আমাদের সামান্য স্থিতিশীলতা

সূর্য সর্বদা পূর্ব দিকে উদিত হয়, ঋতু নিয়মিত পরিবর্তিত হয়, বছরে 365 বা 366 দিন থাকে, শীত শীতকাল, গ্রীষ্ম উষ্ণ … বিরক্তিকর। তবে আসুন এই একঘেয়েমি উপভোগ করি! প্রথমত, এটা চিরকাল স্থায়ী হবে না। দ্বিতীয়ত, সামগ্রিকভাবে বিশৃঙ্খল সৌরজগতে আমাদের সামান্য স্থিতিশীলতা শুধুমাত্র একটি বিশেষ এবং অস্থায়ী ক্ষেত্রে।

সৌরজগতের গ্রহ, চাঁদ এবং অন্যান্য সমস্ত বস্তুর গতিবিধি সুশৃঙ্খল এবং অনুমানযোগ্য বলে মনে হয়। কিন্তু যদি তাই হয়, তাহলে আপনি কীভাবে ব্যাখ্যা করবেন যে সমস্ত গর্ত আমরা চাঁদে দেখি এবং আমাদের সিস্টেমের অনেকগুলি মহাকাশীয় বস্তু? পৃথিবীতেও তাদের অনেকগুলি রয়েছে, তবে যেহেতু আমাদের একটি বায়ুমণ্ডল রয়েছে এবং এর সাথে ক্ষয়, গাছপালা এবং জল রয়েছে, তাই আমরা অন্যান্য জায়গার মতো পৃথিবীকে পরিষ্কারভাবে দেখতে পাই না।

যদি সৌরজগৎ শুধুমাত্র নিউটনীয় নীতির উপর পরিচালিত আদর্শিক বস্তুগত বিন্দুর সমন্বয়ে গঠিত হয়, তাহলে, সূর্য এবং সমস্ত গ্রহের সঠিক অবস্থান এবং বেগ জেনে আমরা ভবিষ্যতে যেকোনো সময় তাদের অবস্থান নির্ধারণ করতে পারতাম। দুর্ভাগ্যবশত, বাস্তবতা নিউটনের ঝরঝরে গতিবিদ্যা থেকে ভিন্ন।

মহাকাশ প্রজাপতি

প্রাকৃতিক বিজ্ঞানের মহান অগ্রগতি মহাজাগতিক দেহগুলি বর্ণনা করার প্রচেষ্টার মাধ্যমে অবিকল শুরু হয়েছিল। আধুনিক জ্যোতির্বিদ্যা, গণিত এবং পদার্থবিদ্যার "প্রতিষ্ঠাতা পিতা" দ্বারা গ্রহের গতির নিয়ম ব্যাখ্যা করার সিদ্ধান্তমূলক আবিষ্কারগুলি - কোপারনিকাস, গ্যালিলিও, কেপলার i নিউটন. যাইহোক, যদিও মহাকর্ষের প্রভাবে মিথস্ক্রিয়াকারী দুটি মহাজাগতিক বস্তুর যান্ত্রিকতা সুপরিচিত, একটি তৃতীয় বস্তুর সংযোজন (তথাকথিত তিন-দেহের সমস্যা) সমস্যাটিকে এমন বিন্দুতে জটিল করে তোলে যেখানে আমরা এটিকে বিশ্লেষণাত্মকভাবে সমাধান করতে পারি না।

আমরা কি পৃথিবীর গতি ভবিষ্যদ্বাণী করতে পারি, বলুন, এক বিলিয়ন বছর এগিয়ে? অথবা, অন্য কথায়: সৌরজগত কি স্থিতিশীল? বিজ্ঞানীরা প্রজন্ম ধরে এই প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার চেষ্টা করেছেন। প্রথম ফলাফল তারা পেয়েছে পিটার সাইমন থেকে ল্যাপ্লেস i জোসেফ লুই লাগরেঞ্জ, কোন সন্দেহ নেই একটি ইতিবাচক উত্তর প্রস্তাব.

