Йэн Стюарт - Математика космоса [Как современная наука расшифровывает Вселенную]

Здесь есть возможность читать онлайн «Йэн Стюарт - Математика космоса [Как современная наука расшифровывает Вселенную]» весь текст электронной книги совершенно бесплатно (целиком полную версию без сокращений). В некоторых случаях можно слушать аудио, скачать через торрент в формате fb2 и присутствует краткое содержание. Город: Москва, Год выпуска: 2018, ISBN: 2018, Издательство: Альпина нон-фикшн, Жанр: Физика, Математика, sci_cosmos, sci_popular, на русском языке. Описание произведения, (предисловие) а так же отзывы посетителей доступны на портале библиотеки ЛибКат.

Математика космоса [Как современная наука расшифровывает Вселенную]: краткое содержание, описание и аннотация

Предлагаем к чтению аннотацию, описание, краткое содержание или предисловие (зависит от того, что написал сам автор книги «Математика космоса [Как современная наука расшифровывает Вселенную]»). Если вы не нашли необходимую информацию о книге — напишите в комментариях, мы постараемся отыскать её.

Как математические модели объясняют космос? Иэн Стюарт, лауреат нескольких премий за популяризацию науки, представляет захватывающее руководство по механике космоса в пределах от нашей Солнечной системы и до всей Вселенной. Он описывает архитектуру пространства и времени, темную материю и темную энергию, рассказывает, как сформировались галактики и почему взрываются звезды, как все началось и чем все это может закончиться. Он обсуждает параллельные вселенные, проблему тонкой настройки космоса, которая позволяет жить в нем, какие формы может принимать внеземная жизнь и с какой вероятностью наша земная может быть сметена ударом астероида.
«Математика космоса» — это волнующий и захватывающий математический квест на деталях внутреннего мира астрономии и космологии.
Издание подготовлено в партнерстве с Фондом некоммерческих инициатив «Траектория».

Математика космоса [Как современная наука расшифровывает Вселенную] — читать онлайн бесплатно полную книгу (весь текст) целиком

Ниже представлен текст книги, разбитый по страницам. Система сохранения места последней прочитанной страницы, позволяет с удобством читать онлайн бесплатно книгу «Математика космоса [Как современная наука расшифровывает Вселенную]», без необходимости каждый раз заново искать на чём Вы остановились. Поставьте закладку, и сможете в любой момент перейти на страницу, на которой закончили чтение.

Тёмная тема
Сбросить

Интервал:

Закладка:

Сделать
* * *

Я вас не убедил? Недавнее открытие, касающееся раннего периода существования Солнечной системы, ярко высветило этот вопрос. Представим себе, что некая инопланетная сверхдержава способна была бы прогнать процесс образования Солнечной системы из первичного газового облака заново из того же самого начального состояния, но с добавлением одной-единственной лишней молекулы газа. Насколько иной в этом случае была бы сегодняшняя Солнечная система?

Хочется предположить, что она не слишком сильно отличалась бы от реальной. Но не забывайте про эффект бабочки. Математики доказали, что движение молекул в газе происходит хаотично, поэтому вряд ли стоило бы удивляться, если бы это оказалось верным и в отношении коллапсирующих газовых облаков, хотя детали процессов формально и различаются. Чтобы выяснить это, Фолькер Хоффман и его сотрудники смоделировали динамику газового диска на той стадии, когда в нем содержится 2000 планетезималей; исследователи хотели проследить, как столкновения заставляют эти тела собираться в планеты. Они сравнили результат с развитием моделей, в которых присутствовало два газовых гиганта с двумя различными вариантами для их орбит. Для каждого из трех сценариев моделирование было проведено десяток раз с чуть разными начальными условиями. На каждый прогон модели ушел примерно месяц работы суперкомпьютера.

Выяснилось, что столкновения планетезималей, как и ожидалось, носят хаотичный характер. Эффект бабочки проявляется очень драматично: стоит изменить начальное положение одной-единственной планетезимали всего на 1 мм, и получается совершенно другая планетная система. Экстраполируя этот результат, Хоффман считает, что добавлением единственной молекулы газа к точной модели нарождающейся Солнечной системы (будь такое возможно) вы могли бы изменить результат так сильно, что Земля не сформировалась бы.

Вот вам и часовой механизм.

Прежде чем углубиться в рассуждения о том, насколько невероятным при этом становится наше собственное существование, и привлекать к этому вопросу божественную руку провидения, стоит принять во внимание еще один аспект этих расчетов. Хотя каждый прогон модели приводит к возникновению планет разных размеров на разных орбитах, все солнечные системы, рождающиеся в заданном сценарии, очень похожи между собой. Без газовых гигантов мы получаем около 11 каменных миров, уступающих в большинстве своем по размерам Земле. Добавляем газовые гиганты — это более реалистичная модель — и получаем четыре каменные планеты с массами от половинки земной до чуть больше массы нашей планеты. Это очень близко к тому, что есть на самом деле. Эффект бабочки меняет орбитальные элементы, но общая структура системы получается примерно одинаковой.

То же самое происходит и в погодных моделях. Взмах крылышек … и на земном шаре устанавливается совсем не такая погода, какой она была бы без этого взмаха, — но это все равно погода . Землю не заливает внезапно жидким азотом, и буран из гигантских лягушек тоже не налетает. Так что, хотя наша Солнечная система, скорее всего, не возникла бы в точности в нынешней своей форме, если бы первоначальное газовое облако было чуть-чуть иным, на ее месте непременно возникло бы что-то очень похожее. Так что шансов на появление живых организмов, вероятно, было бы не меньше.

Иногда горизонт предсказуемости может быть использован для оценки возраста хаотической системы небесных тел, поскольку именно от него зависит, как быстро система распадется и разбредется в разные стороны. В качестве примера можно назвать семейства астероидов. Их выделяют потому, что члены семейств обладают очень схожими орбитальными элементами. Считается, что каждое такое семейство возникло в результате распада в какой-то момент в прошлом одного более крупного тела. В 1994 году Андреа Милани и Паоло Фаринелла воспользовались этим методом, чтобы определить, что возраст семейства астероида Веритас не превышает 50 млн лет. Семейство это представляет собой компактный кластер астероидов, связанных с астероидом 490 Веритас и расположенных ближе к внешнему краю основного пояса с внутренней стороны от резонансной орбиты 2:1 с Юпитером. Их расчеты показывают, что два астероида этого семейства имеют сильно хаотические орбиты, созданные временным резонансом 21:10 с Юпитером. Горизонт предсказуемости указывает на то, что эти два астероида не должны были бы оставаться на близких орбитах более 50 млн лет, в то время как другие данные свидетельствуют о том, что оба они изначально являются членами семейства Веритас.

Читать дальше
Тёмная тема
Сбросить

Интервал:

Закладка:

Сделать

Похожие книги на «Математика космоса [Как современная наука расшифровывает Вселенную]»

Представляем Вашему вниманию похожие книги на «Математика космоса [Как современная наука расшифровывает Вселенную]» списком для выбора. Мы отобрали схожую по названию и смыслу литературу в надежде предоставить читателям больше вариантов отыскать новые, интересные, ещё непрочитанные произведения.


Йэн Стюарт - Колесники
Йэн Стюарт
Отзывы о книге «Математика космоса [Как современная наука расшифровывает Вселенную]»

Обсуждение, отзывы о книге «Математика космоса [Как современная наука расшифровывает Вселенную]» и просто собственные мнения читателей. Оставьте ваши комментарии, напишите, что Вы думаете о произведении, его смысле или главных героях. Укажите что конкретно понравилось, а что нет, и почему Вы так считаете.

x