Жас туралы айтқан кезде, біз әдетте туылғаннан бері өткен жылдар санын ойлаймыз. Бірақ ойлап қарасаңыз, шын мәнінде бір жыл дегеніміз не? Жерде бір жыл - бұл біздің планетамыздың Күнді бір рет айналып шығуына кететін уақыт. Сонымен, біздің жасымыз - Жердің біздің өмірімізде жасаған осы айналымдарының қосындысы. Қарапайым естіледі, солай ма?
Дегенмен, бұл анықтама тек Жерге ғана қатысты. Басқа планеталарға көшкен бойда, бәрі әлдеқайда қызықты және күрделі бола бастайды. Жылдың ұзақтығы немесе планетаның Күнді айналу ұзақтығы оның Күннен қашықтығына тікелей байланысты. Планета неғұрлым алыс болса, оның орбитасы соғұрлым ұзақ болады және демек, бір айналымды аяқтауға соғұрлым көп уақыт кетеді. Бұл үлкен алаңды айналып жүгіруге ұқсайды — бұл шағын аумақты айналып жүгіруге қарағанда ұзағырақ уақыт алады.
Сондықтан, ғарышта қалай «қартайатынымызды» түсіну үшін жас ұғымына кеңірек, әмбебап тұрғыдан қарауымыз керек. Біз Жердегі өлшем бірліктерін жай ғана қолдана алмаймыз, себебі олар біздің планетамызбен байланысты. Марста дүниеге келгеніңізді елестетіп көріңіз. Ондағы бір жыл шамамен 687 Жер күніне созылады. Сонымен, егер сіз Жерде 20 жаста болсаңыз, Марста сіз небәрі 14 жаста болар едіңіз. Ал алыс Нептунда, бір жыл 165 Жер жылына созылатын жерде, сіз тіпті бірінші туған күніңізді де тойлар едіңіз!
Планеталардың жас айырмашылығы олардың орбита кезеңдерімен шектелмейді.
Уақыттың өтуіне әсер ететін басқа да бірнеше маңызды факторлар бар:
Өмір сүру жағдайлары және атмосфера
Планетаның атмосферасы сіздің қартаюыңыздың жылдамдығына әсер етуі мүмкін. Мысалы, кейбір планеталардың атмосферасы зиянды газдарға толы, және бұл газдар жасушалық деңгейде мутацияларды тудыруы мүмкін, бұл сіздің қартаюыңызды тездетеді. Жердің тіршілік етуге жарамды және тұрақты атмосферасы қорғанысты қамтамасыз етеді, биологиялық қартаюды баяулатады. Бірақ Марс сияқты радиация қарқынды және атмосфера қорғаныс жасамайтын жерде жасушалар тезірек зақымдалуы мүмкін.
Эйнштейн және салыстырмалылық теориясы
Эйнштейннің салыстырмалылық теориясы уақытты бекітілген ұғым емес, икемді өлшем ретінде қарастырады. Уақыт ағымына әсер ететін екі негізгі шарт бар:
- Жылдамдық: Жарық жылдамдығына жақындаған сайын, уақыт сіз үшін баяулайды.
- Ауырлық күші: Ғаламшар немесе жұлдыз сияқты үлкен массаға жақындаған кезде уақыт баяулайды.
Сондықтан уақыт кеңістікте немесе күшті гравитациялық өрістерде жоғары жылдамдықпен әртүрлі ағады, бұл биологиялық қартаюға жанама түрде әсер етеді.
Күн жүйесіндегі басқа планеталарда қанша жастасыз?
Сонымен, егер біз Күн жүйесіндегі басқа планетада өмір сүрсек, қазір қанша жаста болар едік? Міне, осы жерде математика көмектеседі. Сіз өз жасыңызды планетаның Күнді айналып шығуына кететін уақытты Жер жылдарымен салыстыру арқылы есептей аласыз.
