Ang among gamay nga pag-stabilize
Ang adlaw kanunay mosubang sa silangan, ang mga panahon kanunay nga mag-usab-usab, adunay 365 o 366 ka adlaw sa usa ka tuig, tingtugnaw bugnaw, ting-init init… Laay. Pero lingawon ta ning kalaay! Una, dili kini molungtad hangtod sa hangtod. Ikaduha, ang among gamay nga pagpalig-on usa lamang ka espesyal ug temporaryo nga kaso sa gubot nga sistema sa solar sa kinatibuk-an.
Ang paglihok sa mga planeta, bulan ug uban pang mga butang sa solar system daw hapsay ug matag-an. Apan kung mao, giunsa nimo pagpatin-aw ang tanan nga mga crater nga atong makita sa Buwan ug daghang mga celestial nga mga butang sa atong sistema? Adunay daghan usab niini sa Yuta, apan tungod kay kita adunay atmospera, ug uban niini ang pagbanlas, mga tanom ug tubig, dili nato makita ang kakahoyan sa yuta nga klaro sama sa ubang mga dapit.
Kung ang sistema solar naglangkob sa mga ideyal nga materyal nga mga punto nga naglihok lamang sa mga prinsipyo sa Newton, nan, nahibal-an ang eksaktong mga posisyon ug katulin sa Adlaw ug sa tanan nga mga planeta, mahimo naton mahibal-an ang ilang lokasyon sa bisan unsang oras sa umaabot. Ikasubo, ang reyalidad lahi sa neat dynamics ni Newton.
alibangbang sa kawanangan
Ang dakong pag-uswag sa natural nga siyensiya nagsugod sa tukma sa mga pagsulay sa paghulagway sa kosmikong mga lawas. Ang mahukmanon nga mga nadiskobrehan nga nagpatin-aw sa mga balaod sa planetary motion gihimo sa mga "founding fathers" sa modernong astronomiya, matematika ug pisika - Copernicus, Galileo, Kepler i Newton. Bisan pa, bisan kung ang mga mekaniko sa duha ka celestial nga mga butang nga nag-interact ubos sa impluwensya sa grabidad nahibal-an, ang pagdugang sa usa ka ikatulo nga butang (ang gitawag nga problema sa tulo ka lawas) nagpakomplikado sa problema hangtod sa punto nga dili naton kini masulbad sa analitikal nga paagi.
Makatagna ba kita sa paglihok sa Yuta, ingnon ta, usa ka bilyon ka tuig sa unahan? O, sa laing pagkasulti: lig-on ba ang solar system? Gisulayan sa mga siyentipiko nga tubagon kini nga pangutana sa daghang mga henerasyon. Ang unang mga resulta nga ilang nakuha Pedro Simon gikan sa Laplace i Joseph Louis Lagrange, walay duhaduha nagsugyot ug positibong tubag.
Sa katapusan sa ika-XNUMX nga siglo, ang pagsulbad sa problema sa kalig-on sa solar system mao ang usa sa labing dako nga mga hagit sa syensya. hari sa Sweden Oscar II, nagtukod pa gani siya og espesyal nga award alang sa usa nga makasulbad niini nga problema. Nakuha kini niadtong 1887 sa French mathematician Henri Poincare. Bisan pa, ang iyang ebidensya nga ang mga pamaagi sa pagsamok mahimo’g dili mosangput sa husto nga resolusyon wala gikonsiderar nga konklusibo.
