Муътадилшавии камеи мо

Офтоб ҳамеша дар шарқ тулӯъ мекунад, фаслҳо мунтазам иваз мешаванд, дар як сол 365 ё 366 рӯз аст, зимистонҳо хунук, тобистон гарм ... Дилгиркунанда. Аммо биёед аз ин дилгиркунанда лаззат барем! Аввалан, он то абад давом намекунад. Сониян, мӯътадилшавии камеи мо танҳо як ҳолати махсус ва муваққатӣ дар системаи бетартибии офтобӣ дар маҷмӯъ аст.

Ба назар чунин менамояд, ки харакати сайёрахо, моххо ва хамаи дигар объектхои системаи Офтоб мураттаб ва пешбинишаванда аст. Аммо агар ин тавр бошад, шумо тамоми кратерҳоро, ки мо дар Моҳ мебинем ва бисёре аз ҷисмҳои осмониро дар системаи мо чӣ гуна шарҳ медиҳед? Онҳо дар рӯи замин низ зиёданд, аммо азбаски мо атмосфера дорем ва бо он эрозия, наботот ва об дорем, мо ғафси заминро мисли дигар ҷойҳо равшан намебинем.

Агар системаи офтобӣ аз нуктаҳои моддии идеализатсияшуда иборат бошад, ки танҳо дар асоси принсипҳои Нютонӣ амал мекунанд, пас бо донистани мавқеъ ва суръати дақиқи Офтоб ва ҳамаи сайёраҳо, мо метавонем ҷойгиршавии онҳоро дар ҳар вақти оянда муайян кунем. Мутаассифона, воқеият аз динамикаи тозаи Нютон фарқ мекунад.

бабочкаи кайхонй

Прогресси бузурги табиатшиносй махз аз кушишхои тавсифи чисмхои кайхонй огоз ёфт. Бозёфтҳои ҳалкунандае, ки қонунҳои ҳаракати сайёраро шарҳ медиҳанд, аз ҷониби «падарони» астрономия, математика ва физикаи муосир сохта шудаанд - Коперикус, Галилео, Кеплер i Newton. Аммо, гарчанде ки механикаи ду чисмхои осмониро, ки дар зери таъсири кувваи вазнини ба хамдигар амал мекунанд, маълум аст, илова намудани объекти сеюм (ба истилох масъалаи сечисм) масъаларо то ба дарачае душвор мегардонад, ки мо онро ба таври аналитикй хал карда наметавонем.

Оё мо метавонем ҳаракати Заминро, масалан, як миллиард сол пеш пешгӯӣ кунем? Ё ба ибораи дигар: оё системаи офтобӣ устувор аст? Олимон кӯшиш мекарданд, ки ба ин савол барои наслҳо ҷавоб диҳанд. Натичахои аввалин ба даст оварданд Питер Саймон аз Лаплас i Ҷозеф Луис Лагранж, бешубха чавоби мусбат пешниход кард.

Дар охири асри XNUMX, ҳалли масъалаи устувории системаи офтобӣ яке аз бузургтарин мушкилоти илмӣ буд. подшоҳи Шветсия Оскар II, хатто барои касе, ки ин масъаларо хал мекунад, мукофоти махсус таъсис дод. Онро соли 1887 математики фаронсавӣ ба даст овардааст Ҳерри Попкин. Бо вуҷуди ин, далелҳои ӯ дар бораи он, ки усулҳои изтироб метавонанд ба ҳалли дуруст оварда расонанд, қатъӣ ҳисобида намешаванд.

