Милутин Миланковић, тада 35-годишњи српски научник, био је на меденом месецу у родном селу своје породице, Даљ, када се свет променио преко ноћи. У то време, крајем јуна 1914. године, то место, данас део Хрватске, било је српска енклава у оквиру Аустро-Угарске царевине.
Те исте недеље, Гаврило Принцип, убио је аустроугарског престолонаследника, надвојводу Франца Фердинанда. Аустро-Угарска је објавила рат Краљевини Србији, и изненада се Миланковић нашао усред глобалног сукоба.
Миланковић је био утамничен
Пре него што су он и његова нова супруга стигли до свог дома и посла у Београду, Миланковић је заробљен. Све што је носио са собом била је његова актовка у којој су се налазили неки научни радови и белешке.
Током првих шест месеци био је затворен у интернационом логору Незсидер, у тешким условима. Међутим, захваљујући напорима његове супруге Кристине, Миланковић је на крају добио условну слободу у Будимпешти.
Тамо је морао да се редовно јавља властима једном недељно, али му је било дозвољено да ради у великој библиотеци Мађарске академије наука. Ипак, упркос побољшаним околностима, чезнуо је за домом и слободом, те је тражио утеху у свом раду.
Српски научник је нашао смисао у научном раду
Деценију касније, присетивши се свог времена проведеног у Будимпешти и замишљајући поглед на зграду где је био заточен, Миланковић је написао: „Био је то мој ратни затвор, и у њој би моје четворогодишње чезнуће за слободом исцрпело моју срж, да нисам нашао уточиште у научном раду. … Тамо, то је прозор где сам седео данима и, гледајући у плави Дунав и поносну Буду, написао своје прво научно дело.”
Дело на које се односи је књига написана на француском језику, под насловом „Математичка теорија топлотних појава изазваних сунчевим зрачењем”.
„Математичка теорија топлотних појава изазваних сунчевим зрачењем“
Она садржи основне прорачуне који ће постати срж Миланковићевог животног дела: решавање математичких проблема везаних за то како се Земљина орбита временом полако мења и утиче на количину сунчевог зрачења које добијају климатски важна подручја.
Данас се његово име често спомиње међу научницима, јер су тзв. Миланковићеви циклуси широко прихваћени као узрок периодичних ледених доба у последњих 2,5 милиона година. Геолози су чак пронашли доказе о њиховом ритмичком утицају на Земљин систем много дубље у прошлости.
Мало ко зна да је Миланковић био грађевински инжењер
Међутим, почетком 20. века, пре него што су га заробили Аустро-Угари, Миланковић није био познат као научник. Уместо тога, зарађивао је за живот као грађевински инжењер. Као тинејџер 1896. године, преселио се у Беч ради школовања и 1904. године је завршио докторску тезу о конструкцији армираног бетона. Запослио се у престижној фирми у Аустрији, пројектујући велике фабрике и војне објекте.
Ипак, осећао је да му нешто недостаје. „Знао је да је његова главна склоност наука”, каже Федор Мешингер, метеоролог из Српске академије наука и уметности.
1909. године је почео да се бави теоријском физиком и небеском механиком
Године 1909. Универзитет у Београду обратио се Миланковићу и понудио му позицију предавача примењене математике. Прихватио је професорско место у Београду упркос „много мањој плати”, каже Мешингер.
Почетком октобра 1909. Миланковић је почео да се бави најновијим открићима из области које ће предавати, укључујући теоријску физику и небеску механику. Ипак, још увек није био сигуран која ће научна питања проучавати у свом истраживању.
„Желим да обухватим цео универзум и унесем светлост у његове најдаље кутке“
Једна прича каже да је неколико година касније, око 1911. године, Миланковић седео у кафићу са песником и пио вино. У то време, Миланковић се већ био уходао у предавање својих курсева и почео да размишља о томе која научна питања да проучава у свом истраживању. У међувремену, песник је био добро расположен, јер је управо продао своју прву књигу.
