Astronomiya

Yerin orbitini bir az narahat etsəydi nə olardı?

Yerin orbitini bir az narahat etsəydi nə olardı?

Tutaq ki, fırıldaqçı bir planet Günəş sistemindən keçib orbitin müstəvisi də daxil olmaqla yerin orbitini bir az dəyişdirdi.

Mürəkkəb bir sistemdə orbitlərin təxminən dairəvi və eyni müstəvidə olacağını düşünürəm. Gördüyüm ulduz qruplarının simulyasiyalarında hamısı çılğın bir rəqsdə qamçılayır, bəziləri sistemdən tamamilə, qalanları isə dairəvi orbitlərdə atılır. Öz günəş sistemimizdə planetar orbitlərin dayanıqlılığının orbital dövrlərin əlaqələri, rezonansları ilə əlaqəli olduğunu və erkən günəş sisteminin xaotik bir yer olduğunu, Yupiterin içəri girib yenidən çıxdığını, hər şey yerləşmişdi. İbtidai buludun orta bir açısal impulsa sahib olması, planetlərin hamısının eyni müstəvidə dövr etməsi lazım olduğunu ifadə etmir.

Beləliklə, fərqli cisimlərin bir-birinin orbitlərinə təsir göstərə biləcəyi kompleks bir sistemdə dairəvi və bir düzlükdə olma meylinin olması fikrim var. Kometalar və asteroidlər, əksinə, uzun orbital dövrlərə sahib olmaqdan başqa, planetar orbitləri heç bir mənalı dərəcədə dəyişdirə bilmir, özlərinə uyğunlaşmayan əvvəlcədən təyin edilmiş cazibə sahələrində uçurlar. Ancaq yerin orbitində narahatlıq olsaydı, düşünürəm ki, daxili planetlər düzələcək və yerin orbiti öz orijinal orbitinə yerləşməsə də, yenidən çevriləcəkdir.

Astronomların günəş sistemlərini simulyasiya etdiklərini və bununla bağlı bəzi nəticələrə gəldiklərini düşünməliyəm. Bununla tanış olan və bu barədə bir şey deyə bilən varmı?


Bu Sayt üçün tövsiyə olunmayan bir çox əlaqəli mövzuya toxunursunuz. Bunu bir suala və konkretləşdirmək daha yaxşıdır. Yəni, bir müddətdir bu mövzu ilə maraqlandığım və bir az oxuduğum üçün bacardığım qədər bu cavabı verəcəyəm. Güclər, bu sualı Yer kürəsinin orbitini təsir edən yalançı planetin spesifik təfərrüatlarına görə çox geniş və / və ya xüsusiyyətlərinin olmaması üçün bağlaya bilər.

Müxtəlif ulduzların ətrafındakı orbital sistemlərin mövzusu astronomları maraqlandırır və bu, əslində dəfələrlə modelləşdirilmişdir və müşahidə edilmişdir, lakin digər günəş sistemlərinə yaxşı baxmaq çox çətindir. Müşahidələrin əksəriyyəti, ehtimal ki, yarımçıqdır və modelləşdirilənlərin bir çoxu bəzi tahmin işlərini əhatə edir, buna görə də davamlı bir iş sahəsidir.

Astronomların günəş sistemlərini simulyasiya etdiklərini və bununla bağlı bəzi nəticələrə gəldiklərini düşünməliyəm. Bununla tanış olan və bu barədə bir şey deyə bilən varmı?

Bəli, astronomlar bunu öyrənmiş və modelləşdirmişlər. Modellərin yalnız doğru sualları verdiyiniz təqdirdə düzgün cavab verəcəyinə diqqət çəkmək lazımdır. Astronomların gözləmədikləri, ancaq çox isti Jupiters tapdıqları, çalışan sistemlərlə problemin bir nümunəsidir və həqiqi sistemlərin necə qurulacağını öyrənməkdir.

Bu sualınıza toxunan günəş sistemi meydana gəlməsinə dair ən sevdiyim videolardan biridir, baxmayaraq ki, bu planetin daxili formalaşmasına yönəldilmişdir, tamamilə riyazi modelləşdirmədir və 3 qaz nəhənginin qeyri-sabitliyə meyl etdiyini, ikisi sabit ola biləcəyini göstərir. İndi bir az köhnədir, amma düşünürəm ki, hələ də dəqiq məlumatlardır. Modelləşdirmə videodan təxminən 20 dəqiqə sonra başlayır və 3 qaz nəhəngi xaosu 24 dəqiqə ətrafında göstərilir.

Scholarpedia-da mövcud günəş sisteminin sabitliyi ilə bağlı gözəl bir məqalə var.

Bunu yazarkən: "Mənim fikrimcə, kompleks bir sistemdə, orbitlər təxminən dairəvi və eyni müstəvidə meylli olacaqlar."

Düşünürəm ki, həm sabit, həm də qeyri-sabit sistemlər var, həm də qeyri-sabit bir sistem, kifayət qədər planeti və ya digər materialları qovduqdan sonra sabit bir sistem halına gələcəyini söyləmək etibarlıdır.

Düşünürəm ki, planetlərin eyni müstəvidə meydana gəlməsinə səbəb olan şey proto planetar diskdir, amma planet miqrasiyası bunu dəyişə bilər. Meyl cəmi sabit qalmalıdır, lakin xaric olan bu dəyişə bilər.

Günəş sistemimiz, bilinən 8 planet, Günəş ekvatorundan və 9 planetindən təxminən 6 dərəcə ətrafında dövr edir ki, bunun mümkün bir izahıdır, lakin xaric edilən bir planet də bunu izah edə bilər.

Beləliklə, fərqli cisimlərin bir-birinin orbitlərini təsir edə biləcəyi kompleks bir sistemdə,

Bu çox güman ki, doğrudur və günəş sistemimizdə də belədir. Jupiter və Saturn Venera, Earth və Mars Milankovich dövrlərini təsir edir. Jupiterə ən yaxın olan Mars, xüsusilə böyük eksenel əyilmə və eksantriklik dəyişikliyinə meyllidir. Yupiter zamanla Merkuri tamamilə hərəkət edə biləcəyi orbitdən tamamilə çıxara bilər. Oranlar aşağı ola bilər, amma bu baş verərsə, başladıqdan sonra Merkuri Veneraya və ya Yerə kifayət qədər yaxınlaşa bilər və bir cazibə yardımından keçə bilər və əsasən başqa bir planetə çırpılır və ya günəşə çırpılır.

Gelgitlərin səbəb olduğu bir daireselləşmə təsiri var, ancaq fırlanma Orbitdən daha sürətli olduğu və gelgit təsiri orbitdəki cisimi çölə itələdiyi 2 bədən sistemində tətbiq olunur. Pluto-Charon kimi qarşılıqlı olaraq kilidlənmiş sistemlər üçün dairəvi təsir göstərir, lakin planetar narahatlıqlar planetlərin çox planetli sistemlərdə səliqəli dairəvi orbitlərə sahib olmasının qarşısını alır. Hələ də uzunmüddətli sabit ola bilərlər, lakin ekssentriklik dəyişikliyi var.

Günəş sistemimizdə, demək olar ki, mükəmməl dairəvi orbitə sahib olan yeganə planet Neptundur və şübhə edirəm ki, ən xarici planet olduğundan. Xarici planetlər daxili planetlərin orbitlərini narahat etməyə meyllidir, əksinə əksinə. Ən azından bu doğru görünür. Bunun üçün yaxşı bir riyazi səbəb verə bilmərəm, bu mənim tərəfimdən daha sərbəst çıxılır.

Daxili 4 planetin zamanla dəyişən eksantrikliyi var (Milankoviç dövrlərindən biri, əsasən xarici planetlər tərəfindən idarə olunur). Marsın xətti daha düz görünür, lakin fərqli bir oxdadır, əslində ən çox dəyişir.

Təsvir mənbəyi

dairəvi və təyyarəyə çevrilməyə meyllidirlər

Bu fərziyyəni etməzdim. Proto-planetar disk, ehtimal ki, ulduz ekvatoru üzərində bir müstəvidə başlaysa da, bir müstəvidə dövr etməyən bəzi sistemlər tapılmışdır. Təyyarə ən çox yayılmış ola bilər, amma şübhələnirəm ki, bütün sistemlər bu şəkildə olma meylindən daha çox bu şəkildə başlayır.

Buraya və buraya baxın

Əsas sualınıza,

Tutaq ki, fırıldaqçı bir planet Günəş sistemindən keçib orbitin müstəvisi də daxil olmaqla yerin orbitini bir az dəyişdirdi.

Düşünürəm ki, yaramaz bir planet Yerin eksantrikliyini dəyişdirsə, Yupiter zamanla Yer kürəsini olduğu yerə qaytaracaq. Bəlkə də meyl ilə. Zamanla orbital narahatlıqla meyl dəyişikliklərinə dair yaxşı bir məlumat tapa bilmədim.

Əgər Yerin yarı əsas oxu dəyişdirilsəydi, bu daha sabit görünür və yerin ilini dəyişdirəcək və daha qalıcı bir dəyişiklik ola bilər. Eynilə, Yarı böyük ox rezonansa çevrilmişdisə, deyəsən Yupiter və ya Venera və ya Marsla ... bu pis ola bilər, çünki təkrar narahatlıq və qeyri-sabitliyə qapı aça bilər.

