Zašto smo sami u svemiru? Evolucija univerzuma – da li smo sami u svemiru? Dokazi u istoriji

Imamo dobru tradiciju prevođenja cool stranih materijala - sigurno ćete naći nekoliko uzbudljivih tekstova sedmično na /c/.

I ja želim da dam svoj doprinos. Predstavljam vam na razmatranje prijevod članka u NY Timesu, . Pričajmo o vanzemaljcima, paradoksima Fermija i Olbersa i našoj budućnosti.

Enjoy!

Ovo ljeto bilo je obećavajuće za sanjare o upoznavanju vanzemaljaca.

U julu, na 46. godišnjicu prvog slijetanja na Mjesec, Yuri Milner je usmjerio više od 100 miliona dolara na razvoj SETI programa (potonji traži signale vanzemaljaca). Iste sedmice, planeta najbliža Zemljinim parametrima na 1400 St. godine od naše kuće.

Na konferenciji za novinare koja je pratila Milnerovu najavu, lovac na planete sa Univerziteta u Kaliforniji, Geoffrey Marcy, rekao je da "čini se da je svemir pun bioloških sastojaka". Spreman je da se kladi u kuću Jurija Milnera (za koju se priča da vrijedi istih 100 miliona dolara) da život postoji izvan Zemlje, barem u obliku mikroorganizama.

Da li biste mislili da bi otkriće takvog života na Marsu, ili ribe na Jupiterovom mjesecu Evropi, natjeralo naučnike da izađu na ulice i veselo zaplešu? Možda si u pravu.

Ali ne slažu se svi da će takve vijesti svakako biti dobre. Najmanje jedan istaknuti filozof vjeruje da će to biti "razarajući udarac".

Možda najveći pesimista našeg veka je Nik Bostrom. Predaje filozofiju na Univerzitetu Oksford i rukovodilac je Instituta za budućnost čovečanstva.

U radu iz 2008. objavljenom u Technology Review, profesor Bostrom je tvrdio da bi čak i najmanji mikrob na marsovskoj stijeni bio loš znak za budućnost naše vrste. „Moj duh bi bio podržan mrtvim kamenjem i beživotnim peskom“, napisao je zašto?

Sve je počelo za vreme ručka u Los Alamosu u Novom Meksiku, mestu rođenja atomske bombe. Razgovor se okrenuo letećim tanjirima i međuzvjezdanim putovanjima. A onda je fizičar Enriko Fermi postavio pitanje koje je postalo popularno među astronomima: "Pa, gde su svi oni u ovom slučaju?"

Činjenica da nisu pronađeni dokazi da su vanzemaljci posjetili Zemlju osim naslova u tabloidima uvjerila je Fermija da je međuzvjezdano putovanje nemoguće. Trebalo bi predugo za let do bilo kojeg drugog mjesta.

Ovaj argument razvili su naučnici Michael Hart i Frank Tipler. Došli su do zaključka da tehnološke vanzemaljske civilizacije uopće ne postoje.

Logika je jednostavna. Zamislite da će za milion godina Zemljani lansirati robota u Alfa Centauri, najbliži zvjezdani sistem. Nakon nekog vremena, dostići će svoj cilj, a još milion godina kasnije će poslati sonde u sljedeće obližnje sisteme. Nakon narednih milion godina, nove sonde se šalju iz tih sistema i tako dalje. Čak i ako pretpostavimo veliku brzinu putovanja, za 100 miliona godina, u najboljem slučaju, posetićemo oko nemilion (jednu koju prati 30 nula) zvezda. Galaksija Mliječni put sadrži 200 milijardi zvijezda, pa će svaka od njih biti posjećena (zbog ukrštanja sondi) više od trilion puta.

Inače, ideja o lansiranju međuzvjezdane sonde nije tako nevjerovatna. Ljudi već planiraju da pošalju uređaj na druge sisteme koristeći tehnologije koje će postati dostupne u bliskoj budućnosti. Pročitajte, na primjer, o (DARPA) i njihovom.

Da, u našoj galaksiji postoje milijarde potencijalno nastanjivih planeta. Ako barem neki od njih razviju život i tehnologiju, to će biti dovoljno da se cijeli Mliječni put pretvori u Times Square Mliječni put je već star 10 milijardi godina. A gdje su sve te civilizacije, ili barem znaci njihovog postojanja? Našli smo samo zilch. Ako je život toliko raširen, neko je odnekud već trebao da nam signalizira o sebi. Ova pretpostavka je poznata kao .

Da, postoje mnoge rupe u argumentima, uključujući mogućnost da jednostavno nećemo moći prepoznati život koji nam se nalazi pred nosom. Prema dr. Bostromu i njegovim pristalicama, najjednostavnije objašnjenje je odsustvo vanzemaljskih civilizacija.

Dolazi do zaključka da postoji nešto što sprečava život da uopšte nastane, ili ga gasi pre nego što život pobegne iz okvira svoje zvezde. Doktor ga naziva Veliki filter.

Možete zamisliti sva uska grla u razvoju civilizacije koja bi mogla biti Veliki filter - od potrebe da se atomi kombinuju u niti RNK, genetski molekul koji igra ulogu Robina u Batman-DNK, do nuklearnog rata, klimatskih promjena, ili neuspjesi genetskog inženjeringa.

Važno pitanje za Bostrom je da li je naš Veliki filter u prošlosti ili u budućnosti. U potrazi za odgovorom, doktor gleda u zvezde: ako je prazan, onda smo preživeli, kakav god da je to „opstanak“. I koliko god to čudno zvučalo, mi smo prvi u tom području naišli na kosmičke prepreke, a ako je neko iza njih, onda je Veliki filter još uvijek ispred. Mi smo osuđeni na propast.

Ovo je zadivljujuće egzistencijalno znanje - shvatiti naše mlado doba kao vrstu, samo na osnovu površnog ispitivanja kosmičkog okruženja. To je takođe težak test moći ljudskog uma. Ali postojao je presedan za prevazilaženje razumevanja, poznatog kao , od strane astronoma amatera koji je živeo u 19. veku. Formulirao je pitanje koje je mučilo nekoliko generacija astronoma: zašto je nebo noću crno? Na kraju krajeva, ako je Univerzum beskonačan (kako se tada vjerovalo), gdje god pogledate trebale bi biti zvijezde? Čak i prašnjavi oblaci bi trebali svijetliti kao danju.

Tadašnji svetilnici (vrlo različitih pravaca), fizičar William Kelvin i pisac Edgar Allan Poe, sugerisali su da je tamno noćno nebo dokaz konačnosti, barem u vremenu, Univerzuma. Što znači da je imao početak. Ono što danas nazivamo Velikim praskom. Ako je Olbers ugledao zoru vremena, možda Fermi i Bostrom vide njegov zalazak. Ovo nas ne bi trebalo iznenaditi. Ništa nije vječno.

Očevi SETI-ja, Carl Sagan i Frank Drake, naglasili su da je glavna nepoznanica u njihovim proračunima prosječan životni vijek tehnoloških civilizacija. Prekratak životni vek će onemogućiti njihovo prelaženje. Zaboravite na mitsko bratstvo galaksije. Klingonci su davno napustili ovaj dom. Najbolje čemu smo se mogli nadati je da će doći do nove evolucijske faze u cik-cak razvoja života. Ali za nekoliko milijardi godina Sunce će umrijeti, a sa njim i naša Zemlja, naši potomci. Univerzum nas se neće sjećati a da ne prepozna Shakespearea ili Homera.

Ne možemo kriviti profesora Bostroma što je pesimista. Ovo nije njegova prva strašna teorija. Godine 2003. tvrdio je da možda živimo unutar kompjuterske simulacije, nečega što su „tehnološki starije“ civilizacije možda stvorile za nas.

Ono oko čega se slaže sa ostalima u svojim proračunima jeste da postoji ograničenje udvostručavanja snage procesora (prema Mooreovom zakonu) kada su u pitanju računari, kao i ograničenje broja mogućih lansiranja svemirskih sondi. Čipovi se ne mogu zauvek skupljati. Bez održavanja, daleko, daleko od kuće, automobili će zaboraviti svoju svrhu. A Apple neće moći udvostručiti prodaju iPhonea svaki put, ali kao što je rekao veliki pisac i biolog Lewis Thomas, mi smo neuka vrsta.

I zato eksperimentišemo.

Preveo Pavel Potseluev, posebno za TJ.

PREDGOVOR

Nebo je iznad nas i moralni zakon je u nama.
I. Kant

Među mnogim problemima koji se tiču ​​čovječanstva, jedan je od posebnog interesa. Vjerovatno, otkako postoji čovjek, brine ga pitanje da li smo sami u Univerzumu. Bilo je veoma različitih mišljenja o ovom pitanju. A ponekad je borba između ovih mišljenja postala toliko intenzivna da je koštala života onih koji se nisu slagali sa opšteprihvaćenim mišljenjem. Primjer za to može biti sudbina Giordana Bruna.
Čak i sada, kada je nauka dostigla neverovatne visine u proučavanju tajni Univerzuma, nema konačnog odgovora na ovo pitanje. Zaista, do danas se problemi postojanja vanzemaljskih civilizacija tiču ​​ne samo gotovo svih, već se smatraju relevantnim i u naučnim krugovima. Rad izvode brojni naučni timovi i pojedinačni naučnici, uključujući iu okviru CETI programa - Komunikacija sa vanzemaljskom inteligencijom, što podrazumeva komunikaciju sa vanzemaljskom inteligencijom. Iako mnogi naučnici, na primjer akademik I.S. Shklovsky, vjeruju da je ljudska civilizacija najvjerovatnije jedinstvena.
Sasvim je prirodno da se u ljudskoj kulturi problem vanzemaljskog inteligentnog života reflektuje veoma široko. Postoji bezbroj različitih vrsta naučnofantastičnih romana, filmova i drugih umjetničkih djela posvećenih ovom problemu.
Knjiga, koju dragi čitatelj drži u rukama, sadrži neka razmatranja koja nam omogućavaju da vjerujemo da smo ipak sami u Univerzumu. Da bi to pokazao, autor je morao proučiti mnogo naučne literature. Ipak, smatrajući da knjiga može biti od interesa za širok krug čitalaca, materijal je predstavljen prilično jednostavno. Date su neke kalkulacije, ali one po pravilu ne izlaze iz okvira srednjoškolskog kursa. Međutim, po potrebi se daju objašnjenja. Mnoga mišljenja, odredbe i podaci preuzeti su iz objavljenih radova. S obzirom da nisu svi upoznati sa temama o kojima će biti reči u knjizi, one su predstavljene ukratko i što popularnije. Stoga, ako se mišljenja koja ovdje iznosim nekome čine kontroverznima, onda će barem čitatelj koji podržava ovdje moći izvući mnogo zanimljivih informacija.
Niko nije obavezan da sve što se ovdje kaže uzima na vjeru. Hajde da se svađamo i razmišljamo zajedno. Uostalom, tako je prijatna aktivnost odmoriti se od svakodnevice, od problema našeg smrtnog postojanja i razmišljati, sanjati, pričati o zvezdama, o drugim svetovima, o braći u mislima... Zato, odmorite se , draga moja braćo na umu, od vaših ovozemaljskih briga i zaronite zajedno sa mnom u nirvanu intelektualnih užitaka!

