எங்கள் சிறிய நிலைப்படுத்தல்

சூரியன் எப்பொழுதும் கிழக்கில் உதிக்கிறான், பருவங்கள் தவறாமல் மாறுகின்றன, வருடத்தில் 365 அல்லது 366 நாட்கள் உள்ளன, குளிர்காலம் குளிர்ச்சியாக இருக்கும், கோடைக்காலம் சூடாக இருக்கும்... சலிப்பை ஏற்படுத்துகிறது. ஆனால் இந்த அலுப்பை அனுபவிப்போம்! முதலில், அது எப்போதும் நிலைக்காது. இரண்டாவதாக, நமது சிறிய நிலைப்படுத்தல் குழப்பமான சூரிய குடும்பத்தில் ஒரு சிறப்பு மற்றும் தற்காலிக நிகழ்வு மட்டுமே.

சூரிய குடும்பத்தில் உள்ள கோள்கள், நிலவுகள் மற்றும் பிற அனைத்து பொருட்களின் இயக்கம் ஒழுங்காகவும் கணிக்கக்கூடியதாகவும் தெரிகிறது. ஆனால் அப்படியானால், சந்திரனில் நாம் காணும் அனைத்து பள்ளங்களையும், நமது அமைப்பில் உள்ள பல வான உடல்களையும் எவ்வாறு விளக்குவது? பூமியிலும் அவை நிறைய உள்ளன, ஆனால் நமக்கு ஒரு வளிமண்டலம் இருப்பதால், அதனுடன் அரிப்பு, தாவரங்கள் மற்றும் நீர், மற்ற இடங்களைப் போல பூமியின் அடர்த்தியை நாம் தெளிவாகக் காணவில்லை.

சூரிய குடும்பம் நியூட்டனின் கொள்கைகளின் அடிப்படையில் மட்டுமே இயங்கும் இலட்சியப் பொருள் புள்ளிகளைக் கொண்டிருந்தால், சூரியன் மற்றும் அனைத்து கிரகங்களின் சரியான நிலைகள் மற்றும் வேகங்களை அறிந்து, எதிர்காலத்தில் எந்த நேரத்திலும் அவற்றின் இருப்பிடத்தை நாம் தீர்மானிக்க முடியும். துரதிர்ஷ்டவசமாக, நியூட்டனின் நேர்த்தியான இயக்கவியலில் இருந்து யதார்த்தம் வேறுபடுகிறது.

விண்வெளி பட்டாம்பூச்சி

இயற்கை அறிவியலின் பெரும் முன்னேற்றம் துல்லியமாக அண்ட உடல்களை விவரிக்கும் முயற்சிகளுடன் தொடங்கியது. கிரக இயக்கத்தின் விதிகளை விளக்கும் தீர்க்கமான கண்டுபிடிப்புகள் நவீன வானியல், கணிதம் மற்றும் இயற்பியலின் "ஸ்தாபக தந்தைகளால்" செய்யப்பட்டன - கோப்பர்நிக்கஸ், கலிலியோ, கெப்ளர் i நியூட்டன். இருப்பினும், புவியீர்ப்பு செல்வாக்கின் கீழ் தொடர்பு கொள்ளும் இரண்டு வான உடல்களின் இயக்கவியல் நன்கு அறியப்பட்டிருந்தாலும், மூன்றாவது பொருளை (மூன்று உடல் பிரச்சனை என்று அழைக்கப்படுவது) சேர்ப்பது சிக்கலை பகுப்பாய்வு ரீதியாக தீர்க்க முடியாத அளவிற்கு சிக்கலாக்குகிறது.

பூமியின் இயக்கத்தை, ஒரு பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்னால் கணிக்க முடியுமா? அல்லது, வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால்: சூரிய குடும்பம் நிலையானதா? விஞ்ஞானிகள் தலைமுறை தலைமுறையாக இந்த கேள்விக்கு பதிலளிக்க முயன்றனர். அவர்கள் பெற்ற முதல் முடிவுகள் பீட்டர் சைமன் இருந்து லாப்லேஸ் i ஜோசப் லூயிஸ் லாக்ரேஞ்ச், சந்தேகத்திற்கு இடமின்றி ஒரு நேர்மறையான பதிலை பரிந்துரைத்தார்.