Onsuz da mənim anlayışım budur. Düzəlişlər xoş gəlmisiniz.


Ayı partlatsaq nə olardı?

İl 2113-cü ildir. İnsanlıq son 100 ili nüvə başlığı yığmaq üçün sərf etmişdir. Və inşa edə biləcəkləri ən böyük, ən böyük, ölümcül döyüş başlığından yalnız bir neçəsi deyil & # 8211. Rus Çarı Bomba (bu günə qədər ən böyük nüvə bombası) kimi bir şey var, amma 600 milyard dəfə.

Niyə? Çünki Ayı partlatmağa qərar verdik və bunu etmək üçün 30 trilyon meqaton TNT ekvivalenti tələb olunurdu.

Partlatmaq dedikdə, sadəcə azca partlatmağı nəzərdə tutmuruq. Baxın, Ayı tamamilə yox etmirsinizsə, qalan fraqmentlər yenidən Ay ölçüsündə bir obyektə birləşəcəkdir. Əlbətdə ki, müasir Ayımız qədər yaraşıqlı və ya kürə şəklində görünməyəcək, ancaq Yerdəki cazibə təsirinə görə olduqca oxşar olacaq.

Xeyr, (və ya daha dəqiq desək, gələcək mənliklərimiz) etmək istədiyimiz şey Aydan tamamilə xilas olmaqdır. Beləliklə, çoxsaylı raketləri ilə Aya hər tərəfdən hücum etməyi gözləyirlər və onları təbii peykimizə doğru yola salıb uçurdular. Dünyadakı elm adamları bütün zamanların ən böyük (və ən axmaq) təcrübələrindən birinə həvəslə hazırlaşırlar.

Ay fraqmentləri cazibə qüvvəsi ilə bir-birinə bağlana bilməyəcək qədər kiçik olduğundan yayılmağa başlayır. Əvvəlcə onların çoxu planetimizə doğru ərimiş Ay daşını yağdıraraq Yer üzünə tərəf yönəldi. Şəhərlər məhv edilir, ölkələr xəritədən silinir və Ayı partlatmaq bu qədər parlaq bir fikir olub-olmadığını düşünməyə başlayırıq.

Qalan Ay materialı planetimiz ətrafında bir halqa meydana gətirərək dünyanın orbitinə daxil olur. Ancaq Saturn kimi zəng vurduğu kimi, sadəcə orada qalmır. Periyodik olaraq, dünyanın qalan hissəsi üçün meteoritlər üzükdən qoparaq səthə çırpılır. Göründüyü kimi intiqamlı Aydan davamlı bombardman altındayıq.

& quotHey, zəhmli planet üzüyümüzə bax! Yalnız həftəlik meteorit təsirlərini görməyin. & Quot;

Ancaq Ay hələ bərabərləşmədi. Ayın kraterlərlə örtülü olduğunu heç görmüsünüzmü? Bəli, bu & # 8217, çünki meteoritlər tərəfindən vurulur və dünyanı yolumuzda olan bəzi qayalardan qoruyur. Ayın məhv edilməsi ilə biz artıq kosmik qayalara qarşı daha həssas oluruq.

Əlbətdə ki, Ayın ən çox nəzərə çarpan təsirlərindən biri də gelgitdir (ya da). Ayın artıq olmaması ilə dünyanın okeanları çox sakitləşir. Günəşin hələ də onlara təsiri var (günəş gelgitləri olaraq bilinir), buna görə də sörfçülər dalğalardan tamamilə məhrum olmazdı. Ancaq okeanlar böyük ölçüdə rahat olacaqdı.

Bu, yer üzündəki həyatda dəhşətli bir təsir göstərir. Həyat ilk dəfə Yer üzündə gelgit hovuzlarında meydana gəldiyində, Ayın cazibə qüvvəsi sayəsində ibtidai həyat fərqli hovuzlar arasından keçə bildi və ümumiyyətlə planetə yayıldı. Artıq buradaykən, okeanlarda olan həyat artıq o qədər də asanlıqla hərəkət edə bilmir. Okeanların çırpınması və beləliklə qida maddələrinin dövriyyəsi dayanır. Su əsaslı həyat yaşamaq üçün mübarizə aparır və nəticədə minlərlə (və bəlkə də milyonlarla) növ tükənir.

Ancaq Ay hələ bitməyib. Görürsən, bu da Yer-Ay kütləvi sisteminin təqribən səksən birini təşkil edirdi. Ayın itkisi birbaşa Dünyanı & # 8217s orbitini, fırlanmasını və sarsıntısını təsir edir. Ayın stabilizator rolunu oynaması olmadan, dünya getdikcə daha çox yırğalanmağa başlayır, fəsillərimizi qarışıqlıqlara salır və Günəş ətrafında olan orbitimizi yüngül eliptikdən kütləvi eliptikə dəyişir. İndi Günəşin ətrafında vəhşi, qeyri-sabit, dalğalanan bir orbitdə dolaşırıq.

Dünya, Ayı məhv etmək üçün pis tövsiyə etdikləri qərarından peşman olduqları üçün bir şey etmək onsuz da gecdir. Əgər bəşəriyyət Ayın qalıqları və digər kosmik süxurların davamlı bombardmanından xilas olsa, dünyanın əksər növlərinin yer üzündən silinməsi və nəhayət potensial fəlakətli mövsümi dəyişikliklər olsaydı, bəlkə Ayı havaya uçurmaq belə pis bir fikir deyildi & # 8217 .

Əks təqdirdə, yəqin ki, bunun əleyhinə məsləhət veririk. Niyə bunun əvəzinə Günəşdən qurtarmırıq?


Günəş sistemimizə başqa bir günəş girsə nə edər?

Kainatın genişliyi ilə içindəki hər şey bu qədər yayılmış kimi görünür. Ancaq bəzi obyektlər anlaya biləcəyinizdən daha yaxındır. Hərdən-birə təsadüfi bir ulduzlararası asteroid, Günəş Sistemimizin ən kənarındakı buzlu dağıntıların divarı olan Oort buludundan keçir.

Bəs yalançı bir ulduz mərasimsiz bir şəkildə Oort buludunun içərisində tüğyan edirsə nə olar? Gəzintiyə başqa planetləri gətirsə nə qədər pis olardı?

Sizə bir yaramaz ulduzun Günəşimizi artıq işğal etdiyini desəm nə edim? Scholzun ulduzu adlandırılan zəif qırmızı cırtdan, təxminən 70.000 il əvvəl Oort buludunu keçdi. Günəşdən yalnız 0,8 işıq ili uzaqlıqda keçdi. Və sonra çox çətinlik yaratmadan əks istiqamətdə bir dönüş etdi.

Hal-hazırda başqa bir yaramaz ulduz bizim istiqamətimizdə hərəkət edir. Gliese 710, Günəş kütləsinin təxminən 60% -ə sahibdir və 52.000 km / s (32.000 mil / saat) ilə qalaktika boyunca səyahət edir.

Bu ulduz işğalçı Günəş Sisteminə girməmişdən əvvəl nə qədər vaxtımız var? O zaman nə baş verəcək?

Günəş Sistemində başqa bir ulduz tüğyan edərsə, bunun səbəb olduğu xaosun dərəcəsi bu ulduzun ölçüsündən və hərəkət trayektoriyasından asılı olardı. Scholz & # 8217s ulduzu Oort buludundan keçəndə Günəş Sistemimizə ən yaxın ulduz olan Proxima Centauri-dən beş dəfə daha yaxın gəldi.

Scholz ulduzu Yer üzünə çox təsir göstərməmişdir, baxmayaraq ki, eyni zamanda, erkən insanlar kütləvi vulkan püskürməsi ilə demək olar ki, məhv olmuşdular. Ancaq bu təmiz təsadüf idi, düzdür? Hər halda, Scholz & # 8217s ulduzu öz işini düşünərək üz döndərmədən əvvəl, Günəş sistemindəki kometaların və asteroidlərin% 10-unun orbitlərini dəyişdirdi.

Ancaq Gliese 710 kimi daha böyük bir gələn ulduz olsaydı, hal-hazırda bizə doğru yol tapan nədir?

Gliese 710, Günəş Sistemi ilə ilk əlaqəsini 1,29 milyon il daha davam etdirməyi planlaşdırmır. Ancaq belə olduqda, Yer kürəsini bir az silkələ bilər.

Əvvəlcə yaramaz ulduz Oort buluduna yol tapacaqdı. Bu nöqtədə bizə birbaşa təsir etməz. Ancaq bu, Günəş sisteminə böyük bir kosmik qaya parçası göndərir.

Hər gün Dünyaya təxminən 170 meteor, kometa və asteroid vuracaqdı. Bu, hazırda planetimizi bombalayanlardan on qat daha çoxdur. Kuyruklu ulduzlar və meteorlar böyük bir şey kimi görünə bilməzlər, çünki əksəriyyəti kiçikdir və çox vaxt insanlar olmayan bölgələrə düşürlər.

