საქანელა, რეზონანსი და კოსმოსური ხულიგნობა

 თუ გვინდა საქანელა მოძრაობაში მოვიყვანოთ, გარკვეული სიხშირით უნდა ვუბიძგოთ მას, ოღონდ რიტმში. თუ ამას მოვახერხებთ, სქანელა საკმაოდ ძლიერად იქანავებს.

 რას წარმოადგენს ეს რიტმი? ეს არის ე.წ. სისტემის საკუთარი სიხშირე. ვერტიკალურად დაკიდებული საქანელა უძრავია და წონასწორობის მდგომარეობაშია. თუ ოდნავ გადავხრით და ხელს გავუშვებთ, რხევას დაიწყებს. ეს გარე ძალებისგან თავისუფალი რეხევები, მხოლოდ საქანელას მახასიათებლებზეა დამოკიდებული(თოკები, საკიდი…). ბიძგებიც სწორედ ამ მახასიათებლებს უნდა მოვარგოთ.

 ანუ, თუ სისტემაზე(ამ შემთხვევაში, საქანელა) მოქმედებს ძალა, თუნდაც სუსტი, სიხშირით, რომელიც სისტემის საკუთარ სიხშირეს უტოლდება, სისტემა ძალიან ძლიერად დაიწყებს რხევას, რასაც რეზონანსი ეწოდება.

 წონასწორობის მდგომარეობასთან ახლოს მერხევ ნებისმიერ სისტემას შეიძლება ჰქონდეს რეზონანსი. ეს რხევები არა მარტო მექანიკური შეიძლება იყოს, არამედ ელექტრულიც(რხევითი კონტური – კოჭა და კონდენსატორი). ის ყველგან შეიძლება გაჩნდეს, ყველგან, სადაც პერიოდული მოძრაობაა. მაგალითად, კოსმოსში: ორბიტებზე მოძრავი პლანეტები, გარკვეული დროის მერე, რასაც ბრუნვის პერიოდს უწოდებენ, იგივე წერტილში ბრუნდება. დედამიწისთვის, მაგალითად, ეს პერიოდი ერთ წელიწადს უტოლდება. რა მოხდება, თუ რაიმე ძალა რეზონანსული სიხშირით დაიწყებს მასზე ზემოქმედებას? პლანეტის ორბიტა რყევასა და ცვლას დაიწყებს… კარგია, რომ დედამიწაზე ასეთნაირად არაფერი ზემოქმედებს. მზის სისტემის ზოგიერთ ობიექტს კი ასე არ გაუმართლა.

 1857 წელს, უკვე აღმოაჩინილი ასტეროიდული სარტყლის(მარსსა და იუპიტერს შორის) ობიექტთა ორბიტების შესწავლისას, ამერიკელმა ასტრონომმა დანიელ კირკვუდმა ვარაუდი გამოთქვა, რომ ზოგიერთ ორბიტებზე, სხვებზე ნაკლები რაოდენობის ასტეროიდები შეიძლება მოძრაობდეს. მოსაზრების დემონსტრაციისთვის, ასტეროდები მათი ბრუნვის პერიოდის(მზის გარშემო, რა თქმა უნდა) ზრდადობის მიხედვით დაალაგა. მართლაც, ორბიტებზე, იუპიტერის ორბიტალური პერიოდის ნახევარი, მესამედი და ორი მეხუთედის ახლო პერიოდებით, გაცილებით ნაკლები ასტეროიდი აღმოჩნდა, ვიდრე მათ გარშემო.

(1).

 ისევ რეზონანსი: ასტეროიდები, რომელთა პერიოდები, მაგალითად, იუპიტერის პერიოდის(11,86 წელი) ნახევარს უტოლდება, ერთსა და იმავე მონაკვეთზე უხლოვდება იუპიტერს. არარეზონანსული ორბიტებისგან განსხვავებით, რომელთა ორბიტებს ეს გიგანტი უბრალოდ აქეთ-იქეთ ექაჩება, რეზონანსულებს, სულ ერთი მიმართულებით ცვლის. რეზონანსული ორბიტები ვიწრო ელიფსების ფორმას იღებს. ბრუნვის პერიოდი არ იცვლებოდა, თუმცა რეზონანსული რყევები იქამდე გრძელდებოდა, სანამ ეს კოსმოსური ხულიგანი იუპიტერი, რეზონანსულ ასტეროიდებს მზის სისტემიდან გატყორცნიდა. ”მთავარი რეზონანსი” – იუპიტერის ბრუნვის პერიოდი, ჰისტოგრამაზე(1) თითქმის მთლიანად ცარიელია: ამ ასტეროიდთა ორბიტების ცვლილება, მათ მიერ იუპიტერის ორბიტის გადაკვეთამდე და გიგანტთან შეჯახებამდე გრძელდებოდა.

