto Efimov . La mayoría de los sistemas de tres cuerpos son susceptibles de soluciones numéricas extremadamente precisas que utilizan grandes conjuntos de funciones base y luego optimizan variacionalmente las amplitudes de las funciones base. Casos particulares son el ion molecular Hidrógeno o el átomo de Helio . Este último se ha resuelto con mucha precisión utilizando conjuntos de bases de funciones de Hylleraas o Frankowski-Pekeris (ver referencias del trabajo de GWF Drake y JD Morgan III en la sección Átomo de helio ).
En muchos casos, la teoría tiene que recurrir a aproximaciones para tratar sistemas de pocos cuerpos. Estas aproximaciones deben probarse mediante datos experimentales detallados. Para este tipo de pruebas son especialmente adecuadas las colisiones atómicas o la espectroscopia láser de precisión. Básicamente se comprende la fuerza fundamental que subyace a los sistemas atómicos, la fuerza electromagnética. Por lo tanto, cualquier discrepancia encontrada entre el experimento y la teoría puede estar directamente relacionada con la descripción teórica de efectos de pocos cuerpos, o con la existencia de nuevas fuerzas fundamentales (fuerzas más allá del modelo estándar). En los sistemas nucleares, por el contrario, la fuerza subyacente se comprende mucho menos. Además, en las colisiones atómicas el número de partículas se puede mantener lo suficientemente pequeño como para que se pueda obtener experimentalmente información cinemática completa sobre cada partícula del sistema (ver artículo sobre experimento cinemáticamente completo ). Por el contrario, en sistemas con un gran número de partículas, normalmente sólo se pueden medir cantidades colectivas o promediadas estadísticamente sobre el sistema.
En mecánica clásica , el problema de pocos cuerpos es un subconjunto del problema de N cuerpos .
Una revista notable que cubre este campo es Few-body Systems .
Grupo tópico de Pocos Cuerpos en la Sociedad Estadounidense de Física .