Вай асосхои назарияи математикии устувории харакатро ба вучуд овард. Лапунов Александр Мки дар хайрат мондааст, ки масофаи байни ду траекторияи ба хам наздик дар системаи бесарусомонй бо мурури замон то чй андоза тез меафзояд. Вакте ки дар нимаи дуйуми асри бистум. Эдвард Лоренц, як метеорологи Донишкадаи технологии Массачусетс модели соддакардашудаи тағирёбии обу ҳаворо сохтааст, ки танҳо ба дувоздаҳ омил вобаста аст, ки он ба ҳаракати ҷисмҳо дар системаи офтобӣ бевосита алоқаманд набуд. Дар мақолаи худ дар соли 1963 Эдвард Лоренц нишон дод, ки тағироти хурд дар маълумоти воридотӣ боиси рафтори комилан дигари система мегардад. Ин хосият, ки баъдтар бо номи "эффект бабочка" маъруф аст, хоси аксари системаҳои динамикӣ буд, ки барои моделсозии падидаҳои мухталиф дар физика, химия ё биология истифода мешаванд.

Манбаи бесарусомонӣ дар системаҳои динамикӣ қувваҳои ҳамон тартибе мебошанд, ки ба ҷисмҳои пайдарпай таъсир мерасонанд. Чӣ қадаре ки ҷисмҳо дар система бештар бошанд, ҳамон қадар бесарусомонӣ бештар мешавад. Дар системаи Офтоб аз сабаби номутаносибии бузурги массаи хамаи кисмхо нисбат ба Офтоб таъсири мутакобилаи ин компонентхо бо ситора хукмрон аст, бинобар ин дарачаи бесарусомоние, ки дар экспонентхои Ляпунов ифода ёфтааст, набояд калон бошад. Аммо, инчунин, аз рӯи ҳисобҳои Лоренц, мо набояд аз фикр дар бораи табиати бесарусомонии системаи Офтоб ҳайрон шавем. Тааҷҷубовар мебуд, агар системае, ки ин қадар миқдори зиёди озодӣ дорад, мунтазам бошад.

Даҳ сол пеш Жак Ласкар аз расадхонаи Париж зиёда аз ҳазор симулятсияи компютерии ҳаракати сайёраҳоро сохт. Дар хар кадоми онхо шароити аввала ба таври ночиз фарк мекард. Моделсозӣ нишон медиҳад, ки дар 40 миллион соли оянда ҳеҷ чизи ҷиддитар бо мо рӯй нахоҳад дод, аммо дертар дар 1-2% ҳолатҳо он метавонад комилан ноустувор гардондани системаи Офтоб. Мо низ ин 40 миллион солро танҳо ба шарте дар ихтиёр дорем, ки ягон меҳмони ғайричашмдошт, омил ё унсури наве, ки дар айни замон ба назар гирифта нашудааст, пайдо нашавад.

Масалан, хисобу китоб нишон медихад, ки дар давоми 5 миллиард сол мадори Меркурий (сайёраи аввалин аз Офтоб) асосан аз таъсири Муштарй тагьир меёбад. Ин метавонад боиси Бархӯрди Замин бо Миррих ё Меркурий маҳз. Вақте ки мо ба яке аз маҷмӯаҳои маълумот ворид мешавем, ҳар яки онҳо 1,3 миллиард солро дар бар мегирад. Меркурий метавонад ба Офтоб афтад. Дар симуляцияи дигар маълум шуд, ки пас аз 820 миллион сол Миррих аз система хорич карда мешавад, ва баъд аз 40 миллион сол меояд бархурди Меркурий ва Зухра.

Тадкикоти динамикаи системам мо аз тарафи Ласкар ва дастаи у вакти Лапуновро (яъне даврае, ки дар давоми он рафти процесси додашударо аник пешгуй кардан мумкин аст) барои тамоми Система 5 миллион сол муайян кардааст.

Маълум мешавад, ки хатои ҳамагӣ 1 км дар муайян кардани мавқеъи ибтидоии сайёра метавонад дар 1 миллион сол то 95 воҳиди астрономӣ афзоиш ёбад. Ҳатто агар мо маълумоти ибтидоии Системаро бо дақиқии худсарона баланд, вале маҳдуд медонистем, мо наметавонем рафтори онро дар тӯли ягон вақт пешгӯӣ кунем. Барои ошкор кардани ояндаи Система, ки бесарусомон аст, мо бояд маълумоти аслиро бо дақиқии беохир донем, ки ин имконнопазир аст.

