An seasmhachd beag againn
Bidh a’ ghrian an-còmhnaidh ag èirigh air an taobh an ear, bidh na ràithean ag atharrachadh gu cunbhalach, tha 365 no 366 làithean sa bhliadhna, tha geamhraidhean fuar, tha samhraidhean blàth… dòrainneach. Ach leig leinn an leamhachadh seo a mhealtainn! An toiseach, cha mhair e gu bràth. San dàrna h-àite, chan eil anns an seasmhachd bheag againn ach cùis shònraichte agus sealach anns an t-siostam grèine chaotic gu h-iomlan.
Tha e coltach gu bheil gluasad nam planaidean, na gealaich agus a h-uile nì eile ann an siostam na grèine òrdail agus ro-innseach. Ach ma tha, ciamar a mhìnicheas tu a h-uile sgàineadh a chì sinn air a’ Ghealach agus mòran de na buidhnean celestial san t-siostam againn? Tha tòrr dhiubh air an Talamh cuideachd, ach leis gu bheil àile againn, agus leis bleith, fàsmhorachd agus uisge, chan eil sinn a’ faicinn tiugh na talmhainn cho soilleir ’s a tha e ann an àiteachan eile.
Nam biodh siostam na grèine air a dhèanamh suas de phuingean stuthan air leth freagarrach ag obair a-mhàin air prionnsapalan Newtonian, an uairsin, le fios againn air dearbh shuidheachadh agus astaran na grèine agus na planaidean gu lèir, b ’urrainn dhuinn an suidheachadh aca a dhearbhadh aig àm sam bith san àm ri teachd. Gu mì-fhortanach, tha fìrinn eadar-dhealaichte bho daineamaigs grinn Newton.
dealan-dè fànais
Thòisich adhartas mòr saidheans nàdurrach gu mionaideach le oidhirpean gus cunntas a thoirt air cuirp cosmic. Chaidh na lorgaidhean cinnteach a tha a’ mìneachadh laghan gluasad planaid a dhèanamh le “athraichean stèidheachaidh” reul-eòlas, matamataig agus fiosaig an latha an-diugh - Copernicus, Galileo, Kepler i Newton. Ach, ged a tha eòlas math air meacanaig dà bhuidheann celestial a tha ag eadar-obrachadh fo bhuaidh grabhataidh, tha cur ris an treas nì (ris an canar trioblaid trì-bodhaig) a’ dèanamh an duilgheadas chun na h-ìre far nach urrainn dhuinn a fuasgladh gu anailiseach.
An urrainn dhuinn gluasad na Talmhainn a ro-innse, can, billean bliadhna air thoiseach? No, ann am faclan eile: a bheil siostam na grèine seasmhach? Tha luchd-saidheans air feuchainn ris a’ cheist seo a fhreagairt airson ginealaichean. A 'chiad toraidhean a fhuair iad Peadar Simon bho Laplace i Eòsaph Louis Lagrange, gun teagamh a’ moladh freagairt adhartach.
Aig deireadh an XNUMXmh linn, bha fuasgladh air duilgheadas seasmhachd siostam na grèine mar aon de na dùbhlain saidheansail as motha. righ na Suaine Oscar II, stèidhich e eadhon duais shònraichte airson an neach a dh'fhuasglas an duilgheadas seo. Chaidh fhaighinn ann an 1887 leis an neach-matamataig Frangach Henri Poincare. Ach, chan eilear den bheachd gu bheil an fhianais aige gur dòcha nach lean dòighean bualaidh gu fuasgladh ceart.
Chruthaich e bunaitean teòiridh matamataigeach seasmhachd gluasad. Alasdair M. Lapunova bha a’ faighneachd dè cho luath sa tha an astar eadar dà shlighe dlùth ann an siostam chaotic a’ dol am meud thar ùine. Nuair a bha anns an dàrna leth den fhicheadamh linn. Eideard Lorenz, meteorologist aig Institiud Teicneòlais Massachusetts, air modal nas sìmplidhe de atharrachadh sìde a thogail a tha an urra ri dusan factaran a-mhàin, cha robh e ceangailte gu dìreach ri gluasad cuirp ann an siostam na grèine. Anns a phàipear 1963, sheall Edward Lorenz gu bheil atharrachadh beag anns an dàta cuir a-steach ag adhbhrachadh giùlan gu tur eadar-dhealaichte san t-siostam. Thionndaidh an togalach seo, ris an canar “buaidh dealan-dè” nas fhaide air adhart, gu bhith àbhaisteach don mhòr-chuid de shiostaman fiùghantach a chaidh a chleachdadh gus grunn uinneanan a mhodaladh ann am fiosaigs, ceimigeachd no bith-eòlas.
