Sálem Kosmos!
Keleshekti aldınnan biliw – adamzat ázelden árman etken nárse. Aspandaǵı denelerdiń háreketine qarap, áyyemgi adamlar qálegen processti boljaw múmkinshiligin kórgen. Hám belgili dárejede olar haq edi. Mısalı, biz Quyashtıń qashan shıǵıp, qashan batatuǵının, Aydıń qanday fazada bolatuǵının yamasa Jerdiń Quyash átirapındaǵı jıllıq "saparı" qansha dawam etetuǵının júdá úlken anıqlıq penen bilemiz.
Bunıń sebebi – bul jaǵdaylarda biz tiykarınan eki ǵana deneniń (Quyash-Jer yamasa Jer-Ay) óz-ara tásirin esapqa alamız hám bul máseleniń sheshimin Isaak Nyuton sıyaqlı ullı alımlar bizge miyras etip qaldırǵan. Bul denelerdiń bir-birin óz massası sebepli tartıw kúshi – gravitaciya – bul háreketlerdi basqaratuǵın tiykarǵı nızamlıq.
Biraq, haqıyqıy Álem bunnan ádewir quramalı. Bizdiń Quyash sistemamızda tek Quyash penen Jer emes, al basqa planetalar, olardıń ayları, asteroidlar, kometalar – júzlegen hám mıńlaǵan deneler bar. Hám olardıń hár biri qalǵan hár bir denege óziniń gravitaciyalıq tásirin kórsetedi!
Endi oylanıp kóriń: eger kosmosta bir waqıtta bir-birin tartıp turǵan úsh, tórt, on, yamasa odan da kóp (N sandaǵı) dene bolsa, olardıń hámmesiniń keleshektegi háreketin tap sol eki denedegidey anıqlıq penen aldınnan aytıp bere alamız ba? Olardıń uzaq keleshektegi táǵdirin anıqlay alamızba?
Mine, usı jerde biz ilimniń eń fundamental hám quramalı máseleleriniń birine – "N dene máselesine" dús kelemiz. Qısqasha aytqanda, bul – kóp sanlı denelerdiń óz-ara gravitaciyalıq tásir astında qalay háreketleniw sırların ashıwǵa urınıw.
Bul maqalada usı qızıqlı máseleniń tereńine súńgip, álemdegi hár bir deneniń keleshegin qalay anıqlawǵa bolatuǵının, onıń ne ushın sonsha áhmiyetli ekenligin, nege onı sheshiw júdá qıyın ekenligin hám ilimpazlar onı úyreniw ushın qanday usıllardan paydalanatuǵınlıǵın bayan etiwge háreket etemen.
Eki Dene Máselesi (N=2)
Keliń, eń ápiwayı jaǵdaydan baslayıq: kosmosta tek ǵana eki dene bolsa ne boladı? Mısalı, tek Quyash hám Jerdi alayıq, yamasa Jer hám onıń joldası Ay'dı. Bul "Eki dene máselesi" dep ataladı.
Quwanıshlısı, bul máseleni ilimpazlar ádewir waqıt aldın tolıq sheshken! Eger sizde tek eki dene bolsa hám olar bir-birin gravitaciya kúshi menen tartıp tursa, olardıń háreketin, keleshekte qay jerge barıwın júdá anıq esaplawǵa boladı.
Oylanıp kóriń: Jer Quyashtı qanday da bir kúsh penen ózine tartadı, Quyash ta Jerdi tap sonday, biraq qarama-qarsı baǵıttaǵı kúsh penen ózine tartadı. Usı óz-ara tartısıw nátiyjesinde Jer Quyash átirapında belgili bir jol – orbita boylap háreketlenedi.