Прогласио је да ће се одрећи кратких песама и уместо тога писати о „целом друштву, нашој земљи и нашој души.” Миланковић, ухваћен у тренутку, одговорио је: „Желим да урадим више од тебе. Желим да обухватим цео универзум и унесем светлост у његове најдаље кутке.” Миланковић је тада био „у потрази за космичким проблемом.”
Убрзо је пронашао научни проблем достојан својих космичких амбиција
Почетком 20. века, узрок и време ледених доба били су тема жестоких расправа међу европским и америчким научницима.
Геолошки докази су се нагомилали да су мистериозне рељефне форме узроковане великим леденим плочама које су се спустиле из Арктика на умереније континенте, чиме су оповргнуте старе идеје да су те наслаге настале од санти леда суспендованих у библијској поплави.
Међутим, многа питања су остала нерешена. Када су се ове ледене плоче кретале напред и повлачиле? Колико пута? Зашто се то стално дешава?
Идеје су биле многобројне
Неки су веровали да се површина Земље помера горе-доле — када би се надморска висина повећала, постајало би довољно хладно да се формирају ледене плоче.
Други су мислили да би промене у снази светлости коју емитује сунце могле бити довољно велике да изазову значајне климатске промене. Још неки су предлагали свемирску прашину или велике вулканске ерупције попут оне на Кракатои 1883. године као могући узрок.
У међувремену, мала група је фаворизовала теорију која је потекла из области астрономије. Шездесетих и седамдесетих година 19. века, у једном изванредном догађају, домар по имену Џејмс Крол добио је приступ библиотекама у Андерсоновом колеџу и музеју у Глазгову и открио списе који су показали како се Земљина орбита временом мења. Он је веровао да варијације у удаљености Земље од сунца могу утицати на релативну хладноћу или топлину зиме и лета.
Теорија стварања великих ледених плоча
Кролове идеје нису стекле ширу прихваћеност, делимично зато што су биле погрешне у својим специфичностима. Крол је претпоставио да би орбита изазвала хладне зиме које би омогућиле стварање великих ледених плоча на континентима, довољно великих да преживе топљење током топлог лета.
Испоставило се, међутим, да је важније да лети остане хладно како би акумулирани снег био мање подложан топљењу. Топлије зиме су такође важне јер могу довести до веће влажности ваздуха, што значи више снежних падавина које помажу у изградњи ледених плоча.
Миланковићев увид у ову проблематику
Кључни Миланковићев увид био је комбиновање ове идеје о важности благих сезона са три различите варијабле Земљине орбите. Прва је циклус ексцентрицитета — мера колико је Земљина велика кружна путања око сунца правилна. Када је орбита мање правилна, као што је сада случај, Земља проводи део године далеко од сунца, а други део ближе.
Миланковићево кључно откриће било је комбиновање ове идеје о важности благих годишњих доба са три различите варијабле у Земљиној орбити. Прва је циклус ексцентричности — мера колико је Земљина орбита око Сунца кружна.
Кључно откриће
Када је орбита мање кружна, као што је тренутно случај, Земља проводи део године даље од Сунца, а део ближе. Када се то деси, летњи период на северној хемисфери је око 4,5 дана дужи од зиме. Када је орбита кружнија, та разлика у трајању сезона нестаје. Овај циклус ексцентричности понавља се сваких отприлике 100.000 година.
Друга варијабла коју је Миланковић дефинисао је обличност, појам који описује углове ротационе осе Земље у односу на равну орбиталну равнину. Када је оса више нагнута, поларне регије доживљавају хладније зиме и топлија лета.
Више вертикална оса смањује сезонске екстремитете, а, како је Миланковић предложио, топлије зиме и хладнија лета помажу у расту ледених покривача. Оса прави комплетан циклус нагиба и исправљања отприлике сваке 40.000 година.
Циклуси прецесије
Коначно, циклуси прецесије су трећа варијабла. Прецесија је клатно у правцу ротационе осе Земље, као што играчка топ сличан начин спиновања у широким круговима док се успорава. Ова клатна кретања појачавају сезонске екстремитете на једној хемисфери, док их слабе на другој.