POGLAVLJE 1. “VANZEMALJSKA CIVILIZACIJA”, ŠTA JE TO?

I reče Bog: Napravimo čovjeka na svoju sliku, prema svom obličju.
Biblija

Prije nego što pređemo na razmatranje mogućnosti postojanja „braće na umu“ u Univerzumu, pokušajmo razumjeti šta bi oni mogli biti. Bilo je različitih stavova o ovom pitanju. Na primjer, ponekad govore o takvim oblicima života kao što su kristalni, plazma i drugi. Ali najvažnije je da imaju inteligenciju. Stoga, prije svega, zadržimo se na pojmu razuma. Kažu da ljudi imaju razum (iako ponekad postoje sumnje u to), ali životinje nemaju. Zašto? Vjerovatno, prije svega, zato što nikakva živa bića ne govore. Nemaju govor. Ne znaju riječi.
Šta je riječ? Riječ je znak, pojam. Kada drugoj osobi kažemo "točak", on zamišlja nešto okruglo sa glavčinom. Kada razmišljamo o nečemu, kao da razgovaramo sami sa sobom. Životinje to ne mogu. Ne samo da ne mogu govoriti, ne mogu ni razmišljati. Odakle ta naša sposobnost? Isključivo zato što je čovjek društveno biće. Naš drevni predak, visoko razvijeni primat, živio je u krdu. Fizički slabiji od mnogih životinja, posebno predatora, morao je nekako preživjeti. A jedini način da se preživi bio je put jedinstva u stadu. Nekoliko pojedinaca je moralo djelovati kao jedno biće. A to se moglo dogoditi samo pod uvjetom dovoljno efikasne komunikacije - razmjene znakova, koji su s povećanjem broja i raznolikosti postali koncepti. Dakle, um je evolucijski, u procesu prirodne selekcije, sposobnost da operiše konceptima razvijenim kod viših primata.
U evolucijskom smislu, um je isto sredstvo prilagođavanja uslovima date ekološke niše, poput surle slona. Ali sama sposobnost operisanja pojmovima kada razgovara sam sa sobom bez otvaranja usta, odnosno razmišljanja, omogućava osobi da modelira proces svojih radnji. Na osnovu analize modela izaberite najefikasniji. Zahvaljujući tome, kao i prisutnosti ljudskih ruku (koje su, inače, takođe imale izuzetno važnu ulogu u procesu formiranja uma), čovjek je mogao stvarati oruđe.
Dakle, za nastanak inteligencije neophodni su brojni uslovi. U najmanju ruku, stvorenje koje tvrdi da stiče inteligenciju mora biti stvoreno kao proizvod evolucije u borbi za opstanak, mora imati neke biološke preduslove (razvijen mozak, relativna sloboda gornjih udova, koji imaju dlanove sa prstima) i društveni oblik života.
Čovjek je najviši proizvod biološke evolucije. On se ne bi mogao pojaviti a da se nije pojavio život kao takav. Da li je moguće da se pojavi bilo koji život osim biološkog? Pogledajmo sada šta je život.
Kao što znate, sve što vidimo oko sebe je stalno pokretna materija. Tokom ovog kretanja, elementi materije se sudaraju i razlijeću. Štaviše, ako je energija kombinovanih elemenata manja od zbira energija elemenata pre sjedinjenja, takva unija postaje stabilna.
Tako atomi nastaju iz elementarnih čestica, a molekuli iz atoma. Od atoma i molekula - zvijezda, planeta, kristala itd. Ponekad vrlo veliki molekuli mogu nastati pod posebnim uslovima. Ali što je molekul veći, to je manje stabilan i stoga se brzo raspada.
Međutim, moguća je situacija kada molekul može biti poput šablona na kojem se sklapaju atomi i formira se isti molekul. U ovom slučaju, broj takvih molekula može porasti do takve vrijednosti da postaje vrlo vjerojatno da će se pojaviti i drugi slični molekuli s nekim svojstvima koja proces približavaju nastanku života.
Dakle, život je prvenstveno samoreprodukcija složenih molekula, odnosno replikacija. Možete dati detaljniju definiciju života, na primjer, kao što je predložio akademik V.S. Život je visoko organizirano samoreproducirajuće stanje materije, podržano razmjenom materije, energije i informacija sa vanjskim okruženjem, kodirano stanjem molekula.
Koji osnovni uslovi moraju postojati da bi proces replikacije bio moguć? Prvo, molekul mora biti linearan, tako da drugi atomi ili molekuli imaju slobodan pristup bilo kojem dijelu molekule. Molekuli polimera najbolje odgovaraju ovome. Kao što je poznato iz hemije, od svih atoma koji mogu formirati polimerni lanac poznati su samo ugljenik i, u manjoj meri, silicijum. Zbog niza okolnosti, silicijum ne može biti osnova molekula polimera koji nastaju prirodnim putem i daju mogućnost replikacije. Drugo, mora postojati okruženje u kojem su se atomi i molekuli kretali i aktivno djelovali. A ovaj medij može biti samo voda. Osim toga, mora postojati određena temperatura i pritisak. Sve tvari potrebne za polimerizaciju i replikaciju molekula moraju se otopiti u vodi.
Kao što vidite, uslovi su prilično ograničeni. Istovremeno, može se shvatiti da je (barem u našem Univerzumu) pojava procesa replikacije nemoguća ni u kristalnom obliku supstance, niti, posebno, u obliku plazme, već je moguća samo u obliku molekula polimera ugljovodonika. Odnosno, život može biti samo organski.
Dakle, um je proizvod evolucijskog razvoja organskog života. Stvorenje koje tvrdi da stiče inteligenciju može biti samo viši primat. Dakle, samo antropomorfno stvorenje može biti nosilac inteligencije. Ovaj pristup je opšte prihvaćen u naučnoj zajednici.
Međutim, postoje mišljenja da preci ljudi nisu drevni primati. Ko onda? Ne zadržavajmo se na mišljenju da je čovjeka stvorio Bog od gline prije sedam hiljada godina. Svako ko se čvrsto drži ove hipoteze verovatno neće pročitati ovu knjigu. Što se tiče hipoteze panspermije, odnosno mišljenja da su ljudski preci doneseni iz svemira (ovdje postoje različita mišljenja - ili je čovjek već u modernom obliku, ili sam život u nekoj fazi), onda se ovdje možemo pitati sljedeće pitanje: a zatim , u svemiru, kako se to pojavilo? Ako samo po sebi, onda tamo moraju postojati uslovi koji su nekako bolji nego na Zemlji, ali šta se ne zna. Ako je život ili osoba doveden tamo, onda opet odakle, i padamo u lošu beskonačnost.
Postoje mišljenja da smo mi preci svemirskih vanzemaljaca. Pa, prvo, i mi se ovdje nalazimo u lošoj beskonačnosti. I drugo, elementarna anatomska, fiziološka, ​​citološka i druga analiza našeg tijela ne kaže, nego viče da smo mi od krvi i mesa i dio naše žive prirode.
Ima nekih kojima se zaista ne sviđa ideja da mi i majmuni imamo zajedničkog pretka. Pa, šta možemo reći o ovome? Zar ti se ne sviđa što su prekriveni krznom? I pitaj majmune vole li nas bez dlake. Vjerovatno je za njih vidjeti nas bez krzna isto što i za nas vidjeti osobu bez kože.
I općenito, zašto smo zapravo bolji? Na kraju krajeva, nema više zlonamjernog, pohlepnog, okrutnog stvorenja na Zemlji. Uostalom, rečeno je - “čovek ide po zemlji i pustinja ostaje iza njega.”
Ne postoji nijedno živo biće na Zemlji koje bi sa takvim ludilom, mržnjom i zadovoljstvom istrebilo mase svoje vrste u beskrajnom nizu ratova. I u kratkim periodima mira, prvom prilikom nije bilo želje da se učini zlo bližnjem. Zato nemojmo vrijeđati našu manju braću potpuno neopravdanim prezirom.
Mnogi ljudi sumnjaju u porijeklo ljudi od viših primata zbog činjenice da se po izgledu (to se zove fenotip) jako razlikuju od ljudi. Očigledno, to dolazi iz činjenice da nije lako shvatiti ogromnost vremenskog perioda koji nas razdvaja i fleksibilnost koja osigurava promjenjivost izgleda živih bića u procesu evolucije. Zaista, pogledajte kućne ljubimce. Sve su ih uzgajali ljudi, ali se po svom izgledu toliko razlikuju od svojih divljih predaka da su postali, takoreći, različite vrste. Na primjer, lapdog nema praktički ništa zajedničko s vukom, a moderni konj nema ništa zajedničko s konjem Przewalskog.
Istorija čovjeka, prema arheološkim i paleontološkim podacima, obuhvata period od stotina hiljada godina. A otkriće L. Like lubanje zijantropa i kamenog oruđa u njegovoj blizini produžilo je ljudsku povijest, dovodeći je na skoro 2 000 000 godina.
Stoga, kao zaključak ovog poglavlja, odredimo da ako tražimo neku vrstu vanzemaljske civilizacije, onda tražimo antropomorfno stvorenje, ili, jednostavno rečeno, osobu koja je dostigla takav stepen inteligencije da je stvara civilizaciju.
Štaviše, pod civilizacijom podrazumijevamo određeni stupanj u organizaciji inteligentnog života, u suštini novi živi organizam, koji se sastoji od mnogih individua koje čine društveni oblik kretanja materije, društveni um. Ili, prema definiciji V.S. Troickog, civilizacija je zajednica inteligentnih bića koja razmjenom informacija, energije i mase razvijaju akcije i sredstva koja podržavaju njihov život i progresivni razvoj.
Naravno, ne možemo tražiti te iste vanzemaljske civilizacije kao što tražimo gljive u šumi. Ali možemo barem razmisliti o tome da li bi vanzemaljske civilizacije uopće mogle postojati. Tačnije, da li bi van Zemlje mogli postojati takvi uslovi da bi mogla nastati civilizacija.

POGLAVLJE 2. KAKO ĆEMO UTVRDITI MOGUĆNOST POSTOJANJA VANZEMALJSKIH CIVILIZACIJA

Čovjek je mjera svih stvari.

