Недоступная сторона Луны

Еще ни разу человеческим глаз не видел обратной стороны Луны. И это понятно: время вращения Луны вокруг своей оси в точности совпадает с периодом обращения вокруг Земли. Возможно, что первоначально спутник имел осевое вращение относительно Земли, но благодаря приливному трению оно замедлилось настолько, что Луна оказалась навсегда повернутой к нам одной стороной. И если мы можем сейчас наблюдать не половину, а около 59 процентов всей поверхности Луны, то это объясняется ее оптической и параллактической либрациями. Остальные 41 процент лунной поверхности, казалось, навсегда останутся недоступными для наблюдений. Резко изменилось мнение ученых, когда в январе 1959 года в СССР была запущена межпланетная ракета, которая -прошла близко от Луны и превратилась в искусственную планету солнечной системы. Тогда впервые была доказана возможность достижения точки, из которой видна обратная сторона Луны. Нужно было еще найти способ получения ее фотографий и передачи их на Землю.

Эта проблема была решена успешным запуском третьей советской межпланетной ракеты 4 октября 1959 года. Она вывела на орбиту автоматическую станцию, которая имела на борту две фотокамеры с объективами с фокусным расстоянием 20 и 50 сантиметров. В 4 часа всемирного времени 7 октября автоматическая станция находилась вблизи прямой, соединяющей Луну и Солнце, на расстоянии около 65 тысяч километров от Луны. Возраст Луны для Земли составлял тогда всего лишь 4,6 дня, но для автоматической станции было почти полнолуние. В это время по команде с Земли направленные на Луну камеры начали поочередно экспонировать пленку стандартной ширины (35 миллиметров), которая затем была в контейнере проявлена, зафиксирована и высушена.

В течение 40 минут был получен ряд фотографий. Через несколько дней, когда автоматическая станция, приближаясь, была достаточно близка к Земле, имев-шиеся на негативах изображения были переданы с помощью телевидения приемным станциям Советского Союза. Это было сделано сканированием негативов светлой точкой, движущейся через изображения, причем число строчек доходило до тысячи. Сканирование производилось при двух разных скоростях: более медленной при больших расстояниях от Земли и быстрой, когда станция была ближе к ней. Каждый негатив передавался несколько раз, благодаря чему сравнение разных передач между собой позволило устранить некоторые помехи.

Фото снимки поверхности Луны

Методы исследования Луны и обмен опытом

Кто же в данном случае прав? Выступавшие склонны были согласиться с утверждением, что наблюдалось истечение холодного таза. 

В этот день дискуссия была особенно оживленной. Только в одиннадцатом часу вечера выехали ученые из Пулкова. Закрывая заседание, лауреат Нобелевской премии Г. Юри шутя заметил, что чувствовал себя как дома, где он нередко бывал участником таких «острых потасовок» между учеными.

Действительно, обсуждение было очень интересным и полезным. Ученые рассказали много нового об исследованиях Луны современными методами. Исключительно перспективными являются радионаблюдения, позволяющие наиболее точно установить температуру, теплопроводность, структуру поверхности Луны, уточнить расстояние до Земли. 

О первых результатах наблюдения Луны при помощи автоматического электрополяриметра рассказали ученые Абастуманской астрофизической обсерватории. Н. Ф. Купревич сообщил о проводившихся в Пулкове экспериментальных работах по применению телевизионной техники для наблюдения Луны. Участникам симпозиума были продемонстрированы образцы снимков Луны, сфотографированной с экрана кинескопа. Для устранения влияния атмосферных помех применялись специальный скоростной затвор, установленный перед фотопластинкой, и управляемый токами фотоумножитель. 

Если присоединить к телескопу вместо фотоаппарата кинокамеру, то можно за короткое время получить множество фотографий и отобрать из них наиболее четкие снимки. Большой опыт по кинематографическому .исследованию Луны накопили астрономы, ведущие наблюдения в обсерватории Пик-дю-Миди, расположенной в Пиренеях на высоте около 3 тысяч метров. Об этих работах рассказали на симпозиуме директор обсерватории Д. Рош (Франция) и английские ученые 3. Копал и Т. Ракхам. 