Is e stòr caos ann an siostaman fiùghantach feachdan den aon òrdugh a tha ag obair air buidhnean leantainneach. Mar as motha de chuirp san t-siostam, is ann as motha de chaos. Anns an t-Siostam Solar, mar thoradh air an neo-chothromachd mhòr ann an tomadan a h-uile pàirt an taca ris a 'Ghrian, tha an eadar-obrachadh eadar na co-phàirtean sin leis an rionnag a' faighinn làmh an uachdair, agus mar sin cha bu chòir an ìre de chaos a chuir an cèill ann an riochdairean Lyapunov a bhith mòr. Ach cuideachd, a rèir àireamhachadh Lorentz, cha bu chòir dhuinn a bhith air ar iongnadh leis a 'bheachd air nàdar chaotic siostam na grèine. Bhiodh e na iongnadh nam biodh siostam le àireamh cho mòr de shaorsa cunbhalach.
Deich bliadhna air ais Jacques Lascar bho Amharclann Paris, rinn e còrr air mìle samhla coimpiutair de ghluasad planaid. Anns gach fear dhiubh, cha robh mòran eadar-dhealaichte aig na suidheachaidhean tùsail. Tha modaladh a’ sealltainn nach tachair dad nas miosa dhuinn anns na 40 millean bliadhna a tha romhainn, ach nas fhaide air adhart ann an 1-2% de chùisean faodaidh e tachairt. neo-sheasmhachd iomlan de shiostam na grèine. Tha na 40 millean bliadhna sin againn cuideachd ri làimh a-mhàin air chùmhnant nach nochd cuid de aoigh, bàillidh no eileamaid ùr ris nach robh dùil nach eilear a’ toirt fa-near an-dràsta.
Tha àireamhachadh a’ sealltainn, mar eisimpleir, gun atharraich orbit Mercury (a’ chiad phlanaid bhon Ghrian) taobh a-staigh 5 billean bliadhna, gu h-àraidh air sgàth buaidh Jupiter. Faodaidh seo leantainn gu Talamh a 'bualadh le Mars no Mercury dìreach. Nuair a chuireas sinn a-steach aon de na stòran-dàta, bidh 1,3 billean bliadhna anns gach fear. Faodaidh mearcair tuiteam dhan ghrèin. Ann an atharrais eile, thionndaidh e a-mach sin às deidh 820 millean bliadhna Thèid Mars a chuir a-mach às an t-siostam, agus às deidh 40 millean bliadhna thig gu bualadh air Mercury agus Venus.
Rinn sgrùdadh air daineamaigs an t-Siostam againn le Lascar agus an sgioba aige tuairmse air an ùine Lapunov (ie, an ùine anns am faodar cùrsa pròiseas sònraichte a ro-innse gu ceart) airson an t-Siostam gu lèir aig 5 millean bliadhna.
Tha e a ’tionndadh a-mach gum faod mearachd de dìreach 1 km ann a bhith a’ dearbhadh suidheachadh tùsail a ’phlanaid àrdachadh gu aonad speurail 1 ann an 95 millean bliadhna. Eadhon ged a bhiodh eòlas againn air dàta tùsail an t-Siostam le mionaideachd neo-riaghailteach àrd, ach gun chrìoch, cha b’ urrainn dhuinn a ghiùlan a ro-innse airson ùine sam bith. Gus àm ri teachd an t-Siostam a nochdadh, a tha chaotic, feumaidh sinn eòlas fhaighinn air an dàta tùsail le mionaideachd gun chrìoch, rud a tha do-dhèanta.