Ancaq 1908-ci ildə, Sibirdə, 80.000 ağacı məhv etmək və 60 km (37 mil) uzaqlıqdakı pəncərələri uçurmaq üçün yalnız bir asteroid lazım oldu. Eyni asteroid Nyu-Yorku vursa, bütün şəhər zərbə zonasında olardı.

Və bu, Günəşdən kiçik bir ulduz onu Günəş Sistemimizin içərisinə saldısa. Daha böyük bir ulduz nə edərdi?

Günəşimizdən daha böyük bir ulduz Oort buluduna girsəydi, keçdiyi hər planet üçün orbital dövrü pozacaqdı. Günəş sistemi içərisində bu qədər böyük məsafələr olduğu üçün bu fasilə milyonlarla il ərzində baş verəcəkdir.

Zibil dalğalarının demək olar ki, yavaş bir xaosu olardı. Hətta bəzi planetləri bir toqquşma sahəsinə sala bilər.
Və əldə edə biləcəyi ən pis şey deyil.

Dələduz ulduzun ardınca başqa planetlər və aylar olsaydı, Günəş Sistemimiz ulduzlar və planetlər öz orbitlərindən çıxarılaraq qalaktik bir şorbaya çevriləcəkdi. Kütləvi toqquşmalar dalğalanan bir təsir yaradaraq planetlərin orbitlərini daha da pozacaqdı.

Nəhayət, meteor fırtınaları və digər planetlərin qalıqları ilə onsuz da məhv olmasaydı, Yer kürəsi də öz orbitindən qovulacaqdı. Dramatik səslənmir, amma Günəş Sistemi tarixinin bir nöqtəsində 40 min ulduzun Oort buluduna girdiyi təxmin edilir. Amma hamısı buraya & sadəcə ziyarət & # 8221 gəzintilərində gəldi.

Bu yaramaz ulduzlardan hər hansı birinin Oort buludundan keçə biləcəyi ehtimalı sıfıra yaxındır. Gəlin ümid edək ki, Günəş sisteminə çox yaxınlaşan qara dəlik kimi bir şeylə heç vaxt qarşılaşmayacağıq.


5 Cavablar 5

Artıq bir neçə yaxşı cavab var, amma aradığınızı düşündüyüm bəzi detalları əldən verirlər. Bildirildiyi kimi (bir az fərqli sözlə), iqlim planetin ətrafındakı "zolaqlara" sabitləşəcək, ekvatorial zolaq ən isti, qütb bölgələri isə ən soyuq olacaq. Mövsümi dəyişikliklərin olmaması, bitkilər və heyvanlar üzərində, xüsusən köçün olmaması və ya qışlama və böyümə kimi mövsümi təsirlərə təsir edəcəkdir.

Gəlin bundan biraz ekstrapolyasiya edək.

İqlim zonaları

Əvvəlcə iqlimlərə baxaq. Aydındır ki, nə olursa olsun ekvatorla qütblər arasında bir dəyişiklik olacaqdı, amma bu, ekvatorun səhra, qütblərin buz olacağı deməkdir? Mütləq deyil. Planetin ulduz (lar) dan uzaqlığına görə ümumi iqlim Yerdəkindən daha isti və ya soyuq ola bilər. Ekvatorun səhradan daha çox bir cəngəlliyə bənzəməsi ilə nəticələnəcək bir qədər uzaqlaşa bilərsən, çünki yoğuşmağı dayandırmaq üçün isti olmazdı. Bununla birlikdə bunun nəticəsi daha soyuq dirəklər olacaq. Arxa tərəfdə ulduzlara biraz yaxınlaşa və qütb buzuna az, ancaq çox isti və quru bir ekvatora sahib ola bilərsiniz. Qeyd etmək üçün bu, Yer kürəsi ilə təxminən eyni su tərkibi olan bir planetə əsaslanır.

Planetiniz geoloji cəhətdən aktivdirsə, daha böyük dağ silsilələri üçün potensialınız var. Bunlar fəsillərdən asılı olmayacaq və ətraf mühitin istənilən hissəsində meydana gələ biləcək. Düşündüyünüz zaman geologiya daha da vacib olur.

Təxminən düz bir planet (dağları aşınmaq üçün kifayət qədər vaxt üçün geoloji cəhətdən hərəkətsiz) və heç bir mövsüm olmadığı üçün həyatı çox çətinləşdirəcək kütləvi külək fırtınalarına sahib olacaqsınız. İlə geologiya daha böyük zolaqların içərisində daha kiçik iqlim zonaları yaratmaq qabiliyyətiniz var. Böyük dağlar, məsələn, ekvatorial zolağın bir hissəsini daha yaş tutmaq üçün yağışları istiqamətləndirə bilər. Məkan nə qədər açıq olsa, o qədər otlaqa bənzəyəcək (məsələn, ABŞ-ın ortasındakı çöllər). Diqqət çəkən bir başqa şey də odur ki, çaylar və su mənbələri mütləq eyni davranmazlar, çünki dağlarda qar əridən və dağ göllərini basan mövsümi ərimələriniz olmazdı. Çox güman ki, bu sizin vəziyyətinizi təsir etməyəcəkdir hekayə çox, ancaq olduğunuz yerə görə təsvir etdiyiniz coğrafiyanı biraz dəyişdirər. Yüksək yüksəklikdəki göllər hələ də dünyanın qalan hissəsinə suyun yayılmasının vacib bir mənbəyi olacaq, lakin demək olar ki, yalnız yağışlar ilə təmin ediləcəklər. Dəqiq bilmirəm, ancaq bunun yalnız seçilmiş yüksək yağış zonalarında meydana gələcəyini və ehtimal ki olduqca böyük və dərin olacağını düşünürəm, əks halda quru bir sehr zamanı buxarlanmağa meylli olacaqlar və sonra heç vaxt tamamilə yenidən -formasiya.

Diqqət çəkən bir vacib məqam odur ki, əgər su kütlələriniz okeana bənzər sahələri əhatə edirsə və bu okeanlar iqlim zolaqlarını keçərsə, maraqlı hava təsirləri ilə nəticələnəcəksiniz. Ulduz ekvatorial okeanı daha çox istiləşdirəcəkdi, lakin bu istinin böyük hissəsi okeanın yuxarı / aşağı iqlim zolaqlarına keçəcəkdi. Mükəmməl hətta olmazdı, amma yəqin ki, bir neçə dərəcə içində olardı. Bu okeanlar ətrafındakı həyatın enlikdəki ömrünün qalan hissəsi ilə müqayisədə bəzi maraqlı uyğunlaşmalara səbəb olacağını göstərir. Ekvatoru keçən bir mülayim ərazi okeanı, mülayim zonada Yerdə gördüyünüzdən daha isti olardı, bu da əlavə buxarlanma səbəbindən daha şiddətli fırtına sistemləri yarada bilər. Ətrafdakı həyat da isti sudan bəhrələnə bilər və quru ilə bağlanan həyatdan bir qədər fərqlənə bilər (su mənbəyinin yanında olsa da), isti su çatışmazlığından içəri yayıla bilməzdi. Sizə başqa bir bənzərsiz biyom yaratmaq imkanı verəcəkdir.

Bu, ehtimal ki, ən böyük fərqlərdən birini edəcək, ancaq gözlədiyiniz səbəbdən deyil. Bitkilər sadəcə iqlim qurduqları bölgələrə uyğun olaraq bu gün olduğu kimi uyğunlaşdırıla bilər, lakin böyümək fəsillərinə daha az əhəmiyyət verilir. Bunun mənası budur ki, il boyu rəngdə dəyişiklik görməyəcəksiniz və il boyu meyvə (toxum) istehsal edərdilər. Bu əkinçilik üçün maraqlı bir problem yarada bilər, çünki çox güman ki, yer üzündə alışdığınızla eyni şəkildə məhsul götürə bilməyəcəksiniz. Bir növ texniki hiylə qurulmayacağı təqdirdə, güman edirəm ki, məhsulun əksəriyyəti əl ilə və ya bir növ çox nəzarət altına alınaraq bütün sahənin eyni vaxtda əkilməsinə, sulanmasına əmin olmaq lazımdır. eyni miqdarda və istənmədən böyümək üçün heç bir toxum tökmədən eyni vaxtda məhsul götürülür (ya da mütəmadi olaraq otlardan təmizlənməlidir). Heyvanların qarşısının alınması və külək istəmədən əkin sahəsinə toxum köçürməkdən (normal olaraq bitki yayılmasının böyük bir hissəsidir) ehtimal ki, bunların hamısını bir növ qapalı şəraitdə etməlisən və ya sadəcə əl yığımına davam etməlisən, çünki buğda kimi məhsullar üçün səmərəsiz ola bilər. bitki məhsuldarlığı üçün aşağı kalori miqdarı. Bu cür məhsulu çox nəzarətli və ya avtomatlaşdırılmış bir şəkildə becərə bilməsəniz, insanlar çox güman ki, bunun əvəzinə yalnız yüksək dəyərli qidaların əkinçiliyinə müraciət edəcəklər və ya tanış olduğumuz şeylərdən uzaq bir növ fantaziya taxılını təsəvvür etməlisiniz ilə. Əkinçilik icmalarınız, ehtimal ki, bizimkilərdən çox fərqli görünür. Başqa bir ehtimal budur ki, bitkilər il boyu meyvə verənlər və özlərini bir neçə saat içində çiçək açan fəsillərə ayıran iki əsas qrupa bölünəcəklər. Daha çox meyvə həcminə sahib olan otlar kimi şeylər çox güman ki, il boyu çiçək açar, meyvə ağacları kimi daha yüksək dəyərli olanlar isə enerjiyə qənaət etmək üçün tozlanmasını əlaqələndirərlər. Bu yüksək dəyərli bitkilərin bəzi qönçələrin tozlanmağa hazır olduğu, digərlərinin onsuz da meyvəli olduğu bir axın vəziyyətində ola bilməsi də ağlasığmazdır, amma bunun daxili bioloji təsirlərinin nə olduğunu bilmirəm. Ehtimal ki, eyni kök təməldə böyüyən, mərcan kimi bir-birindən ayrı bitkilərin koloniyası kimi işləyərdilər.

