Биздин кичинекей турукташтыруу

Күн дайыма чыгыштан чыгат, мезгилдер үзгүлтүксүз алмашып турат, жылына 365 же 366 күн болот, кышы суук, жайы жылуу... Кызыксыз. Бирок келгиле, бул зеригүүдөн ырахат алалы! Биринчиден, ал түбөлүккө созулбайт. Экинчиден, биздин анча-мынча турукташтыруу жалпы эле баш аламан Күн системасынын өзгөчө жана убактылуу гана учуру.

Күн системасындагы планеталардын, айлардын жана башка бардык объекттердин кыймылы ирээттүү жана алдын ала айтылгандай көрүнөт. Эгер ошондой болсо, биз Айда көргөн бардык кратерлерди жана системабыздагы көптөгөн асман телолорунун баарын кантип түшүндүрөсүз? Жер бетинде да алар көп, бирок бизде атмосфера бар жана аны менен эрозия, өсүмдүктөр жана суу болгондуктан, биз башка жерлердегидей калың жерди даана көрө албайбыз.

Эгерде Күн системасы жалаң Ньютондук принциптерде иштеген идеалдаштырылган материалдык чекиттерден турган болсо, анда Күндүн жана бардык планеталардын так ордун жана ылдамдыгын билүү менен, биз алардын жайгашкан ордун келечекте каалаган убакта аныктай алабыз. Тилекке каршы, реалдуулук Ньютондун тыкан динамикасынан айырмаланат.

космостук көпөлөк

Табигый илимдин улуу прогресси дал космостук денелерди сүрөттөө аракетинен башталган. Планеталардын кыймылынын мыйзамдарын түшүндүргөн чечүүчү ачылыштар азыркы астрономиянын, математиканын жана физиканын «негиздөөчүлөрү» тарабынан жасалган. Коперник, Галилео, Кеплер i Newton. Бирок, тартылуу күчүнүн таасири астында өз ара аракеттенген эки асман телолорунун механикасы жакшы белгилүү болгону менен, үчүнчү нерсенин кошулушу (үч дене маселеси деп аталган) маселени биз аналитикалык жол менен чече албай турган даражага чейин татаалдаштырат.

Жердин кыймылын, айталы, миллиард жыл алдыда боло алабызбы? Же, башкача айтканда: Күн системасы туруктуубу? Окумуштуулар муундар бою бул суроого жооп берүүгө аракет кылышкан. Алар биринчи натыйжаларды алышты Питер Саймондон Лаплас i Джозеф Луис Лагранж, позитивдүү жоопту сунуш кылганы шексиз.

XNUMX-кылымдын аягында Күн системасынын туруктуулук маселесин чечүү эң чоң илимий маселелердин бири болгон. Швециянын королу Оскар II, ал тургай бул маселени чечкен адамга атайын сыйлык да белгилеген. Аны 1887-жылы француз математиги алган Анри Пуанкаре. Бирок, анын пертурбация ыкмалары туура чечүүгө алып келбей тургандыгы жөнүндөгү далилдери так деп эсептелбейт.

Ал кыймылдын туруктуулугунун математикалык теориясынын негиздерин түзгөн. Александр М. Лапуновбашаламан системадагы эки жакын траекториянын ортосундагы аралык убакыттын өтүшү менен канчалык тез өсөөрүнө ким кызыккан. Жыйырманчы кылымдын экинчи жарымында болгондо. Эдвард Лоренц, Массачусетс технологиялык институтунун метеорологу, он эки фактордон гана көз каранды болгон аба ырайынын өзгөрүшүнүн жөнөкөйлөштүрүлгөн моделин курган, ал күн системасындагы денелердин кыймылына түздөн-түз байланыштуу болгон эмес. Өзүнүн 1963-жылдагы эмгегинде Эдвард Лоренц киргизилген маалыматтардагы кичине өзгөрүү системанын такыр башка жүрүм-турумун пайда кылаарын көрсөткөн. Кийинчерээк "бабочка эффектиси" деп аталган бул касиет физикада, химияда же биологияда ар кандай кубулуштарды моделдөө үчүн колдонулган динамикалык системалардын көпчүлүгүнө мүнөздүү болуп чыкты.

Динамикалык системалардагы хаостун булагы катары удаа-удаа денелерге таасир этүүчү бирдей тартиптеги күчтөр саналат. Системада денелер канчалык көп болсо, ошончолук башаламандык күчөйт. Күн системасында Күнгө салыштырмалуу бардык компоненттердин массаларынын эбегейсиз чоң диспропорциясынан улам бул компоненттердин жылдыз менен өз ара аракети үстөмдүк кылат, ошондуктан Ляпунов көрсөткүчтөрүндө туюнтулган хаостун даражасы чоң болбошу керек. Бирок, Лоренцтин эсептөөлөрү боюнча, Күн системасынын баш аламан мүнөзү жөнүндөгү ойго таң калбашыбыз керек. Мынчалык көп сандагы эркиндик даражасы бар системанын үзгүлтүксүз болушу таң калыштуу болмок.

