Mиланковић и мистерија ледених доба – “Како је ратни заробљеник решио мистерију ледених доба”: Чувени амерички магазин пише о Милутину Миланковићу.
Угледни амерички “Smithsonian Магазине“, гласило тамошњег Смитсонијан музеја, објавио је текст о Милутину Миланковићу, творцу револуционарне теорије о циклусима ледених доба, чији рад има непроцењив значај за климатологију.
Ипак, како се и у том листу наводи, о доприносу некада жестоко оспораваног научника, изван стручних кругова не зна се много чак ни у његовој Србији.
Медени месец и одлазак у логор
Милутин Миланковић имао је 35 година, када је дошао на медени месец у своје родно село Даљ, месташце које је било српска енклава у Аустроугарском царству, а данас се налази на територији Хрватске.
Баш у тој недељи, Гаврило Принцип убио је аустроугарског престолонаследника надвојводу Франца Фердинанда, а та земља објавила је рат Србији.
Миланковић се изненада нашао усред светског конфликта.
Научник је одведен у заробљеништво, пре него што су он и његова супруга стигли да се врате кући у Београд, а све што је понео са собом, била је једна актовка са неколико научних радова и његових белешки.
Првих шест месеци заробљеништва провео је у логору Nojzidl у врло тешким условима. На крају, захваљујући великом труду његове жене Кристине, коначно је успео да изађе на условну слободу, али је морао да борави у Будимпешти и редовно се јавља властима једном недељно.
Било му је дозвољено да настави са научним радом и то у великој библиотеци Мађарске академије наука. Упркос бољим условима, жудео је за својом кућом и слободом, а утеху проналазио у свом раду.
Десет година касније, размишљајући о времену проведеном у Будимпешти и замишљајући зграду у којој је био заточен, Миланковић је написао:
“Био сам ратни заробљених и у њој би моја четворогодишња жудња за слободом исцрпла моју суштину, да нисам нашао уточиште у научном раду… Ту је прозор где сам данима седео и гледајући у плави Дунав и поносни Будим, написао свој први научни рад”.
Од грађевине до математичке основе кретања Земље
Рад о ком говори написао је на француском језику под насловом “Математичка теорија топлотних појава насталих сунчевим зрачењем”.
У њему су кључни прорачуни онога што ће постати Миланковићево животно дело: решавање математичких проблема везаних за то како суптилне промене у Земљиној орбити утичу на количину сунчеве светлости која долази до одређених климатских регија.
Ипак, у раним годинама двадесетог века, пре него што су га Аустроугари заробили, Миланковић није био познат научник.
Као тинејџер се 1896. преселио у Беч ради школовања, где је касније и докторирао на пољу изградње армиранобетонских мостова 1904.
Пронашао је добро плаћен посао у истакнутој фирми у Аустрији и пројектовао велике фабрике и војне установе. Ипак, осећао је да нешто недостаје.
“Знао је да је његова главна склоност наука”, каже за Smithsonian Федор Месингер, метеоролог Српске академије наука и уметности.
Универзитет у Београду му је 1909. понудио позицију професора примењене математике, што је и прихватио, упркос томе што је за то добијао много мању плату.
Почетком октобра 1909. Миланковић се бацио на посао упознавања са најновијим открићима у пољу које је требало да предаје, укључујући теоретску физику и небеску механику. Међутим, није још решио чиме би желео да се бави у сопственом истраживању.
Према једној причи, 1911. пио је вино у кафани са песником (аутор је вероватно био упућен у познанство Миланковића са Ђуром Јакшићем, прим. прев) који тек што је продао своју прву књигу. Он је тада изјавио да више неће писати кратке песме, него да ће писати о “целом друштву, држави и души”.
Миланковић, понесен тренутком, наводно је одговорио: “Желим да учиним и више од тебе. Желим да обухватим цео свемир и проширим светлост до његових најудаљенијих крајева”.
Ускоро је нашао научни проблем вредан његових космичких амбиција.
Мистерија ледених доба
Почетком двадесетог века узрок и трајање ледених доба били су предмет жестоке дебате у научним круговима Европе и Америке.
Било је све више геолошких доказа да су мистериозне рељефне форме биле изазване великим леденим плочама, које су се спуштале са Арктика на простор континената са умеренијом климом, што није било у складу са идејом да су наслаге потицале од санти леда насталим током библијског Великог потопа.
Међутим, остало је још много питања. Када су те ледене надирале и повлачиле се? Колико пута се то десило? Зашто се то понављало?,
Неки су сматрали да се Земљина површина кретала горе-доле, па даје, када је надморска висина била виша, било довољно хладно да се формирају ледене плоче. Други су мислили да су промене у јачини светлости коју је емитовало Сунце биле довољно велике да се њима припишу све веће климатске промене. Углавном су мислили да је за то била одговорна свемирска или вулканска прашина након неке велике ерупције.