Для полноты картины симпозиума следует также упомянуть о других докладах, вызвавших интересную полемику. Среди них сообщение пулковского астронома X. И. Поттера о фигуре Луны. На основании измерения снимков полной Луны он еще раз показал, что лунный диск имеет не строго кругообразную фигуру, а представляет собой эллипс. Американские астрономы Дж. Койпер и Г. Артур доложили симпозиуму о работах по составлению объективной карты Луны. Наряду с докладами по селенодезии и картографированию ряд выступлений был посвящен различным свойствам лунной поверхности — цветовым, спектральным, поляризационным и др. Иначе говоря, все вопросы строения и жизни Луны (кроме небесной механики) получили на симпозиуме самое подробное освещение. 

Работа симпозиума шла в деловой атмосфере международного научного сотрудничества. Ученые имели возможность познакомиться с новейшими достижениями советской астрономической наук и поделиться мыслями по наиболее важным проблемам селенологии. Дискуссия явилась поэтому важным событием в истории исследования естественного спутника нашей планеты. Теперь уже смело можно мечтать о том времени, когда селенологи разны? стран, объединенные благородными целями научного познания Вселенной, встретятся на Луне и откроют новую страницу в развитии астрономии.

Недоступная сторона Луны

Этапы развития Луны

Как же дальше развивалась жизнь первично холодной Луны? Этой теме посвятил свой доклад старший научный сотрудник Института физики Земли Б. Ю. Левин. Термическая история Луны, по мнению ученого, зависит в основном от содержания радиоактивных элементов. Луна прошла этап разогревания, который давно сменился остыванием. По-видимому, заключает Б. Ю. Левин, современный твердый наружный слой простирается на глубину не менее 500—700 километров, но центральные области и поныне остаются расплавленными. 

Иного взгляда на вопрос об образовании естественного спутника Земли придерживается профессор Калифорнийского университета Г.Юри. По его мнению, происхождение нашего космического соседа надо рассматривать. В связи с происхождением солнечной системы. Луна была когда-то планетой, и в силу ряда причин ее «захватила» Земля. В отличие от Земли Луна, как космическое тело, не прошла стадии обогащения железом. Полемизируя со сторонниками «метеоритной» теории, Г Юри отметил, в частности, что не только железа в Луне меньше, чем в метеоритах, но и плотность Луны не может быть согласована с плотностью метеоритов. 

За «планетное» «происхождение Луны стоит и академик Болгарской академии наук Н. Бонев. При этом он высказал интересную гипотезу о вулканизме на Луне, как главной причине, приведшей некогда к тому, что Луна стала спутником Земли. Обладая огромной внутренней энергией, Луна вследствие гигантских вулканических извержений потеряла часть массы, изменила свое движение и превратилась в спутника Земли. 

А имеют ли место в настоящее время вулканические процессы на Луне? И этот вопрос стал предметом оживленных споров. Доктор физико-математических наук Н. А. Козырев считает, что на Луне и сейчас происходят горно- образовательные процессы. К такому заключению он пришел на основании анализа снимков спектра лунного кратера Альфонс 3 ноября 1958 и 23 октября 1959 года. Спектры центрального пика кратера Альфонс, по словам ученого, показывают, что явления вулканизма в этом кратере наблюдаются и поныне. 

С таким выводом не согласился другой пулковский ученый, А. А. Калиняк. Подвергнув спектрограмму, полученную 3 ноября 1958 года, детальному микрофотометрическому анализу, он заключил, что свечение в кратере не имело ничего общего с тепловым излучением, а явилось флуоресценцией в газе, выделившемся из глубины Луны.

Методы исследования Луны и обмен опытом

О происхождении Луны

Вероятно, что тогда окажется легче решить и вопрос о происхождении Луны. «Но ведь тут все ясно!» — может возразить читатель. Еще со школьной скамьи нам известна теория английского ученого Дж. Дарвина. По этой теории, Луна н Земля представляли собой когда-то одну массу, которая в процессе охлаждения и ускорения обращения приняла грушевидную форму, а затем между двумя неравными частями произошел разрыв. Логично и убедительно! 

А если к этому прибавить, что теория была подкреплена замечательными математическими вычислениями, та станет понятно, почему до недавнего времени не было и тени сомнения в ее правильности… 

Однако в последние годы новейшие методы астрономических исследований дали в руки ученых факты свидетельствующие о некоторых резких отличиях Луны рт Земли. Взять хота бы исследования магнитного поля. Блестящий эксперимент со Вторым советским «лунником» доказал, что у Луны нет магнитного поля, подобного земному. Об этом, кстати, подробно доложил симпозиуму лауреат Ленинской премии Долгинов Ш.Ш.

