Противоземля
Вкратце
Небесное тело на орбите, близкой к земной, но по другую сторону от Солнца.
.jpg)
Представьте себя древним астрономом. Как бы вы описали всё, что видите на небе? Звёзды равномерно крутятся вокруг Земли с периодом чуть меньше суток[1]. С Солнцем сложнее, но тоже относительно понятно: с востока на запад с циклом в сутки, с севера на юг и обратно с циклом в год. А вот планеты (греч. «планета» — «блуждающая») ходят то вперёд, то назад по сложному закону. Это движение ещё в раннее средневековье удалось разложить в ряд из нескольких членов (т. н. эпициклов). Но почему оно такое сложное?
Это удалось выяснить только в XVI−XVII веке: Николай Коперник (1473−1543) осознал, что если счесть Солнце неподвижным, а планеты (включая нашу Землю) вращающимися по круговым орбитам, можно объяснить самый главный эпицикл — очевидно, авторитет христианства был настолько силён, что мало кому пришло в голову вынести Землю из центра. К тому же это не уточняло расчётов, так как не объяснялись остальные члены ряда. Иоганн Кеплер (1571−1630) уточнил эту теорию: орбиты не круговые, а эллиптические, а движение по хитрым законам, медленнее далеко от Солнца и быстрее — когда рядом. Исаак Ньютон (1642−1727) объяснил, как «надуманные» построения Кеплера выводятся из законов тяготения. И ещё один цикл продемонстрировал Олаф Рёмер (1644−1710) — он связан с конечной скоростью света и его размах чуть больше 16 минут (время прохождения света через орбиту Земли).
А до этого придумывали самые разные теории, подчас дичайшие. Прорывную (для своего времени) теорию предложила пара греков-пифагорейцев Гикет и Филолай. Есть «всемирный огонь», к которому Земля обращена «низом». И вот планеты и звёздный свод крутятся вокруг этого огня. А Солнце — всего лишь зеркало, отражающее этот огонь. Эти товарищи непонятно, на что (вероятно, для круглого счёта) придумали планету (Противоземлю, или Антихтон), которая находится по другую сторону огня на более низкой орбите.
К Противоземле вернулись, когда начали разрабатывать теорию дифференциальных уравнений[2]. Несложный вопрос: есть три материальных точки, связанных законами Ньютона; существуют ли какие-то конфигурации, ведущие себя более-менее просто? Как оказалось (≈1900), задача не решается в квадратурах[3] и с XVIII века до наших дней было известно пять точных решений (в 2013-м нашли ещё тринадцать). Нас интересует одно из них — две планеты одинаковой массы находятся на одной прямой, по разные стороны Солнца. Его-то и обсосали фантасты: третье тело с Земли и не увидишь, Солнце закрывает.
Впрочем, такая конфигурация неустойчива: если тела находятся не точно на одной прямой, тяготение будет лишь усугублять эту неточность. К тому же Противоземлю невозможно скрыть за Солнцем: центр Солнечной системы — не Солнце, а общий центр масс, лежащий (благодаря Юпитеру) где-то у поверхности Солнца. Поэтому Солнце слегка «виляет» туда-сюда, и крупную, как Земля, планету астрономы всё равно увидят. В 2007 году STEREO (пара космических телескопов, крутящихся вокруг Солнца и направленных на него, «убегающий» и «отстающий», запущены 2006, в 2014 потерян отстающий) сообщила: в точке Лагранжа L3 (точке неустойчивого равновесия Земли, Солнца и маленького тела) астероидов нет.
Поместить ещё одно тело на орбиту Земли в принципе можно, только не в эту точку. А в точки Лагранжа L4 и L5 — они расположены на 60 градусов по и против часовой от Земли и устойчивы. Там действительно могут находиться астероиды, а на орбите планеты-гиганта Юпитера в соответствующих точках их множество, т. н. «троянцы». Но тело размером с Землю туда не взгромоздить: максимальная масса, которую данные точки вместят (если речь о Земле), меньше Луны и примерно равна Церере. Либо оно должно быть значительно больше Земли, тогда Земля будет для него троянцем, а не наоборот. Нарушение пропорций ведёт к сходу одного из тел с орбиты; так, учёные предполагают, что миллиарды лет назад, на заре Солнечной системы, у Земли был троянец, названный ими Тейя, размером с Марс. Она сошла с орбиты, потому что была слишком велика, и столкнулась с Землёй; выброс вещества на орбиту был настолько силён, что из него сформировалась Луна.
Где встречается[править]
Мифология[править]
- w:Тай-суй — противо… Юпитер, в китайской астрологии.
Литература[править]
- «Хроники Гора» Джона Нормана. Вот только Гор представляет собой планетоид с массой меньше массы Марса, а стабильность его орбиты, равно как и близкая к земной гравитация на его поверхности обеспечиваются машинами Царей-Жрецов (то есть это искусственный планетоид).
- «Бегство Земли» Франсиса Карсака - игра с тропом. В конце книги Землю "припарковали" на одной орбите с планетой Тельбир. Подсвечено персонажами, рассуждающими над тем, как будут ломать голову гипотетические будущие инопланетные исследователи над невозможной в естественных условиях системой.
Кино[править]
- «Гамера против Гайрона»: планета Терра.
Телесериалы[править]
- «Лексс» давит педаль в пол: в точке L3 располагаются две планеты, соприкасающиеся атмосферой.
- «Доктор Кто» — когда-то, у Земли была планета-близнец под названием Мондас, однако орбита планеты сменилась, и она улетела на край Солнечной системы. Люди этой планеты (очень близки к землянам с физиологической точки зрения) начали умирать раньше положенного и модифицировали свои тела. С тех пор, они называют себя киберлюдьми и пытаются захватить Землю.
Мультсериалы[править]
- «Непобедимый Человек-Паук» — Питер Паркер на этот раз отправляется нагибать плохих на Антиземлю. Основано на комиксе от Marvel, только там этим занимались Мстители. К тому же, марвеловская Антиземля — это в оригинале искусственно созданная с помощью Камня Реальности планета.
Аниме[править]
- «Видение Эскафлона» — противоземля-Гайя расположена так завздыпописто, что её с Земли не видать, а вот Землю с неё — регулярно. Впрочем, это же фэнтези.
Примечания[править]
- ↑ Сутки / (1 + сутки/год), т. н. «звёздные сутки».
- ↑ Кто не в курсе: уравнения, описывающие что-то в непрерывном пространстве или непрерывном времени. Скорость — это производная, ускорение — вторая производная, вот и получаются уравнения с производной.
- ↑ Первый курс вуза: не каждый интеграл (или, по-другому, квадратура) берётся в элементарных функциях. Так что «решается в квадратурах» — это представимо в виде ∫f(t, C)dt; t — время, C — константа интегрирования. Подставляя разные C, получаем разные решения. Кстати, наиболее важным из таких «неберущихся» интегралов придумали названия вроде «интегрального синуса» и «интеграла ошибок».