Misteriozni matematički uzorak pronađen u epohama razvoja Zemlje. Znanstvenici su u šoku

Geološka povijest Zemlje, koju u udžbenicima često vidimo kao uredno posložene vremenske linije, zapravo priča mnogo kaotičniju priču. No, unutar tog prividnog nereda, međunarodni tim znanstvenika, predvođen geologom i paleontologom Andrejem Spiridonovom, otkrio je zapanjujući matematički obrazac. Njihovo istraživanje, objavljeno u prestižnom časopisu Earth and Planetary Science Letters, otkriva skrivenu hijerarhijsku strukturu koja bi mogla iz temelja promijeniti naše razumijevanje prošlih i budućih previranja na našem planetu.

Dekodiranje planetarnih ritmova

"Geološke vremenske skale u udžbenicima mogu izgledati kao uredne crte, no njihove granice pričaju mnogo kaotičniju priču", ističe Andrej Spiridonov sa Sveučilišta u Vilniusu. "Naša otkrića pokazuju da je ono što se činilo kao neravnomjerna buka zapravo ključ za razumijevanje kako se naš planet mijenja i koliko daleko te promjene mogu ići."

Međunarodni tim, koji čine znanstvenici iz Kanade, Čilea, Njemačke i Litve, usredotočio se na distribuciju granica koje definiraju geološke epohe, razdoblja i ere. Analizirali su sve, od službene Međunarodne geokronološke karte do vremenskih skala temeljenih na fosilnim ostacima izumrlih morskih životinja poput konodonata, amonoida i graptolita.

U svim tim vremenskim linijama, od lokalnih do globalnih, pojavio se isti, upečatljiv uzorak: granice između vremenskih jedinica nisu bile ravnomjerno raspoređene. Umjesto toga, pojavljivale su se u skupinama, odvojenim dugim intervalima relativnog zatišja.

REVOLUCIONARNO Znanstvenici produljili život miševima čak 33%! Smanjili su im unos jedne aminokiseline

Multifraktalna logika

Ova izrazita neravnomjernost opisana je pomoću koncepta multifraktala – složenih matematičkih uzoraka koji se ponavljaju na različitim mjerilima. To znači da se kataklizmički događaji koji definiraju geološku povijest, poput udara asteroida koji je prije 66 milijuna godina zbrisao dinosaure i označio kraj mezozoika, ne događaju nasumično.

"Intervali između ključnih događaja u povijesti Zemlje, od masovnih izumiranja do evolucijskih eksplozija, nisu potpuno ravnomjerno raspršeni", objašnjava Spiridonov. "Oni slijede multifraktalnu logiku koja otkriva kako se varijabilnost kaskadno prenosi kroz vrijeme."

Kako bi opisali ovu distribuciju, znanstvenici su razvili i novi teorijski model nazvan "Složeni multifraktalno-Poissonov proces". Ovaj model sugerira da su geološki događaji hijerarhijski ugniježđeni jedni unutar drugih, tvoreći kaskadni uzorak gdje se skupine događaja pojavljuju unutar većih skupina, a sve je vođeno jednim statističkim procesom.

Koliko je vremena potrebno da Zemlja otkrije svoje pravo lice?

Jedan od najvažnijih zaključaka studije jest procjena "vanjske vremenske skale" Zemljinog sustava – vremenskog raspona potrebnog da se otkrije puni opseg njezine prirodne varijabilnosti. Tim je zaključio da taj raspon iznosi najmanje 500 milijuna godina.

"Ako želimo razumjeti puni raspon Zemljinog ponašanja, bilo da se radi o razdobljima mira ili iznenadnim globalnim previranjima, potrebni su nam geološki zapisi koji pokrivaju najmanje pola milijarde godina. Idealno, milijardu", naglašava Spiridonov.

Ovaj uvid upozorava da proučavanje kraćih vremenskih razdoblja ne može otkriti ekstreme za koje je naš planet sposoban. S obzirom na to da se cjelokupna ljudska povijest odvila unutar tek sićušnog djelića geološke mirnoće, bolje razumijevanje dugoročnih obrazaca od neprocjenjive je važnosti.

NEVJEROJATNO U laboratoriju replicirali ključan trenutak nastanka života na Zemlji: 'Uspjeli smo nemoguće'

Implikacije za budućnost

Ovo otkriće ne pomaže nam samo da bolje posložimo događaje iz prošlosti.

Ono ima goleme implikacije za budućnost i način na koji modeliramo klimatske promjene i druge planetarne procese. Razumijevanje da promjene nisu nepravilne, već duboko strukturirane, omogućuje stvaranje preciznijih modela budućih promjena.

"Sada imamo matematički dokaz da promjene Zemljinog sustava nisu samo nepravilne. One su duboko strukturirane i hijerarhijske", zaključuje Spiridonov.

"To ima ogromne posljedice ne samo za razumijevanje Zemljine prošlosti, već i za način na koji modeliramo buduće planetarne promjene." Rad Spiridonova i njegovog tima otvara vrata novom načinu gledanja na ritam našeg planeta – ritam koji je, kako se ispostavilo, zapisan jezikom matematike.