XNUMX শতকের শেষের দিকে, সৌরজগতের স্থিতিশীলতার সমস্যা সমাধান করা ছিল সবচেয়ে বড় বৈজ্ঞানিক চ্যালেঞ্জগুলির মধ্যে একটি। সুইডেনের রাজা অস্কার ২, এমনকি যিনি এই সমস্যার সমাধান করেন তার জন্য তিনি একটি বিশেষ পুরস্কারও প্রতিষ্ঠা করেন। এটি 1887 সালে ফরাসি গণিতবিদ দ্বারা প্রাপ্ত হয়েছিল হেনরি পইনকারে. যাইহোক, তার প্রমাণ যে বিভ্রান্তি পদ্ধতি সঠিক সমাধানের দিকে পরিচালিত করতে পারে না তা চূড়ান্ত বলে বিবেচিত হয় না।

তিনি গতি স্থিতিশীলতার গাণিতিক তত্ত্বের ভিত্তি তৈরি করেছিলেন। আলেকজান্ডার এম লাপুনভযারা বিশৃঙ্খল সিস্টেমে দুটি ঘনিষ্ঠ ট্র্যাজেক্টোরির মধ্যে দূরত্ব কত দ্রুত সময়ের সাথে বৃদ্ধি পায় তা ভেবেছিলেন। যখন বিংশ শতাব্দীর দ্বিতীয়ার্ধে। এডওয়ার্ড লরেঞ্জ, ম্যাসাচুসেটস ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজির একজন আবহাওয়াবিদ, আবহাওয়া পরিবর্তনের একটি সরলীকৃত মডেল তৈরি করেছেন যা কেবলমাত্র বারোটি কারণের উপর নির্ভর করে, এটি সৌরজগতে দেহের চলাচলের সাথে সরাসরি সম্পর্কিত ছিল না। তার 1963 সালের গবেষণাপত্রে, এডওয়ার্ড লরেন্টজ দেখিয়েছিলেন যে ইনপুট ডেটাতে একটি ছোট পরিবর্তন সিস্টেমের সম্পূর্ণ ভিন্ন আচরণের কারণ হয়। এই বৈশিষ্ট্য, যা পরে "বাটারফ্লাই এফেক্ট" নামে পরিচিত, এটি পদার্থবিদ্যা, রসায়ন বা জীববিজ্ঞানের বিভিন্ন ঘটনাকে মডেল করার জন্য ব্যবহৃত বেশিরভাগ গতিশীল সিস্টেমের আদর্শ বলে প্রমাণিত হয়।

গতিশীল ব্যবস্থায় বিশৃঙ্খলার উৎস হল একই ক্রমিক বাহিনী যা ধারাবাহিক দেহে কাজ করে। সিস্টেমে যত বেশি লাশ, তত বেশি বিশৃঙ্খলা। সৌরজগতে, সূর্যের তুলনায় সমস্ত উপাদানের ভরের বিশাল অসামঞ্জস্যের কারণে, তারার সাথে এই উপাদানগুলির মিথস্ক্রিয়া প্রভাবশালী, তাই লিয়াপুনভ সূচকগুলিতে প্রকাশিত বিশৃঙ্খলার মাত্রা বড় হওয়া উচিত নয়। কিন্তু এছাড়াও, লরেন্টজের গণনা অনুসারে, সৌরজগতের বিশৃঙ্খল প্রকৃতির চিন্তায় আমাদের অবাক হওয়া উচিত নয়। আশ্চর্যের বিষয় হবে যদি এত বিপুল সংখ্যক স্বাধীনতার ডিগ্রির একটি সিস্টেম নিয়মিত হয়।

দশ বছর আগে জ্যাক লাস্কার প্যারিস অবজারভেটরি থেকে, তিনি গ্রহের গতির এক হাজারেরও বেশি কম্পিউটার সিমুলেশন তৈরি করেছেন। তাদের প্রত্যেকের মধ্যে, প্রাথমিক শর্তগুলি তুচ্ছভাবে আলাদা ছিল। মডেলিং দেখায় যে পরবর্তী 40 মিলিয়ন বছরে আমাদের সাথে আরও গুরুতর কিছু ঘটবে না, তবে পরবর্তীতে 1-2% ক্ষেত্রে এটি হতে পারে সৌরজগতের সম্পূর্ণ অস্থিতিশীলতা. আমাদের কাছে এই 40 মিলিয়ন বছরগুলি আমাদের নিষ্পত্তিতে রয়েছে শুধুমাত্র এই শর্তে যে কিছু অপ্রত্যাশিত অতিথি, ফ্যাক্টর বা নতুন উপাদান যা এই মুহুর্তে বিবেচনায় নেওয়া হয়নি তা প্রদর্শিত হবে না।