Kao što smo već rekli, da bi civilizacija nastala, potrebni su odgovarajući uslovi. Negdje ovi uslovi mogu postojati, ali negdje možda i ne. Uopšteno govoreći, ovo je stvar slučaja. I nesreće imaju određenu vjerovatnoću. Pitanja vjerovatnoće su čitava nauka. Ali za naše svrhe, nema posebne potrebe da proučavamo svu ovu nauku. Međutim, za one koji potpuno nisu upoznati s ovom naukom, razmotrit ćemo neka pitanja.
Dakle, uzmimo novčić. Hajde da ga bacimo i vidimo da li će se pojaviti glava ili rep. To mogu biti glave, a mogu biti repovi. Ovo ne možemo predvidjeti. Događaji su jednako vjerovatni. Kako kažu, pedeset-pedeset, ili pedeset-pedeset. Šanse su jednake. U teoriji vjerovatnoće kažu da je u ovom slučaju vjerovatnoća dobijanja, na primjer, glava jednaka ½.
Pa, ako odlučimo da kupimo srećku, kolika je verovatnoća da ćemo uspeti da dobijemo, recimo, auto. Znamo, na primjer, da postoji milion izdatih srećki. Dvadeset automobila je u igri. Podijelimo dvadeset sa milion i dobijemo vjerovatnoću da ćemo dobiti auto ako kupimo jednu lutriju. Odnosno, vjerovatnoća takvog događaja je 20/1.000.000, odnosno 2/100.000. Da bi ovi brojevi bili kompaktniji, pišu se ovako: 2× 10 -5. Ovdje ( - ) znači imenilac. A (5) - koliko puta trebate pomnožiti 10 sa sobom da dobijete 100.000. Ako se 1000, što je jednako 10 3, pomnoži sa 100, što je jednako 10 2, dobićete 100 000 ili 10 5. Odnosno, ako se brojevi pomnože u obliku stepena 10, tada se dodaju eksponenti njihovih potencija. Ili: 10 3 ×10 2 =10 5.
Ako kupimo 50 lutrijskih listića, tada će se vjerovatnoća našeg dobitka povećati i biti jednaka: 50×2×10 -5 = 100×10 -5 = 10 2 ×10 -5 = 10 -3. To je jedna šansa u hiljadu. Naša vjerovatnoća pobjede se povećala pedeset puta. Da je jedan auto u igri, a da smo kupili sve srećke, auto (ako je ovo, naravno, poštena lutrija, a ne prevara) bi, naravno, bio naš. Odnosno, vjerovatnoća naše pobjede bila bi jednaka jedan.
Sada recimo da se lutrija igra u dvije faze. Ukupno je izdato milion karata, od kojih hiljadu ulaznica daje pravo učešća u drugom krugu, gde se zapravo izvlače 20 automobila. Uvedemo sljedeće oznake: B 1 – vjerovatnoća osvajanja tiketa koji daje pravo učešća u drugom krugu, B 2 – vjerovatnoća osvajanja automobila u drugom krugu.
Da biste dobili ukupnu vjerovatnoću, potrebno je sabrati vrijednosti vjerovatnoća B 1 i B 2. Da bi se to postiglo, vjerovatnoće B 1 i B 2 se množe (ma koliko čudno zvučalo „za sabiranje, potrebno je pomnožiti“). To jest, B = B 1 × B 2. Zaista, B 1 = 10 3 /10 6 = 10 -3. B 2 = 20/10 3 = 2 × 10 -2. B = B 1 × B 2 = 10 -3 × 2 × 10 -2 = 2 × 10 -5. Odnosno, ista vjerovatnoća kao kod izvlačenja lutrije u jednom krugu.
Otprilike tako ćemo odrediti vjerovatnoću nastanka civilizacije zbrajanjem vjerovatnoća nastanka pojedinačnih uslova bez kojih civilizacija ne može nastati.
Možda je glavna formula za cijeli problem vanzemaljskih civilizacija jednostavan odnos koji se zove "Drejkova formula"

Gdje N– broj visokorazvijenih civilizacija koje zajedno sa nama postoje u Univerzumu, n– ukupan broj zvijezda u svemiru, P 1 – vjerovatnoća da zvijezda ima planetarni sistem, P 2 – vjerovatnoća pojave života na planeti, P 3 – vjerovatnoća da će ovaj život postati inteligentan u procesu evolucije, P 4 - vjerovatnoća da će inteligentni život moći stvoriti civilizaciju, t 1 – prosječno trajanje postojanja civilizacije, T– doba Univerzuma.
Formula je jednostavna. U suštini, ovo je formula za dodavanje vjerovatnoća i mi znamo kako to učiniti. Teško je odrediti količine koje su u njega uključene, posebno navedene vjerovatnoće. Kako se nauka razvija, postoji jasna tendencija ka smanjenju faktora u Drejkovoj formuli. Naravno, nemoguće ih je precizno odrediti. Bit će jako dobro ako ih možemo barem približno odrediti. Precizno do reda veličine, odnosno deset puta više ili manje. Ali za ovo ćemo morati veoma naporno da radimo. A počećemo tako što ćemo barem malo upoznati Univerzum, galaksije, zvijezde, planete, našu Zemlju i život na njoj. Zato imajmo hrabrosti, strpljenja i idemo dalje.

POGLAVLJE 3. OVAJ BIJESNI Univerzum

Iznad nas je ponor zvijezda pun,
Zvijezde nemaju broj, dno ponora.
M.V. Lomonosov

Ko u vedroj noći bez mjeseca, pa čak i negdje daleko od velikih gradova, nije doživio zadivljeno divljenje, zavirujući u ponor svemira bez dna, išaran bezbroj zvijezda. Čini se da je ova slika vječna i nepromjenjiva. Ali u stvari, Univerzum živi svoj misteriozni, ali buran, a ponekad i dramatičan život.

Slika 1

Otkrića posljednjih desetljeća omogućavaju nam da manje-više u potpunosti zamislimo sliku svemira, koju ćemo ovdje ukratko opisati. Dakle, živimo na planeti Zemlji. To je dio sistema planeta koje kruže oko Sunca. Sunce je jedna, i općenito obična zvijezda, koja je jedna od zvijezda koje čine lokalni sistem zvijezda koje čine galaksiju Mliječni put. Postoji mnogo takvih (i ne samo takvih) galaksija. Jedna od najbližih nam je galaksija Andromeda. Nazvana je tako jer su galaksije, kada još nisu bile otkrivene, smatrane maglinama. I nalazi se u sazvežđu Andromeda. Galaksije su eliptične, spiralne i nepravilne. Naša galaksija i galaksija Andromeda spadaju u spiralne galaksije (slika 1). Gledajući u maglinu Andromedu, možete zamisliti da je ovo naša galaksija. Tada smo otprilike tamo gdje je prikazan krug. Nekoliko desetina obližnjih galaksija čini lokalni sistem. Zatim ogromna prostranstva praznine. Nadalje, otkriveni su i drugi galaktički sistemi. Postavljeni su kao na saće. Fotografija 2 prikazuje sliku doslovno prošaranu galaksijama. I tako dalje do granice mogućnosti naših astronomskih instrumenata.

Slika 2

Kažu da je prostor, a samim tim i Univerzum, beskonačan. A vrijeme nema ni početak ni kraj. Teško je ovdje raspravljati o bilo čemu. To je vjerovatno istina. U ovom slučaju, broj civilizacija je beskonačan. I izgleda da se ovde nema o čemu pričati. Ipak, postoje razlozi da tražimo neka ograničenja u prostoru i vremenu koja će nam omogućiti da govorimo barem o Našem Univerzumu. I postoje takve granice. Ali da bismo razumjeli suštinu ovih granica, morat ćemo malo odstupiti da bismo se upoznali s konceptom crvenog pomaka. Da bismo to učinili, prvo se prisjetimo šta su spektralna analiza i Doplerov efekat.

Spektralna analiza. Nema te osobe koja ne bi vidjela dugu. A iz školskog kursa fizike znamo da ako prođete svjetlost kroz staklenu prizmu, možete vidjeti i dugu (slika 1). Vjeruje se da je Newton prvi izveo takve eksperimente. Vjerovatno se sjećamo izreke koja opisuje raspored boja u dugi: „Svaki lovac želi da zna kuda ide fazan“. A mi, naravno, znamo da je to zato što su svjetlost elektromagnetski valovi. U principu, to su isti talasi kao i radio talasi, zahvaljujući kojima gledamo televiziju i slušamo radio, ali sa mnogo većom frekvencijom, odnosno sa mnogo kraćom talasnom dužinom.

Kada se telo jako zagreje, ono takođe emituje svetlost, odnosno elektromagnetne talase u svetlosnom opsegu. Znamo da se tijela sastoje od atoma i molekula. A atom se sastoji od jezgra i elektrona koji rotiraju (jednostavno rečeno) oko njega. Dakle, kada se zagreju, atomi dobijaju kinetičku energiju, kreću se sve brže, a neki elektroni kreću u druge orbite, gde je potrebno više energije.

Fig.1

Ako prestanete sa grijanjem, tijelo se hladi. U ovom slučaju, elektroni emituju višak energije u obliku malog komada elektromagnetnog talasa, nazvanog kvantom, i vraćaju se na svoju staru orbitu. U stvari, kada se zagreje, telo emituje energiju. Stoga, da bi se održao sjaj, na primjer, sijalica, kroz nju se mora stalno propuštati struja. U širem smislu, naučnici dugu o kojoj smo govorili nazivaju spektrom i ona nastaje zato što se talasi različitih frekvencija različito odbijaju tokom prelamanja. Vjerovatno se sjećamo da se ovaj fenomen naziva disperzija.

Kada se elektron kreće iz orbite u orbitu, on ili apsorbira ili emituje kvant striktno definirane valne dužine. Ova talasna dužina zavisi od toga koju orbitu elektron zauzima i, uopšte, o tome koliko elektrona atom ima, odnosno kojem elementu u periodnom sistemu pripada.