Bunı birinshi bolıp XVII ásirde ullı astronom Iogann Kepler baqlaǵan. Ol planetalardıń háreketi haqqındaǵı óziniń ataqlı nızamlarında planetalar Quyash átirapında sheńber emes, al ellips (sozılǵan sheńber) formasındaǵı orbitalar boylap háreketlenetuǵının hám basqa da áhmiyetli nárselerdi ashqan. Kepler "qalay" háreketlenetuǵının kórsetken bolsa, onnan keyin kelgen Isaak Nyuton óziniń Pútkil dúnyalıq tartısıw nızamı menen bunıń "ne ushın" júz beretuǵının túsindirip berdi.
Nyutonnıń nızamı bizge eki dene arasındaǵı tartısıw kúshin olardıń massalarına hám aralıǵına baylanıslı esaplaytuǵın anıq formulalardı berdi. Usı formulalar járdeminde biz Jerdiń (yamasa basqa planetanıń) Quyash átirapındaǵı, yamasa Ay'dıń Jer átirapındaǵı háreketin keleshektegi qálegen waqıt ushın aldınnan anıq aytıp bere alamız: qaysı noqatta boladı, qanday tezlik penen háreketlenedi – hámmesin!
Solay etip, eki dene máselesi – bul sheshimi tabılǵan, túsinikli jaǵday. Biz onıń matematikalıq sheshimine iyemiz. Bul Quyash sistemasınıń tiykarǵı dúzilisin túsiniwimizge hám Ay'ǵa sapar sıyaqlı kosmoslıq missiyalardı jobalastırıwımızǵa múmkinshilik bergen fundamental bilim.
Qısqasha aytqanda:
Eger N=2 bolsa, biz máseleni sheshe alamız!
Biraq... eger biz bul "ideal" jaǵdayǵa úshinshi bir deneni qossaq ne boladı? Máselen, Quyash hám Jerge Ay'dı qossaq? Mine, usı jerden haqıyqıy qıyınshılıqlar baslanadı.
Úsh Hám Onnan Kóp Dene (N ≥ 3)
Biz eki dene (N=2) arasındaǵı kosmoslıq "oyınnıń" qaǵıydaların jaqsı túsinetuǵınımızdı hám olardıń háreketin anıq esaplay alatuǵınımızdı kórdik. Bul Nyutonnıń ullı jetiskenligi edi. Biraq, álemde hámmе zat ushınshı, tórtinshi hám onnan da kóp "qatnasıwshılar" menen tolı. Keliń, eń kishi quramalılıqqa qádem basayıq: sistemamızǵa tek ǵana úshinshi deneni qosayıq.
Mısalı, bizdiń Quyash hám Jer sistemamızǵa Ay'dı qosayıq (N=3). Endi jaǵday qanday ózgeredi?
- Jer: Aldın tek Quyashtıń tartıw kúshine baǵınıp háreketlengen bolsa, endi oǵan qosımsha Ay'dıń da tartıw kúshi tásir etedi.
- Ay: Ol tek Jerdiń átirapında aylanbaydı, oǵan Quyashtıń da kúshli tartıw kúshi tásir etedi.
- Quyash: Hátte Quyashqa da (júdá az bolsa da) Jerdiń hám Ay'dıń tartıw kúshleri tásir etedi.
Eń áhmiyetlisi – bul tásirlerdiń hámmesi bir waqıtta júz beredi hám úziliksiz ózgerip turadı! Denelerdiń ornı ózgergen sayın, olar arasındaǵı aralıq hám óz-ara tartısıw kúshleri de ózgeredi. Jerdiń Ay'ǵa tásiri onıń Quyashqa salıstırǵandaǵı ornına baylanıslı, hám kerisinshe.
Eki dene jaǵdayındaǵı ápiwayı "bir dene ekinshisine tásir etedi" degen kartina ornına, endi bizde hár bir dene qalǵan hámme denelerdiń tásirine bir waqıtta ushıraytuǵın quramalı baylanıslar shınjırı payda boladı. Bul bir stolda úsh yamasa onnan kóp biliard sharınıń bir waqıtta bir-birine soqlıǵısıp, háreketleniwine uqsaydı – olardıń keyingi háreketin aldınnan aytıw birden qıyınlasıp ketedi.