Вопрос о происхождении Луны обсуждался на заседании, которое состоялось в Пулковской обсерватории. Один за другим советские и иностранные ученые рисовали перед собравшимися картину образования Луны. Увы! Она была не только далека от теории Дж. Дарвина, но и фактически явилась для неё  «смертным приговором». Не случайно, выступая в ходе дискуссии, член-корреспондент Академии наук СССР А. А. Михайлов заключил: «Можно сказать, что на сегодня теория Дж. Дарвина полностью отвергнута». 

Все сходились на том, что маловероятно образование Луны из Земли. Тем не менее и здесь наметились различные взгляды о причинах возникновении Луны как спутника Земли. 

Луна — астероид, захваченный Землей. Ее образование —- результат концентрации роя метеоритов. Такова была одна из основных гипотез, обсуждавшихся на симпозиуме. Например, московский астроном Е. Л. Рускол, развивая теорию академика О. Ю. Шмидта, доказывала, что Луна сформировалась на расстоянии 5-10 земных радиусов из роя небольших твердых тел, который образовался вокруг Земли в определенный период ее существования. Неупругие столкновения этих тел в окрестностях Земли делали вполне вероятным их объединение в общую массу. Полная масса вещества, по вычислениям Рускол, могла достигать в околоземном рое 0,1—0,01 массы Земли, что было достаточно для образования Луны, если размер тел был от 10 до 100 километров в поперечнике.

Этапы развития Луны

О поверхности Луны

К аналогичным результатам пришли и ученые, проводившие фотометрические исследования в  Пулковской и Харьковской обсерваториях. Основные особенности отражения света лунной поверхностью говорят о том, что эта поверхность является мелко изрытой и покрытой остроконечными обломками и бороздами с вертикальными, а также наклонными стенками. 

Отсюда советскими астрономами были сделаны выводы, что Луна покрыта твердыми породами, а не глубоким слоем пыли. По мнению действительного члена Академии наук УССР Н. П. Барабашова (Харьков), такими породами могут быть сильно раздробленные туфообразные горные образования вулканического происхождения (с зернами 3 10 миллиметров). По теории же ленинградского профессора Н. Н. Сытинской, покров Луны напоминает ноздреватый вулканический шлак. В доказательство на симпозиуме был продемонстрирован изготовленный в лаборатории образец. То была как бы застывшая каменная пена с пузырчатой структурой из тончайших стенок. Вот в чем, по мнению ученого, кроется причина прочности породы, необходимой для образования резких форм лунного рельефа. 

И когда профессор В. В. Шаронов, докладывая симпозиуму о результатах последних исследований нашими учеными поверхности Луны, остановился на этих работах, иностранные коллеги с особенным интересом стали рассматривать кусок ноздреватого шлака. Кто знает, может быть, именно по такой «почве» и придется шагать на Луне первым отважным космонавтам-исследователям!.. 

Так или иначе, но подобные шлаки по своим свойствам (низкая теплопроводность в вакууме, характер диаграммы рассеяния света) вполне соответствуют тому веществу, которым, судя по наблюдениям покрыта лунная поверхность. Как же образовалось оно на Луне? Хотя вещество это, возможно, вулканического происхождения, однако, по мнению Н. Н. Сытинской, оно подверглось переработке под действием внешних факторов. Главным из них являются удары микрометеоритов. Под их воздействием поверхность Луны, практически лишенная атмосферы, может резко измениться. Удар метеорита любого размера сопровождается взрывом с превращением, в пар не только самого метеорита, но и некоторой части вещества лунной поверхности. Оседая, пары превращаются в сильно пористое вещество, напоминающее шлак. Так, согласно «метеорно-шлаковой» теории, образовался наружный покров лунной поверхности в результате переработки коренных горных пород. 

Но, как ни убедительно выглядит эта теория, все же нельзя зачеркнуть и остальные гипотезы. Разумеется, окончательно решит этот вопрос лишь лаборатория-автомат, с помощью которой удастся доставить первые образцы лунного грунта. Только тогда можно будет сделать точный анализ пород, служащих основой современной поверхности Луны, и установить наиболее вероятные пути ее образования.

О происхождении Луны

Разногласия во мнениях ученых о поверхности Луны

На симпозиуме ученые получили возможность привести всевозможные аргументы в пользу той иди иной гипотезы или теории и уж, конечно, в горячем научном споре задать коллегам самые «каверзные» вопросы.

Главное, в чем разошлись мнения ученых, касалось характера образований, покрывающих основные лунные горные породы. Одни полагают, что эти образования являются очень рыхлыми, другие твердыми. 