Na primjer, kiseonik će imati iste talasne dužine, dok će natrijum imati potpuno različite talasne dužine. Kada pogledamo dugu, vidimo je kao kontinuirani prijelaz iz jedne boje u drugu. To je zato što je proces emisije i reemisije veoma složen i teško nam je izolovati pojedinačne komponente spektra. Takav spektar se naziva kontinuiranim. Ali ako poduzmete neke mjere, možete otkriti pojedinačne linije u spektru. Tada se spektar naziva linija, a same linije nazivaju se spektralne linije. Spektralne linije svakog hemijskog elementa su potpuno individualne. Stoga, gledajući spektar dobijen od zvijezde pomoću teleskopa, možete precizno reći koji su kemijski elementi tu, i po njihovoj sjajnosti procijeniti njihovu relativnu količinu.
Spektralne metode postale su jedna od glavnih i u astronomiji i u astrofizici. Oni se široko koriste u raznim zemaljskim tehnologijama.
Doplerov efekat. U školi smo prošli kroz ovaj efekat, međutim, podsetiću one koji su zaboravili. Vjerovatno se svi sjećaju da kada putujete vozom, a prema vama ide drugi voz čiji mašinovođa trubi, tada prvo čujemo zvuk visokog tona, a kada lokomotiva prođe pored nas, ton postaje niži . To je zato što kada se izvor zvuka (ili drugih vibracija, uključujući i elektromagnetne) kreće prema posmatraču, frekvencija primljenih vibracija postaje veća, a kada se izvor udaljava od posmatrača, postaje manja.
U svjetlosnom opsegu elektromagnetnih oscilacija, to se manifestira u pomaku spektralnih linija u spektru primljenom od objekta.
Crveni pomak. Godine 1912. V. Slifer (SAD) je počeo da dobija spektre udaljenih galaksija. Tokom nekoliko godina dobijeni su spektri 41 objekta. Pokazalo se da su u 36 slučajeva linije u spektru bile pomaknute u crveno. Činilo se najprirodnijim objasniti ovaj pomak Doplerovim efektom. Ako se spektralne linije pomaknu na crvenu stranu, tada se frekvencija rezultirajućih spektralnih linija smanjuje, što znači da se galaksije udaljavaju od nas. Ovaj efekat je nazvan crvenim pomakom.
Krajem 1923. Hubble je procijenio udaljenost do Andromedine magline, a ubrzo i do drugih galaksija. Nakon toga je pokušao da pronađe odnos između brzine kojom se galaksija udaljava i njene udaljenosti od nje. Godine 1929., na osnovu podataka o 36 galaksija, Hubble je uspio ustanoviti da se brzine galaksija (ili odgovarajući crveni pomaci u spektrima) povećavaju direktno proporcionalno udaljenosti do njih. Nakon brojnih pojašnjenja drugih naučnika, uključujući i kvantitativno, činjenica recesije galaksija postala je opšteprihvaćena. Kaže da se naš univerzum širi.
Međutim, iz činjenice da se galaksije rasipaju od nas u svim smjerovima, uopće ne slijedi da naša Galaksija zauzima neku vrstu središnje pozicije u Univerzumu. To možete provjeriti na vrlo jednostavnom primjeru. Uzmite gumeni konac i zavežite čvorove na njemu. Razvucimo nit dvaput. Kao rezultat, udaljenost između svaka dva susjedna čvora će se također udvostručiti. U ovom slučaju svaki od čvorova ima jednaka prava i u odnosu na njega brzina kretanja ostalih pri istezanju niti bila je veća, što su bili udaljeniji jedan od drugog. Galaksije se ponašaju na sličan način.
Ako se galaksije udaljavaju, to znači da su bile bliže jedna drugoj. I jednom davno, cijeli Univerzum je bio sabijen, ako ne u tačku, onda u nešto vrlo malo. A onda je uslijedila neka vrsta velike eksplozije, ili kako se to među naučnicima obično naziva - Veliki prasak. Znajući brzinu kojom se galaksije udaljavaju, možemo izračunati i vrijeme koje je prošlo od Velikog praska.
Problem izračunavanja ovog vremena nije tako jednostavan. Tu ima mnogo problema. Zainteresovani se sa njima mogu upoznati u literaturi. Na primjer, onaj koji je dat na kraju knjige. Ovdje ćemo reći da niko ne zna tačnu vrijednost, ali generalno se naučnici slažu oko vremena od 13 do 20 milijardi godina. Ovo je već jedan od najvažnijih početnih podataka za zadatak utvrđivanja mogućeg broja civilizacija.
Znajući otprilike starost našeg svemira, možemo odrediti njegove približne dimenzije. Osim toga, postoje i druge mogućnosti da se grubo ograniči veličina Univerzuma.
Prvo, što je neka galaksija udaljenija od nas, to brže bježi od nas, njen spektar se više pomiče na crvenu stranu, i na kraju galaksija postaje nevidljiva u polju svjetlosti, pa čak i infracrvenog zračenja.
Drugo, pronađena je još zanimljivija prilika za procjenu razmjera našeg Univerzuma.
Svemirska čudovišta. Nakon Drugog svjetskog rata, kada su radari već bili izumljeni, radio teleskopi su se počeli koristiti i u astronomiji. Uz njihovu pomoć otkriveni su različiti radio izvori, uključujući do 1963. godine, pet tačkastih izvora kosmičke radio emisije, koji su prvi put nazvani "radio zvijezde". Međutim, ovaj termin je ubrzo prepoznat kao ne baš uspješan, te su ti radio izvori nazvani kvazizvjezdani radio izvori ili skraćeno kvazari.
Proučavajući spektar kvazara, astronomi su otkrili da su kvazari općenito najudaljeniji poznati svemirski objekti. Sada je poznato oko 1.500 kvazara. Najudaljeniji od njih udaljen je oko 15 milijardi svjetlosnih godina od nas. (Da vas podsetim da je svetlosna godina razdaljina koju svetlost pređe u jednoj godini. Brzina svetlosti je otprilike 300.000 kilometara u sekundi.) Istovremeno je i najbrža. On bježi od nas brzinom bliskom brzini svjetlosti. Stoga možemo prihvatiti da je veličina našeg svemira ograničena na radijus od 15 milijardi svjetlosnih godina, odnosno 142 000 000 000 000 000 000 000 kilometar
Pošto govorimo o kvazarima, reći ću vam nešto više o njima. Čak i obični kvazar emituje svjetlost desetine i stotine puta jače od najvećih galaksija, koje se sastoje od stotina milijardi zvijezda. Karakteristično je da kvazari emituju u cijelom elektromagnetskom rasponu od rendgenskih valova do radio valova. Čak je i prosječni kvazar svjetliji od 300 milijardi zvijezda. Neočekivano, pokazalo se da se sjaj kvazara mijenja u vrlo kratkim periodima - sedmicama, danima, pa čak i minutama. Budući da na svijetu ne postoji ništa brže od svjetlosti, to znači da su veličine kvazara vrlo male. Na kraju krajeva, budući da cijeli kvazar mijenja svoj sjaj, to znači da se radi o jednom procesu koji se ne može širiti po kvazaru brzinom većom od brzine svjetlosti. Na primjer, kvazar s periodom promjene sjaja od 200 sekundi ne bi trebao imati prečnik ne veći od radijusa Zemljine orbite i istovremeno emitovati svjetlost iz više od 300 milijardi zvijezda.
Još uvijek nema konsenzusa o prirodi kvazara. Međutim, oni su na tolikoj udaljenosti od nas da svjetlost stiže do nas u vremenu do 15 milijardi svjetlosnih godina. To znači da vidimo procese koji su se u našoj zemlji odvijali prije otprilike 15 milijardi godina, odnosno nakon Velikog praska.
Sada možemo reći da je radijus našeg svemira otprilike 15 milijardi svjetlosnih godina. Kao što smo već napomenuli, na osnovu ovoga, njegova starost je otprilike 15 milijardi godina. Tako piše u literaturi. Istina, ja lično sumnjam u ovo. Zaista, da bi nam kvazar poslao snop svjetlosti, on već mora biti tamo gdje ga vidimo. Prema tome, ako bi se i sam kretao brzinom svjetlosti, trebao bi poletjeti sa tačke Velikog praska za istih 15 milijardi godina. Dakle, starost svemira mora biti najmanje dvostruko veća, odnosno 30 milijardi godina.
Treba napomenuti da se mjerenja karakteristika objekata koji se nalaze na rubu Univerzuma vrše u granicama mogućnosti astronomskih instrumenata. Štaviše, debata između naučnika je daleko od kraja. Stoga je tačnost datih brojki vrlo relativna. S tim u vezi, za naše dalje proračune koristimo brojke koje se pominju u većini publikacija, uzimajući u obzir moju primjedbu u prethodnom pasusu. Naime: radijus Univerzuma je 10 milijardi svjetlosnih godina, starost je 20 milijardi godina.
Ne znamo šta je izvan ovih granica. Možda nikada nećemo saznati. Stoga nam nije bitno šta je tu. I možemo pretpostaviti da nema ničega. Dakle, naš Univerzum je univerzum uopšte.
Sada kada smo odlučili za veličinu i starost našeg svemira, pogledajmo na brzinu šta ga ispunjava. U principu, skoro je prazan. Jata galaksija su povremeno isprepletena u neverovatno ogromnom praznom prostoru (Fotografija 2) Danas najveći teleskopi mogu da otkriju galaksije širom Univerzuma, a procenjuje se da ih ima oko dve stotine miliona (neki veruju i do milijardu i po). ) galaksije, od kojih se svaka sastoji od milijardi zvijezda Grupe jata i superjata galaksija nalaze se uglavnom u relativno tankim slojevima ili lancima. Slojevi i lanci se sijeku, povezuju jedni s drugima i formiraju kolosalne ćelije nepravilnog oblika, unutar kojih praktički nema galaksija.
Već smo rekli da su galaksije eliptične, spiralne i nepravilnog oblika. Vjeruje se da su eliptične galaksije mlade, spiralne galaksije srednje dobi, a nepravilne galaksije stare. Postoje i druga mišljenja.
Ovdje ima razloga za nagađanje, ali prvo ćemo se zadržati na konceptu crne rupe.
Crne rupe. Koncept "crnih rupa" je u velikoj mjeri zasnovan na Ajnštajnovoj teoriji relativnosti. Ali ova teorija nije tako jednostavna, pa ćemo pokušati da objasnimo ovaj koncept na jednostavniji način.
Prije svega, znamo šta je gravitacija. Barem znamo da ako bacite čašu, ona će pasti na zemlju. Zemlja ga privlači. Općenito, sva tijela s masom privlače jedno drugo. Svetlost takođe ima masu. Stoletov je takođe utvrdio da svetlost pritiska na osvetljeno telo. Zaista, svjetlost je elektromagnetski talas koji ima energiju. A energija, prema Ajnštajnovoj jednačini - E = ms 2, ima masu m. Dakle, svjetlost privlači i masa. Na primjer, ako zraka svjetlosti proleti pored planete ili zvijezde, ona se skreće u svom smjeru. Štaviše, što više zvijezda privlači svjetlost, to više odstupa.
Može postojati tako snažna gravitacija da svjetlost ne samo da će pasti na zvijezdu, već čak ni kvant svjetlosnog zračenja neće moći da je napusti. I ne samo svjetlost, nego baš ništa neće moći napustiti tijelo tako snažnom gravitacijom. Sve će pasti samo na nju. To se zove gravitacijski kolaps. Ovo tijelo se naziva oton (od skraćenice GTR - opća teorija relativnosti) ili jednostavno - "Crna rupa".
Ipak, i dalje postoje procesi u kojima nešto ostavlja crnu rupu. Ovdje već ulazimo u polje kvantne mehanike. Uopšteno govoreći, kvantna mehanika je skup formula koje omogućavaju da se matematički opiše neke ne baš jasne fizičke pojave u oblasti fizike čestica. Sama priroda ovih pojava nije baš jasna ni samim fizičarima.
U principu, efekti kvantne mehanike nastaju zbog činjenice da su elementarne čestice i čestice i valovi. Štaviše, što je čestica manja, to više pokazuje valna svojstva. Štaviše, vrlo male čestice uopće ne liče na male kuglice. Kao da mogu biti na različitim mjestima sa određenom vjerovatnoćom. Štaviše, nikakve prepreke ih ne zaustavljaju. Ali najčešće se nalaze na jednom mjestu. Ovaj efekat, nazvan "Efekat tunela", koristi se u tehnologiji. Na primjer, u zener diodama. Ovo je posebna poluvodička dioda, koja se često koristi u stabilizatorima napona, a nalazi se u napajanju bilo kojeg računala ili TV-a. Dakle, dimenzije crne rupe su relativno male, ali je masa ogromna. Stoga, vrlo male elementarne čestice, zbog svoje kvantne prirode, mogu završiti izvan crne rupe i nikada se tamo ne vratiti. To se zove isparavanje crne rupe. Pošto crna rupa ima svoje gravitaciono polje, kao i magnetsko i električno polje, i brzo se rotira, čestice koje isparavaju ne formiraju sferno simetričnu ljusku oko crne rupe, već formiraju mlazove u dva suprotna smera.
Ako je crna rupa mala, onda vrlo brzo isparava. Ako je jako veliko, a priliv nove mase koja pada na crnu rupu (to se zove akrecija) nadoknađuje isparavanje, tada crna rupa može postojati jako dugo. Istovremeno, masa materije koja se pojavljuje oko crne rupe usled njenog isparavanja, zauzvrat, kompenzuje masu koja pada na crnu rupu. Ogromne crne rupe su osnova galaksija.
Galaksije. Kao što smo ranije spomenuli, galaksije uglavnom dolaze u tri tipa: eliptične, spiralne i nepravilne, prikazane na fotografijama 3, 4 i 5. Postoje i galaksije vrlo bizarnih oblika, prikazane na fotografiji 6.
Postoje različita mišljenja o nastanku i razvoju galaksija. Predstaviću jedan od njih sa kojim se slažu mnogi naučnici i koji se meni lično sviđa.