Он жыл мурун Жак Ласкар Париж обсерваториясынан ал планеталардын кыймылынын миңден ашык компьютердик симуляциясын жасаган. Алардын ар биринде баштапкы шарттар анча-мынча айырмаланган. Моделдөө көрсөткөндөй, кийинки 40 миллион жылда биз менен андан олуттуураак эч нерсе болбойт, бирок кийинчерээк 1-2% учурларда бул мүмкүн. күн системасынын толук дестабилдештирүү. Бул 40 миллион жыл биздин карамагыбызда кандайдыр бир күтүлбөгөн конок, фактор же учурда эске алынбаган жаңы элемент пайда болбосо гана.

Эсептөөлөр, мисалы, 5 миллиард жыл ичинде Меркурийдин орбитасы (Күндөн биринчи планета) негизинен Юпитердин таасиринен өзгөрөрүн көрсөтүп турат. Бул алып келиши мүмкүн Жердин Марс же Меркурий менен кагылышы так. Маалымат топтомдорунун бирине киргенибизде ар бири 1,3 миллиард жылды камтыйт. Меркурий Күнгө түшүшү мүмкүн. Башка симуляцияда 820 миллион жылдан кийин экени белгилүү болду Марс системадан чыгарылат, жана 40 миллион жылдан кийин келет Меркурий менен Венеранын кагылышуусу.

Ласкар жана анын командасы биздин Системанын динамикасын изилдөө Лапунов убактысын (б.а., берилген процесстин жүрүшүн так болжолдоого мүмкүн болгон мезгилди) бүтүндөй Система үчүн 5 миллион жыл деп баалаган.

Планетанын баштапкы абалын аныктоодо болгону 1 км ката кетирүү 1 миллион жылда 95 астрономиялык бирдикке чейин көбөйүшү мүмкүн экен. Системанын баштапкы маалыматтарын ээн-эркин жогорку, бирок чектүү тактык менен билсек да, анын жүрүм-турумун эч кандай убакыт аралыгында алдын ала айта албайбыз. Башаламан болгон Системанын келечегин ачуу үчүн түпнуска маалыматтарды чексиз тактык менен билишибиз керек, бул мүмкүн эмес.

Анын үстүнө, биз так билбейбиз. күн системасынын жалпы энергиясы. Бирок бардык эффекттерди, анын ичинде релятивисттик жана так өлчөөлөрдү эске алуу менен да, биз Күн системасынын башаламан мүнөзүн өзгөртпөйт жана анын жүрүм-турумун жана абалын каалаган убакта алдын ала айта албайбыз.

Баардык нерсе болушу мүмкүн

Ошентип, Күн системасы жөн эле баш аламан, ушуну менен бүттү. Бул билдирүү биз Жердин траекториясын, айталы, 100 миллион жылдан кийин алдын ала айта албайбыз дегенди билдирет. Башка жагынан алып караганда, планеталардын жолдорун мүнөздөгөн параметрлердин кичинекей четтөөлөрү ар кандай орбиталарга алып келет, бирок жакын касиеттерге ээ болгондуктан, Күн системасы, албетте, учурда структура катары туруктуу бойдон калууда. Демек, анын жакынкы миллиарддаган жылдар ичинде кыйрашы күмөн.

Албетте, жогоруда аталган эсептөөлөр эске алынбаган жаңы элементтер бар болушу мүмкүн. Мисалы, система Саманчынын жолу галактикасынын борборун айланып бүтүшү үчүн 250 миллион жыл талап кылынат. Бул кадамдын кесепети бар. Космостук чөйрөнүн өзгөрүшү Күн менен башка объектилердин ортосундагы назик тең салмактуулукту бузат. Бул, албетте, алдын ала айтууга болбойт, бирок мындай дисбаланс эффекттин күчөшүнө алып келет. комета активдүүлүгү. Бул объекттер күн тарапка адаттагыдан көбүрөөк учушат. Бул алардын Жер менен кагылышуу коркунучун жогорулатат.

4 миллион жылдан кийин жылдыз 710 Күндөн 1,1 жарык жылы болуп, объекттердин орбиталарын бузушу мүмкүн Оорт булуту жана кометанын Күн системасынын ички планеталарынын бири менен кагылышуу ыктымалдыгынын жогорулашы.

Окумуштуулар тарыхый маалыматтарга таянып, алардан статистикалык тыянак чыгаруу менен, кыязы, жарым миллион жылдан кийин метеорит жерге тийген диаметри 1 км, космостук катастрофага алып келет. Өз кезегинде, 100 миллион жыл келечектеги метеорит 65 миллион жыл мурда Бор доорунун жок болушуна себеп болгон көлөмгө окшош өлчөмдө кулашы күтүлүүдө.

500-600 миллион жылга чейин, сиз мүмкүн болушунча көп күтүшүңүз керек (кайра, колдо болгон маалыматтарга жана статистикага негизделген) жалын же супернова гиперэнергиясынын жарылуусу. Мындай алыстыкта ​​нурлар Жердин озон катмарына таасир этип, Ордовиктердин жок болушуна окшош массалык кырылууга алып келиши мүмкүн – эгер бул тууралуу гипотеза туура болсо. Бирок бул жерде кандайдыр бир зыян келтире алуу үчүн бөлүнүп чыккан радиация так Жерге багытталышы керек.

Андыктан, келгиле, биз көрүп, жашап жаткан дүйнөнүн кайталанышына жана кичине турукташуусуна кубаналы. Математика, статистика жана ыктымалдуулук аны узак мөөнөттө бошобойт. Бактыга жараша, бул узак жол биздин колубуздан алыс.