Ti stabilizasyon nou an

Solèy la toujou leve nan lès la, sezon yo chanje regilyèman, gen 365 oswa 366 jou nan yon ane, sezon ivè yo frèt, ete yo cho... Raz. Men, ann jwi annwi sa a! Premyèman, li pa pral dire pou tout tan. Dezyèmman, ti stabilizasyon nou an se sèlman yon ka espesyal ak tanporè nan sistèm solè chaotic la kòm yon antye.

Mouvman planèt yo, lalin yo ak tout lòt objè nan sistèm solè a sanble yo dwe lòd ak previzib. Men, si se konsa, ki jan ou eksplike tout kratè nou wè sou Lalin nan ak anpil nan kò selès yo nan sistèm nou an? Gen anpil ladan yo sou Latè tou, men depi nou gen yon atmosfè, ak ewozyon, vejetasyon ak dlo ak li, nou pa wè toudenkou tè a klèman tankou nan lòt kote.

Si sistèm solè a te fèt ak pwen materyèl idealize ki fonksyone sèlman sou prensip Newtonyen yo, lè sa a, lè nou konnen pozisyon egzak ak vitès Solèy la ak tout planèt yo, nou ta ka detèmine kote yo nenpòt ki lè nan lavni. Malerezman, reyalite diferan de dinamik pwòp Newton a.

papiyon espas

Gwo pwogrè syans natirèl la te kòmanse jisteman ak tantativ pou dekri kò cosmic yo. Dekouvèt desizif ki eksplike lwa mouvman planetè yo te fè pa "zansèt fondatè yo" modèn astwonomi, matematik ak fizik - Copernicus, Galileo, Kepler i Newton. Sepandan, byenke mekanik de kò selès yo kominike anba enfliyans gravite a byen li te ye, adisyon a nan yon twazyèm objè (sa yo rele pwoblèm nan twa kò) konplike pwoblèm nan nan pwen kote nou pa ka rezoud li analyse.

Èske nou ka predi mouvman Latè a, di, yon milya ane devan? Oswa, nan lòt mo: èske sistèm solè a estab? Syantis yo te eseye reponn kesyon sa a pou jenerasyon. Premye rezilta yo te jwenn Pyè Simon soti Laplace i Joseph Louis Lagrange, pa gen dout sijere yon repons pozitif.

Nan fen XNUMXyèm syèk la, rezoud pwoblèm estabilite sistèm solè a se te youn nan pi gwo defi syantifik yo. wa nan Sweden Oscar II, li menm etabli yon prim espesyal pou moun ki rezoud pwoblèm sa a. Li te jwenn an 1887 pa matematisyen franse a Henri Poincaré. Sepandan, prèv li ke metòd perturbation ka pa mennen nan rezolisyon kòrèk pa konsidere kòm konklizyon.

Li te kreye fondasyon teyori matematik estabilite mouvman an. Alexander M. Lapunovki moun ki te mande ki jan byen vit distans ki genyen ant de trajectoire fèmen nan yon sistèm chaotic ogmante ak tan. Lè nan dezyèm mwatye nan ventyèm syèk la. Edward Lorenz, yon meteyològ nan Massachusetts Institute of Technology, bati yon modèl senplifye nan chanjman move tan ki depann sèlman sou douz faktè, li pa te dirèkteman gen rapò ak mouvman an nan kò nan sistèm solè an. Nan papye li an 1963, Edward Lorentz te montre ke yon ti chanjman nan done yo antre lakòz yon konpòtman konplètman diferan nan sistèm nan. Pwopriyete sa a, pita ke yo rekonèt kòm "efè papiyon", te tounen tipik nan pifò sistèm dinamik yo itilize pou modèl divès kalite fenomèn nan fizik, chimi oswa byoloji.

Sous dezòd nan sistèm dinamik yo se fòs nan menm lòd ki aji sou kò siksesif. Plis kò nan sistèm nan, plis dezòd la. Nan Sistèm Solè a, akòz gwo disproporsyon nan mas yo nan tout eleman konpare ak Solèy la, entèraksyon an nan eleman sa yo ak zetwal la se dominan, kidonk degre nan dezòd eksprime nan ekspozan Lyapunov pa ta dwe gwo. Men tou, dapre kalkil Lorentz yo, nou pa ta dwe etone lè nou panse nati chaotic sistèm solè a. Li ta etone si yon sistèm ki gen yon gwo kantite degre libète yo te regilye.

Dis ane de sa Jacques Lascar soti nan Obsèvatwa a Pari, li te fè plis pase yon mil simulation òdinatè nan mouvman planetè. Nan chak nan yo, kondisyon inisyal yo diferan ensiyifyan. Modèl montre ke pa gen anyen ki pi grav ki pral rive nou nan pwochen 40 milyon ane yo, men pita nan 1-2% nan ka li ka. destabilizasyon konplè sistèm solè a. Nou menm tou nou gen 40 milyon ane sa yo a jete nou sèlman sou kondisyon an ke kèk envite inatandi, faktè oswa nouvo eleman ki pa pran an kont nan moman sa a pa parèt.