Slika 3 Slika 4 Slika 5

Slika 6

Dakle, na početku Velikog praska sva materija je bila u obliku zračenja, odnosno kvanta vrlo visoke frekvencije i energije. Kako su se širili, počele su formirati elementarne čestice od kojih su se počeli formirati atomi vodika. Gustoća plina je i dalje bila vrlo visoka, ali zbog gravitacijske nestabilnosti, plin se počeo razdvajati u zasebne kompaktacije. Počele su da se formiraju supermasivne zvezde, koje su brzo počele da evoluiraju (o evoluciji zvezda ćemo govoriti u narednom odeljku) i skupile se do te mere da su se pretvorile u crne rupe.
Zbog efekta tunela, crna rupa je počela da isparava. Oko njega se počeo stvarati oblak elementarnih čestica koje su se ujedinile u atome vodika. Gravitaciono sabijanje gasa dovodi do pojave zvezda, koje zajedno sa crnom rupom formiraju galaksiju.
Uprkos ogromnoj masi, veličina crne rupe je mala, a zvezde koje okružuju crnu rupu čine je nevidljivom. Stoga je nemoguće vidjeti crnu rupu. Tokom početnog širenja Univerzuma, u njemu su se odvijali veoma nasilni procesi. Kao rezultat toga, kondenzacije plina koje su dovele do crnih rupa su se rotirale. Kako su se sabijali, rotirali su sve brže i brže. Verovatno su svi videli ovaj efekat kada se klizač, pritiskajući ruke, okreće brže. Na kraju krajeva, crna rupa ima tendenciju da se okreće vrlo brzo i ponaša se kao poznati vrh. Svako ko se kao dijete igrao vrhom vjerovatno se sjeća da ako ga pokušate nagnuti, onda, začudo, vrh ne posluša i naginje se ne u smjeru u kojem pokušavate da ga nagnete, već pod uglom od devedeset stepeni. Ovaj efekat se naziva precesija.
Dakle, crna rupa se, zbog mehaničke interakcije sa materijom koju ona stvara, polako okreće. Stoga se i tokovi mase koji iz njega teku polako okreću. Zbog toga se formira spiralna struktura galaksija.
Uopšteno govoreći, u određenim granicama, veličina crne rupe, njena brzina rotacije i karakteristike električnih i magnetnih polja mogu uveliko varirati, što dovodi do širokog spektra izgleda galaksija. Prosječan izgled galaksija također se razlikuje u zavisnosti od njihove udaljenosti od nas, jer što dalje vidimo, to su procesi u Univerzumu raniji. Konkretno, kvazari su vrlo vjerojatno procesi rađanja crnih rupa. Upravo je ovakva galaksija prikazana na slici 6.
Vidimo galaksije jer emituju svjetlost, odnosno energiju. Stoga, kako galaksije gube sve više energije i materije, one stare. Vremenom se poremeti ravnoteža materije koja pada u crnu rupu i koja je isparila. Crna rupa gubi masu, na kraju potpuno ispari i tada vidimo galaksiju nepravilnog oblika. Galaksija umire.

POGLAVLJE 4. SVIJET ZVIJEZDA

Svrha ove knjige ne uključuje detaljno razmatranje fizike zvijezda. Ovdje ćemo dati opći pregled procesa koji se u njima odvijaju.
Od djetinjstva smo se navikli na činjenicu da je zvjezdani svijet oko nas iznenađujuće raznolik. Proučavanje teleskopima pokazuje da je ta raznolikost još impresivnija. U osnovi, ova raznolikost je određena, prvo, godinama u kojima ih vidimo, a drugo, masom zvijezde. Dakle, mase mogu varirati od stotih dijelova mase Sunca do desetina solarnih masa.
U principu, životi zvijezda su isti. Prvo se formira zbijenost međuzvjezdanog plina i prašine (uglavnom vodonika), a zatim, uslijed gravitacijske kompresije, formira se ogromna vodikova lopta (slika 2A). Kako se skuplja, pritisak u centru ove lopte raste, a istovremeno raste i temperatura. Ovaj efekat je poznat svima koji su ručnom pumpom pumpali cijev za bicikl ili fudbal, a neki se, vjerovatno, sjećaju iz školskog kursa fizike što je adijabatska kompresija.
Kada temperatura dostigne vrijednost od nekoliko stotina miliona stepeni, jezgra atoma vodika počinju da se ujedinjuju i pretvaraju u helijum (takozvana reakcija protonsko-protonskog ciklusa počinje i zvijezda svijetli). 2 B i C). Ovo je osnovno stanje zvijezde u kojem ona ostaje sve dok sav vodonik ne izgori. Naše Sunce je u ovom stanju.

A	B	IN	G	D
Fig.2

Kada je vodonik uglavnom izgorio, zvijezda se još više skuplja, temperatura u njenom središtu još više raste i počinje reakcija sinteze ugljika iz helijuma. Zatim se helijum spaja sa ugljenikom i formiraju se jezgra kiseonika, pa sve teži elementi do stvaranja gvožđa. Gvožđe je stabilan element. Energija se ne oslobađa ni tokom sinteze ni fisije. Stoga se život zvijezde ovdje završava. Međutim, priroda ovih procesa uvelike se razlikuje ovisno o masi zvijezde.

Slika 7

Ako je masa zvijezde manja od 0,85 puta mase Sunca, tada vodonik u njoj sagorijeva desetinama milijardi godina. Stoga, čak i oni od njih koji su se pojavili nakon formiranja naše galaksije sada gore i gorjet će još jako dugo. Zvijezde od 0,85 do 5 solarnih masa prolaze kroz evoluciju različitim brzinama, na kraju koje odbacuju svoju ljusku u obliku planetarne magline (faza D na sl. 2 i slici 7) i pretvaraju se u bijelog patuljka (slika 2D ). Što se tiče relativno malo masivnih zvijezda, s masom većom od pet solarnih masa, priroda njihove evolucije (mnogo brža od evolucije njihovih kolega male mase) bit će fundamentalno drugačija od gore opisane. Većina njih će završiti svoje postojanje u velikoj eksploziji, koju astronomi povremeno posmatraju kao fenomen eksplozije supernove.

Kao rezultat takve eksplozije nastaju neutronske zvijezde i, rjeđe, crne rupe, koje vrlo brzo isparavaju. Primjer posljedica takve eksplozije prikazan je na fotografiji 8. U oba slučaja, materijal izbačen eksplozijom pretvara se u maglinu. Magline se prilično brzo raspršuju u okolnom prostoru. Ove magline se uglavnom sastoje od vodonika. Dakle, zvjezdana populacija naše galaksije, kao i druge galaksije, sastoji se od dvije glavne klase zvijezda - zvijezda prijelaznog tipa i stabilnog tipa.