XNUMX ஆம் நூற்றாண்டின் இறுதியில், சூரிய மண்டலத்தின் நிலைத்தன்மையின் சிக்கலைத் தீர்ப்பது மிகப்பெரிய அறிவியல் சவால்களில் ஒன்றாகும். ஸ்வீடன் மன்னர் ஆஸ்கார் II, இந்த சிக்கலைத் தீர்ப்பவருக்கு அவர் ஒரு சிறப்பு விருதையும் நிறுவினார். இது 1887 இல் பிரெஞ்சு கணிதவியலாளரால் பெறப்பட்டது ஹென்றி பாயின்கேர். இருப்பினும், குழப்ப முறைகள் சரியான தீர்மானத்திற்கு வழிவகுக்காது என்பதற்கான அவரது சான்றுகள் உறுதியானதாக கருதப்படவில்லை.

அவர் இயக்க நிலைத்தன்மையின் கணிதக் கோட்பாட்டின் அடித்தளத்தை உருவாக்கினார். அலெக்சாண்டர் எம். லாபுனோவ்குழப்பமான அமைப்பில் இரண்டு நெருங்கிய பாதைகளுக்கு இடையே உள்ள தூரம் எவ்வளவு விரைவாக காலப்போக்கில் அதிகரிக்கிறது என்று யோசித்தவர். இருபதாம் நூற்றாண்டின் இரண்டாம் பாதியில் இருந்தபோது. எட்வர்ட் லோரென்ஸ், மாசசூசெட்ஸ் இன்ஸ்டிடியூட் ஆப் டெக்னாலஜியின் வானிலை ஆய்வாளர், பன்னிரண்டு காரணிகளை மட்டுமே சார்ந்திருக்கும் வானிலை மாற்றத்தின் எளிமைப்படுத்தப்பட்ட மாதிரியை உருவாக்கினார், இது சூரிய மண்டலத்தில் உள்ள உடல்களின் இயக்கத்துடன் நேரடியாக தொடர்புடையது அல்ல. எட்வர்ட் லோரென்ட்ஸ் தனது 1963 ஆய்வறிக்கையில், உள்ளீட்டுத் தரவில் ஒரு சிறிய மாற்றம் கணினியின் முற்றிலும் மாறுபட்ட நடத்தையை ஏற்படுத்துகிறது என்பதைக் காட்டினார். இந்த சொத்து, பின்னர் "பட்டாம்பூச்சி விளைவு" என்று அறியப்பட்டது, இயற்பியல், வேதியியல் அல்லது உயிரியலில் பல்வேறு நிகழ்வுகளை மாதிரியாக்கப் பயன்படுத்தப்படும் பெரும்பாலான இயக்கவியல் அமைப்புகளின் பொதுவானதாக மாறியது.

இயக்க அமைப்புகளில் குழப்பத்தின் ஆதாரம், அடுத்தடுத்த உடல்களில் செயல்படும் அதே வரிசையின் சக்திகள் ஆகும். அமைப்பில் அதிகமான உடல்கள், அதிக குழப்பம். சூரிய மண்டலத்தில், சூரியனுடன் ஒப்பிடும்போது அனைத்து கூறுகளின் வெகுஜனங்களிலும் உள்ள பெரிய ஏற்றத்தாழ்வு காரணமாக, நட்சத்திரத்துடன் இந்த கூறுகளின் தொடர்பு ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது, எனவே லியாபுனோவ் அடுக்குகளில் வெளிப்படுத்தப்படும் குழப்பத்தின் அளவு பெரியதாக இருக்கக்கூடாது. ஆனால், லோரென்ட்ஸின் கணக்கீடுகளின்படி, சூரிய குடும்பத்தின் குழப்பமான தன்மையை நினைத்து நாம் ஆச்சரியப்பட வேண்டியதில்லை. இவ்வளவு பெரிய அளவிலான சுதந்திரம் கொண்ட அமைப்பு வழக்கமானதாக இருந்தால் அது ஆச்சரியமாக இருக்கும்.