Bu hissə çox fərqli fəaliyyət göstərməzdi. Əlbətdə miqrasiya kimi mövsümi şeylər söz mövzusu deyil, ancaq bitki bazanızı qurduqdan sonra heyvanlar yalnız bundan sonra bir-birlərindən qidalanır. Otoburlar Yer üzündə olduğu kimi çox yem olardı və ətyeyənlər onları təqribən eyni şəkildə təqib edib yeyərdilər. Humanoids tərəfindən edilən ov çox oxşar olardı. Başqa bir qeyddə, heyvan populyasiyaları hələ də hazır bir həyat yoldaşı tapmaq şansının yüksək olması üçün bir növ "cütləşmə mövsümü" ndə borcludur, halbuki "mövcud nəsil ayrıldıqda" kimi fəsillərdən başqa bir başqa vaxtla tənzimlənəcəkdir. yuva. " Bu "fəsillər" hər bir əhali üçün özünəməxsus olardı və yırtıcılarına müəyyən dərəcədə təsir göstərə bilər.

Bütün bunların bir fantaziya şəraitində xoşbəxt ola biləcəyiniz şey, müxtəlif bölgələrdə növlərin, bitkilərin və heyvanların az qarışmasıdır. Bunun mənası budur ki, nə vaxt əksər heyvan populyasiyaları keçə bilməyən bir dağa və ya bir çaya sahib olsanız, digər tərəfdən tamamilə fərqli ekosistem, Dünyada gördüyümüzdən daha çox. Ən yaxın analoqumuz, Avstraliya ilə dünyanın qalan hissəsi arasındakı çılğın fərqlərdir, çünki Avstraliya o qədər təcrid olunmuşdur ki, növlər tamamilə fərqli şəkildə inkişaf etmişdir. Heç bir köç və sadə bir fiziki maneə olmadan, quruya qapanmayan bölgələrdə belə müxtəlifliyi əldə edə bilərsiniz.

İki dünya imkanı

Budur ən həyəcanlı hissəsini. İstər kütləvi, sərt bir səhra, istərsə də təhlükəli, labirint yağış meşəsi olduğu üçün ekvatorunuz nədənsə keçmək olduqca çətin olsaydı, dünyanın iki tərəfi bir-birimizdən heç vaxt olmadığımız şəkildə təcrid olunmuş olardı. burada Yer üzündə. Okeanlar bir zamanlar bir maneə idi, amma nəticədə kifayət qədər qida necə yığacağımızı və səyahətdə çox pis xəstələnməməyimizi düşündükdən sonra onları böyük bir çətinlik çəkmədən keçdik. Fiziki bir bölgə varsa əslində səni öldürmək üçün bir şəkildə ölümcül istilik / dehidrasiya və ya saysız-hesabsız xəstəliklərlə / zəhərli canlılarla və heç bir istiqamət hiss etmədən keçmək çox daha çətin ola bilər. Amma nə zaman et nəhayət keçin, alternativ bir kainatda da ola bilərsiniz. Sizinlə eyni temperatur olardı, amma bitki və heyvanlar potensial olaraq belə olardı tamamilə fərqli, gəldiyinizlə heç vaxt heç bir şəkildə qarışıq olmamışsınız. Bütün bunların hamısını yalnız bundan yarada bilərsən.

Hər hansı bir məqamı qaçırmışamsa, açıqlama istəməkdən çəkinməyin. Qeyd etmək üçün bu barədə heç bir məlumat mənbəyim yoxdur, bacardığım qədər məntiqdən istifadə edən bəzi tətbiq olunan təbiət bilikləridir. Əgər kiminsə inkişafına dair təklifi varsa, şərh verməkdən çəkinməyin.


Ayımız olmasaydı, qaçırdığımız ən yaxşı 5 şey

Kosmosdakı ən yaxın qonşu cismimiz bizə çox təsir edir. Təkcə bioloji olaraq təkamülümüzü formalaşdırmağa deyil, həm də planetimizin bütün təkamülünü formalaşdırmışdır. Təxminən 4,5 milyard il əvvəl - planetimiz və Günəş Sistemimiz hələ uşaq ikən - təxminən Mars böyüklüyündə bir planet planetinin gənc bir proto-Earth-ə çırpıldığı zaman yaradıldı, Ay o vaxtdan bəri orbitdəki yoldaşımız oldu.

Həyatın Ay olmasa da Yer üzündə cücərdiyi və inkişaf edəcəyi tamamilə ağlabatan və düşünülən bir şeydir, amma hər şey təfərrüatlı şəkildə fərqli olardı. Bəziləri açıq-aşkar, bəziləri bir az incə olardı, amma onları axtarıb tapmağı bilsəydik, çox təsir edərdik.

Beləliklə, bu gün sizə Ayımız olmasa darıxacağımız ən yaxşı 5 şeyi təqdim edirəm! (Xeyr, "Aya enmək" siyahını qurmadı!)

1.) Yer üzündə tutulma kimi bir şey olmazdı.

Günəş, Ay və Yer olmasaydı, tutulmalar olmazdı. Günəş davamlı olaraq Yer üzündə parlayır və öz dalınca bir milyon mil (və bir milyon kilometrdən çox) bir kölgə salır. Yenə də Ayımız olmadan - yalnız bir neçə yüz min mil (və ya kilometr) məsafədə - Yerin kölgəsindən keçən bir cisim olmayacaqdı, Ay tutulmaları olmazdı.

Xeyr də olmazdı günəş tutulma: dairəvi, qismən və ya tam tutulma yoxdur. Ayın kölgəsi demək olar ki tam olaraq uzunluğu Ay olmadan Yer-Ay məsafəsinə bərabərdir, kölgə və Günəşin diskini bağlayacaq bir disk yoxdur. Yer arasından (Aydan sonra) keçə bilən növbəti ən böyük obyekt Veneradır və bu baş verdikdə inanılmaz dərəcədə sərin olsa da, Ay olmadan tutulmağa ən yaxın olanımız budur.

2.) Gelgitlerimiz olacaq kiçik indiki ilə müqayisədə və Günəşin hakimiyyəti altında olacaqlar.

Günəş Aydan 400 dəfə daha böyük (diametri) olmasına baxmayaraq, ortalama olaraq təxminən 400 qat daha uzaqdır. Bu, niyə Yerdən eyni açısal ölçüdə göründüklərini izah edir. Ancaq Günəş belədir yalnız Aydan təxminən 27 milyon dəfə daha böyükdür.

Dünyada niyə orada "yalnız" deyərdim? Çünki Ayın kütləsindən təxminən (400) 3 qat çox olmalı və ya 64 milyon Kiçik aysal qonşumuzla eyni dərəcədə Yer kürəsinin gelgitlərinə təsir göstərmək üçün kütləsindən qat-qat çoxdur. Göründüyü kimi, Günəşdən gələn gelgitlər Aydan gələn gelgitlər qədər yalnız 40% -ə bərabərdir. Günəş və Ay ya "yeni", ya da "tam" Ay fazalarında sıraya gəldikdə, tipik bir gelgit qədər 140% böyük bahar gelgitləri alırıq və düz açılarda olduqda, yalnız gelgit alırıq, yalnız 60 standart bir gelgit qədər güclüdür.

Ancaq heç bir Ay olmasaydı, gelgit nümunələrimiz daha sadə olardı və yalnız Günəş əhəmiyyətli bir şeyə kömək edə bilər. Beləliklə, gelgitlərimiz günümüzdəki tipik bir gelgit qədər yalnız% 40-a bərabər olardı. Ən böyük sövdələşmələr deyil, mütləq diqqət yetirəcəyimiz bir şey.

Ancaq yer üzündə həyatı necə yaşadığımıza dair çox böyük təsirlər olardı.

3.) Gecələr çox olardı, çox istifadə etdiyimizdən daha qaranlıq üçün.

Heç bir süni işıq olmadan tamamilə aysız bir gecədə çöldə çöldə oldunuzsa, ehtimal ki, iki şeyə diqqət yetirdiniz. Birincisi, gecə səması tamamilə gözlərinizə minlərlə min ulduz, Samanyolu təyyarəsini və hətta onlarla genişlənmiş, dərin səma cisimlərini görə biləcəyiniz nəfəs kəsir. İkincisi, üzünüzün qarşısında lənətlənmiş bir şey görə bilməzsiniz.