Гузашта аз ин, мо аниқ намедонем. энергияи умумии системаи офтобӣ. Аммо хатто бо назардошти хамаи таъсирхо, аз он чумла ченкунихои релятивистй ва аниктар хам, мо табиати бесарусомонии системаи офтобиро тагьир дода наметавонем ва дар ягон вакт рафтор ва холати онро пешгуй карда наметавонем.

Ҳама чиз метавонад рӯй диҳад

Пас, системаи офтобӣ танҳо бесарусомон аст, ҳамааш ҳамин аст. Ин изҳорот чунин маъно дорад, ки мо траекторияи Заминро, масалан, аз 100 миллион сол пешгӯӣ карда наметавонем. Аз тарафи дигар, системаи Офтоб, бешубха, дар айни замон хамчун структура устувор мемонад, зеро инхи-шофи хурди параметрхое, ки роххои сайёрахоро тавсиф мекунанд, ба мадорхои гуногун, вале бо хосиятхои наздик оварда мерасонанд. Аз ин рӯ, аз эҳтимол дур нест, ки он дар миллиардҳо соли оянда хароб шавад.

Албатта, шояд унсурҳои наве зикр шаванд, ки дар ҳисобҳои боло ба назар гирифта нашудаанд. Масалан, барои анҷом додани як мадор дар атрофи маркази галактикаи Роҳи Каҳкашон система 250 миллион сол лозим аст. Ин иқдом оқибат дорад. Тағйирёбандаи муҳити кайҳон мувозинати нозуки Офтоб ва дигар ашёро вайрон мекунад. Инро, албатта, пешгӯӣ кардан мумкин нест, аммо чунин рӯй медиҳад, ки чунин номутаносибӣ боиси афзоиши таъсир мегардад. фаъолияти комета. Ин объектхо назар ба мукаррарй бештар ба суи Офтоб парвоз мекунанд. Ин хатари бархӯрди онҳоро бо Замин зиёд мекунад.

Ситора пас аз 4 миллион сол 710 аз Офтоб 1,1 соли рӯшноӣ дур хоҳад буд, ки эҳтимолан орбитаҳои объектҳоро вайрон кунад Абри Оорт ва афзоиши эҳтимолияти бархӯрди комета бо яке аз сайёраҳои дарунии системаи Офтоб.

Олимон ба маълумотҳои таърихӣ такя намуда, аз онҳо хулосаҳои оморӣ бароварда, пешгӯӣ мекунанд, ки эҳтимол дар ним миллион сол метеорит ба замин меафтад ки диаметраш 1 километр буда, боиси фалокати кайхонй мегардад. Дар навбати худ, дар ояндаи 100 миллион сол, интизор меравад, ки як метеорит ба андозаи 65 миллион сол пеш аз байн рафтани давраи Крета дар муқоиса бо андозае афтод.

То 500-600 миллион сол, шумо бояд то ҳадди имкон интизор шавед (боз дар асоси маълумот ва омори мавҷуда) шадид ё таркиши гиперэнергияи супернова. Дар чунин масофа, нурҳо метавонанд ба қабати озони Замин таъсир расонанд ва боиси нобудшавии оммавии шабеҳи нобудшавии Ордовикӣ шаванд - агар танҳо фарзия дар бораи ин дуруст бошад. Аммо радиацияи пошидашуда бояд махз ба руи Замин равона карда шавад, то ки дар ин чо ягон зараре расонад.

Пас биёед аз такрор ва муътадилшавии хурди дунёе, ки мо мебинем ва дар он зиндаги дорем, шод шавем. Математика, омор ва эҳтимолият ӯро дар муддати тӯлонӣ банд мекунанд. Хушбахтона, ин сафари дуру дароз аз дасти мо дур аст.