Stabilîzasyona meya piçûk

Roj her tim li rojhilat hiltê, demsal bi rêkûpêk diguherin, salê 365 an 366 roj hene, zivistan sar e, havîn germ e… Bêhest e. Lê bila kêfa xwe ji vê bêhntengiyê rakin! Ya yekem, ew ê heta hetayê nemîne. Ya duyemîn, îstîqrara meya piçûk tenê di pergala rojê ya kaotîk de bi tevahî rewşek taybetî û demkî ye.

Tevgera gerstêrk, heyv û hemû tiştên din ên di pergala rojê de bi rêkûpêk û pêşbînîkirî xuya dike. Lê heke wusa be, hûn çawa hemî kraterên ku em li ser Heyvê dibînin û gelek bedenên ezmanî yên di pergala me de vedibêjin? Li ser rûyê erdê jî gelek ji wan hene, lê ji ber ku atmosferek me heye, û bi wê re erozyona, nebat û av heye, em mîna li deverên din stûrbûna erdê bi zelalî nabînin.

Ger pergala rojê ji xalên maddî yên îdealîzekirî pêk bê ku tenê li ser prensîbên Newtonî tevdigerin, wê gavê, bi zanibûna rast û leza Roj û hemî gerstêrkan, em dikarin di pêşerojê de her dem cîhê wan diyar bikin. Mixabin, rastî ji dînamîkên paqij ên Newton cûda dibe.

butterfly space

Pêşkeftina mezin a zanista xwezayî tam bi hewildanên danasîna laşên kozmîk dest pê kir. Vedîtinên diyarker ên ku zagonên tevgera gerstêrkan rave dikin ji hêla "bavên damezrîner" ên stêrnasî, matematîk û fîzîkê yên nûjen ve hatine çêkirin - Kopernîkus, Galileo, Kepler i Newton. Lêbelê, her çend mekanîka du laşên ezmanî yên ku di bin bandora gravîtasyonê de bi hev re tevdigerin jî baş tê zanîn, lê zêdekirina heyberek sêyem (ku jê re pirsgirêka sê laş tê gotin) pirsgirêkê heya wê astê ku em nikaribin bi awayekî analîtîk çareser bikin, tevlihev dike.

Ma em dikarin tevgera Dinyayê, bêje, mîlyar sal li pêş pêşbînî bikin? An jî, bi gotineke din: pergala rojê aram e? Zanyaran bi nifşan hewl dane ku bersiva vê pirsê bidin. Encamên yekem ên ku wan girtin Peter Şimûn ji Laplace i Joseph Louis Lagrange, bê guman bersivek erênî pêşniyar kir.

Di dawiya sedsala XNUMX-an de, çareserkirina pirsgirêka aramiya pergala rojê yek ji mezintirîn kêşeyên zanistî bû. şahê Swêdê Oscar II, ji bo yê ku vê pirsgirêkê çareser bike jî xelatek taybetî saz kir. Ew di sala 1887 de ji hêla matematîkzanê fransî ve hate wergirtin Henri Poincaré. Lêbelê, delîlên wî yên ku rêgezên tevlihevkirinê dibe ku nebin sedema çareseriyek rast, bi encam nayê hesibandin.

Wî bingehên teoriya matematîkî ya aramiya tevgerê afirand. Alexander M. Lapunovyê ku meraq dikir ka çiqas zû mesafeya di navbera du trajektorên nêzîk de di pergalek kaotîk de bi demê re zêde dibe. Dema ku di nîvê duyemîn ê sedsala bîstan de. Edward Lorenz, meteorologek li Enstîtuya Teknolojiyê ya Massachusetts, modelek hêsan a guherîna hewayê çêkir ku tenê bi donzdeh faktoran ve girêdayî ye, ew rasterast bi tevgera laşan di pergala rojê de têkildar nebû. Di gotara xwe ya 1963-an de, Edward Lorenz destnîşan kir ku guherînek piçûk di daneyên têketinê de dibe sedema tevgerek bi tevahî cûda ya pergalê. Ev taybetmendî, ku paşê wekî "bandora bilbilê" tê zanîn, derkete holê ku wekî pir pergalên dînamîkî yên ku ji bo modela diyardeyên cihêreng di fîzîk, kîmya an jîyolojiyê de têne bikar anîn.

Di pergalên dînamîk de çavkaniya kaosê hêzên heman rêzê ne ku li ser laşên li pey hev tevdigerin. Di pergalê de beden çiqas zêde dibe, kaos jî zêdetir dibe. Di Sîstema Rojê de, ji ber bêhevsengiya mezin a girseyên hemû pêkhateyan li gorî Rojê, pêwendiya van pêkhateyan bi stêrkê re serdest e, ji ber vê yekê divê dereceya kaosê ya ku di raveyên Lyapunov de tê diyar kirin ne mezin be. Lê her weha, li gorî hesabên Lorentz, divê em ji ramana xwezaya kaotîk a pergala rojê matmayî nemînin. Ger pergalek xwedî rêjeyek ewqas mezin a azadiyê bi rêkûpêk bûya dê sosret be.