Günəş çoxdur, çox Aydan daha parlaq, tam Ay gün işığı Günəş qədər yalnız 1 / 400.000-ci qədər parlaqdır. Yenə də Venera növbəti gecə səmasında ən parlaq obyekt, tam ay kimi yalnız 1/14000-ci parlaqdır!

Ay çıxdığımız müddətdə olduqca yaxşı bir gecə görüşümüz var. Fəqət onsuz, fənərsiz və ya işləyən fənərsiz düşərgə quran hər kəsin ifadə edə biləcəyi kimi, gecə görüşümüz yaxşı təsirli deyil. Ay olmadan görmə qabiliyyətinin bir qədər fərqli bir şəkildə inkişaf edəcəyini və gecələrimizin bizə yaşamaq üçün vəhşicəsinə fərqli bir dünya təmin edəcəyini söyləmək çox güman ki.

Ancaq bu, uzun bir zərbə ilə deyil, ən böyük fərq olmazdı.

4.) Yer üzündə bir gün çox olardı, çox yalnız 6 ilə 8 saat arasında qısadır, yəni ildə təxminən 1100-1400 gün arasında olacaq!

24 saatlıq günlərimiz bir ildən digərinə dəyişmədiyi kimi görünə bilər. Əslində, dəyişiklik o qədər kiçikdir ki, onu qəbul etmək əsrlər çəkdi, lakin Ayın verdiyi gelgit sürtünməsi sayəsində Yerin dövrü zaman keçdikcə bu qədər yavaşlayır. Yavaşlama çox, çox yavaşdır (ildə mikrosaniyələr sırası ilə), amma bitdi milyonlarla və hətta milyardlarla il, bu əlavə edir!

Təxminən 4 milyon ildə təqvimlərimizi yolda saxlamaq üçün artıq sıçrayış illərinə ehtiyacımız olmayacaq. Günəş sonsuz bir müddət yaşasaydı, Yer kürəsi yavaşlayacaq və Aya səliqəli şəkildə kilidlənəcəkdi, eyni şəkildə Ayın bizə kilidlənməsi və həmişə bizə eyni üzünü göstərməsi. 24 saat əvəzinə bir gün təxminən 47 müddət davam edəcək cari Dünya günləri. (Əslində, Günəş bu hadisədən çox əvvəl həyatını bitirəcəkdir, buna görə orada heç bir narahatlıq yoxdur.)

Ancaq bu arada bildiyimizi ekstrapolyasiya etmək üçün istifadə edə bilərik geriyə vaxtında və 24 saatlıq bir iş əldə etmək üçün bunu tapırıq bu gün, Yer kürəsi keçmişdə daha sürətli fırlanmalı idi: haqqında üç-dörd dəfə dörd milyard ildən çox əvvəl! Bir Ayımız olmasaydı - əgər olsaydıq heç vaxt Ayımız olsaydı - günümüzdəkindən çox, çox qisa olardı və planetimiz daha böyük bir ekvatorial qabarıqlığa, daha çox yastı dirəklərə və ildə 1000 gündən çox olsaydı!

5.) Eksenel meylimiz dəyişə bilər olduqca əlavə vaxt!

Yəqin ki, Yerin öz oxu ətrafında döndüyünü, Günəşin ətrafındakı orbital müstəvisinə nisbətən təxminən 23,5 dərəcə əyildiyini öyrəndiniz. Bu doğrudur! Fəqət dünyanı nədən qoruduğunu düşünmək üçün heç dayanmadınmı? dəyişən fırlanma oxunun əyilməsi? Eyni şəkildə bir iplik yalnız əvvəlcədən deyil, həm də zamanla daha mürəkkəb bir hərəkət nümayiş etdirir (bəzilərini qidalanma kimi bilə bilərsiniz), bütöv bir şəkildə planet bunu da edə bilər. Mars mükəmməl bir nümunədir: hal-hazırda Günəşə nisbətən təxminən 24 dərəcə əyilmişdir, bilirik ki, onun eksenel meylliliyi zamanla təxminən 15 dərəcə ilə 35 dərəcə arasında dəyişir!

Dünya xüsusi olsa da, çünki bizdə var xarici bizi bu cür davranışa qarşı sabitləşdirməyə məcbur edin. Məsul olan nədir?

Düzdü, Ay! Ayımız sayəsində oxumuz yüz milyonlarla il ərzində də zamanla 23 ilə 26 dərəcə arasında əyilmiş vəziyyətdə qalır! Ancaq Ayımız olmasaydı, fırlanma oxumuzdakı fəlakətli dəyişikliklərin qarşısını alan heç bir şey olmazdı. Çox güman ki, bəzən Merkuri planetimizə bənzəyirik, fırlanışımızla eyni müstəvidə dolaşır və eksenel əyilməyimizə görə praktik olaraq heç bir mövsüm keçirmirik. At other times, we'd possibly be as extreme as Uranus, rotating on our side like a barrel, having the most extreme seasons imaginable!

So the next time you take our Moon for granted, think about how different life would be -- and how different the entire history of life on Earth would have been -- if we didn't have our Moon!


Q: If you were shrunk to microscopic size would you be able to see normally? Would you be able to see microscopic things?

The original question was: In the ‘60s sci-fi classic “Fantastic Voyage,” the crew of a submarine crew are shrunk to microscopic size and injected into the body of an injured scientist. I realize that this film is rather sloppy from a scientific point of view, but here’s my question: The shrunken crew members are able to see microscopic objects, like white blood cells. But, assuming you could scale a person down, does having smaller eyes necessarily mean you can see smaller – even microscopic — objects? I can’t make out one-point type, even if it is printed clearly through some high-resolution photographic process. Would I be able to if I were the size of an ant? Would scaling down our eyes give them the same capabilities as a microscope?

The Fantastic Voyage, 1966.

Fizik: Yes and no, but mostly no. This question basically boils down to: if you were scaled down so that tiny things were large compared to you, would they appear large to your now-tiny eyeballs, with all of their microscopic details made macro?

If you were shrunk down until a Lego brick appeared as large as this sound stage at Estudios Churubusco, then would it literally look like this to your tiny eyes?

The answer is yes: as lenses and eyeballs shrink, the world literally does look bigger. But mostly no: the smaller you get, the darker the world will appear and if you’re shrunk to less than about one 10,000th of your size, the lenses in your eyes will cease to work on visible light.

A smaller lens made in the same shape and with the same material will focus light at a proportionately shorter distance. This means that your eyes should continue to work normally things that are now relatively larger, will appear larger.

The way light interacts with a lens is dictated by the material and the geometry of the lens. Assuming your tiny eyes are the same shape and material as your present eyes (and they always appear to be in the movies), they should work normally. If there’s a cell or Lego brick in front of you and about your size, it will appear to be about your size. You should be able to see smaller details as though the tiny object were literally larger just by walking up to it.

There is an issue. The amount of light bouncing off of tiny things, or flying into tiny eyes, is small. So tiny eyes are always in the dark. Overcoming this problem is why fancy microscopes have light bulbs. Assuming that you, the things you’re interacting with, and the distance to the things you’re interacting with, are all scaled down by the same factor, x (e.g., you’re shrunk and injected into the bloodstream of Dr. Benes), then everything around you will appear to be darker by the inverse square of this factor, x -2 . Everything around you would appear to be x times bigger, but the lights would all be x -2 times dimmer.

Smaller eyes collect less light. By the time you’re the size of a cell, the amount of light needed for a human eye to see is more than enough to set you on fire.

So if you’re shrunk from being a couple meters tall to being a couple millimeters tall (shrunk by a factor of 10 3 ), then the tiny world around you would appear one millionth as bright (decreased by a factor of 10 -6 ). The noon-day Sun would appear about as bright as a full Moon to the milli-you.

In the Fantastic Voyage the ship is shrunk to one micrometer across a factor of around ten million, 10 7 . The ambient light would need to be one hundred trillion times brighter in order for their environment to have appeared normally lit. If you tried this, you’d see just fine for the fractions of a second before you were cooked. 10 14 is a big factor.

Even worse, there’s a diffraction limit brought about by the wave nature of light. Below scales about as large as its wavelength, light starts to act more wavy and less particly. It oozes around corners and ripples around obstacles. In a micro-meter eyeball visible light cannot be relied upon to propagate in a straight line instead it would splash haphazardly onto your retina. As you shrink through the diffraction limit (assuming there was still enough light to see) the world would get blurrier until it just “blurred out” entirely. Visible light has a wavelength of about half a micrometer and our pupils are around 2 – 5 mm across about ten thousand times bigger. So, if you were shrunk by a factor of around ten thousand, then you’re eyes will no longer be able to focus incoming light and project it into useful images. You’d basically be in a haze of the average light coming from every direction.

Left: Laser light through a wide aperture. Right: laser light through a very small aperture. The scattering effect of diffraction prevents micrometer scale (or smaller) eyes from being able to form images.

White blood cells are about 10 μm across, or about 20 visible-light-wavelengths. The diffraction limit would start to be an issue when they appear to be about the size of golfballs, and you’d be completely blind when the white blood cells appeared to be about the size of your head.