Slika 8

Prvi uključuje divove, drugi tip uključuje zvijezde glavne klase (slične našem Suncu), crvene patuljke čija je masa znatno manja od Sunčeve, bijele patuljke i neutronske zvijezde.
Zvezde prve klase postoje tako kratko da nemaju uticaja na nastanak planetarnih sistema. Stoga se nećemo zadržavati na njihovom razmatranju.
Pogledajmo drugorazredne zvijezde malo detaljnije. Dakle, crveni patuljci su u principu iste zvijezde kao i naše Sunce, ali znatno manje mase. Tamo gori vodonik, pretvarajući se u helijum. Ali procesi ove transformacije teku mnogo sporije, pa je njihov životni vijek takav da čak i oni od njih koji su nastali ubrzo nakon Velikog praska i dalje svijetle. Takođe je malo verovatno da će uzeti primetno učešće u formiranju planetarnih sistema.
Zvijezde slične našem Suncu su glavna populacija galaksije. Vjeruje se da one čine oko 90% svih zvijezda. Njihov životni vijek je otprilike 15 milijardi godina. Naše Sunce je staro oko 7 milijardi godina. Ostalo je još oko 7 milijardi godina prije nego što eksplodira kao nova zvijezda. Tako da se ne trebamo plašiti takve katastrofe u bliskoj budućnosti.
Radijus Sunca je 696.000 km, masa je 1,99 × 10 33 g, prosječna gustina je 1,41 g/cm 3. Temperatura na površini Sunca je 5806 K (K je stepeni Kelvina. 0 stepeni Kelvina je jednako -273 stepena Celzijusa).
Kada se termonuklearne reakcije u zvijezdi završe sa željezom, javlja se posljednji akord njenog života - eksplodira i pretvara se u bijelog patuljka, neutronsku zvijezdu ili crnu rupu, ovisno o početnoj masi. Naše Sunce će se pretvoriti u bijelog patuljka, formirajući planetarnu maglinu.
Bijeli patuljak se sastoji prvenstveno od željeza. Visoko je komprimiran. Njegov radijus je otprilike 5000 km, odnosno po veličini je približno jednak našoj Zemlji. Štaviše, njegova gustina je oko 4 × 10 6 g/cm 3, odnosno takva supstanca teži četiri miliona više od vode na Zemlji. Temperatura na njegovoj površini je 10000K. Bijeli patuljak se vrlo sporo hladi i ostaje da postoji do kraja svijeta.
Neutronska zvijezda je komprimirana do te mjere da se jezgra atoma spajaju u neku vrstu super-ogromnog jezgra. Zato se i zove neutron. Čini se da se sastoji samo od neutrona. Njegov radijus je do 20 km. Gustina u centru je 10 15 g/cm 3 . Njegova masa, a time i gravitaciono polje, nešto je veća od Sunca, ali su njegove dimenzije približno veličine malog asteroida.
Što se tiče crnih rupa, one dosta brzo isparavaju. Nauci nije dobro poznato šta se dalje dešava sa njima. Pretpostavit ćemo da, nakon što ispari, jednostavno nestaje i ni na koji način ne utiče na mogućnost formiranja planetarnih sistema.
Bijele patuljke i neutronske zvijezde, zbog njihove male veličine i relativno niske temperature, teško je otkriti, pa se ukupan broj zvijezda može grubo izračunati iz glavne klase zvijezda sličnih Suncu. Procjenjuje se da naša galaksija ima prečnik od 100.000 svjetlosnih godina. Njegova prosečna debljina je 6000 svetlosnih godina. Istovremeno, broj zvijezda dostiže – 10 10. Galaksija napravi jednu revoluciju oko centra svakih 180 miliona godina. Prosječna brzina zvijezde u odnosu na druge zvijezde je približno 30 km/s.
Sada se broj galaksija u svemiru procjenjuje na 200 miliona. Dakle, broj zvijezda u svemiru može se procijeniti na 2×10 8×10 10, odnosno 2×10 18. S obzirom da je od Velikog praska prošlo oko 20 milijardi godina, a životni vijek zvijezde glavne klase je 15 milijardi godina, možemo pretpostaviti da se prva generacija zvijezda već pretvorila u bijele patuljke. I tada se broj bijelih patuljaka također može uzeti da je isti 2×10 18. Broj zvijezda čija je masa dovoljna da formiraju neutronske zvijezde manji je od 10% zvijezda prosječne veličine. Ali oni prolaze kroz svoj evolutivni put red veličine brže. Stoga možemo pretpostaviti da je broj neutronskih zvijezda približno isti kao i bijelih patuljaka.
Prosječna udaljenost između zvijezda zavisi od njihovog položaja u Galaksiji. U centralnom području, gustina zvijezda je mnogo veća nego u spiralama. Ako uzmemo u obzir sadržaj zamišljene sfere, u čijem se središtu nalazi naše Sunce, poluprečnika od 50 svjetlosnih godina, onda možemo nabrojati oko hiljadu zvijezda koje su nam poznate. Lako je izračunati da je prosječna udaljenost između njih otprilike pet svjetlosnih godina. Ovo su, naravno, vrlo približne brojke. Ali za naše svrhe, možemo se fokusirati na njih.
Sada pređimo na razmatranje problema nastanka planetarnih sistema.POGLAVLJE 5. PLANETARNI SISTEM

Sam solarni planetarni sistem je veoma dobro proučavan. I to ne samo metodama opservacijske astronomije, već i direktnim istraživanjem pomoću međuplanetarnih automatskih stanica. Znamo jako dobro kako to funkcionira. Ali o tome kako je nastao, još uvijek nema konsenzusa. Ali sa stanovišta potrage za vanzemaljskim civilizacijama, ovo je veoma važno pitanje.
U proteklih tri stotine godina, počevši od Rene Descartesa (1596. - 1650.), izneseno je nekoliko desetina kosmogonijskih hipoteza koje razmatraju širok spektar opcija za ranu povijest Sunčevog sistema. Teorija koja razmatra nastanak planetarnog sistema mora objasniti sljedeće: 1) zašto orbite svih planeta leže praktično u ravni Sunčevog ekvatora, 2) zašto se planete kreću po orbitama bliskim kružnim, 3) zašto smjer okretanja oko Sunca je ista za sve planete i poklapa se sa smjerom rotacije Sunca i vlastitom rotacijom planeta oko svojih osi, 4) zašto je 99,8% mase Sunčevog sistema na Suncu, a samo 0,2% na planete, dok planete imaju 98% ugaonog momenta čitavog Sunčevog sistema, 5) zašto su planete podeljene u dve grupe koje se oštro razlikuju po prosečnoj gustini, 6) zašto supstanca planeta ima takvu velika relativna količina hemijskih elemenata iz gvožđa i težih, uključujući uranijum, 7) zašto planetarni sistemi nisu pouzdano otkriveni oko drugih zvezda?
Najčešće se navode tri hipoteze:
1) planete su formirane iz istog oblaka gasa i prašine kao i Sunce (Kant),
2) ovaj oblak je uhvatilo Sunce tokom svoje revolucije oko centra Galaksije (O.Yu. Schmidt), i
3) odvojila se od Sunca tokom svoje evolucije (Laplace, Jeans, itd.). Međutim, nijedna od ovih hipoteza ne daje odgovor na sva gornja pitanja. Stoga ćemo pokušati izmisliti vlastitu hipotezu.
Kao što je poznato, oko 30% zvijezda je uključeno u više sistema, najčešće binarne. Možemo pretpostaviti da je prije 7 milijardi godina formiran dvostruki zvjezdani sistem, gdje je Sunce bilo manja zvijezda. Druga zvijezda je bila mnogo veća, tako da je brzo prošla kroz svoj evolucijski razvoj i eksplodirala, prsnuvši u supernovu i ostavivši na svom mjestu neutronsku zvijezdu. Onda je iz nekog razloga ova neutronska zvijezda kolabirala. Jedini razlog za njegovo uništenje bio je sudar s prilično gustim objektom, za koji je malo vjerovatno da će biti drugo tijelo osim bijelog patuljka - željezne zvijezde.
Bijeli patuljak je prošao tako blizu sistema Sunce-neutronske zvijezde da ga je uhvatilo njihovo gravitacijsko polje. Istovremeno, u procesu njihove međusobne rotacije, neutronska zvijezda i bijeli patuljak su se toliko približili da su se ili sudarili, ili je gravitacijsko polje neutronske zvijezde bilo toliko deformirano da je izgubilo stabilnost. Uslijedila je ogromna eksplozija.
I neutronska zvijezda i bijeli patuljak su kolabirali. Možda je i Sunce patilo u isto vrijeme. Dio krune mu je otkinut. Sigurno je da su proizvodi eksplozije poprimili takve brzine da je 99% njih napustilo blizinu Sunca. I samo oko jedan posto centralnog područja eksplozije ostalo je u području gravitacionog utjecaja Sunca, formirajući disk krhotina različitih veličina i plina.
Nadalje, pod utjecajem sunčevog vjetra, plinska komponenta je potisnuta na periferiju diska. Krhotine su se u početku kretale u različitim eliptičnim orbitama. Ali, sudarajući se i kombinujući se sa drugim krhotinama, počeli su da dobijaju orbite sve bliže kružnim. A kada su se ujedinili, krhotine su počele da formiraju planete. Dalje prema Schmidtovoj hipotezi. Na kraju su se formirale planete. Štaviše, udaljeniji su nastali kondenzacijom vodonika i njegovih spojeva (metana) i dušika na čvrstim malim perifernim planetama.
Ova hipoteza odgovara na sva gore postavljena pitanja. Uključujući i pitanje o nenormalno visokom sadržaju teških elemenata u supstanci planeta. Zaista, bijeli patuljak se sastoji uglavnom od željeza. I imamo mnogo gvožđa u dubinama planeta. Neutronska zvijezda, kolabirajući, stvorila je cijeli spektar elemenata na periodnom sistemu, uključujući uranijum. Ova hipoteza objašnjava porijeklo meteorita i kometa. Poznato je, na primjer, da su meteoriti zastupljeni sa dvije glavne vrste - željezni meteoriti (5,7%), kameni hondriti (85,7%) i kameni ahondriti (7,1%). Štaviše, željezni meteoriti imaju kristalnu strukturu koja se može formirati u dubinama objekta u radijusu od 100-200 km. To jest, da budu veliki asteroidi. Istih dimenzija imali su i predmeti od kojih su nastali stenski hondriti. Odnosno, formirani su od tijela koja su zauzvrat nastala od ostataka bijelog patuljka i neutronske zvijezde.
Katastrofa poput gore opisane izuzetno je rijetka. Malo kasnije ćemo izračunati vjerovatnoću takvog događaja. Sada barem možemo razumjeti zašto planetarni sistemi mogu biti toliko rijetki da još uvijek nisu pouzdano otkriveni.
Sada (ne u skali) planetarni sistem izgleda otprilike kao onaj prikazan na slici 3. Fragmenti kolabiranih zvijezda locirani su u području od Merkura do Jupitera, gdje su formirane zemaljske planete.

Fig.3

Dalje, na bazi malih planeta od željeza i kamena, gasna komponenta se kondenzovala, potisnuta na periferiju sistema solarnim vetrom. Nakon eksplozije, naravno, nisu svi ostaci zvijezda stekli orbite u području ekliptike. Ali većina njih, sudarajući se gotovo milijardu godina i formirajući planete, odredila je orbite planeta koje su u prosjeku ležale u ravnini ekliptike. A mali dio još uvijek rotira u raznim orbitama, formirajući sferu kometa.
U regionu između Marsa i Jupitera dosadašnje krhotine, zbog zakona nebeske mehanike, nisu mogle da formiraju planetu, već su formirale asteroidni pojas.
I dalje se može posmatrati način na koji je došlo do sudara fragmenata eksplodirajućih zvezda. Na kraju krajeva, meteoriti i prašina i dalje padaju na Zemlju. Može se samo zamisliti šta se dogodilo na Zemlji prije pet milijardi godina. Ovisno o omjeru brzina i masa krhotina, oni ne samo da su se spojili u planete, već su i kolabirali, što je dovelo do malih meteorita. Embrioni planeta su, očigledno, bili najveći fragmenti bijelog patuljka, veličine od stotina do hiljada kilometara. Čak i nakon formiranja, planete su se kretale po orbitama koje nisu bile potpuno kružne (pa čak ni sada nisu baš kružne, već prilično eliptične). Stoga su se mogli prilično približiti jedno drugom. Očigledno je to bio razlog pojave Mjeseca, ali na tome ćemo se zadržati malo kasnije. Pogledajmo sada izbliza šta naseljava naš planetarni sistem.
Merkur. Po veličini, ova planeta najbliža Suncu samo je nešto veća od Mjeseca. Njegov radijus je 2437 km. Kreće se oko Sunca po izduženoj eliptičnoj orbiti. Dakle, ili se približava Suncu na udaljenosti od 45,9 miliona km, a zatim se udaljava od njega na 69,7 miliona km, čineći punu revoluciju za 87,97 dana. Dan na Merkuru jednak je 58,64 zemaljskih dana, a osa rotacije je okomita na ravan njegove orbite.