У међувремену, мали број научника сматрао је да одоговор треба тражити у астрономији.
Шездесетих и седамдесетих година 19. века је један домар по имену Џејмс Крол добио приступ библиотеци Андерсониан колеџа и музеја у Глазгову где је открио радове о томе како се Земљина орбита мењала кроз време.
Он је сматрао да варијације у погледу Земљине удаљености од Сунца, могу да утичу на релативну хладноћу или топлоту зиме и лета.
Кролове идеје нису успеле да заокупе пажњу мејнстрим научника, делом зато што је било грешака око неких детаља. Наиме, он је претпостављао да су хладне зиме изазване проширењем орбите омогућиле великим леденим плочама да се нагомилају на континентима до тачке у којој су биле толико велике да потрају и током лета.
Међутим, испоставило се да је било много важније да и лета буду хладна, као и да их смењују нешто топлије зиме, које би довеле до већег испаравања и присуства влаге у ваздуху, а тиме и нових снежних падавина, које би додатно увећавале глечере.
Миланковићев увид био је кључан јер је комбиновао Кролову идеју са значајем блажих годишњих доба са три различите варијабле Земљине орбите.
Миланковићеви циклуси
Прво, Миланковић се бавио променом ексцентричности орбите од скоро правилног круга до благо издужене елипсе. Када је орбита мање кружна, као што је то сада случај, Земља проводи део године далеко од Сунца, а други део ближе њему. Када се то догоди, лето на Северној хемисфери је око 4,5 дана дуже од зиме.
Када је орбита кружнија, та разлика се губи. Тај циклус ексцентричности се понавља приближно на сваких 100.000 година.
Друга варијабла коју је Миланковић дефинисао је промена угла Земљине ротације, у односу на раван орбите.
Када је нагиб већи, поларне регије имају хладније зиме и топлија лета. Вертикална оса смањује сезонске екстреме и, како је Миланковић сугерисао, топлије зиме и хладнија лета подстичу раст ледених плоча. Промене нагиба осе дешавају се у периоду од око 40.000 година.
На послетку, дефинисао је циклусе прецесије односно револуције Земљине ротационе осе, слично као што дечја чигра почне да се приликом успоравања врти у све ширим круговима. Та појава појачава сезонске екстреме на једној хемисфери, док их слаби на другој.
Када се Земљина оса љуља тако да су на Северној хемисфери годишња доба блажа, то помаже расту ледених плоча. Циклуси варирају на временској скали од око 23.000 година.
Заједно, циклуси ексцентричности, промене нагиба осе и прецесије заједно утичу на укупну количину долазеће сунчеве светлости на различитим географским ширинама.
Када се варијабле поклопе на прави начин, то може довести до леденог доба у целом свету или до топљења чак и највећих глечера.
Оспоравање теорије
Док је био заточен у Будимпешти током Првог светског рата, Миланковић је математички поставио ове циклусе и израчунао количину сунчевог зрачења коју би у току сваког од њих примала Земља на свакој географској ширини.
Успео је да тачно предвиди просечну температуру на локацијама широм света и доказао да су основе његовог метода на месту.
Затим је проверио своје прорачуне 600.000 година у прошлости, предвидевши неколико епизода леденог доба, које су се поклапале са тада доступним геолошким доказима.
Међутим, његови савременици нису спремно дочекали његове идеје и мада је постао поштован широм Европе, Миланковићев рад доказан је дуго након његове смрти 1958.
У међувремену, климатолози су га чак третирали са одређеном дозом подозрења.
“Био је један геолог који је јавно, годину дана пре Миланковићеве смрти, рекао да је његова теорија обично смеће”, каже Андре Бергер, климатолог Универзитета у Левену у Белгији.
Чак и крајем шездесетих научници су одбацивали његове идеје, а Бергер се присећа како је чуо за Миланковића и његову теорију на једној конференцији.
“И метеоролози и геолози су жестоко критиковали особу коју нисам познавао, а чије је име било Милутин Миланковић. Они су сматрали да је потпуно глуп”, каже климатолог.
Међутим, он је одлучио да проучи његов рад, а затим и да га брани, уколико је тако нешто могуће и од тада је проширио и рафинисао многе идеје.
Негативне реакције, међутим, нису сметале Миланковићу. Био је уверен да ће његове идеје издржати тест времена. Пишући у својим мемоарима, он наводи: “Као што су многа друга научна открића, много већа од мојих, била годинама непризната, знао сам да ће, ако мој рад може да допринесе науци, наћи свој пут без ичије помоћи, препоруке или похвале”.