Deh sal berê Jacques Lascar ji Çavdêrxaneya Parîsê, wî zêdetirî hezar simulasyonên kompîturê yên tevgera gerstêrkan çêkir. Di her yek ji wan de, şert û mercên destpêkê ji hev cuda ne. Modelkirin nîşan dide ku di 40 mîlyon salên pêş de dê tiştek cidîtir neyê serê me, lê paşê di 1-2% bûyeran de dibe ku bêîstîqrara tevahî ya pergala rojê. Ev 40 mîlyon sal jî tenê bi şertê ku mêvanek neçaverêkirî, faktorek an hêmanek nû ya ku di vê gavê de li ber çavan nayê girtin, di destê me de ne.

Hesab nîşan didin, wek nimûne, ku di nav 5 mîlyar salan de gerstêrka Mercury (gerstêrka yekem ji Rojê) dê biguhere, bi giranî ji ber bandora Jupiter. Ev dibe sedema Erd bi Mars an Mercury re li hev dikeve tam. Dema ku em têkevin yek ji danehevan, her yek 1,3 mîlyar sal vedihewîne. Dibe ku Mercury bikeve Rojê. Di simulasyonek din de derket holê ku piştî 820 mîlyon sal Mars dê ji pergalê were derxistin, û piştî 40 mîlyon salan dê werin lihevketina Mercury û Venus.

Lêkolînek li ser dînamîkên Sîstema me ji hêla Lascar û ekîba wî ve dema Lapûnov (ango heyama ku tê de pêvajoyek diyarkirî dikare bi rast were pêşbînîkirin) ji bo tevahî Pergalê 5 mîlyon sal texmîn kir.

Derket holê ku di diyarkirina pozîsyona destpêkê ya gerstêrkê de xeletiyek tenê 1 km dikare di 1 mîlyon salan de bibe yekîneyek astronomîkî. Ger ku me daneyên destpêkê yên Pergalê bi rastiyek kêfî ya bilind, lê bêdawî bizaniya jî, em ê nikaribin tevgera wê ji bo her heyamê pêşbîn bikin. Ji bo ku paşeroja Pergalê, ya ku kaotîk e, eşkere bike, pêdivî ye ku em daneyên orîjînal bi rastiyek bêsînor zanibin, ku ne mumkun e.

Ji bilî vê, em bi teqez nizanin. enerjiya giştî ya pergala rojê. Lê tevî ku em hemî bandoran, di nav de pîvandinên relativîst û rasttir jî li ber çavan bigirin, em ê xwezaya kaotîk a pergala rojê neguhezînin û nikaribin her gav tevger û rewşa wê pêşbîn bikin.

Her tişt dikare bibe

Ji ber vê yekê, pergala rojê tenê kaotîk e, ew e. Ev gotin tê wê maneyê ku em nikarin rêgeza Dinyayê ji 100 mîlyon salan wêdetir pêşbînî bikin. Ji hêla din ve, pergala rojê bê guman di vê gavê de wekî avahiyek stabîl dimîne, ji ber ku veguheztinên piçûk ên pîvanên ku rêyên gerstêrkan diyar dikin rê li rêyên cihêreng vedikin, lê bi taybetmendiyên nêzîk. Ji ber vê yekê ne mimkûn e ku di mîlyaran salên pêş de hilweşe.

Bê guman, dibe ku jixwe hêmanên nû yên ku di hesabên jorîn de nayên hesibandin hebin. Mînak, sîstem 250 milyon sal digire ku li dora navenda galaksiya Riya Şîrîn gerokekê temam bike. Encamên vê tevgerê hene. Guherîna hawîrdora fezayê hevsengiya nazik a di navbera Roj û tiştên din de xera dike. Ev, bê guman, nayê pêşbînîkirin, lê diqewime ku bêhevsengiyek wusa dibe sedema zêdebûna bandorê. çalakiya kometê. Ev tişt ji her demê bêhtir ber bi rojê ve difirin. Ev metirsiya lihevketina wan bi Erdê re zêde dike.

Stêrk piştî 4 mîlyon salan Gliese 710 Dê 1,1 salên ronahiyê ji Rojê dûr be, bi potansiyel rêgezên heyberên di nav de xera bike Oort Cloud û zêdebûna îhtîmala ku kometek bi yek ji gerstêrkên hundirîn ên pergala rojê re li hev bikeve.

Zanyar xwe dispêrin daneyên dîrokî û encamên îstatîstîkî ji wan derdixin, pêşbînî dikin ku, dibe ku di nîv mîlyon salan de. meteor li erdê dikeve 1 kîlomêtro bi qalibê felaketeke kozmîk. Ji ber vê yekê, di perspektîfa 100 mîlyon salan de, tê pêşbînîkirin ku meteorîtek bi mezinahiya ku 65 mîlyon sal berê bû sedema wendabûna Krîtasê kêm bibe.

Heta 500-600 mîlyon sal, divê hûn heya ku gengaz be li bendê bin (dîsa, li ser bingeha dane û statîstîkên berdest) birûsk an teqîna hîperenerjiya supernova. Di mesafeyek weha de, tîrêj dikarin bandorê li tebeqeya ozonê ya Dinyayê bikin û bibin sedema wendabûnek girseyî ya mîna wendabûna Ordovician - heke tenê hîpoteza vê yekê rast be. Lêbelê, tîrêjên ku têne belav kirin divê tam berbi Erdê ve were rêve kirin da ku bikaribe li vir zirarê bide.

Ji ber vê yekê em bi dubarekirin û aramkirina piçûk a cîhana ku em dibînin û tê de dijîn şa bibin. Math, statîstîk û îhtîmal di demek dirêj de wî mijûl dike. Xweşbextane, ev rêwîtiya dirêj ji destê me dûr e.