Када се оса Земље клати тако да су сезонске промене на северној хемисфери блаже, то помаже расту ледених покривача. Циклуси прецесије варирају у временском оквиру од око 23.000 година.
Заједно, циклуси ексцентричности, обличности и прецесије међусобно делују да промене укупну количину сунчеве светлости која стиже на различите географске ширине. Када се варијабле ускладе на прави начин, то може изазвати глобално ледено доба или чак узроковати топљење највећих глечера.
Дакле, док је био затворен у Будимпешти током Првог светског рата, Миланковић је узео математику ових циклуса и израчунао количину сунчеве радијације коју би свака географска ширина на Земљи примила у том тренутку.
Научници тог времена нису одмах прихватили његове идеје
Био је у стању да тачно предвиди просечну температуру на местима широм света, доказујући да су темељи његове методе били исправни. Затим је своје прорачуне провео уназад 600.000 година, предвиђајући више епизода широко распрострањене глацијације које су се чиниле да се поклапају са геолошким доказима доступним у то време.
Али научници тог времена нису одмах прихватили његове идеје, и упркос томе што је постао поштован широм Европе, његово дело није потврђено као тачно све до после његове смрти 1958. године. У међувремену, климатски научници су чак третирали његов рад с одређеним презиром.
„Био је геолог који је, јавно, годину дана пре него што је Миланковић умро, рекао да је Миланковићева теорија глупост,“ каже Андре Бергер, климатолог са Универзитета у Лоуваину у Белгији.
И током 1960-их научници су одбацивали његове идеје
Чак и током 1960-их година, научници су одбацивали његове идеје. Бергер се сећа да је на конференцији тог времена чуо о Миланковићевом раду. „И метеоролози и геолози су врло критиковали особу коју нисам знао, чије име је било Милутин Миланковић. Сматрали су да је још увек потпуно глуп.“
Бергер је одлучио да истражи Миланковићев рад самостално и да га одбрани ако буде могуће. Од тада, радио је на рафинирању и проширивању Миланковићевих идеја.
Негативне реакције нису сметале Миланковићу током његовог живота
Милутин је био уверено сигуран да ће његове идеје издржати тест времена. Пишући у свом мемоару, рекао је: „Као што су многа научна открића, много већа од мог, остала непрепозната годинама, знао сам да ће, ако мој рад постане прави допринос науци, пронаћи свој пут без икакве помоћи, препорука или похвала.“
До 1970-их, Миланковићев рад је заиста пронашао свој пут, али му је била потребна помоћ. Бергерови прорачуни који су усавршили Миланковићев оригинални рад помогли су, а револуционаран рад из 1976. године пронашао је доказе да циклуси које је Миланковић израчунао утичу на састав дубокоморских седимената који сежу скоро пола милиона година уназад.
Миланковићев рад има меритум
Сада када су научници доказали да Миланковићев рад има меритум, геолози су почели да виде његове циклусе свуда. Миланковићеви циклуси су чак видљиви у стратиграфским слојевима стијена пронађених широм света и инспирисали су потпуно ново поље науке које се зове циклостратиграфија.
На пример, геолози су открили да се слојеви стена таложени на удаљеним местима попут Њу Џерзија, Италије и Аустралије поклапају са циклусима које је описао Миланковић — чак и у стијенама које су старе милијардама година.
Пре него што је Миланковићева теорија победила у такмичењу потенцијалних узрока ледених доба, већ средином 19. века, научници су разумели ефекат стаклене баште угљен-диоксида и претпостављали да промене у концентрацији овог гаса у атмосфери могу изазвати циклусе ледених доба.
Технички, тада су били погрешни. Током последњих милион година, геолози су открили да концентрације угљен-диоксида у атмосфери нису варирале довољно да изазову напредовање и повлачење ледених покривача.