Французский астроном О. Дольфус на основании поляриметрических наблюдений пришел к выводу, что Луна покрыта всюду Слоем вулканического пепла. Профессор Т. Голд (США) высказал мнение о том, что лунный покров представляет собой огромные пылевые образования. Ссылаясь на различную -высоту молодых к древних горных хребтов на Луне (древние, как правило, меньше), он предположил, что там действует процесс эрозии, подобно тому, какой происходит на Земле. За миллионы лет образовались огромные скопления пыли. Не задерживаясь на лунных скалах, они перемещались в лунные «моря», где оседали в виде мощных пластов пыли. 

Это мнение Т. Голда о «морях» пыли некоторые астрономы стремились подтвердить экспериментально. Так, группа американских ученых — В. Фенслер, М. Бруншвич, Е. Нотт, А. Олтер и другие — провела лабораторные исследования 47 образцов горных пород и минералов, метеоритов- хондритов, тектитов, песка и стекла. Оказалось, что только растертые в порошок материалы и лишь при очень большой степени рыхлости имеют теплопроводность, близкую к той, которая принята для поверхности Луны. Отсюда был сделан вывод, что не только «моря», но и вообще вся поверхность Луны покрыта толстым слоем пыли, глубиной до 10 и более метров. 

Ракете-автомату, посланной на Луну, грозит, по мнению В. Фенслера, опасность утонуть в глубокой толще пыли. Тем более не заманчивыми были бы в этом случае перспективы перед космонавтами, летящими на Луну. 

Насколько же близка к реальности такая гипотеза? Исследования советских ученых, произведенные с помощью новейших научных методов, не подтвердили «пылевидные» теории. Они опровергаются фотометрическими исследованиями. Интересный эксперимент проведен ленинградским астрономом, кандидатом физико- математических наук Н. С. Орловой. Изучались показатели отражения световых лучей различными образцами песка, пыли, вулканического пепла и других сыпучих веществ и сравнивались с диаграммами рассеяния света, характерными для лунной поверхности. Известно, что сыпучие вещества могут образовать лишь пологие склоны с углом откоса не превышающим 45 градусов. Но такие модели, однако, не дали отражения света, подобного лунному. Зато лучшее соответствие получилось для поверхности, которая сплошь покрыта впадинами с  крутыми стенками и острыми краями.

О поверхности Луны

Происхождение Луны и особенности ее поверхности

Настала необходимость организовать специальную дискуссию о Луне, ибо в таких случаях бывает полезно встретиться представителям различных точек зрения, побеседовать, подискутировать, обменяться мнениями. «В споре рождается истина», — гласит древняя поговорка. Может быть, и здесь открытое обсуждение селенологами, как называют специалистов, исследующих Луну (по-гречески Луна — Селена), поможет привести к единому знаменателю накопившиеся знания, опытные данные, наблюдения. 

Такая встреча состоялась в декабре 1960 года в Ленинграде и Пулкове. Первый международный симпозиум «Луна» был созван по инициативе Международного астрономического союза и Астрономического совета Академии наук СССР. На симпозиум прибыли ученые Советского Союза, Англии, США, Франции, Венгрии, Польши, Болгарии, Австрии, Голландии, ФРГ. Среди них крупнейшие специалисты по планетам, Космохимии и радиоастрономии. 

Уже первое заседание, на котором советские астрономы доложили о результатах фотографирования обратной стороны Луны, показало, как далеко вперед продвинулись за последние годы наши исследования Луны. То, что казалось навечно скрытым от взоров людей, вдруг предстало перед ними в виде ясно очерченных карт, на которых обозначены названия морей, кратеров и других лунных образований. Участники симпозиума с огромным интересом перелистывали страницы только что вышедшего из печати первого в мире «Атласа обратной стороны Луны». 

Профессор 3.Копал (Англия), председательствовавший на первом заседании, отметил, что достижения советских ученых открывают новую эпоху в развитии астрономии. 

В этот день полемики, по существу, не было. Выяснялись лишь детали и высказывались добрые пожелания советским исследователям в освоении Космоса. 

Зато острая и полезная для науки дискуссия происходила в следующие дни симпозиума. Здесь обсуждались вопросы, по которым до сих пор нет единой точки зрения. Среди них, прежде всего следует выделить две проблемы: о происхождении Луны и особенностях ее поверхности. Не вызывает удивления тот факт, что почти половина докладов на симпозиуме была посвящена исследованиям лунной поверхности. Сегодня это далеко не праздный вопрос: как никогда раньше, важно знать ту «лунную почву», на которую должна скоро ступить нога человека!