Despite the difficulties, micrometer sized eyes do exist. But because of the difficulties, they’re crap. Fortunately, the smallest eyes belong to (technically “are”) single celled critters, which are universally too dumb to notice the quality. Synechocystis is cyanobacterium (uses photosynthesis for energy) that’s about 3 micrometers across and uses its entire body as an eyeball. Light passing through the cell focuses a little more in the surface of the cell opposite from the light’s source. This isn’t a trick that’s difficult to evolve it’s something raindrops do just as well en route to the ground. What makes Synechocystis an “eye” is the fact that it then reacts to that “image”. By swimming away from the bright spot it swims toward the Sun (or any other bright source of light), which is a good move for a critter that eats light. Because of the diffraction limit, this sloppy slightly-brighter-region is about the only image that the tiniest possible eyeball can create and we shouldn’t expect to find eyes much smaller.


The Fine Print: The following comments are owned by whoever posted them. We are not responsible for them in any way.

Great! ( Score: 3)

Now let's launch hundreds of spaceships to colonize that planet!

We'll be there in. what. a few dozens generations?

Re: ( Score: 3)

Re: ( Score: 1)

Re: ( Score: 2)

Re: ( Score: 2)

Well, that's assuming we can travel at the speed of light. If we travelled at the fastest a spacecraft has travelled at to date, it's roughly a 13 million year journey.

Re: ( Score: 2)

What about "going to warp" or "jumping into hyperspace" that I keep hearing about?

Re: ( Score: 2)

Re: ( Score: 2)

If the ship travels close to the speed of light, it's a bit more than 3000 years from our perspective, but not nearly as long on the ship. If the ship can come up to 2.997*10^8 m/s (just a hair less than c), then it's about 75 years on the ship. Of course you'd need ridiculous amounts of energy to get up to speed, and you'd also have to decelerate. Ideally, you accelerate at 1g, prepare everybody for the "great turn", and then deccelerate at 1g. I'm not sure how the calculation work out for that scenari

Re:Great! ( Score: 5, Interesting)

30kpc) in what would be experienced as a mere 22.5 years, and you'd get to the Andromeda galaxy (

778kpc) in 28.6 years, inclusive of the deceleration time.

Re: ( Score: 2)

Oh that's awesome. I guess I under-estimated how quickly 1g would get you so close to c. Of course it's still fantasy, but at least it's plausible fantasy with the right power source.

Re: ( Score: 2)

Oh that's awesome. I guess I under-estimated how quickly 1g would get you so close to c. Of course it's still fantasy, but at least it's plausible fantasy with the right power source.

But the problem with all of that is that's the time from the perspective of those on the ship. From the perspective of those on earth, it would take much, much longer. That trip across the galaxy would take billions of years from our perspective. So its possible that they arrive about the time the star they are visiting would be ending it lifespan even though it might be a young system when they left. Its also possible that an entire species of intelligent life could arise and then die off in the time b

Re: ( Score: 2)

I believe your calculation of the time to cross the galaxy is slightly off. like by four orders of magnitude. At 1g, you get up to.99c in a year or so. The galaxy is around 150k light years across, so at.99c it would take 150k/.99, which for all practical (and impractical) purposes is 150k years of time from our perspective. Well, from our descendants' perspective, if they're still around.

Re: ( Score: 2)

Assuming, of course, that you and your entire ship don't blue shift into oblivion. Though it almost seems counterintuitive that the kinetic energy of every atom in your body would be at its highest while time is at its slowest. Forget about sending text messages back to earth though, they'd have so little energy that there's practically no signal left, unless you slow down each time you send a message.

Re: ( Score: 1)

Energy ( Score: 2)

Re: ( Score: 2)

Of course the problem is generating enough energy to accelerate significant mass at 1G for 15.6 years.

Say your ship is 10^4kg, fairly small for such a journey I think, about 1/4th of the ISS. To accelerate at 1G you need

F = ma
F = (10^4 kg) * (10 m/s^2) = 10^5 N

So how much energy do you need for the whole trip? 3000 light years is approx 28,382,000,000,000,000,000m.

(10^5 N) * (2.8382e19 m) = 2.8382e24 J

Let's say you use the most energy dense material known as fuel, antimatter.

E/c^2 = 2.8382e24 / 8.9875518e16

Re: ( Score: 2)

Re: ( Score: 2)

31k tonnes just to shift the 100 tonne ship, you need even more to shift the propellant itself.

Re: ( Score: 2)

Well maybe we've got this all backwards. What if instead of trying to go fast, we build a craft that can simply stop moving relative to the CMB?

Re: ( Score: 2)

We'll be there in. what. a few dozens generations?

LOL! Umm. no. Maybe a few million generations.

Re: ( Score: 2)

We'll be there in. what. a few dozens generations?

LOL! Umm. no. Maybe a few million generations.

From the POV of us on Earth yes, from the POV of those on the ship, only a couple. Special relativity is weird.

Re: ( Score: 2)

Do you have some secret technology that could get a ship moving even a fraction of C? An antimatter drive is really what we need and some way of producing sufficient of antimatter.

Re: ( Score: 3)

Yaxşı. yes. I do it all the time in fact, even when sitting down I'm moving at a fraction of C.

Re: ( Score: 2)

Payload is limited to a gram or so though, so your passengers will need to be fairly thinly sliced. And radiation-proofed.

Re: ( Score: 2)

I hate to break it to you, but something over 3000 of our years ago (slightly fewer of their years), the Koids set out in our direction. They've been decelerating for the last 1500 of our years, and their colony ships will settle into orbit next April.

Re: ( Score: 2)

I'm back to my Babylonian archaeology text books to try to figure out what they saw. Just maybe they saw some electroplating - an interesting option for making telescopes like. the one they used from a kpc to see the Babylonians.

Re: Great! ( Score: 2)

Send the politicians, lawyers, bureaucrats, hairdressers and telephone sanitizers first.

Massive Universe! ( Score: 1)

Re:Massive Universe! ( Score: 4, Insightful)

Did making frog legs jump with electrodes make much difference in the 18th century? It sure did in the 19th century.

Re: ( Score: 1)

Mankind would have survived and moved on with or without electricity. Not everyone is a moron, you know?

Re: ( Score: 3)

Mankind would have got on with without writing as well. What exactly does that have to do with what I wrote?

Re: ( Score: 1)

Are you for real?? It means one cannot imply that finding a new planet makes a lot of difference because someone in the 18th made frog legs jump!

Re: ( Score: 2)

My mistake. I now realize you were willfully missing the point.

Re: ( Score: 2)

Go ahead, and explain your point. I'd like to see you try.

Re: ( Score: 2)

My point is that we don't know where basic research will lead us. That maybe we don't need any great discoveries is rather a moot point. If we were still hunter gatherers with no technology more advanced than a spear that we would still probably do alright is, well, rather besides the point. Would you like to live in a world without the wheel, writing or grain crops? Your view is either intensely nihilistic or just willfully ignorant. I'm not sure which. You type your defense of scientific nihilism on a mac

Re: ( Score: 2)

Re: ( Score: 2)

We would probably destroy its ecology within a few hundred years - just as we are doing with our own planet.

Re: ( Score: 2)

Probably not, a multi-generation ship would need to be a balanced ecosystem, anything out of whack would need to be adjusted back to balance quickly. They would also have the concept of long term planning deeply built into their concept of how to live. There is little doubt that they'd bring the same ethos to whatever ecosystem they arrived in.

Re: ( Score: 2)

Re: ( Score: 1)

We would probably destroy its ecology within a few hundred years - just as we are doing with our own planet.

Don't be silly. As long as you talk to just the purple people you're fine. They've run the planet for a million years, no problem. The green people are just stupid.

LOL, Wouldn't surprise me if there is some kind of BS going on there too. Star Trek had an episode on that.

Whatever it is out there it might not even be there any more.

Re: ( Score: 2)

Raising new hopes? ( Score: 4, Interesting)

Perhaps I'm being a muppet here - and please correct me if I am - what exactly does "raising new hopes" mean?

In a single Galaxy with as many as 250 billion stars and countless billions of planets, there's absolutely going to be earth like planets - it's a given.

As for "raising new hopes" - 3000 light years is a very very long way off.
Yep, so, we know how long it would take to get there at the speed of light, so obviously, that's not the point of the statement - so what is?

Re: raising new hopes? ( Score: 1)

Help me! You're my only hope!

Re:raising new hopes? ( Score: 5, Interesting)

Yaxşı. I like to take the long view.

Considering the advances over the last 100 years it is not unreasonable to project that the exponential growth in scientific knowledge will continue.

Assuming we don't destroy ourselves first.

But if we make another 100-300 years at the current rate of discovery- who's to say that interstellar travel is not possible? In fact probable?

History tells us that a whole bunch of things we take for granted today were considered impossible just 100 years ago.

I'm hoping to see man on Mars before I die. That was considered impossible for 20 centuries until the Apollo missions.

Re: ( Score: 2)

The kind of travel you are alluding to is akin to beaming there. Which I agree, is the only practical and most probable way.

Re: ( Score: 2)

The kind of travel you are alluding to is akin to beaming there.

Even beaming there would take 3000 years.