উদাহরণস্বরূপ, গণনা দেখায় যে 5 বিলিয়ন বছরের মধ্যে বুধের কক্ষপথ (সূর্য থেকে প্রথম গ্রহ) পরিবর্তিত হবে, প্রধানত বৃহস্পতির প্রভাবের কারণে। এই হতে পারে মঙ্গল বা বুধের সাথে পৃথিবীর সংঘর্ষ ঠিক যখন আমরা একটি ডেটাসেট প্রবেশ করি, প্রতিটিতে 1,3 বিলিয়ন বছর থাকে। বুধ সূর্যের মধ্যে পতিত হতে পারে. অন্য সিমুলেশনে, এটি দেখা গেল যে 820 মিলিয়ন বছর পরে মঙ্গলকে সিস্টেম থেকে বহিষ্কার করা হবে, এবং 40 মিলিয়ন বছর পরে আসবে বুধ এবং শুক্রের সংঘর্ষ.

Lascar এবং তার দল দ্বারা আমাদের সিস্টেমের গতিবিদ্যার একটি অধ্যয়ন 5 মিলিয়ন বছর সমগ্র সিস্টেমের জন্য Lapunov সময় (অর্থাৎ, একটি প্রদত্ত প্রক্রিয়ার সময়কাল সঠিকভাবে ভবিষ্যদ্বাণী করা যেতে পারে) অনুমান করেছে।

দেখা যাচ্ছে যে গ্রহের প্রাথমিক অবস্থান নির্ধারণে মাত্র 1 কিলোমিটারের একটি ত্রুটি 1 মিলিয়ন বছরে 95 জ্যোতির্বিদ্যা ইউনিটে বৃদ্ধি পেতে পারে। এমনকি যদি আমরা সিস্টেমের প্রারম্ভিক তথ্যকে নির্বিচারে উচ্চ, কিন্তু সীমিত নির্ভুলতার সাথে জানতাম, আমরা কোনো সময়ের জন্য এর আচরণের ভবিষ্যদ্বাণী করতে সক্ষম হব না। সিস্টেমের ভবিষ্যত প্রকাশ করার জন্য, যা বিশৃঙ্খল, আমাদের অসীম নির্ভুলতার সাথে আসল ডেটা জানতে হবে, যা অসম্ভব।

তাছাড়া, আমরা নিশ্চিতভাবে জানি না। সৌরজগতের মোট শক্তি. কিন্তু আপেক্ষিক এবং আরও সঠিক পরিমাপ সহ সমস্ত প্রভাব বিবেচনায় নিয়েও, আমরা সৌরজগতের বিশৃঙ্খল প্রকৃতির পরিবর্তন করব না এবং কোনও নির্দিষ্ট সময়ে এর আচরণ এবং অবস্থার পূর্বাভাস দিতে সক্ষম হব না।

সবকিছু ঘটতে পারে

সুতরাং, সৌরজগৎ শুধু বিশৃঙ্খল, এটুকুই। এই বিবৃতিটির অর্থ হল যে আমরা 100 মিলিয়ন বছর অতিক্রম করে পৃথিবীর গতিপথের ভবিষ্যদ্বাণী করতে পারি না। অন্যদিকে, সৌরজগৎ নিঃসন্দেহে এই মুহুর্তে একটি কাঠামো হিসাবে স্থিতিশীল রয়েছে, যেহেতু গ্রহগুলির পথগুলিকে চিহ্নিত করার পরামিতিগুলির ছোট বিচ্যুতিগুলি বিভিন্ন কক্ষপথের দিকে নিয়ে যায়, তবে ঘনিষ্ঠ বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে। তাই আগামী বিলিয়ন বছরে এটি ভেঙে পড়ার সম্ভাবনা নেই।