Мысалы, Юпитердің Күнді бір рет айналуы шамамен 12 Жер жылына тең. Егер сіз Юпитерде өмір сүрсеңіз, қазіргі жасыңыз осы мәнді 12-ге бөлгенге тең болар еді. Дәл осындай есептеу басқа планеталарға да қолданылады.
Міне, кейбір планеталардың орбиталық кезеңдеріне негізделген жасыңызды есептеуге мүмкіндік беретін түрлендіру коэффициенттері:
- Сынап: 0,24 Жер жылы
- Венера: 0,62 Жер жылы
- Марс: 1,88 Жер жылы
- Юпитер: 11,86 Жер жылы
- Сатурн: Жер планетасынан 29,46 жыл өткен соң
- Уран: 84.01 Жер жылы
- Нептун: Жердегі 164,79 жыл
Бұл қатынастар планетаның орбитасының ұзындығын және Күннен қашықтығын көрсетеді.
Егер сіз жасыңызды тек Жер жылдарымен өлшесеңіз, күн жүйесінің шексіз әртүрлілігін елемейсіз.
Уақыт ғаламда әртүрлі ағып өтеді. Оның жылдамдығы планетаның орбиталық кезеңіне және оның физикалық сипаттамаларына - массаға, тығыздыққа, тартылыс күшіне тікелей байланысты. Біз әдетте жас деп санайтын нәрсе, Жердегі тәжірибемізге негізделген ұғым, ғарыштың басқа бөліктерінде мүлдем басқа мағынаға ие болуы мүмкін. Елестетіп көріңізші: егер сіз орбиталық кезеңі үлкен Сатурнда өмір сүрсеңіз, қазіргіден үлкен болар едіңіз. Бұл тек теориялық қызығушылық емес, Эйнштейннің салыстырмалылық теориясының салдары, онда уақыт абсолютті тұрақты емес, гравитациялық өріс пен жылдамдыққа тәуелді салыстырмалы ұғым.
Негізінде, уақыт әмбебап өлшем емес, жергілікті құбылыс. Уақыт, жас және планеталардың физикалық қасиеттері арасындағы бұл байланысты зерттеу ғаламның масштабын түсінуге керемет мүмкіндіктер ашады. Уақыт пен өмір сүру ұзақтығын тек Жер тұрғысынан ғана емес, әмбебап тұрғыдан бағалауға тырысу астрофизика мен космологиядағы серпінді жаңалықтарға әкелуі мүмкін. Бұл бізге планеталардың қалай пайда болатынын және дамитынын, тіпті басқа жұлдыз жүйелеріндегі тіршілік белгілерін қалай іздеу керектігін жақсырақ түсінуге көмектеседі. Сайып келгенде, уақытты түсінуімізді кеңейту ғаламның өзін және ондағы орнымызды түсінуімізді кеңейтеді.
Планеталардың орбита кезеңдері және жасты түрлендіру факторлары
Төмендегі кестеде планеталардың орбита кезеңдері Жер жылдарымен салыстырғанда көрсетілген. Оған сондай-ақ әр планетадағы жасыңыздың Жердегі жасыңызға қатынасын көрсететін «жас конверсиясы коэффициенті» кіреді:
| Планета | Орбитальды кезең (Жер жылдары) | Жасты түрлендіру коэффициенті |
| Меркурий | 0,24 | 4.15 |
| Венера | 0,62 | 1.62 |
| Әлем | 1 | 1 |
| Әнұран | 1.88 | 0,53 |
| Юпитер | 11.86 | 0,084 |
| Сатурн | 29.46 | 0,034 |
| Уран | 84 | 0,012 |
| Нептун | 164,8 | 0,006 |
| Плутон | 248 | 0,004 |
Бұл кестені қалай пайдалануға болады? Мысалы, Жердегі бір жасар баланы елестетіп көріңіз. Меркурийде бұл бала Меркурийдің бір жылында дәл 4,15 жасқа толар еді (яғни, Жерге қатысты 0,24 жас). Сол сияқты, Нептун үшін бұл қатынас тек 0,006 құрайды.
- Ғалымдар түсіндіреді! Әлемде дөңгелек емес планеталар бар ма?