До седамдесетих се то заиста и догодило, али му је ипак требало мало помоћи.
Бергерови прорачуни који су допринели Миланковићевом оригиналном раду и тако је 1976. у револуционарном истраживању пронађен доказ да су циклуси које је Миланковић израчунао утицали на састав седимената на морском дну још пре готово пола милиона година.
Када су научници доказали меродавност Миланковићевих идеја, геолози су почели да примећују његове циклусе свуда – чак и у стратиграфским слојевима стена широм света, па је тако настала и нова научна дисциплина циклостратиграфије.
На пример, геолози су открили да се слојеви стена на међусобно удаљеним местима – као што су рецимо у Њу Џерзију, Италији и Аустралији – поклапају са циклусима које је Миланковић описао, чак и кад су стене милијардама година старе.
Миланковићев рад и климатске промене
Пре него што је Миланковићева теорија постала широко прихваћена у погледу узрока појаве ледених доба, још средином 19. века, научници су знали да угљен диоксид изазива ефекат стаклене баште и сматрали да промене у концентрацији тог гаса у атмосфери могу да изазову циклусе ледених доба.
Технички, нису били у праву, јер су геолози открили да атмосферске концентрације тог гаса у последњих милион и више година нису довољно варирале да утичу на напредовање или повлачење ледених плоча. Током тог периода, атмосферски угљендиоксид налазио се у концентрацијама од око 150 до 300 ppm. Сада, међутим, смо преко 420 ppm и више нисмо у опсегу услова под којим су Миланковићеви циклуси изазивали ледено доба током последња два милиона година, пише Smithsonian Магазине.
“Изашли смо из мерних оквира”, каже Линда Хинов, циклостратиграфкиња Универзитета “Џорџ Мејсон”.
Заправо, последњи пут када је концентрација угљеника била тако висока, је пре око три милиона година, током геолошке епохе плиоцена.
“Тада је област Вашингтона била под водом”, додаје научница.
Климатски услови на планети са тако високим концентрацијама угљендиоксида могли би да доведу до нестанка цикличних ледених доба, што је Миланковић сматрао немогућим. Чак би и промене у количини сунчеве светлости која долази до Земље не би могла да покрену ледено доба.
Али док је будућност циклуса неизвесна у свету који се загрева, Миланковићево наслеђе је безбедно, барем међу научницима.
Његов утицај на климатологију је огроман, а стотине истраживача ослања се на његове пионирске прорачуне, како би учили и о прошлости и о будућности планете.
“Наше цивилизовано постојање се дезинтегрисало”
Миланковић је наставио да ради на математичким прорачунима везаним за климатске услове и у пролеће 1939. године био је спреман да напише канонско дело са детаљима његових открића.
Краљевска српска академија наука и уметности требало је да штампа рад, под називом “Канон осунчавања земље и његова примена на проблем ледених доба”, а 1941. када је завршио рукопис, послао је текст издавачу.
Другог априла те године, ишао је до штампарије да прегледа прве примерке и пошто је прегледао неколико још неувезаних страница, отишао је кући, уверен да неће бити кашњења у завршетку.
Међутим, исте седмице на Београд су се сручиле немачке и италијанске бомбе и до краја следеће недеље град је био под окупацијом.
Као и 27 година раније, Миланковићев живот изврнуо је наглавачке светски рат. Више није могао да проводи сате у свом кабинету нити да разговара са другим научницима у сали за састанке.
Уместо тога, пише у својим мемоарима:
“Ископао сам јаму за отпад у башти, скупљао воду у канистере из централне чесме удаљене 500 метара и секао дрва за ложење у давно одбаченој кухињској пећи. Наше цивилизовано постојање се дезинтегрисало у прегалачки живот”.
Прошло је неколико месеци, пре него што је поново отишао до штампарије, где је преса ископана из рушевина и сазнао да је изгубљено свега неколико страница његовог Канона.
У јесен 1941. одштампани су први примерци и спаковани за испоруку научницима широм света, где су прашину с њих деценијама касније скинули климатолози попут Бергера.
Миланковић је веровао да је објављивање Канона крај његове научне каријере.
“Знате, када ухватите велику рибу, више не можете да се бавите малима”, рекао је свом сину Васку.
“Готово тридесет година сам радио на сунчевом зрачењу и сада, када је то завршено и одштампано, осећам се престарим да започнем ништа ново. Теорије тих размера не расту на дрвећу”.
Izvor: Euronews Serbia
Mиланковић и мистерија ледених доба napisao/la P.U.L.S.E dana
Pregled tekstova autora – P.U.L.S.E →