A bharrachd air an sin, chan eil fios againn gu cinnteach. lùth iomlan siostam na grèine. Ach eadhon a’ toirt aire do na buaidhean gu lèir, a’ toirt a-steach tomhasan dàimheil agus nas cruinne, cha bhiodh sinn ag atharrachadh nàdar chaotic siostam na grèine agus cha bhiodh e comasach dhuinn a ghiùlan agus a staid a ro-innse aig àm sònraichte sam bith.
Faodaidh a h-uile dad tachairt
Mar sin, tha siostam na grèine dìreach mì-rianail, tha sin uile. Tha an aithris seo a’ ciallachadh nach urrainn dhuinn slighe na Talmhainn a ro-innse nas fhaide na, can, 100 millean bliadhna. Air an làimh eile, chan eil teagamh nach eil siostam na grèine fhathast seasmhach mar structar an-dràsta, leis gu bheil gluasadan beaga de na crìochan a tha a 'comharrachadh slighean nam planaidean a' leantainn gu diofar orbits, ach le feartan dlùth. Mar sin chan eil e coltach gun tuit e anns na billeanan de bhliadhnaichean a tha romhainn.
Gu dearbh, is dòcha gu bheil eileamaidean ùra air an ainmeachadh mar-thà nach eil air an toirt a-steach don àireamhachadh gu h-àrd. Mar eisimpleir, bheir an siostam 250 millean bliadhna gus orbit a chrìochnachadh timcheall meadhan galaxy Slighe na Binne. Tha buaidh aig a’ ghluasad seo. Tha an àrainneachd fànais caochlaideach a’ cur dragh air a’ chothromachadh fìnealta eadar a’ Ghrian agus nithean eile. Tha seo, gu dearbh, chan urrainnear a bhith air a ro-innse, ach tha e a 'tachairt gu bheil a leithid de mhì-chothromachadh a' leantainn gu àrdachadh ann an buaidh. gnìomhachd comet. Bidh na stuthan sin ag itealaich chun na grèine nas trice na an àbhaist. Tha seo a’ meudachadh cunnart an tubaist leis an Talamh.
Rionnag às deidh 4 millean bliadhna Gliese 710 bidh 1,1 bliadhna aotrom bhon ghrèin, a dh’ fhaodadh dragh a chuir air orbitan nithean ann an An Cloud Oort agus a' meudachadh an coltas gum bi comet a' bualadh air fear de na planaidean a-staigh ann an siostam na grèine.
Bidh luchd-saidheans an urra ri dàta eachdraidheil agus, a 'tighinn gu co-dhùnaidhean staitistigeil bhuapa, a' ro-innse sin, is dòcha ann an leth mhillean bliadhna meteor a' bualadh air an talamh 1 km ann an trast-thomhas, ag adhbhrachadh mòr-thubaist fànais. Ann an tionndadh, ann an sealladh 100 millean bliadhna, thathas an dùil gun tuit meteorite ann am meud an taca ris an fheadhainn a dh’ adhbhraich a dhol à bith Cretaceous o chionn 65 millean bliadhna.
Suas gu 500-600 millean bliadhna, feumaidh tu feitheamh cho fada ‘s as urrainn (a-rithist, stèidhichte air an dàta agus na staitistig a tha rim faighinn) flash no supernova hyperenergy spreadhadh. Aig astar cho mòr, dh’ fhaodadh na ghathan buaidh a thoirt air còmhdach ozone na Talmhainn agus a dhol à bith gu mòr coltach ris a’ dhol à bith Ordovician - mura h-eil ach am beachd-smuain mu dheidhinn seo ceart. Ach, feumaidh an rèididheachd sgaoilte a bhith air a stiùireadh gu dìreach air an Talamh gus a bhith comasach air milleadh sam bith a dhèanamh an seo.
Mar sin dèanamaid gàirdeachas ann an ath-aithris agus seasmhachd beag an t-saoghail a chì sinn agus anns a bheil sinn beò. Bidh matamataigs, staitistig agus coltachd ga chumail trang san fhad-ùine. Gu fortanach, tha an turas fada seo fada nas fhaide na ar ruigsinneachd.