Уже давно астрономы установили, что на Луне, кроме гор и «морей», кратеров и цирков, существует своеобразный микрорельеф, Современная наука подтвердила это новейшими методами  исследования. Поверхность Луны действительно шероховата. Но как велики размеры этих неровностей? Из каких пород состоит наружный покров Луны, каково его происхождение?

Разногласия во мнениях ученых о поверхности Луны

До луны рукой подать

Как-то в разговоре со мной один астроном полушутя полусерьезно заметил: 

— Чем ближе к нам космическое тело, тем меньше мы о нем знаем. Наши сведения, например, о внегалактических туманностях куда более основательны, чем знания о Солнце, а представление о жизни Солнца значительно полнее, чем о жизни Луны. Можно возразить, что дело здесь не в количестве знаний, а в их достоверности: чем глубже в Космос простираются наши исследования, тем труднее проверить полученные данные. Может быть. И все же остается фактом, что ближайшее к Земле небесное тело — ее естественный спутник Луна до сих пор представляется человеку полной загадок и нераскрытых тайн. 

Трудно не согласиться с этим рассуждением: ведь по сравнению с расстоянием от Земли до Солнца, составляющим в среднем около 149,5 миллиона километров, до Луны «рукой подать»! Всего каких-нибудь 384 тысячи километров. Иной человек за свой трудовой век исходит больше. В простую подзорную трубу можно подчас разглядеть горный ландшафт Луны. Люди давно уже составили подробные карты всех этих горных образований (хребтов, кратеров, цирков), глубоких впадин, названных условно морями и озерами. И даже дали — им наименования. 

Но как мало всех этих сведений для объяснения коренных проблем существования Луны! Как появился у Земли естественный спутник? Каково происхождение его горного рельефа? Каков облик лунной поверхности? Насколько отлична невидимая сторона Луны от видимой? Эти и многие другие вопросы породили десятки различных гипотез, одна другой интереснее, оригинальнее. 

Какой из них отдать предпочтение? Казалось, что это не так уж важно: ведь решение этих вопросов не имело большого практического значения. И потому они волновали лишь узкий круг специалистов. 

Так было еще недавно. Сейчас к этим проблемам привлечено — внимание миллионов людей. Причина тому — успешные запуски советских «лунников», и космических кораблей, великолепные исследования советских ученых. На очередь дня встал полет человека в Космос. И, конечно, первым этапом межпланетных путешествий будет Луна. 

Так исследования Луны, ее поверхности, происхождения, формы и многих других особенностей «внешности» и «черт характера» нашего небесного соседа приобрели вдруг необычайную актуальность. Неизмеримо возросла ответственность астрономов. Характеристика условий жизни на Луне должна быть возможно более точной. От этого во многом будет зависеть успех экспедиции человека на другое космическое тело солнечной системы. А на очереди Венера, Марс и иные планеты… 

Луна стала предметом обсуждения астрономических съездов и конференций ученых в Советском Союзе, Франции, США и других странах. На этих собраниях остро выявились расхождения по ряду принципиальных вопросов изучения Луны. По одной и той же проблеме выдвигались различные, подчас совершенно противоположные гипотезы и теории. 

Что общего между механикой и оптикой

Подчеркивая эту особенность, Н. Г. Четаев выдвинул принцип, сформулированный им так: все явления, в действительности происходящие в природе, устойчивы. 

В одной из работ Четаев писал, что корни прекрасных результатов, достигнутых механикой в XIX веке, лежат в аналогии механики с оптикой. Он считал, что и для современных проблем эта аналогия играет не меньшую роль. 

Что же может быть общего между механикой и оптикой? 

В 30-х годах XIX столетия английский ученый Гамильтон показал, что основные уравнения механики имеют такой же вид, как и основные уравнения современной ему теории света Гюйгенса. А раз похожи основные уравнения, то должны быть похожи и те другие, которые следуют из основных. Сперва эти уравнения ученые нашли в оптике, потом их стали искать и находить в механике. 

Аналогия между механикой и оптикой служила средством для получения новых результатов в механике. 

Оптика развивалась. На смену теории Гюйгенса последовательно пришли волновые теории света Френеля, Коши, Максвелла. Естественно было попытаться продолжить аналогию между механикой и новыми оптическими теориями. 

Такую задачу поставил в середине XIX века французский ученый Коши, но решить ее не смог. 

Аналогию между механикой и «волновой» оптикой удалось установить Н. Г. Четаеву. Вот основные идеи, приведшие к такому результату. 