பத்து ஆண்டுகளுக்கு முன்பு ஜாக் லாஸ்கார்ட் பாரிஸ் ஆய்வகத்தில் இருந்து, அவர் கோள்களின் இயக்கத்தின் ஆயிரத்திற்கும் மேற்பட்ட கணினி உருவகப்படுத்துதல்களை செய்தார். அவை ஒவ்வொன்றிலும், ஆரம்ப நிலைகள் சிறிய அளவில் வேறுபடுகின்றன. அடுத்த 40 மில்லியன் ஆண்டுகளில் இதைவிட தீவிரமான எதுவும் நடக்காது என்பதை மாடலிங் காட்டுகிறது, ஆனால் பின்னர் 1-2% வழக்குகளில் இது ஏற்படலாம். சூரிய மண்டலத்தின் முழுமையான சீர்குலைவு. இந்த 40 மில்லியன் வருடங்கள் சில எதிர்பாராத விருந்தினர்கள் தோன்றவில்லை என்ற நிபந்தனையின் பேரில் மட்டுமே எங்களிடம் உள்ளது, ஒரு காரணி அல்லது ஒரு புதிய உறுப்பு தற்போது கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்படவில்லை.

எடுத்துக்காட்டாக, 5 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்குள் புதனின் சுற்றுப்பாதை (சூரியனிலிருந்து முதல் கிரகம்) மாறும் என்று கணக்கீடுகள் காட்டுகின்றன, முக்கியமாக வியாழனின் செல்வாக்கு காரணமாக. இது வழிவகுக்கும் பூமி செவ்வாய் அல்லது புதனுடன் மோதுகிறது சரியாக. தரவுத்தொகுப்புகளில் ஒன்றை உள்ளிடும்போது, ​​ஒவ்வொன்றும் 1,3 பில்லியன் ஆண்டுகள் கொண்டது. புதன் சூரியனில் விழலாம். மற்றொரு உருவகப்படுத்துதலில், 820 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு அது மாறியது செவ்வாய் அமைப்பில் இருந்து வெளியேற்றப்படும், மற்றும் 40 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு பிறகு வரும் புதன் மற்றும் வீனஸின் மோதல்.

லாஸ்கர் மற்றும் அவரது குழுவினரால் நமது அமைப்பின் இயக்கவியல் பற்றிய ஆய்வு, முழு அமைப்பிற்கான லாபுனோவ் நேரத்தை (அதாவது, கொடுக்கப்பட்ட செயல்முறையின் போக்கை துல்லியமாக கணிக்கக்கூடிய காலம்) 5 மில்லியன் ஆண்டுகளாக மதிப்பிட்டுள்ளது.

கிரகத்தின் ஆரம்ப நிலையை நிர்ணயிப்பதில் 1 கிமீ பிழை மட்டுமே 1 மில்லியன் ஆண்டுகளில் 95 வானியல் அலகுக்கு அதிகரிக்கும் என்று மாறிவிடும். கணினியின் ஆரம்பத் தரவுகள் தன்னிச்சையாக உயர்ந்த, ஆனால் வரையறுக்கப்பட்ட துல்லியத்துடன் தெரிந்திருந்தாலும், எந்தக் காலத்திற்கும் அதன் நடத்தையை நம்மால் கணிக்க முடியாது. குழப்பமான அமைப்பின் எதிர்காலத்தை வெளிப்படுத்த, முடிவற்ற துல்லியத்துடன் அசல் தரவை நாம் அறிந்து கொள்ள வேண்டும், இது சாத்தியமற்றது.

மேலும், எங்களுக்கு உறுதியாகத் தெரியாது. சூரிய மண்டலத்தின் மொத்த ஆற்றல். ஆனால் சார்பியல் மற்றும் மிகவும் துல்லியமான அளவீடுகள் உட்பட அனைத்து விளைவுகளையும் கணக்கில் எடுத்துக் கொண்டாலும், சூரிய குடும்பத்தின் குழப்பமான தன்மையை நாம் மாற்ற மாட்டோம், எந்த நேரத்திலும் அதன் நடத்தை மற்றும் நிலையை கணிக்க முடியாது.

எதுவும் நடக்கலாம்

எனவே, சூரிய குடும்பம் குழப்பமாக உள்ளது, அவ்வளவுதான். இந்த அறிக்கையின் பொருள் என்னவென்றால், பூமியின் பாதையை 100 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு அப்பால் கணிக்க முடியாது. மறுபுறம், சூரிய குடும்பம் சந்தேகத்திற்கு இடமின்றி இந்த நேரத்தில் ஒரு கட்டமைப்பாக நிலையானதாக உள்ளது, ஏனெனில் கிரகங்களின் பாதைகளை வகைப்படுத்தும் அளவுருக்களின் சிறிய விலகல்கள் வெவ்வேறு சுற்றுப்பாதைகளுக்கு வழிவகுக்கும், ஆனால் நெருக்கமான பண்புகளுடன். எனவே அடுத்த பில்லியன் ஆண்டுகளில் அது சரிந்துவிடுவது சாத்தியமில்லை.