Током тог периода, атмосферски угљен-диоксид је варирао између отприлике 150 и 300 делова на милион.
Концентрације CO2 су овакве биле пре три милиона година
Сада, међутим, имамо више од 420 делова на милион, и више нисмо у опсегу услова у којима су Миланковићеви циклуси изазивали ледена доба у последњих два милиона година. „Ми смо једноставно ван свих табела“, каже Линда Хинов, циклостратиграферка са Универзитета Џорџ Мејсон.
У ствари, последњи пут када су концентрације угљен-диоксида биле тако високе као данас било је пре око три милиона година, током геолошког епохе званог Плиоцен. „Знате, овде у Вашингтону, Д.Ц.,” каже Хинов, „били смо под водом у Плиоцену.“
Климатски услови планете при тако високом нивоју угљен-диоксида могли би учинити свет цикличних ледених доба које је Миланковић покушао да разуме немогућим.
Његово наслеђе је сугурно
Са толиком количином CО2 у атмосфери, чак и промене у количини сунчеве светлости која стиже на Земљу неће моћи да изазову ледено доба. Али док је будућност циклуса ледених доба које је Миланковић настојао да разуме можда неизвесна у топлом свету, његово наслеђе је сигурно — барем међу научницима.
Његов утицај на климатске науке је огроман, и стотине истраживача се ослањају на прорачуне које је он пионирски развио како би сазнали више о прошлости и будућности наше планете.
На српској новчаници од 2000 динара налазе се портрети Миланковића и неки од његових најпознатијих графика ледених доба.
Ван научних кругова, Миланковић није широко познат. У Србији, његово име је познато, чак се појављује на маркама и на једној од најкоришћенијих српских новчаница. Међутим, чак и у Београду, мало је не-научника који знају детаље његових доприноса нашем основном разумевању како наша планета функционише.
„Канон инсолације и проблем ледених доба“
Миланковић је наставио да ради на математици климатских услова Земље током наредних деценија, и у пролеће 1939. године био је спреман да напише канонску књигу која ће детаљно приказати своје налазе.
Краљевска српска академија наука и уметности сагласила се да објави дело, насловљено Канон инсолације и проблем ледених доба, чим Миланковић заврши писање.
До 1941. године, Канон је био готов, и Миланковић је послао текст издавачу. 2. априла те године, прошао је кроз Београд до штампарије како би прегледао прве примерке. Након што је прегледао растављене странице, отишао је кући с обећањима да ће књига бити савијена и увезена, спремна за дистрибуцију, без одлагања.
Међутим, касније те недеље, немачки и италијански авиони почели су да бомбардују Београд, и до краја следеће недеље, град је био под немачком окупацијом.
У рату је преживело само неколико страница Канона
Као што је то био случај 27 година раније, Миланковићева животна ситуација поново је била преокренута глобалним ратом. Више није могао проводити дуга времена затворен у свом универзитетском кабинету или разговарати с другим научницима у локалној сали за састанке.
Уместо тога, писао је у свом мемоару: „Ископао сам рупу за смеће у задњем врту, скупљао воду из контејнера који је био 500 метара далеко и секао дрва за ложење на дуго запостављеној кухињској пећи за кување. Наш цивилизовани живот претворио се у живот тешког рада.“
Прошло је неколико месеци пре него што се поново вратио до штампарије, која је била извучена из рушевина које су оставили експлозивни бомби, како би открио да је само неколико страница његовог Канона преживело. Јесени 1941. године, први примерци су били потпуно штампани и увезани — спремни за слање научницима широм света, где су касније откривени и поновно разматрани од стране климатолога попут Бергера.
Крај Милутинове научне каријере
За Миланковића, објављивање Канона је значило крај његове научне каријере. „Знате, једном када ухватите велику рибу, не можете се бавити малим“, рекао је свом сину, Васку. „Готово 30 година радио сам на својој теорији соларне радијације, и сада када је завршена и штампана, осећам се превише стар да бих започео нешто ново. Теорије тог значаја не расту на дрвећу!“