Slika 9

U podne temperatura na ekvatoru dostiže 420°C, noću se spušta na -180°C. Prosječna gustina žive je 5,45 g/cm2. Praktično nema atmosfere. Površina Merkura obilno je prošarana kraterima (Fotografija 9). Općenito, Merkur je vrlo sličan Mjesecu. Naravno, nema razloga za pretpostavku da je život moguć na ovoj planeti.
Venera. Ova nama najbliža planeta, gusto obavijena oblacima, dugo je bila planeta misterija. Sada o tome znamo sljedeće: prosječni radijus - 6052 km; masa u dijelovima mase Zemlje – 0,815; prosječna udaljenost od Sunca je 108,21 miliona km, ili 0,723 astronomske jedinice (astronomska jedinica je jednaka prosječnoj udaljenosti od Zemlje do Sunca - 149,6 miliona km); orbitalni period 224,7 zemaljskih dana; Period rotacije oko ose je 243,16 dana, odnosno dan na Veneri je nešto duži od godine. Zanimljivo je da se pri svom najbližem približavanju Zemlji, ispostavlja da je Venera okrenuta istom stranom prema Zemlji. Osim toga, smjer njegove rotacije oko svoje ose suprotan je smjerovima rotacije drugih planeta. Utvrđeno je da se atmosfera planete sastoji od 97,3% ugljičnog dioksida. Azota je ovdje manje od 2%, kisika - manje od 0,1%, vodene pare - manje od 1%. Temperatura blizu površine je 468 ± 7 ° C, pritisak je 93 ± 1,5 atm. Debljina naoblake dostiže 30 – 60 km. Venera nema magnetno polje. Naravno, na površini nema vode. Ali postoje planine i puno kratera. Njegovu površinu možemo vidjeti zahvaljujući fotografijama snimljenim pomoću stanice Venera-9 (Fotografija 10).

Prisustvo kratera ukazuje, prvo, da su nastali u toj eri (u zoru formiranja planeta) kada još nije bilo atmosfere. Drugo, procesi erozije površine planete su vrlo slabo izraženi. Sve ovo sugeriše da na Veneri nema života i da ga nikada nije bilo.
Dalje. Razgovaraćemo odvojeno o Zemlji, a zatim ćemo pogledati Mars.
Mars. Planeta Mars je skoro upola manja od Zemlje (ekvatorijalni radijus Marsa je 3394 km) i devet puta manja po masi. Na prosječnoj udaljenosti od 228 miliona km od Sunca, on oko njega obiđe za 687 zemaljskih dana. Dan na Marsu je skoro isti kao na Zemlji - 24 sata i 37 minuta. Ravan ekvatora je nagnuta prema ravni orbite planete pod uglom od 25°, zbog čega dolazi do redovne promene godišnjih doba, slično kao na Zemlji.

Slika 11

Dvije trećine površine Marsa zauzimaju svjetlosna područja koja su se u prošlosti nazivala kontinentima, oko jedne trećine su tamna područja tzv mora. U jesen se u blizini polova formiraju bijele mrlje - polarne ledene kape, nestaje početkom ljeta. Temperatura na ekvatoru planete kreće se od +30°C u podne do -80°C u ponoć. U blizini polova dostiže -143°C. Utvrđeno je da je pritisak na površini Marsa u proseku 160 puta manji od pritiska na nivou mora za Zemlju. Atmosfera planete se uglavnom sastoji od ugljičnog dioksida - 95%, kao i 2,7% dušika itd.
Glavna komponenta tla Marsa je silicijum, koji sadrži primjesu (do 10%) getita - hidrata željeznih oksida. Oni su ono što planeti daje crvenkastu nijansu. Površina Marsa na mnogo načina podseća na lunarni pejzaž (Fotografija 11). Njegove ogromne teritorije prošarane su kraterima, i meteoritskim i vulkanskim. Vulkanska aktivnost je odavno prestala. Kada je vulkanska aktivnost bila aktivna, postojala je gušća atmosfera i nastala je voda, zbog čega su i dalje ostala obilježja nalik na kanale. Ovaj period je bio relativno kratak i nedovoljan za formiranje života. Stoga život na Marsu nije otkriven, uključujući i uz pomoć Viking stanica. Očigledno nikad nije bila tamo.
Jupiter Ovo je najveća planeta u Sunčevom sistemu. Nalazi se 5,2 puta dalje od Sunca od Zemlje i od njega prima 27 puta manje toplote. Masa Jupitera je dvostruko veća od mase svih ostalih planeta zajedno, 317,84 puta mase Zemlje i 1047,6 puta manje od Sunca. Ekvatorijalni polumjer Jupitera je 71.400 km. Budući da dan na Jupiterovom ekvatoru traje samo 9 sati i 50 minuta, djelovanje ogromne centrifugalne sile dovelo je do toga da je polarni polumjer Jupitera skoro 2500 km manji od ekvatorijalnog, a ova kompresija planete je vrlo uočljiva. tokom posmatranja.
Prosječna gustina Jupitera (kao i drugih džinovskih planeta) je oko 1 g/cm 3 . Iz toga slijedi da se uglavnom sastoji od vodonika i helijuma. Jupiterova atmosfera sadrži 60% molekularnog vodonika, oko 36% helijuma, 3% neona, oko 1% amonijaka i isto toliko metana. Odnos koncentracija helijuma i vodonika odgovara sastavu sunčeve atmosfere.
Karakteristična karakteristika Jupitera je Velika crvena mrlja, dimenzija 13.000 - 40.000 km, koja se posmatra najmanje 200 godina. Vjeruje se da je ovo snažan atmosferski vrtlog. Pogled na Jupiter sa fotografija koje je napravila automatska interplanetarna stanica Voyager 1 prikazan je na fotografiji 12.

Slika 12

Temperatura površine Jupitera je -170°C. Očigledno, Jupiter se sastoji od male silikatne jezgre, čvrste vodikovo-helijumske ljuske i moćne proširene atmosfere, u čijem donjem dijelu vodonik i helij mogu biti u tekućem stanju. Jupiter ima 13 satelita, od kojih je četiri - Io, Europa, Ganimed i Kalisto - otkrio Galileo i po veličini i masi su slični Mjesecu. Ostali su 50 - 100 puta manji.
Može se sasvim kategorično reći da na Jupiteru nema života.
Saturn. Saturn (Fotografija 13) je drugi po veličini džin među planetama Sunčevog sistema. Njegov ekvatorijalni radijus je 59.900 km, a njegova masa je 95 puta veća od Zemljine. Iz toga slijedi da je prosječna gustina Saturna samo 0,7 g/cm 3 . Ovo ukazuje da se planeta sastoji uglavnom od vodonika s primjesom helijuma. Saturn obavi jednu rotaciju oko svoje ose za 10,25 sati. Zbog toga je spljošten. Budući da se Saturn nalazi na udaljenosti od 9,58 astronomskih jedinica od Sunca, protok sunčeve energije po jedinici njegove površine je 90 puta manji nego na Zemlji, pa se stoga površina planete zagrijava na temperaturu od samo -180° C.

Slika 13

Saturn ima 10 mjeseci i sistem prstenova napravljenih od mraza. Šesti Saturnov satelit, Titan, ima prečnik od 5830 km i najveći je satelit u planetarnom sistemu. Okružen je atmosferom metana i amonijaka. Naravno, nema života ni na Saturnu ni na njegovim satelitima.
Uran. Uran se okreće oko Sunca kao da leži: nagib njegove ose rotacije prema orbitalnoj ravni je 8°. Stoga je smjer rotacije i same planete i njenih satelita, takoreći, obrnut. Temperatura planete ne prelazi -200°. Amonijak je na ovoj temperaturi već u čvrstom stanju. Stoga se atmosfera planete sastoji od metana i vodonika.
Udaljenost od Urana do Sunca je 19,14 astronomskih jedinica. Period okretanja oko Sunca je 84 zemaljske godine. Prosječni radijus je 24.540 km, masa u dijelovima Zemljine mase je 14,59.
Naravno, na Uranu nema života.
Poluprečnik Neptuna je 25.270 km, masa u dijelovima Zemljine mase je 17,25. Udaljenost od Sunca je 30,2 astronomske jedinice. Vrijeme potrebno da se okrene oko Sunca je 164 godine. Atmosfera se sastoji od vodonika i metana. Temperatura površine je niža od -200°C. Postoji satelit Triton radijusa od oko 3000 km, koji kruži oko Urana u suprotnom smjeru.
Pluton. Radijus Plutona je 1280 km. Prosječna gustina je 1,25 g/cm3. Udaljenost od Sunca – 40 astronomskih jedinica. Period okretanja oko Sunca je 248 godina. To je u suštini snežna gruda amonijaka, metana i vodonika. Ima saputnika, manju grudvu snijega. O životu ovde nema šta da se kaže.
Nedavno su kao senzaciju pokušavali da prikažu činjenicu da je veličina Plutona relativno mala i da je generalno kao ogromna gruda snijega, pa stoga, kažu, uopće nije planeta. I prema tome, ne postoji devet planeta, već osam. Pa, znaš, to je stvar ukusa. Smatrajte to kako želite. Ali sigurno je da Sunčev sistem ne završava dalje od Plutona. A tu su i neke grudve smrznutog gasa. Jednog dana će ih otvoriti, pa će vikati da su otvorili deseti, pa jedanaesti itd. planete. Pa, neka je Bog s njima. Glavna stvar je da to ne mijenja suštinu stvari.
Naravno, iz datih digitalnih podataka teško je zamisliti prave razmere Sunčevog sistema. Čak je i crtanje u razmeri veoma teško. Ali da bismo barem otprilike zamislili kako Sunčev sistem zaista izgleda, uradimo ovo. Zamislimo da je Sunce veličine fudbalske lopte. Tada će Merkur biti veličine makovog zrna na udaljenosti od 30 metara od Sunca. Venera će biti veličine šibice na udaljenosti od 50 metara. Teren, takođe veličine glave šibice, udaljen je 75 metara. Mars, upola manji od glave šibice, na udaljenosti od 100 metara. Jupiter, veličine trešnje, udaljen je 300 metara. Saturn, nešto manji od trešnje, na udaljenosti od 750 metara. Uran, veličine koštice trešnje, udaljen je kilometar i po. Neptun, isto kao i Uran, udaljen je više od dva kilometra. I na kraju, Pluton, opet veličine makovog zrna, na udaljenosti od tri kilometra. I to nije sve. Ako zamislite u istoj skali gdje lete komete, onda će to biti i do trideset kilometara.
Sada zamislimo šta je Sunčev sistem. Toliko je raznolikosti i različitih karakteristika u njemu da je potpuno nemoguće razumjeti kako su se te karakteristike pojavile, ako pretpostavimo da je planetarni sistem nastao iz magline gas-prašina. Obilje kometa, meteorita, razlike u smjerovima i brzinama rotacije planeta itd. jednostavno vrišti da su se na početku formiranja planetarnog sistema dogodili procesi katastrofalne prirode.
Nakon što smo se upoznali sa planetarnim sistemom u cjelini, pređimo na našu dragu planetu Zemlju, naš zajednički dom.