Sol sebepli:
Úsh yamasa onnan kóp dene (N ≥ 3) ushın olardıń keleshektegi ornın hám tezligin hár qanday baslanǵısh jaǵday ushın anıq kórsetip beretuǵın, eki dene máselesindegidey ápiwayı hám ulıwmalasqan bir formula (yamasa matematikalıq sheshim) joq.
Bul degeni, Nyuton bizge bergen siyqırlı formula endi islemeydi. Máseleniń sheshimi birden ádewir quramalasıp ketti. Sonıń ushın da bul "N dene máselesi" dep ataladı – bul haqıyqıy ilimiy máselе, yaǵnıy sheshimi júdá quramalı bolǵan wazıypa.
Ne Ushın Bul Sonsha Quramalı?
Biz úsh yamasa onnan kóp dene qatnasqanda, háreketti aldınnan anıq aytıp beretuǵın ápiwayı formula joq ekenligin ayttıq. Biraq ne ushın joq? Máseleniń quramalılıǵınıń tiykarǵı sebepleri tómendegishe:
Óz-ara Tásirlerdiń "Tóbesi Kókke Jetedi":
Eki dene jaǵdayında tek bir ǵana óz-ara tásir bar edi: dene A dene B ni tartadı, B bolsa A nı tartadı – boldı. Endi úsh deneni (A, B, C) alayıq. Tásirler sanı birden kóbeyedi: A-B, A-C, B-C. Endi tórt dene (A, B, C, D) bolsa she? Tásirler jáne de artadı: A-B, A-C, A-D, B-C, B-D, C-D. Kóriń, dene sanı azǵana ósken menen, olar arasındaǵı "baylanıslar" (óz-ara tásirler) sanı júdá tezlik penen ósip baradı!
Deneler sanı N bolsa, bul baylanıslardıń sanı N*(N-1)/2 ge teń. Mısalı, 10 dene bolsa 45 baylanıs, 100 dene bolsa 4950 baylanıs payda boladı! Hár bir baylanıstıń tásirin bir waqıtta esapqa alıw kerek, hám olar úziliksiz ózgerip turadı. Bul matematikalıq jaqtan sheshiliwi júdá qıyın bolǵan úlken "shataslıq"tı payda etedi.
Baslanǵısh Shártlerge Asa Sezgirlik (Xaos Teoriyası):
Bul eń qızıqlı hám kútilmеgen tárepi. Kóplegen N dene sistemaları (ásirese N≥3 bolǵanda) xaotikalıq minez-qulıq kórsetedi. Bul ne degeni? Bul degeni, denelerdiń eń baslanǵısh jaǵdayına (olardıń turǵan ornı hám háreket tezligine) júdá kishkene ǵana ózgeris kirgizsek te, waqıt ótiwi menen olardıń keleshektegi háreketleri arasında úlken parq payda bolıwı múmkin.
Xaos teoriyasına ekewlik mayatnikti de mısal etsek boladı:
Ekinshi mayatniktiń baslanǵısh mánisler sál ózgertilgendegi nátiyjelerdiń parxı
Bul kóbinese "góbelek effekti" menen salıstırıladı:
"Malayziyadaǵı bir góbelektiń qanat qaqqanı, teoriyalıq jaqtan, bir neshe hápteden keyin Qaraqalpaqstanda kúshli qumlı borannıń payda bolıwına sebep bolıwı múmkin"
Álbette, bul ápiwayılastırılǵan mısаl, biraq ideya sol: baslanǵısh shártlerge asa sezgirlik.
N dene máselesinde de tap sonday: eger biz planetanıń yamasa asteroidtiń baslanǵısh ornın yamasa tezligin sál qáte ólshesek, onda bizdiń esaplawlarımız uzaq keleshek ushın pútkilley nadurıs bolıp shıǵıwı múmkin. Ápiwayı formula menen bunı aldınnan boljaw múmkin emes bolıp qaladı.
Ulıwma Analitikalıq Sheshimniń Joqlıǵı (Puankareniń Miyneti):
Nyutonnan keyin kóplegen ullı matematikler hám fizikler úsh dene máselesi ushın da (N=3) eki dene máselesindegidey ulıwma, anıq formulalı sheshim tabıwǵa kóp tırıstı. Olar arnawlı jaǵdaylar ushın ayırım sheshimlerdi taptı, biraq hámme jaǵdayǵa jaramlı ulıwma sheshimdi hesh kim taba almadı.
Aqırında, XIX ásirdiń aqırında fransuz matematigi hám fizigi Anri Puankare bul baǵdarda fundamental jumıslar isledi. Ol úsh dene máselesiniń ulıwma jaǵdayda ápiwayı, anıq formula (ilimiy til menen aytqanda, analitikalıq sheshim) arqalı sheshiliwi múmkin emesligin kórsetkendey boldı. Onıń jumısları N dene máselesiniń fundamentallıq dárejede quramalı ekenligin hám ne ushın "ápiwayı formula joq" degen sorawdıń juwabın túsiniwge jol ashtı.
Mine, usı úsh tiykarǵı sebep – óz-ara tásirlerdiń sheksiz shataslıǵı, keleshektiń baslanǵısh shártlerge óte sezgirligi hám ulıwma matematikalıq sheshim formulasınıń joqlıǵı – N dene máselesin (N≥3) ilimniń eń quramalı hám ele de tolıq sheshilmegen máseleleriniń birine aylandıradı. Bul eki dene máselesindegi anıqlıq hám ápiwayılıqtan pútkilley basqasha álem.
Máseleni Úyrengen Ullı Ilimpazlar
N dene máselesi – bul keshe yamasa búgin payda bolǵan jańalıq emes. Bul máseleniń ústinde júzlegen jıllar dawamında dúnyanıń eń ullı aqıl iyeleri bas qatırǵan.
Isaak Nyuton (XVII ásir)
Hámme zat, álbette, ullı Isaak Nyutonnan baslanadı. Ol óziniń Ulıwma tartılıs nızamı menen denelerdiń bir-birin qanday kúsh penen tartatuǵının túsindirdi hám usı nızam tiykarında eki dene máselesin sheshti. Bul astronomiya hám fizika ushın úlken sekiriw boldı. Nyutonnıń ózi de úsh dene máselesiniń (mısalı, Jer-Ay-Quyash sisteması) ádewir quramalı ekenligin sezgen.
Eyler hám Lagranj (XVIII ásir)
Nyutonnan keyin XVIII ásirdiń ullı matematikleri, ásirese Leonard Eyler hám Jozef Lui Lagranj, úsh dene máselesine itibar qaratıp, onıń ulıwma sheshimin tabıwǵa kóp kúsh sarpladı. Olar júdá áhmiyetli nátiyjelerge eristi hám máseleniń ayırım arnawlı jaǵdayları ushın anıq sheshimlerdi taptı. Mısalı, Lagranj úsh deneniń belgili bir konfiguraciyalarda ózleriniń óz-ara ornalasıwın ózgertpey háreketlene alatuǵın "turaqlı noqatların" (házir Lagranj noqatları dep ataladı) ashqan. Biraq, bul tek arnawlı jaǵdaylar edi, hámme jaǵdayǵa ushın ulıwmalıq sheshim ele tabılmaǵan edi.
Anri Puankare (XIX ásir aqırı - XX ásir bası)
Máseleni túsiniwdegi haqıyqıy revolyuciya XIX ásirdiń aqırında fransuz matematigi hám fizigi Anri Puankare atı menen baylanıslı. Ol úsh dene máselesiniń ulıwma analitikalıq sheshimi (yaǵnıy, anıq formula kórinisindegi sheshim) joq ekenligin kórsetiwge júdá jaqın keldi hám máseleniń xaotikalıq tábiyatın birinshilerden bolıp bayqadı. Puankareniń tereń analizleri N dene máselesiniń ne ushın sonshelli quramalı ekenliginiń fundamental sebeplerin ashıp berdi hám izertlewlerdiń baǵdarın ózgertti – ulıwma formula izlewden góre, sistemalardıń minez-qulqın hám arnawlı sheshimlerin úyreniwge jol ashtı.
Ol Bizge Ne Úshin Kerek?
"Jańa formula taba almasaq, bul quramalı máseleni úyreniwdiń ne keregi bar?" dep oylawıńız múmkin. Biraq, N dene máselesi tek ǵana bir matematikalıq bas qatırma emes. Onı úyreniw hám (múmkin bolǵanınsha) sheshiwge tırısıw bizge Álemdi túsiniwde hám kosmostı izertlewde júdá úlken áhmiyetke iye. Mine, bir neshe sebep:
Astronomiya: Kosmoslıq Úyimizdi Túsiniw
- Quyash Sistemasınıń Táǵdiri: Bizdiń Quyash sistemamız – bul da bir úlken N dene máselesi! Quyash, segiz planeta, olardıń kóplegen joldasları (aylar), millionlaǵan asteroidlar hám kometalar – barlıǵı bir-birine gravitaciya arqalı tásir etip turadı. N dene máselesin úyreniw arqalı biz "Quyash sisteması uzaq keleshekte turaqlı bola ma?", "Planetalar óz orbitalarında qala ma?", "Biz qay jaqqa baratırmız" sıyaqlı fundamental sorawlarǵa juwap izleymiz.
- Asteroidlardı Baqlaw: Jerge jaqın ushıp ótetuǵın yamasa potencial qáwip tuwdıratuǵın asteroidlardıń háreketin aldınnan boljaw júdá áhmiyetli. Olardıń háreketine tek Quyash emes, al Jer, Yupiter hám basqa planetalar da tásir etedi. Sol ushın olardıń dál jolın biliw ushın N dene tásirlerin esapqa alıw kerek.
Astrofizika: Juldızlar Hám Galaktikalardıń Sırları
- Juldızlar Toparı: Aspandaǵı ayırım noqatlar haqıyqatında bir orınǵa jıynalǵan mıńlaǵan, hátte millionlaǵan juldızlar toparınan ibarat boladı. Bul toparlarda da úlken N dene sistemaları. Olardıń qalay payda bolǵanın, qanday rawajlanıp atırǵanın hám aqırında nege tarqalıp ketiwin túsiniw ushın N dene máselesiniń teoriyasın qollanıw kerek.
- Galaktikalardıń Rawajlanıwı: Hátte biz jasap atırǵan "Qus Joli" sıyaqlı galaktikalar da milliardlaǵan juldızlar, gaz hám qara materiyadan ibarat gigant N dene sistemaları bolıp tabıladı. Galaktikalardıń qalay payda bolıwı, bir-biri menen soqlıǵısıwı hám ulıwma evolyuciyası N dene óz-ara tásirleri arqalı basqarıladı.
Kosmonavtika: Kosmosqa Saparlar
- Sputnikler hám Zondlardı Basqarıw: Jerdiń átirapında aylanıp júrgen sputnikler yamasa Marsqa, Yupiterge jiberilgen kosmoslıq apparatlar (zondlar) tek bir denege (Jerge yamasa Quyashqa) ǵana baǵınbaydı. Olardıń háreketine Ay'dıń, jaqın planetalardıń da tartıw kúshleri sezilerli dárejede tásir etedi. Olardıń orbitasın anıq esaplaw hám dúzetiwler kirgiziw ushın usı N dene tásirlerin esapqa alıw shárt.
- Gravitaciyalıq Manevrlar: Uzaq planetalarǵa ushıw ushın kóp janılǵı kerek. Biraq ilimpazlar aqıllı usıl oylap tapqan: olar kosmoslıq apparatlardı basqa planetalardıń qasınan jaqın ótkerip, sol planetanıń tartıw kúshi járdeminde apparattıń tezligin yamasa baǵdarın ózgertedi (bul gravitaciyalıq manevr yamasa "kosmoslıq rogatka" dep ataladı). Bul – N dene máselesiniń principinen ámeliyatta paydalanıwdıń ayqın mısalı!
Solay etip, N dene máselesi – bul tek teoriyalıq qızıǵıwshılıq emes. Ol bizge eń jaqın kosmoslıq qońsılarımızdıń háreketinen baslap, sheksiz alıstaǵı galaktikalardıń táǵdirine shekem túsiniwge járdem beredi hám kosmostı izertlew ushın áhmiyetli qural bolıp xızmet etedi.
Máseleni Sheshiw Usılları
Biz N dene máselesiniń (N≥3) ulıwma jaǵdayı ushın anıq, "siyqırlı" formula joq ekenligin kórdik. Biraq bul ilimpazlar qol qawıstırıp otıradı degeni emes! Olar usı quramalı máseleni úyreniw hám onıń sheshimlerin izlew ushın bir neshe áhmiyetli usıllardı qollanadı:
Arnawlı Jaǵdaylarǵa Itibar Qaratıw:
Ulıwma sheshim bolmasa da, N dene máselesiniń ayırım júdá arnawlı jaǵdayları ushın anıq matematikalıq sheshimler tabılǵan. Bul jaǵdaylar kóplep ushıraspaydı, biraq olar teoriyalıq hám geyde ámeliy jaqtan júdá áhmiyetli.
Eń belgili mısalı – Lagranj noqatları. Eki úlken dene (mısalı, Quyash hám Jer) átirapında 5 arnawlı noqat bar, bul noqatlardıń birewine úshinshi deneni (mısalı, sputnikti) jaylastırsaq, sol eki úlken denege salıstırǵanda qozǵalmay tura aladı.
L1, L2, L3, L4, L5 - Lagranj noqatları
Yaǵnıy, úsh dene birge, ózleriniń óz-ara jaylasıwın saqlaǵan halda háreketlenedi. Ilimpazlar bul turaqlı noqatlardan teleskoplar hám basqa kosmoslıq apparatlardı jaylastırıw ushın paydalanadı (mısalı, Djeyms Webb kosmoslıq teleskopı Lagranj noqatlarınıń birinde jaylasqan). Degen menen, bunday anıq sheshimler tek sheklengen jaǵdaylar ushın ǵana bar.
Kompyuterlik Modellestiriw (Simulyaciyalar): Sanlardıń Kúshi
Házirgi kúnde N dene máselesin sheshiwdiń eń keń tarqalǵan hám qúdiretli usılı – bul kompyuterlik modellestiriw yamasa simulyaciya. Ideya ápiwayı:
- Biz denelerdiń belgili bir waqıttaǵı (mısalı, házirgi) ornın hám tezligin bilemiz.
- Kompyuter Nyutonnıń tartısıw nızamı boyınsha hár bir denege qalǵan hámme denelerdiń qanday kúsh penen tásir etip turǵanın esaplaydı.
- Usı kúshlerdiń tásirinde deneler júdá qısqa waqıt aralıǵında (mısalı, bir sekund yamasa bir saat) qanday háreketlenetuǵının esaplaydı hám olardıń jańa ornın hám tezligin tabadı.
- Keyin usı processti jańa orınlar hám tezlikler ushın qaytalaydı, hám solay etip, "qádembe-qádem" alǵa jıljıp barıladı.
3 dene ushın simulyaciyanıń visual kórinisi
Zamanagóy superkompyuterler sekundına milliardlaǵan esaplawlardı orınlay aladı. Bul bizge mıńlaǵan yamasa hátte millionlaǵan denelerden ibarat sistemalardıń (mısalı, juldızlar toparı yamasa galaktikalar) háreketin uzaq waqıt dawamında úlken anıqlıq penen modellestiriwge múmkinshilik beredi.
Biraq bul usıl tek úlken superkompyuterler ushın ǵana emes. Tap usı "qádembe-qádem" esaplaw principine tiykarlanıp, kishirek kólemdegi sistemalardı da modellestiriw múmkin. Mısalı, men ózim de usı usıllardan paydalanıp, 50 dene ushın quramalı óz-ara tásirlerin hám háreketin baqlaytuǵın kompyuterlik simulyaciya islep shıqtım. Bunday simulyaciya arqalı biz denelerdiń háreketin aldınnan anıqlap, 1 jıldan yamasa hátte 100 jıldan keyingi hár bir deneniń ornın hám tezligin boljay alamız.
Álbette, bul formula emes, biraq kompyuterlik modellestiriw – bul N dene máselesiniń sırların ashıwǵa hám onıń ámeliy áhmiyetin kóriwge múmkinshilik beretuǵın júdá kúshli qural.
Juwıqlastırılǵan Usıllar (Approximaciyalar): Eń Tiykarǵısına Itibar Qaratıw
Geyde, ayırım deneler basqalarına salıstırǵanda júdá kishi yamasa júdá alısta bolsa, ilimpazlar juwıqlastırılǵan usıllardı qollanadı. Bul degeni, olar:
Júdá kishi tásirlerdi esaptan shıǵarıp taslaydı (mısalı, Quyash sistemasındaǵı planetanıń háreketine alıstaǵı juldızdıń tásirin esapqa almaw).
Yamasa quramalı tásirlerdi ápiwayılastırılǵan modeller menen almastıradı.
Bul esaplawlardı ádewir ańsatlastıradı hám kóp jaǵdaylarda jetkilikli dárejede anıq nátiyjeler alıwǵa járdem beredi. Mısalı, Jer átirapındaǵı sputniktiń háreketin esaplaǵanda, kóbinese tek Jer hám Ay'dıń tásiri esapqa alınadı, al basqa planetalardıń tásiri júdá kishi bolǵanı ushın itibarǵa alınbaydı.
Solay etip, ilimpazlar anıq ulıwma formula bolmasa da, N dene máselesin úyreniw hám onıń sırların ashıw ushın túrli aqıllı hám kúshli qural-jaraqlarǵa iye. Arnawlı sheshimler, kompyuter simulyaciyaları hám juwıqlastırıwlar – barlıǵı bizge kosmoslıq "oyınnıń" quramalı qaǵıydaların jaqsıraq túsiniwge járdem beredi.
Zamanagóy Izertlewler Hám Keleshekke Kózqaras
N dene máselesi júzlegen jıllardan berli úyrenilip atırǵan bolsa da, ol ele de ilimpazlar ushın aktual hám qızıqlı izertlew maydanı bolıp qalıp atır. Ilimniń bul tarawı turaqlı túrde rawajlanıp barmaqta hám keleshekte de kóp jańalıqlardı wáde etpekte. Mine, ayırım tiykarǵı baǵdarlar:
- Jańa Matematikalıq Usıllardı İzlew: Ilimpazlar ele de máseleniń jańa matematikalıq qásiyetlerin, turaqlı konfiguraciyaların yamasa jaqsıraq analitikalıq juwıqlastırıwların izlewdi dawam etpekte. Múmkin, ulıwma sheshim bolmasa da, belgili bir klass sistemalar ushın tereńirek túsiniklerge erisiw múmkin shıǵar.
- Kompyuterlerdiń Qúdireti: Kompyuter texnologiyalarınıń úziliksiz rawajlanıwı N dene simulyaciyalarınıń kólemin hám anıqlıǵın asırıwǵa múmkinshilik bermekte. Keleshekte jáne de kúshlirek superkompyuterler milliardlaǵan denelerden ibarat sistemalardı (mısalı, pútin galaktikalardıń payda bolıwın yamasa qara qurdımlar átirapındaǵı juldızlardıń háreketin) jáne de uzaq waqıt aralıǵında hám mayda-shúydesine shekem modellestiriwge imkan beredi.