 ამ კოსმოსური ხულიგნობიდან სარგებელის მიღებაც შეიძლება. მაგალითად: არსებობს ასტეროიდთა ორი ჯგუფი – ბერძნები და ტროელები, რომელთა პერიოდები იუპიტერისას ემთხვევა. მეტიც, ისინი ზუსტად ამ ორბიტაზე მოძრაობენ, პლანეტის წინ ”ბერძნები” , უკან – ”ტროელები”, ერთნაირი დაშორებებით(2). რეზონანსი არაფერს უშავებს მათ და არც ორბიტების რყევას იწვევს, პირიქით, მდგრადობას სძენს მათ.

(2).

 ეს სისულელედ შეიძლება მოგვეჩვენოს, რადგან იუპიტერი მუდმივად წინ ექაჩება ”ტროელებს, ხოლო ”ბერძნებს” ამუხრუჭებს. ”ტროელები” რატომ ვერ ეწევიან იუპიტერს, ხოლო იუპიტერი რატომ ვერ ეწევა ”ბერძნებს”? საქმე ისაა, რომ ეს ასტეროიდები და თვით იუპიტერიც(მზეც), არა მზის, არამედ გარკვეული უძრავი წერტილის გარშემო მოძრაობს – სისტემა მზე-იუპიტერის მასათა ცენტრის გარშემო. ანუ წრის ცენტრი, რომლზეც იუპიტერი დაგორავს, მზიდან იუპიტერისკენ არის ოდნავ მიწეული. იმისათვის რომ პლანეტას არ გაექცნენ, ან არ ჩამორჩნენ, სწორედ ამ წერტილის გარშემო უნდა ხდებოდეს ბრუნვა და არა მზის გარშემო. ”ბერძნებიც” სწორედ იქ მოეწყვნენ, სადაც იუპიტერის მამუხრუჭებელი ძალა, მზის ამაჩქარებელ ძალას აკომპენსირებს(3).

(3).

 იუპიტერის ორბიტის წერტილი, რომელიც 600-ით ჩამორჩება და მასთან ერთად სინქრონულად მოძრაობს, ლაგრანჟისეული წერტილი ეწოდება. ამ წერტილზე მოხვედრილი ასტეროიდი სამუდამოდ მასზე დარჩება. უპირობოა, რომ ყველა ”ტროელი” ერთ წერტილზე ვერ მოთავსდება. ისინი ახლოს ”დაბოდიალობენ” და არ შორდებიან მას(აღსანიშანავია, რომ არსებობს კიდევ 3, იუპიტერთან სინქრონულად მოძრავი ლაგრანჟისეული წერტილი, თუმცა არა ასეთი სტაბილური).

 კოსმოსური ხულიგნობით არა მარტო იუპიტერია დაკავებული. თუმცა, სხვა პლანეტებს ასეთნაირად თავის გამოჩენის მცირე შესაძლებლობები აქვთ: ან მასა არ ჰყოფნის, ან ასტეროიდთა მცირე როდენობაა მის გარშემო. ნეპტუნს გაუმართლა: მისი ორბიტის იქეთვე, კოიპერის სარტყელი იწყება – მცირე პლანეტების სამყოფელი, იგივე ასტეროიდები, ოღონდ უფრო დიდი ზომის. სწორედ მათ გამო დაკარგა პლანეტის სტატუსი პლუტონმა, რადგან იქ, მისი ზომის უამრავი ობიექტი აღმოჩნდა. ცნობილ მცირე პლანეტათა მეტი ნაწილი ნეპტუნის ორბიტას კვეთს და რეზონანსშია ამ პლანეტასთან, რაც ნეპტუნთან შეჯახებისგან იცავს მათ. სხვები, როგორც ჩანს, ნეპტუნმა ”გადაყლაპა”.

Leave a Reply

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები მონიშნულია *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.