POGLAVLJE 6. NAŠA DRAGA ZEMLJO

Prvo, o obliku Zemlje. Malo smo u zabludi kada kažemo da je sfernog oblika. Ekvatorijalni polumjer Zemlje je 6378,16 km, a polarni polumjer 6356,78 km, odnosno 21,38 km manje. To znači da Zemlja ima donekle spljošten oblik, blizak elipsoidu rotacije. Masa Zemlje je 5,98 x 10 27 g, prosječna gustina Zemlje je 5,52 g/cm 3 . Imamo dobru ideju o tome kako Zemlja funkcioniše. Postoje različite metode za proučavanje njegovih dubina. Prvo, ovo je proučavanje stijena koje leže na površini. Drugo, proučavanje stena u rudnicima, na rasedima, tokom dubokog bušenja. Na ovaj način možete proučavati podzemlje do dubine od oko 10 km. Na osnovu sastava stijena izbačenih tokom vulkanskih erupcija, moguće je proučavati sastav tvari do dubine od stotine kilometara. Struktura planete na velikim dubinama određena je seizmičkim istraživanjima.
Princip seizmičkog istraživanja je da zvučni valovi putuju različito u stijenama različitog sastava i ovisno o tome da li su stijene u tekućem ili čvrstom stanju. Osim toga, reflektiraju se i prelamaju na granicama faza i gustina. Izvor zvučnih vibracija su zemljotresi. Pomjeranja zemljine površine bilježe se osjetljivim instrumentima - seizmografima postavljenim na seizmičkim stanicama u svim krajevima svijeta. Na svakoj stanici se bilježi tačno vrijeme početka događaja. Ovo nam omogućava da stvorimo tačnu sliku o širenju seizmičkih talasa u utrobi Zemlje.
Na osnovu detaljne analize ovakvih mjerenja izvučeni su zaključci o svojstvima tvari duboke unutrašnjosti Zemlje, o strukturi Zemlje u cjelini. Komponente naše planete su (slika 4):

Unutrašnje jezgro polumjera od oko 1300 km, u kojem je supstanca, prema svim podacima, u čvrstom stanju;
- vanjsko jezgro, čiji je radijus približno 3400 km; ovde, u sloju debelom oko 2100 km koji okružuje unutrašnje jezgro, supstanca je u tečnom stanju;
- školjka, odnosno plašt, debljine oko 2900 km;
- kora, čija je debljina 4-8 km ispod okeana i 30-80 km ispod kontinenata.
Kora i plašt razdvojeni su površinom Makhorovichić, na kojoj se gustina unutrašnjeg materijala zemlje naglo povećava sa 3,3 na 5,2 g/cm 3 . Još uvijek nema konsenzusa o prirodi distribucije kemijskih elemenata u utrobi Zemlje. Općenito, naučnici su skloni vjerovanju da se Zemljino jezgro sastoji od željeza s primjesom sumpora i nikla, dok je plašt napravljen od oksida silicija, magnezija i željeza.
Temperatura u centru je oko 6000 stepeni, pritisak je 3 miliona atmosfera, gustina je 12 g/cm 3 . U vezi s procesima raspada radioaktivnih elemenata (uranija, torija itd.) koji se dešavaju u utrobi Zemlje, na određenim mjestima u plaštu dolazi do topljenja tvari. Kada se duboke mase kreću, rastopljena materija, magma, uzdiže se na površinu Zemlje kroz kanale čiji prečnici dosežu 10 km, a visine 60-100 km. Tada dolazi do vulkanskih erupcija.
Sada - o mineraloškom sastavu zemljine kore. Zemljina kora sadrži 47% kiseonika, 25,5% silicijuma, 8,05% aluminijuma, 4,65% gvožđa, 2,96% kalcijuma, po 2,5% natrijuma i kalijuma i 1,87% magnezijuma. Ovih osam hemijskih elemenata zajedno čine 99% zemljine kore.
Kamenje. Stene na Zemlji se sastoje od različitih kombinacija minerali– hemijska jedinjenja koja su homogena po sastavu i strukturi (poznato ih je više od 4000). Među njima značajno mjesto zauzimaju magmatske (magmatske) stijene. Nastali su od rastopljenih silikatnih magmi koje su se uzdigle iz unutrašnjosti Zemlje na površinu i koje se pretežno sastoje od silikata i aluminosilikata. Najvažniji kamenotvorni oksidi u njemu su silicijum dioksid (SiO 2) i glinica (Al 2 O3). Magmatske stijene se nazivaju duboko usađene (intruzivne) ili ekstruzivne (efuzijske) ovisno o tome gdje se magma očvrsnula - na dubini ili na površini Zemlje. Među plutonskim stenama najistaknutiji su peridotiti i pirokseniti, u kojima je sadržaj silicijum dioksida manji od 40%, a relativno visok sadržaj oksida gvožđa i magnezijuma. Ove takozvane ultrabazične stijene dijele se prema sadržaju olivina (čvrsti rastvor Fe 2 SiO 3 + Mg 2 SiO 4 u bilo kojoj proporciji), čija je opšta formula (Fe,Mg) 2 SiO 4 . Opšta formula za piroksene je (Ca,Fe,Mg) 2 Si 2 O 6. To znači da su pirokseni mješavina komponenti Ca 2 Si 2 O 6 (mineralni salit), Fe 2 Si 2 O 6 (ferosalit), Mg 2 Si 2 O 6 (enstatit), CaFeSi 2 O 6 (hedenbergit), CaMgSi 2 O 6 (diopsid) u različitim proporcijama. Jedan od rasprostranjenih piroksena je augit Ca(Ma,Fe,Al)[(Si,Al) 2 O 6 ]. Magmatske stijene koje sadrže SiO 2 oksid od 40 do 52 % nazivaju se bazičnima. U ovom slučaju, duboko usađene stijene nazivaju se gabro, a izbijene stijene nazivaju se bazalti. Uopšteno govoreći, sastoje se od 70-90% feldspata, koji su aluminijum-silicijumske soli kalijuma, natrijuma i kalcijuma. Mineral KalSi 3 O 6 naziva se ortoklas. Češći su plagioklasi (Ca,Na)(Al,Si) 4 O 8, koji su čvrsti rastvori albita NaAlSi 3 O 8 i anortita CaAl 2 Si 2 O 8 u različitim procentima. Mineral koji se sastoji od anortita s primjesom olivina naziva se anortozit. Bazalti takođe sadrže oko 5% ilmenita – FeTiO 3 . Ova knjiga nije udžbenik o mineralogiji. Stoga, prisjetimo se i takvih stijena kao što su graniti, andeziti, sijeniti, dioriti, i ovdje ćemo završiti naše upoznavanje sa ABC mineralogije
Hidrosfera i atmosfera Zemlje. Tečni omotač Zemlje, koji pokriva 70,8% njene površine, naziva se hidrosfera. Glavni rezervoari vode su okeani. Sadrže 97% svjetskih rezervi vode. Struje koje postoje u okeanima prenose toplotu iz ekvatorijalnih oblasti u polarne oblasti i na taj način, u određenoj meri, regulišu klimu na Zemlji. Dakle, Golfska struja, počevši od obale Meksika i noseći tople vode do obale Spitsbergena, dovodi do toga da je prosječna temperatura sjeverozapadne Evrope znatno viša od temperature sjeveroistočne Kanade.
Prema modernim idejama, prisustvo velikih vodenih površina na Zemlji imalo je odlučujuću ulogu u nastanku života na našoj planeti. Dio vode na Zemlji, ukupne zapremine od oko 24 miliona km 3, je u čvrstom stanju, u obliku leda i snijega. Led pokriva oko 3% Zemljine površine. Kada bi se ova voda pretvorila u tečno stanje, nivo svetskog okeana bi porastao za 62 metra. Svake godine oko 14% zemljine površine prekriveno je snijegom. Snijeg i led reflektiraju 45 do 95% energije sunčevih zraka, što u konačnici dovodi do značajnog hlađenja velikih površina Zemljine površine. Računa se da bi, kada bi cijela Zemlja bila prekrivena snijegom, prosječna temperatura na njenoj površini pala sa sadašnjih +15°C na -88°C.
Prosječna temperatura Zemljine površine je 40°C viša od temperature koju bi Zemlja trebala imati kada je obasjana sunčevim zracima. Ovo opet ima veze sa vodom, tačnije sa vodenom parom. Činjenica je da se sunčeve zrake, reflektirane od površine Zemlje, apsorbiraju vodenom parom i reflektiraju natrag na Zemlju. To se zove efekat staklenika.
Vazdušni omotač Zemlje, atmosfera, već je dovoljno detaljno proučen. Gustina atmosfere na površini Zemlje je 1,22 × 10 -3 g/cm 3 . Ako govorimo o hemijskom sastavu atmosfere, glavna komponenta je azot; njegov težinski procenat je 75,53%. Kiseonika u Zemljinoj atmosferi ima 23,14%, od ostalih gasova najreprezentativniji je argon - 1,28%, ugljen dioksida u atmosferi svega 0,045%. Ovakav sastav atmosfere održava se do visine od 100-150 km. Na velikim visinama dušik i kisik su u atomskom stanju. Sa visine od 800 km prevladava helijum, a od 1600 km prevladava vodonik, koji formira hidrogensku geokoronu koja se proteže na udaljenosti od nekoliko Zemljinih radijusa.
Atmosfera štiti sve što živi na Zemlji od štetnog djelovanja ultraljubičastog zračenja Sunca i kosmičkih zraka - visokoenergetskih čestica koje se kreću prema njoj sa svih strana gotovo brzinom svjetlosti.
Zemlja je ogroman magnet, a magnetna osa je nagnuta prema osi rotacije pod uglom od 11,5°. Jačina magnetnog polja na polovima je oko 0,63 ersteda, na ekvatoru - 0,31 ersteda. Zemljine linije magnetskog polja formiraju posebne "zamke" za tokove elektrona i protona koji se kreću u njima. