В истории Земли обнаружена удивительная математическая закономерность

Как пояснил соавтор исследования, геолог и палеонтолог из Вильнюсского университета Андрей Спиридонов, геологические временные шкалы в учебниках выглядят как аккуратные линейки, однако на самом деле их границы рассказывают гораздо более хаотичную историю. Новое исследование показывает, что то, что казалось неравномерным шумом, на самом деле является ключом к пониманию того, как меняется наша планета.

Ученые сосредоточились на анализе текущего Фанерозойского эона, который начался около 540 миллионов лет назад и включает в себя такие известные эры, как Палеозойская, Мезозойская и Кайнозойская. Они проанализировали официальные временные границы, установленные Международной комиссией по стратиграфии, а также данные по древним ископаемым организмам.

Анализ выявил, что границы между геологическими единицами времени образуют интригующие скопления (кластеры), разделённые длительными периодами относительного спокойствия. Это неравномерное распределение соответствует сложной математической модели, известной как мультифрактальная система. Это означает, что интервалы между ключевыми событиями — от массовых вымираний до эволюционных взрывов — не разбросаны случайным образом, а подчиняются определённой иерархической логике, которая показывает, как изменчивость распространяется во времени по принципу каскада.

Исследователи разработали новую модель, чтобы охарактеризовать это распределение, и пришли к выводу, что для понимания полного диапазона поведения Земли, от периодов спокойствия до внезапных глобальных потрясений, необходим анализ геологической летописи протяженностью не менее 500 миллионов лет, а в идеале — миллиарда. Изучение более коротких отрезков времени может не отражать тех крайних изменений, на которые способна наша планета.

По словам Спиридонова, теперь у ученых есть математическое доказательство того, что изменения в системе Земли не просто нерегулярны, они глубоко структурированы и иерархичны. Это открытие имеет огромное значение не только для понимания прошлого Земли, но и для моделирования ее будущих изменений. Исследование было опубликовано в научном журнале Earth and Planetary Science Letters