Во всех новых «волновых» теориях свет считают колебательным процессом. Поэтому в механике аналогию с оптикой нужно искать среди свойств колебательных движений. 

Представим себе маятник. Он относится к так называемым консервативным системам, то есть телам, у которых сохраняется полная энергия (сумма кинетической 

и потенциальной энергий). Следуя определению устойчивости и свойству консервативности, легко доказать, что состояние равновесия маятника устойчиво. Отклоним его (начальные возмущения) и отпустим — маятник будет качаться. Говоря иначе, возмущенные движения вблизи устойчивого равновесия консервативной системы имеют колебательный характер. А если мы имеем дело уже не с устойчивым равновесием, а с устойчивым движением? Н. Г. Четаев показал, что и вблизи устойчивого движения консервативной системы малые возмущенные движения тоже колеблются. 

На всякое тело, кроме известных и учитываемых сил, всегда действуют еще неизвестные нам малые возмущающие силы. Согласно принципу устойчивости, эти возмущающие силы разрушают всякое неустойчивое движение, сохраняя только устойчивые. Н. Г. Четаев нашел уравнение, которому должны подчиняться устойчивые движения консервативных систем. Оказалось, что это уравнение имеет «волновой» характер! Так была установлена аналогия с уравнением оптики. 

В природе движение не может, конечно, совершаться точно по устойчивой траектории. Всегда из- за малых возмущений существуют незначительные отклонения, и фактически движения происходят в малой области, обволакивающей устойчивую траекторию. Поэтому действительные траектории должны около нее колебаться — получается своего рода волна. 

Новую оптико-механическую аналогию Н. Г. Четаев не успел развить дальше. Смерть оборвала его работу. 

Сейчас еще трудно сказать, что именно удастся установить, пользуясь этой плодотворной идеей Четаева. Но, безусловно, новая аналогия поможет найти в механике явления, имеющие «волновой» характер. И с этой точки зрения труды Н. Г. Четаева открывают перед старейшей наукой — механикой — интересные возможности.

До луны рукой подать

Методы Ляпунова — Четаева

Работы Ляпунова опередили свое время. Техника тогда могла довольствоваться грубыми, приближенными методами. Книга Ляпунова была написана чисто математическим языком, без технических примеров, и инженеры ее не читали. Однако чем больше возрастала точность приборов, аппаратов, машин, чем они становились сложнее, тем очевиднее оказывалась непригодность старых методов теории устойчивости. Можно образно сказать, что старая техника всегда решала задачи о движении на плоскости, новой же технике пришлось заняться и движениями на трубе. 

Современная техника требует большей строгости, развития более точных математических приемов исследования. Одним из первых это понял молодой казанский ученый Николай Гурьевич Четаев. Еще в 20-х годах ему стало ясно огромное значение трудов Ляпунова. Однако для того, чтобы методы Ляпунова получили практическое приложение, нужно было проделать огромную работу: выяснить их область применения, приспособить к решению конкретных проблем, распространить на новые задачи, которые не охватываются теорией Ляпунова. 

Мы подробно говорили о ляпуновском определении устойчивости. В нем предполагается, что возмущающих сил нет и что движение происходит бесконечно долго. А как же быть, если исследуют, например, устойчивость полета самолета: ведь на самолет действуют возмущающие силы (например, ветер) и движение его длится всего несколько часов? 

Работами советского ученого Н. Г. Четаева и его сотрудников было показано, как нужно решать подобные задачи. До работ Четаева мало кто всерьез думал о применении математической теории Ляпунова. Сейчас же методы Ляпунова—Четаева проникли в различные отрасли техники: их используют для построения гироскопов и приборов автоматического регулирования, для решения ряда задач баллистики. 

ПЛОДОТВОРНАЯ АНАЛОГИЯ 

На любое тело всегда действуют малые возмущения. Поэтому если заклинить рули самолета, то он скоро врежется в землю. Только вмешательство пилота или автопилота удерживает самолет на курсе. Шофер не может надолго отпустить руль автомобиля даже на прямом шоссе, иначе он окажется в кювете. Подобных примеров можно привести очень много. 

Устойчивость в современной технике часто приходится поддерживать принудительно, поручая это специальным приборам или человеку. 

Если состояния тела неустойчивы, то возмущения разрушают эти состояния (самолет оказывается на земле, автомобиль — в кювете, карандаш, поставленный на острие, падает). Неустойчивость переходит в устойчивость.