- Qosımsha Fizikalıq Faktorlardı Esapqa Alıw: Zamanagóy izertlewler tek ǵana gravitaciya emes, al basqa faktorlardıń da N dene sistemalarına tásirin úyrenbekte. Mısalı: Qara materiya: Galaktikalardıń háreketin hám dúzilisin túsiniw ushın álemniń bul kórinbeytuǵın, biraq úlken massalı komponentin esapqa alıw júdá áhmiyetli. Salıstırmalılıq teoriyası: Júdá kúshli gravitaciya maydanları (mısalı, qos juldızlar yamasa qara qurdımlar átirapında) bolǵan jaǵdaylarda Nyutonnıń tartılıs nızamı ornına Eynshteynniń Ulıwma Salıstırmalılıq teoriyasın qollanıw kerek boladı. Bul N dene máselesin jáne de quramalastıradı, biraq álemdi tereńirek túsiniwge alıp keledi.
N dene máselesi – bul ilimniń tiri organizmi sıyaqlı. Ol jańa sorawlardı payda etedi, jańa esaplaw usılların talap etedi hám basqa ilim tarawlarına (matematika, kompyuter ilimi, fizika) óz tásirin tiygizedi. Bul ásirler dawamında sheshilmegen sır ele de kóp jańalıqlardıń gilti bolıwı múmkin.
Juwmaq
Biz N dene máselesine sayaxatımızdı kosmostaǵı eki dene arasındaǵı ápiwayı "oyınnan" basladıq – bul sheshimi anıq hám túsinikli bolǵan jaǵday edi. Biraq, sistemamızǵa tek ǵana úshinshi "oyınshını" qosqanımızda, kartina keskin ózgerdi. Ápiwayı kóringen tartılıs kúshi birden bizdi sheshiliwi qıyın bolǵan shataslıqqa alıp keldi: hár bir dene qalǵan hámme deneler menen úziliksiz "baylanısta" bolıp, olardıń keleshektegi háreketin aldınnan anıq aytıp beretuǵın ulıwma formula joq ekenligi belgili boldı.
Biz bul quramalılıqtıń sebeplerin – óz-ara tásirlerdiń kópligi, sistemalardıń baslanǵısh shártlerge óte sezgirligi (xaos) hám ullı aqıllardıń izleniwinе qaramastan ulıwma analitikalıq sheshimniń tabılmaǵanlıǵın kórdik.
Degen menen, bul máseleniń sheshimi qıyın bolǵanı menen, onı úyreniwdiń áhmiyeti júdá úlken. Ol bizge Quyash sistemasınıń turaqlılıǵın bahalawdan baslap, alıstaǵı galaktikalardıń rawajlanıwın túsiniwge hám kosmosqa saparlarımızdı ámelge asırıwǵa shekem járdem beredi. Házirgi zaman kompyuterlik simulyaciyaları hám túrli juwıqlastırıw usılları bizge bul máseleniń sırların basqıshpa-basqısh ashıwǵa imkan bermekte.
N dene máselesi – bul ilimniń gózzal bir mısalı. Ol bizge álemniń geyde qanshelli ápiwayı qaǵıydalarǵa (Nyutonnıń tartılıs nızamı sıyaqlı) baǵınatuǵının, biraq sol ápiwayı qaǵıydalardıń óz-ara tásirlesiwi nátiyjesinde qanday da sheksiz quramalı hám kútilmеgen hádiyseler payda bolıwı múmkinligin kórsetedi.
Bul ele tolıq sheshilmegen máselе bizge Álemniń sırları ele de kóp ekenligin, hám ilimniń wazıypası sol sırlardı ashıwǵa umtılıw ekenligin esletip turadı. Túngi aspanǵa qaraǵanıńızda, juldızlar menen planetalardıń tınısh kórinisi astında jatqan usı úlken, sheshilmegen máseleniń "shawqımın" esitkendey bolıń – bul bizdi ele de kútіp turǵan jańa ashılıwlar hám bilimlerdiń dáregi bolıwı múmkin.