Re: ( Score: 2)

Only if you're limited to the speed of light. Einsteinian physics says that nothing can achieve or exceed the speed of light, and so far that holds true. Quantum physics on the other hand posits anywhere from 7 to 29 other dimensions that we're currently unable to view or use. If any of them allow us to go from Point A to Point Z without being anywhere in between then the issue of very long distance travel changes to how we use those other dimensions rather than how we power a spaceship.

Re: ( Score: 2)

Quantum physics on the other hand posits anywhere from 7 to 29 other dimensions that we're currently unable to view or use.

That's because they aren't cartesian dimensions, they are variables in a linear equation added to make the math easier.

Re: ( Score: 2)

I asked that kind of question once of someone who knew a lot more physics than I did. The response was that because those dimensions are compactified, going somewhere in those dimensions might move you a fraction of a nanometer in our 3 dimensions.

Re:raising new hopes? ( Score: 5, Insightful)

Considering the advances over the last 100 years it is not unreasonable to project that the exponential growth in scientific knowledge will continue.

The sum total of knowledge may be increasing exponentially, but "breakthroughs" are not growing exponentially, and never were really.

And i would argue that the curve is asymptotic not exponential. doesn't that make sense ? the more we learn the closer we get to bumping up against limits dictate by physics and just generally discover things that aren't really that significant. Note that i'm not arguing for a ridiculous "everything is known, discovered, etc. " sort of thing. I make a distinction between, for example more accurate characterization of systems or the natural world vs discovering a fundamental breakthrough.

There's much more to be learned in biology, i would even agree that our knowledge of biological systems, _significant_ knowledge will grow exponentially. That's because biological systems constitute a complexity problem and not a fundamental physics problem. We may get to useful quantum computers in the not-too-distant future. AI, true AI, not the glorified classification systems we have now, may also not be too far off.

But space travel is already known to be up against a hard physical constraint that is the speed of light. it's extremely unlikely that in 1000 years, even with exponential growth in scientific knowledge, the trip to that star will take any less than, or equal to, 3000 years. Our knowledge of how to go across interstellar distances will require a fundamental physics breakthrough and not just "more knowledge". Curing cancer, for example, is a problem that may eventually be solved simply due to an increased level of knowledge.


What would happen if one of the planets in our solar system vanished? How would it change our orbit/day to day life?

Would Jupiter disappearing have a larger effect than Neptune? or Mercury?

If Jupiter vanished it would change the long-term behaviour of orbits and climate. For example, the influence of Jupiter on Earth's orbit leads to the 40,000 year Milankovitch cycles in the climate.

Could you please elaborate on Milankovitch cycles?

If I remember correctly, weɽ get less meteor strikes too. Jupiter's immense gravitational pull modifies the orbit of asteroids into the earths for a small amount of time.

This is one of those problems where it's interesting to work out the math:

The formula to determine the gravitational attraction between two objects is given by:

F is the force in newtons

M1 is the mass of one of the objects in kilograms

M2 is the mass of the other object in kilograms

r is the distance between the two objects in meters

G is the gravitational constant

So what we get is that the attraction between the earth and the sun works out to:

And the attraction between Earth and Jupiter at their closest approach is:

The difference between those two number is 4 orders of magnitude which means that the Sun's effect on the earth is böyük compared to Jupiter's effect even at it's closest approach.

To see the effect of Jupiter vs the Sun we can take a ratio of our two calculated values:

Which shows that Jupiter's maximum influence on the Earth is just 0.006% of the Sun's

So, we can see that Jupiter disappearing from the solar system would have very little effect on the earth.

Now what's an interesting exercise would be to calculate the attraction between Jupiter and Saturn at their closest and what that may mean for the stability of the solar system as a whole if Jupiter suddenly ceased to exist.

Here's the missing values needed to figure that out:

Closest approach between Jupiter and Saturn: (I've found different numbers so I'm giving an average of those values.)

I actually wrote a code to simulate the solar system in college for a project I was working on in a graduate studies numerical methods course.

All the planets and moons have a gravitational pull on every other body in our solar system. Even the sun moves from the gravitational pull of the planets. The large planets such as Jupiter have a very strong gravitational pull, so much so, that if Jupiter were to disappear, the orbit of all the planets would become unstable.

It is difficult to predict what would actually happen in real life, because adjusting the time step or using a different time step scheme, or choosing a different point in time where Jupiter would magically just disappeared would always lead to different results. Some planets over the course of 100 to 1000+ earth years would collide into each other. Other planets got pulled into the sun so close that they got thrown out of orbit like a sling shot.

The planets orbits are something that took billions of years to develop. Even the slightest changes such as moving a planets orbit, like Jupiter's, slightly inward or outward would cause the whole solar system to become unstable and would likely take billions of years of planets colliding, and planets getting flung out of orbit before the solar system developed a new stable orbit with new planets formed by large bodies colliding and others missing from being slung around the sun. Other planets that were not affected by any impacts may have completely new orbits in different locations. It’s quite possible that a planet like Venus would develop a stable orbit at the outer most edges of our solar system.

It is unknown what the end result would be, but one thing is for certain, even the slightest changes in our solar system could have a drastic impact causing all the planets to have unstable orbits that would take a very long time before the solar system developed a new stable orbit again. Most likely, life on our planet would be cease to exist even if our planet was unaffected by any impacts.


The Cosmic Web

When I was writing my recent (typically verbose) post about chaos on a rainy saturday afternoon, I cut out a bit about astronomy because I thought it was too long even by my standards of prolixity. However, walking home this evening I realised I could actually use it in a new post inspired by a nice email I got after my Herschel lecture in Bath. More of that in a minute, but first the couple of paras I edited from the chaos item…

Astronomy provides a nice example that illustrates how easy it is to make things too complicated to solve. Suppose we have two massive bodies orbiting in otherwise empty space. They could be the Earth and Moon, for example, or a binary star system. Each of the bodies exerts a gravitational force on the other that causes it to move. Newton himself showed that the orbit followed by each of the bodies is an ellipse, and that both bodies orbit around their common centre of mass. The Earth is much more massive than the Moon, so the centre of mass of the Earth-Moon system is rather close to the centre of the Earth. Although the Moon appears to do all the moving, the Earth orbits too. If the two bodies have equal masses, they each orbit the mid-point of the line connecting them, like two dancers doing a waltz.

Now let us add one more body to the dance. It doesn’t seem like too drastic a complication to do this, but the result is a mathematical disaster. In fact there is no known mathematical solution for the gravitational three-body problem, apart from a few special cases where some simplifying symmetry helps us out. The same applies to the N-body problem for any N bigger than 2. We cannot solve the equations for systems of gravitating particles except by using numerical techniques and very big computers. We can do this very well these days, however, because computer power is cheap.

Computational cosmologists can “solve” the N-body problem for billions of particles, by starting with an input list of positions and velocities of all the particles. From this list the forces on each of them due to all the other particles can be calculated. Each particle is then moved a little according to Newton’s laws, thus advancing the system by one time-step. Then the forces are all calculated again and the system inches forward in time. At the end of the calculation, the solution obtained is simply a list of the positions and velocities of each of the particles. If you would like to know what would have happened with a slightly different set of initial conditions you need to run the entire calculation again. There is no elegant formula that can be applied for any input: each laborious calculation is specific to its initial conditions.

Now back to the Herschel lecture I gave, called The Cosmic Web, the name given to the frothy texture of the large-scale structure of the Universe revealed by galaxy surveys such as the 2dFGRS:

One of the points I tried to get across in the lecture was that we can explain the pattern – quite accurately – in the framework of the Big Bang cosmology by a process known as gravitational instability. Small initial irregularities in the density of the Universe tend to get amplified as time goes on. Regions just a bit denser than average tend to pull in material from their surroundings faster, getting denser and denser until they collapse in on themselves, thus forming bound objects.

This Jeans instability is the dominant mechanism behind star formation in molecular clouds, and it leads to the rapid collapse of blobby extended structures to tightly bound clumps. On larger scales relevant to cosmological structure formation we have to take account of the fact that the universe is expanding. This means that gravity has to fight against the expansion in order to form structures, which slows it down. In the case of a static gas cloud the instability grows exponentially with time, whereas in an expanding background it is a slow power-law.

This actually helps us in cosmology because the process of structure formation is not so fast that it destroys all memory of the initial conditions, which is what happens when stars form. When we look at the large-scale structure of the galaxy distribution we are therefore seeing something which contains a memory of where it came from. I’ve blogged before about what started the whole thing off here.

Here’s a (very low-budget) animation of the formation of structure in the expanding universe as computed by an N-body code. The only subtlety in this is that it is in comoving coordinates, which expand with the universe: the box should really be getting bigger but is continually rescaled with the expansion to keep it the same size on the screen.

You can see that filaments form in profusion but these merge and disrupt in such a way that the characteristic size of the pattern evolves with time. This is called hierarchical clustering.

One of the questions I got by email after the talk was basically that if the same gravitational instability produced stars and large-scale structure, why wasn’t the whole universe just made of enormous star-like structures rather than all these strange filaments and things?