Gibuhat niya ang mga pundasyon sa teorya sa matematika sa kalig-on sa paglihok. Alexander M. Lapunovkinsa nahibulong kung unsa kadali ang gilay-on tali sa duha ka suod nga trajectory sa usa ka gubot nga sistema nagdugang sa oras. Sa diha nga sa ikaduha nga katunga sa ikakaluhaan ka siglo. Edward Lorenz, usa ka meteorologist sa Massachusetts Institute of Technology, nagtukod ug usa ka pinasimple nga modelo sa pagbag-o sa panahon nga nagdepende lamang sa dose ka mga butang, dili kini direktang nalangkit sa paglihok sa mga lawas sa solar system. Sa iyang 1963 nga papel, gipakita ni Edward Lorentz nga ang gamay nga pagbag-o sa data sa input hinungdan sa usa ka hingpit nga lahi nga pamatasan sa sistema. Kini nga propyedad, nga sa ulahi nailhan nga "butterfly effect", nahimo nga tipikal sa kadaghanan nga dinamikong sistema nga gigamit sa pagmodelo sa lainlaing mga panghitabo sa pisika, chemistry o biology.
Ang gigikanan sa kagubot sa dinamikong mga sistema mao ang mga pwersa sa parehas nga han-ay nga naglihok sa sunud-sunod nga mga lawas. Ang daghang mga lawas sa sistema, labi nga kagubot. Sa Sistema sa Solar, tungod sa dako nga disproporsyon sa masa sa tanan nga mga sangkap kumpara sa Adlaw, ang interaksyon niini nga mga sangkap sa bituon mao ang dominante, mao nga ang lebel sa kagubot nga gipahayag sa Lyapunov exponents kinahanglan dili dako. Apan usab, sumala sa mga kalkulasyon ni Lorentz, dili kita angay matingala sa paghunahuna sa gubot nga kinaiyahan sa solar system. Makapatingala kung ang usa ka sistema nga adunay ingon kadaghan nga lebel sa kagawasan regular.
Napulo ka tuig na ang milabay Jacques Lascar gikan sa Paris Observatory, naghimo siya ug kapin sa usa ka libo ka computer simulation sa planetary motion. Sa matag usa kanila, ang una nga mga kondisyon magkalahi kaayo. Gipakita sa pagmodelo nga wala nay mas grabe nga mahitabo kanato sa sunod nga 40 milyon ka tuig, apan sa ulahi sa 1-2% sa mga kaso mahimo kini. kompleto nga destabilisasyon sa solar system. Aduna usab kita niining 40 ka milyon nga mga tuig nga magamit lamang sa kondisyon nga ang pipila ka wala damha nga bisita dili motungha, usa ka butang o usa ka bag-ong elemento nga wala gikonsiderar sa pagkakaron.
Ang mga kalkulasyon nagpakita, pananglitan, nga sulod sa 5 ka bilyon ka tuig ang orbito sa Mercury (ang unang planeta gikan sa Adlaw) mausab, ilabina tungod sa impluwensya sa Jupiter. Kini mahimong mosangpot sa Ang yuta nabangga sa Mars o Mercury eksakto. Kung mosulod kita sa usa sa mga dataset, ang matag usa adunay 1,3 bilyon ka tuig. Ang Mercury mahimong mahulog sa Adlaw. Sa laing simulation, kini nahimo nga human sa 820 ka milyon ka tuig Ang Mars papahawaon sa sistema, ug human sa 40 ka milyon ka tuig moabut sa pagbangga sa Mercury ug Venus.
Usa ka pagtuon sa dynamics sa atong Sistema ni Lascar ug sa iyang team nagbanabana sa panahon sa Lapunov (ie, ang panahon diin ang dagan sa usa ka proseso mahimong tukma nga matagna) alang sa tibuok Sistema sa 5 ka milyon ka tuig.
Kini nahimo nga ang usa ka sayup nga 1 km lamang sa pagtino sa inisyal nga posisyon sa planeta mahimo’g madugangan sa 1 yunit sa astronomiya sa 95 milyon nga tuig. Bisan kung nahibal-an namon ang inisyal nga datos sa Sistema nga adunay arbitraryong taas, apan adunay katapusan nga katukma, dili namon matagna ang pamatasan niini sa bisan unsang yugto sa panahon. Aron ipadayag ang kaugmaon sa Sistema, nga gubot, kinahanglan naton mahibal-an ang orihinal nga datos nga adunay walay katapusan nga katukma, nga imposible.