অবশ্যই, ইতিমধ্যে উল্লিখিত নতুন উপাদান থাকতে পারে যা উপরের গণনাগুলিতে বিবেচনা করা হয় না। উদাহরণস্বরূপ, মিল্কিওয়ে গ্যালাক্সির কেন্দ্রের চারপাশে একটি কক্ষপথ সম্পূর্ণ করতে সিস্টেমটি 250 মিলিয়ন বছর সময় নেয়। এই পদক্ষেপের পরিণতি আছে। পরিবর্তিত স্থানের পরিবেশ সূর্য এবং অন্যান্য বস্তুর মধ্যে সূক্ষ্ম ভারসাম্যকে ব্যাহত করে। এটি অবশ্যই ভবিষ্যদ্বাণী করা যায় না, তবে এটি ঘটে যে এই জাতীয় ভারসাম্যহীনতা প্রভাব বৃদ্ধির দিকে নিয়ে যায়। ধূমকেতু কার্যকলাপ. এই বস্তুগুলি স্বাভাবিকের চেয়ে বেশি ঘন ঘন সূর্যের দিকে উড়ে যায়। এটি পৃথিবীর সাথে তাদের সংঘর্ষের ঝুঁকি বাড়ায়।

4 মিলিয়ন বছর পরে তারকা গ্লিজ 710 সূর্য থেকে 1,1 আলোকবর্ষ হবে, সম্ভাব্যভাবে বস্তুর কক্ষপথকে ব্যাহত করবে উর্ট ক্লাউড এবং সৌরজগতের অভ্যন্তরীণ গ্রহগুলির সাথে একটি ধূমকেতুর সংঘর্ষের সম্ভাবনা বৃদ্ধি করে।

বিজ্ঞানীরা ঐতিহাসিক তথ্যের উপর নির্ভর করে এবং তাদের কাছ থেকে পরিসংখ্যানগত সিদ্ধান্তে আঁকেন, ভবিষ্যদ্বাণী করেন যে, সম্ভবত অর্ধ মিলিয়ন বছরে উল্কা মাটিতে আঘাত করছে 1 কিমি ব্যাস, মহাজাগতিক বিপর্যয় ঘটাচ্ছে। পরিবর্তে, 100 মিলিয়ন বছরের পরিপ্রেক্ষিতে, 65 মিলিয়ন বছর আগে ক্রিটেসিয়াস বিলুপ্তির কারণের তুলনায় একটি উল্কাপিণ্ডের আকার তুলবে বলে আশা করা হচ্ছে।

500-600 মিলিয়ন বছর পর্যন্ত, আপনাকে যতটা সম্ভব অপেক্ষা করতে হবে (আবার, উপলব্ধ ডেটা এবং পরিসংখ্যানের উপর ভিত্তি করে) ফ্ল্যাশ অথবা সুপারনোভা হাইপারনার্জি বিস্ফোরণ. এত দূরত্বে, রশ্মিগুলি পৃথিবীর ওজোন স্তরকে প্রভাবিত করতে পারে এবং অর্ডোভিসিয়ান বিলুপ্তির মতো একটি ব্যাপক বিলুপ্তি ঘটাতে পারে - যদি শুধুমাত্র এই সম্পর্কে অনুমান সঠিক হয়। যাইহোক, নির্গত বিকিরণকে অবশ্যই পৃথিবীতে সঠিকভাবে নির্দেশ করতে হবে যাতে এখানে কোনো ক্ষতি হতে পারে।

তাই আসুন আমরা যে বিশ্বের পুনরাবৃত্তি এবং ছোট স্থিতিশীলতায় আনন্দ করি এবং আমরা যেটিতে বাস করি। গণিত, পরিসংখ্যান এবং সম্ভাব্যতা তাকে দীর্ঘমেয়াদে ব্যস্ত রাখে। সৌভাগ্যক্রমে, এই দীর্ঘ যাত্রা আমাদের নাগালের বাইরে।