Part of the explanation is that the filaments are relatively transient things. The dominant picture is one in which the filaments and clusters
become incorporated in larger-scale structures but really dense concentrations, such as the spiral galaxies, which do
indeed look a bit like big solar systems, are relatively slow to form.

When a non-expanding cloud of gas collapses to form a star there is also some transient filamentary structure but the processes involved go so rapidly that it is all swept away quickly. Out there in the expanding universe we can still see the cobwebs.


The era of modern physics could be said to have begun in 1687 with the publication by Sir Isaac Newton of his great Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, (Principia for short). In this magnificent volume, Newton presented a mathematical theory of all known forms of motion and, for the first time, gave clear definitions of the concepts of force and momentum. Within this general framework he derived a new theory of Universal Gravitation and used it to explain the properties of planetary orbits previously discovered but unexplained by Johannes Kepler. The classical laws of motion and his famous “inverse square law” of gravity have been superseded by more complete theories when dealing with very high speeds or very strong gravity, but they nevertheless continue supply a very accurate description of our everyday physical world.

Newton’s laws have a rigidly deterministic structure. What I mean by this is that, given precise information about the state of a system at some time then one can use Newtonian mechanics to calculate the precise state of the system at any later time. The orbits of the planets, the positions of stars in the sky, and the occurrence of eclipses can all be predicted to very high accuracy using this theory.

At this point it is useful to mention that most physicists do not use Newton’s laws in the form presented in the Principia, but in a more elegant language named after Sir William Rowan Hamilton. The point about Newton’s laws of motion is that they are expressed mathematically as differential equations: they are expressed in terms of rates of changes of things. For instance, the force on a body gives the rate of change of the momentum of the body. Generally speaking, differential equations are very nasty things to solve which is a shame because most a great deal of theoretical physics involves them. Hamilton realised that it was possible to express Newton’s laws in a way that did not involve clumsy mathematics of this type. His formalism was equivalent, in the sense that one could obtain the basic differential equations from it, but easier to use in general situations. The key concept he introduced – now called the Hamiltonian – is a single mathematical function that depends on both the positions q and momenta səh of the particles in a system, say H(q,p). This function is constructed from the different forms of energy (kinetic and potential) in the system, and how they depend on the səh’s and q’s, but the details of how this works out don’t matter. Suffice to say that knowing the Hamiltonian for a system is tantamount to a full classical description of its behaviour.

Hamilton was a very interesting character. He was born in Dublin in 1805 and showed an astonishing early flair for languages, speaking 13 of them by the time he was 13. He graduated from Trinity College aged 22, at which point he was clearly a whiz-kid at mathematics as well as languages. He was immediately made professor of astronomy at Dublin and Astronomer Royal for Ireland. However, he turned out to be hopeless at the practicalities of observational work. Despite employing three of his sisters to help him in the observatory he never produced much of astronomical interest. Mathematics and alcohol seem to have been the two real loves of his life.

It is a fascinating historical fact that the development of probability theory during the late 17 th and early 18 th century coincided almost exactly with the rise of Newtonian Mechanics. It may seem strange in retrospect that there was no great philosophical conflict between these two great intellectual achievements since they have mutually incompatible views of prediction. Probability applies in unpredictable situations Newtonian Mechanics says that everything is predictable. The resolution of this conundrum may owe a great deal to Laplace, who contributed greatly to both fields. Laplace, more than any other individual, was responsible to elevated the deterministic world-view of Newton to a scientific principle in its own right. To quote:

We ought then to regard the present state of the Universe as the effect of its preceding state and as the cause of its succeeding state.

According to Laplace’s view, knowledge of the initial conditions pertaining at the instant of creation would be sufficient in order to predict everything that subsequently happened. For him, a probabilistic treatment of phenomena did not conflict with classical theory, but was simply a convenient approach to be taken when the equations of motion were too difficult to be solved exactly. The required probabilities could be derived from the underlying theory, perhaps using some kind of symmetry argument.

The s-called “randomizing” devices used in all traditional gambling games – roulette wheels, dice, coins, bingo machines, and so on – are in fact well described by Newtonian mechanics. We call them “random” because the motions involved are just too complicated to make accurate prediction possible. Nevertheless it is clear that they are just straightforward mechanical devices which are essentially deterministic. On the other hand, we like to think the weather is predictable, at least in principle, but with much less evidence that it is so!

But it is not only systems with large numbers of interacting particles (like the Earth’s atmosphere) that pose problems for predictability. Some deceptively simple systems display extremely erratic behaviour. The theory of these systems is less than fifty years old or so, and it goes under the general title of nonlinear dynamics. One of the most important landmarks in this field was a study by two astronomers, Michel Hénon and Carl Heiles in 1964. They were interested in what would happens if you take a system with a known analytical solutions and modify it.

In the language of Hamiltonians, let us assume that H0 describes a system whose evolution we know exactly and H1 is some perturbation to it. The Hamiltonian of the modified system is thus

What Hénon and Heiles did was to study a system whose unmodified form is very familiar to physicists: the simple harmonic oscillator. This is a system which, when displaced from its equilibrium, experiences a restoring force proportional to the displacement. The Hamiltonian description for a single simple harmonic oscillator system involves a function that is quadratic in both səhq:

The solution of this system is well known: the general form is a sinusoidal motion and it is used in the description of all kinds of wave phenomena, swinging pendulums and so on.

The case Henon and Heiles looked at had two degrees of freedom, so that the Hamiltonian depends on q1, q2, p1səh2:

However, in this example, the two degrees of freedom are independent, meaning that there is uncoupled motion in the two directions. The amplitude of the oscillations is governed by the total energy of the system, which is a constant of the motion. Other than this, the type of behaviour displayed by this system is very rich, as exemplified by the various Lissajous figures shown in the diagram below. Note that all these figures are produced by the same type of dynamical system of equations: the different shapes are consequences of different initial conditions and different coefficients (which I set to unity in the form above).

If the oscillations in each direction have the same frequency then one can get an orbit which is a line or an ellipse. If the frequencies differ then the orbits can be much more complicated, but still pretty. Note that in all these cases the orbit is just a line, i.e. a one-dimensional part of the two-dimensional space drawn on the paper.

More generally, one can think of this system as a point moving in a four-dimensional phase space defined by the coordinates q1, q2, p1səh2 taking slices through this space reveals qualitatively similar types of orbit for, say, səh2q2 as for səh1səh2. The motion of the system is confined to a lower-dimensional part of the phase space rather than filling up all the available phase space. In this particular case, because each degree of freedom moves in only one of its two available dimensions, the system as a whole moves in a two-dimensional part of the four-dimensional space.

This all applies to the original, unperturbed system. Hénon and Heiles took this simple model and modified by adding a term to the Hamiltonian that was cubic rather than quadratic and which coupled the two degrees of freedom together. For those of you interested in the details their Hamiltonian was of the form

The first set of terms in the brackets is the unmodified form, describing a simple harmonic oscillator the other two terms are new. The result of this simple alteration is really quite surprising. They found that, for low energies, the system continued to behave like two uncoupled oscillators the orbits were smooth and well-behaved. This is not surprising because the cubic modifications are smaller than the original quadratic terms if the amplitude is small. For higher energies the motion becomes a bit more complicated, but the phase space behaviour is still characterized by continuous lines, as shown in the left hand part of the following figure.

However, at higher values of the energy (right), the cubic terms become more important, and something very striking happens. A two-dimensional slice through the phase space no longer shows the continuous curves that typify the original system, but a seemingly disorganized scattering of dots. It is not possible to discern any pattern in the phase space structure of this system: it appear to be random.

Nowadays we describe the transition from these two types of behaviour as being accompanied by the onset of chaos. It is important to note that this system is entirely deterministic, but it generates a phase space pattern that is quite different from what one would naively expect from the behaviour usually associated with classical Hamiltonian systems. To understand how this comes about it is perhaps helpful to think about predictability in classical systems. It is true that precise knowledge of the state of a system allows one to predict its state at some future time. For a single particle this means that precise knowledge of its position and momentum, and knowledge of the relevant H, will allow one to calculate the position and momentum at all future times.

But think a moment about what this means. What do we mean by precise knowledge of the particle’s position? How precise? How many decimal places? If one has to give the position exactly then that could require an infinite amount of information. Clearly we never have that much information. Everything we know about the physical world has to be coarse-grained to some extent, even if it is only limited by measurement error. Strict determinism in the form advocated by Laplace is clearly a fantasy. Determinism is not the same as predictability.

In “simple” Hamiltonian systems what happens is that two neighbouring phase-space paths separate from each other in a very controlled way as the system evolves. In fact the separation between paths usually grows proportionally to time. The coarse-graining with which the input conditions are specified thus leads to a similar level of coarse-graining in the output state. Effectively the system is predictable, since the uncertainty in the output is not much larger than in the input.

In the chaotic system things are very different. What happens here is that the non-linear interactions represented in the Hamiltonian play havoc with the initial coarse-graining. Phase-space orbits that start out close to each other separate extremely violently (typically exponentially) and in a way that varies from one part of the phase space to another. What happens then is that particle paths become hopelessly scrambled and the mapping between initial and final states becomes too complex to handle. What comes out the end is practically impossible to predict.


Videoya baxın: yerin baek - popo how deep is your love sub. español (Dekabr 2021).