Раздел физики, родившийся из ошибки
    Игорь Иванов
    Теория относительности Эйнштейна и квантовая механика - две самых значительных физических теории XX века - родились из революционных идей, моментально изменивших физику до неузнаваемости. Однако далеко не всегда новое направление в физике начинается с такой революции. Бывает, что незаметная поначалу идея, предложенная для объяснения какого-либо частного явления, постепенно обобщается, обнаруживается во всё большем числе разнообразных эффектов, и, наконец, становится универсальным законом природы. Потом может оказаться, что применение этой идеи к исходному частному факту было неоправданным, но это уже не мешает развиваться новому направлению физики и возникать его практическим применениям.
    Об одной такой истории - этот рассказ.
    Еще в XIX веке было обнаружено, что в геологическом прошлом климат Земли не оставался неизменным. Какое-то время назад значительную часть материков северного полушария занимали ледники, но и такое состояние было не всегда, а наступало периодически: земной климат проходил через стадии ледниковых периодов. По мере совершенствования методики изучения прошлого Земли вырисовывалась ясная картина: за последний миллион лет ледниковые периоды наступали примерно каждые сто тысяч лет. Причина наступления и отступления ледников понятна - это общее похолодание или потепление климата Земли. Но что вызывает эти глобальные изменения климата и откуда берется эта стотысячелетняя периодичность?
    Главнейший источник тепла для Земли - это Солнце, а значит, долговременные колебания климата вызываются, по-видимому, изменением потока солнечного тепла, попадающего на Землю. Само Солнце светит стабильно, однако параметры земной орбиты постепенно изменяются со временем. Из курса школьной физики известно, что Земля движется вокруг Солнца по слегка вытянутому эллипсу и, кроме того, вращается вокруг своей оси, наклоненной под некоторым углом к плоскости орбиты. Все эти параметры не остаются постоянными: земная ось сама медленно вращается в пространстве с периодом 27 тыс. лет, а угол ее наклона меняется в небольших пределах с периодичностью 41 тыс. лет. Наконец, вытянутость земной орбиты (эксцентриситет) тоже слегка колеблется. Примерно каждые 100 тыс. лет орбита Земли меняется от совсем круглой до чуть вытянутой и обратно. Каждое из этих колебаний приводит к небольшому сезонному перераспределению солнечного тепла между разными широтами, а значит, влияет на климат.
    Взгляд на приведенные числа сразу наводит на подозрение, что причиной периодичности оледенений могут быть колебания эксцентриситета. Но здесь есть одна неувязка: эти колебания - самые слабые из всех вышеперечисленных. На слабый периодический сигнал накладываются гораздо более сильные и быстро меняющиеся возмущения: ведь случайно меняющаяся год от года погода на Земле на масштабе многих тысяч лет выглядит просто как сильный, хаотический "погодный шум". Как же самому слабому "внешнему сигналу" удается сквозь этот шум пробиться и, пересилив все остальные сигналы, "зазвучать в полную силу" на графике оледенения?
    Тут самое время, вместо того чтобы угадывать, кто и на что влияет, воспользоваться методами теоретической физики и построить модель отклика земного климата на разные внешние воздействия. ............