Планеталардың Күннен қашықтығы
Егер Күн жүйесінің планеталарын Күннен қашықтығына қарай орналастырсақ, олардың орбита жылдамдықтары мен айналу кезеңдерінің арасындағы айырмашылықтар айқын болады. Міне, планеталар және олардың Күннен қашықтығы:
| Планета | Күнге дейінгі қашықтық (млн км) |
| Меркурий | 57.9 |
| Венера | 108.2 |
| Әлем | 149,6 |
| Әнұран | 227,9 |
| Юпитер | 778.3 |
| Сатурн | 1,429.4 |
| Уран | 2,870.9 |
| Нептун | 4,498.3 |
| Плутон | 5,906.4 |
Плутон 2006 жылы ергежейлі ғаламшар ретінде жіктелгенімен, оның Күннен қашықтығы оны осы тізімге қосуға лайық етеді, себебі ол Эджуорт-Койпер белдеуінде табылған ең ауыр нысандардың бірі.
Планеталар орбиталарының пішіні мен жылдамдығы
Исаак Ньютонның гравитация теориясына сәйкес, екі нысан арасындағы тартылыс күші қашықтық артқан сайын әлсірейді. Бұл біздің күн жүйесіндегі планеталардың неліктен осылай қозғалатынын түсіндіретін негізгі қағида. Меркурий сияқты Күнге жақын планеталар күштірек гравитациялық тартылысты сезінеді және нәтижесінде орбиталық қозғалысы жылдамырақ болады. Күнді бәрі айналатын орталық ретінде елестетіп көріңіз, және оған неғұрлым жақын болсаңыз, ішке қарай құлап кетпеу үшін соғұрлым жылдам қозғалуыңыз керек.
Күн айналасындағы планеталардың, әсіресе эллипс тәрізді орбиталары бар планеталардың орбиталық периодтары олардың қашықтығына байланысты өзгереді. Эллипс тәрізді орбита идеалды шеңбер емес, сәл созылған шеңбер болып табылады, және бұл планетаның уақыттың әртүрлі нүктелеріндегі жылдамдығына да әсер етеді. Жер Күнді толық айналып шығу үшін шамамен 365,25 күнді, яғни біз жыл деп атайтын нәрсені алады. Меркурий әлдеқайда жақын болғандықтан, бұл циклді айтарлықтай жылдамырақ аяқтайды - тек 88 Жер күні.
Сондықтан, егер біз Меркурий бетінен уақытты бақылай алсақ, ол Жердегіден мүлдем басқаша сезілетін еді. Бұл тек теориялық айырмашылық емес; бұл аспан денелерінің қозғалысын басқаратын физика заңдарының тікелей салдары. Бұл заңдарды түсіну бізге планеталардың қозғалысын болжауға, ғарыш кемелерінің траекторияларын есептеуге және күн жүйеміздің қалай пайда болғанын жақсырақ түсінуге мүмкіндік береді. Орбита периодтарындағы айырмашылық уақыттың, біз қабылдағандай, ғаламдағы орналасуымызбен және бізге әсер ететін гравитациялық күштермен тығыз байланысты екенін айқын растайды.
Мұны түсіну маңызды, себебі бұл біздің уақытты түсінуіміздің қаншалықты салыстырмалы екенін көрсетеді. Әртүрлі планеталардағы жыл ұзақтығының айырмашылықтары физика заңдарының, әсіресе планетаның орбита периодының оның орбитасының өлшеміне тәуелділігін сипаттайтын Кеплердің үшінші заңының тікелей салдары болып табылады. Орбита неғұрлым үлкен болса, планета соғұрлым баяу қозғалады. Сондықтан, егер біз планеталар арасында саяхаттай алсақ, жас пен өмір сүру ұзақтығы туралы түсінігіміз айтарлықтай өзгерер еді. Бұл айырмашылықтарды зерттеу бізге күн жүйесінің құрылымын және аспан денелерінің қозғалысын реттейтін негізгі қағидаларды жақсырақ түсінуге көмектеседі.