Dugang pa, wala kami mahibal-an nga sigurado. kinatibuk-ang enerhiya sa solar system. Apan bisan sa pagkonsiderar sa tanan nga mga epekto, lakip na ang relativistic ug mas tukma nga mga pagsukod, dili nato usbon ang gubot nga kinaiyahan sa solar system ug dili nato matagna ang kinaiya ug estado niini sa bisan unsang panahon.
Bisan unsa mahimong mahitabo
So, gubot lang ang solar system, mao na. Kini nga pahayag nagpasabot nga dili nato matagna ang trajectory sa Yuta lapas pa, ingnon ta, 100 milyones ka tuig. Sa laing bahin, ang solar system sa walay duhaduha nagpabilin nga lig-on ingon nga usa ka istruktura sa pagkakaron, tungod kay ang gagmay nga mga pagtipas sa mga parameter nga nagpaila sa mga agianan sa mga planeta nagdala ngadto sa lain-laing mga orbit, apan adunay suod nga mga kabtangan. Busa dili posible nga kini mahugno sa sunod nga binilyon ka tuig.
Siyempre, mahimo nang nahisgotan na ang mga bag-ong elemento nga wala gikonsiderar sa mga kalkulasyon sa ibabaw. Pananglitan, ang sistema nagkinahanglan ug 250 ka milyon ka tuig aron makompleto ang orbito palibot sa sentro sa Milky Way nga galaksiya. Kini nga paglihok adunay mga sangputanan. Ang nagbag-o nga palibot sa kawanangan nakabalda sa delikado nga balanse tali sa Adlaw ug sa ubang mga butang. Kini, siyempre, dili matagna, apan kini mahitabo nga ang ingon nga usa ka imbalance modala ngadto sa usa ka pagtaas sa epekto. kalihokan sa kometa. Kini nga mga butang molupad paingon sa adlaw nga mas kanunay kay sa naandan. Kini nagdugang sa risgo sa ilang pagbangga sa Yuta.
Star human sa 4 ka milyon ka tuig Glize 710 mahimong 1,1 ka light years gikan sa Adlaw, nga posibleng makabalda sa orbito sa mga butang sa sulod Oort nga panganod ug usa ka pagtaas sa kalagmitan sa usa ka kometa nga mabangga sa usa sa sulod nga mga planeta sa solar nga sistema.
Ang mga siyentista nagsalig sa makasaysayan nga datos ug, nagkuha sa mga konklusyon sa istatistika gikan kanila, nagtagna nga, tingali sa tunga sa milyon ka tuig meteor nga miigo sa yuta 1 km ang diyametro, hinungdan sa usa ka kosmiko nga katalagman. Sa baylo, sa panglantaw sa 100 ka milyon ka tuig, ang usa ka meteorite gilauman nga mahulog sa gidak-on nga ikatandi sa hinungdan sa Cretaceous pagkapuo 65 milyon ka tuig na ang milabay.
Hangtud sa 500-600 milyon ka tuig, kinahanglan ka maghulat kutob sa mahimo (pag-usab, base sa magamit nga datos ug estadistika) flash o supernova hyperenergy nga pagbuto. Niini nga gilay-on, ang mga silaw mahimong makaapekto sa ozone layer sa Yuta ug mahimong hinungdan sa usa ka mass extinction nga susama sa Ordovician extinction - kung husto lang ang hypothesis bahin niini. Bisan pa, ang gibuga nga radiation kinahanglan nga ipunting nga tukma sa Yuta aron mahimo’g hinungdan sa bisan unsang kadaot dinhi.
Busa maglipay kita sa pagbalik-balik ug gamay nga pagpalig-on sa kalibutan nga atong nakita ug diin kita nagpuyo. Ang matematika, estadistika ug kalagmitan naghimo kaniya nga busy sa kadugayan. Maayo na lang, kining taas nga panaw dili kaayo maabot.