நிச்சயமாக, மேலே உள்ள கணக்கீடுகளில் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்படாத புதிய கூறுகள் ஏற்கனவே குறிப்பிடப்பட்டிருக்கலாம். எடுத்துக்காட்டாக, பால்வீதி விண்மீனின் மையத்தைச் சுற்றி ஒரு சுற்றுப்பாதையை முடிக்க இந்த அமைப்பு 250 மில்லியன் ஆண்டுகள் ஆகும். இந்த நடவடிக்கை விளைவுகளை ஏற்படுத்துகிறது. மாறிவரும் விண்வெளி சூழல் சூரியனுக்கும் மற்ற பொருட்களுக்கும் இடையே உள்ள நுட்பமான சமநிலையை சீர்குலைக்கிறது. இது, நிச்சயமாக, கணிக்க முடியாது, ஆனால் இது போன்ற ஒரு ஏற்றத்தாழ்வு விளைவு அதிகரிப்புக்கு வழிவகுக்கிறது. வால்மீன் செயல்பாடு. இந்த பொருட்கள் வழக்கத்தை விட அடிக்கடி சூரியனை நோக்கி பறக்கின்றன. இது பூமியுடன் மோதும் அபாயத்தை அதிகரிக்கிறது.

4 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு நட்சத்திரம் க்ளீஸ் 710 சூரியனில் இருந்து 1,1 ஒளி ஆண்டுகள் தொலைவில் இருக்கும், இது பொருள்களின் சுற்றுப்பாதையை சீர்குலைக்கும் ஊர்ட் மேகம் மற்றும் சூரிய குடும்பத்தின் உள் கோள்களில் ஒரு வால்மீன் மோதுவதற்கான சாத்தியக்கூறு அதிகரிப்பு.

விஞ்ஞானிகள் வரலாற்றுத் தரவுகளை நம்பி, அவர்களிடமிருந்து புள்ளிவிவர முடிவுகளை வரைந்து, அநேகமாக அரை மில்லியன் ஆண்டுகளில் கணிக்கிறார்கள். விண்கல் தரையில் மோதியது 1 கிமீ விட்டம் கொண்டது, இது ஒரு பிரபஞ்ச பேரழிவை ஏற்படுத்துகிறது. இதையொட்டி, 100 மில்லியன் ஆண்டுகளின் முன்னோக்கில், ஒரு விண்கல் 65 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு கிரெட்டேசியஸ் அழிவை ஏற்படுத்தியதை ஒப்பிடக்கூடிய அளவில் விழும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.

500-600 மில்லியன் ஆண்டுகள் வரை, நீங்கள் முடிந்தவரை காத்திருக்க வேண்டும் (மீண்டும், கிடைக்கும் தரவு மற்றும் புள்ளிவிவரங்களின் அடிப்படையில்) ஃபிளாஷ் அல்லது சூப்பர்நோவா உயர் ஆற்றல் வெடிப்பு. இந்த தூரத்தில், கதிர்கள் பூமியின் ஓசோன் படலத்தில் தாக்கத்தை ஏற்படுத்தலாம் மற்றும் ஆர்டோவிசியன் அழிவைப் போன்ற ஒரு வெகுஜன அழிவை ஏற்படுத்தும் - இது பற்றிய கருதுகோள் மட்டும் சரியாக இருந்தால். எவ்வாறாயினும், உமிழப்படும் கதிர்வீச்சு பூமியை நோக்கி துல்லியமாக செலுத்தப்பட வேண்டும், இதனால் இங்கு எந்த சேதமும் ஏற்படாது.

எனவே நாம் காணும் மற்றும் நாம் வாழும் உலகின் மீண்டும் மீண்டும் மற்றும் சிறிய உறுதிப்படுத்தலில் மகிழ்ச்சியடைவோம். கணிதம், புள்ளியியல் மற்றும் நிகழ்தகவு ஆகியவை அவரை நீண்ட காலத்திற்கு பிஸியாக வைத்திருக்கின்றன. அதிர்ஷ்டவசமாக, இந்த நீண்ட பயணம் நமக்கு எட்டாத தூரம்.