Kalkil yo montre, pa egzanp, nan 5 milya ane òbit Mèki (premye planèt ki soti nan Solèy la) pral chanje, sitou akòz enfliyans Jipitè. Sa a ka mennen nan Latè fè kolizyon ak Mas oswa Mèki egzakteman. Lè nou antre nan youn nan seri done yo, chak youn gen 1,3 milya ane. Mèki ka tonbe nan Solèy la. Nan yon lòt simulation, li te tounen soti ke apre 820 milyon ane Mas pral mete deyò nan sistèm nan, ak apre 40 milyon ane ap vini nan kolizyon Mèki ak Venis.

Yon etid sou dinamik sistèm nou an pa Lascar ak ekip li a te estime tan Lapunov la (sa vle di, peryòd la pandan ki kou a nan yon pwosesis yo ka prevwa avèk presizyon) pou tout Sistèm nan nan 5 milyon ane.

Li sanble ke yon erè nan sèlman 1 km nan detèmine pozisyon inisyal la nan planèt la ka ogmante a 1 inite astwonomik nan 95 milyon ane. Menmsi nou te konnen premye done Sistèm nan ak yon presizyon abitrèman wo, men fini, nou pa t ap kapab predi konpòtman li pou nenpòt peryòd tan. Pou revele tan kap vini an nan Sistèm nan, ki se chaotic, nou bezwen konnen done orijinal yo ak presizyon enfini, ki se enposib.

Anplis, nou pa konnen pou asire w. enèji total sistèm solè a. Men, menm pran an kont tout efè yo, ki gen ladan mezi relativis ak pi egzak, nou pa ta chanje nati a chaotic nan sistèm solè a epi yo pa ta kapab predi konpòtman li yo ak eta nan nenpòt ki lè yo bay.

Nenpòt bagay ka rive

Se konsa, sistèm solè a se jis chaotic, sa a tout. Deklarasyon sa a vle di ke nou pa ka predi trajectoire Latè a pi lwen pase, di, 100 milyon ane. Nan lòt men an, sistèm solè a san dout rete estab kòm yon estrikti nan moman sa a, depi ti devyasyon nan paramèt yo karakterize chemen yo nan planèt yo mennen nan òbit diferan, men ak pwopriyete fèmen. Se konsa, li se fasil ke li pral tonbe nan milya pwochen ane yo.

Natirèlman, ka deja mansyone nouvo eleman ki pa pran an kont nan kalkil ki anwo yo. Pa egzanp, sistèm nan pran 250 milyon ane pou l konplete yon òbit alantou sant galaksi Voye Lakte a. Mouvman sa a gen konsekans. Anviwònman espas ki chanje deranje balans delika ant Solèy la ak lòt objè yo. Sa a, nan kou, pa ka prevwa, men li rive ke tankou yon move balans mennen nan yon ogmantasyon nan efè a. aktivite komèt. Objè sa yo vole nan direksyon solèy la pi souvan pase nòmal. Sa a ogmante risk pou yo kolizyon ak Latè.

Star apre 4 milyon ane Gliese 710 pral 1,1 ane limyè de Solèy la, potansyèlman deranje òbit yo nan objè yo nan Oort Cloud ak yon ogmantasyon nan chans pou yon komèt fè kolizyon ak youn nan planèt anndan sistèm solè a.

Syantis yo konte sou done istorik, epi, trase konklizyon estatistik nan men yo, predi ke, pwobableman nan mwatye yon milyon ane. meteor frape tè a 1 km an dyamèt, sa ki lakòz yon katastwòf cosmic. Nan vire, nan pèspektiv nan 100 milyon ane, yon meteyorit espere tonbe nan gwosè ki konparab ak sa ki te lakòz disparisyon nan Kretase 65 milyon ane de sa.

Jiska 500-600 milyon ane, ou dwe tann osi lontan ke posib (ankò, ki baze sou done ki disponib ak estatistik) flash oswa eksplozyon ipèenèji sipènova. Nan yon distans konsa, reyon yo ka gen enpak sou kouch ozòn Latè a epi lakòz yon disparisyon mas ki sanble ak disparisyon Òdovisyen an - si sèlman ipotèz la sou sa a kòrèk. Sepandan, radyasyon ki emèt la dwe dirije jisteman sou Latè pou kapab lakòz nenpòt domaj isit la.

Alor annou kontan repetisyon e pti stabilizasyon monn ki nou vwar e ki nou pe viv. Matematik, estatistik ak pwobabilite kenbe l okipe alontèm. Erezman, vwayaj long sa a pi lwen pase rive nou.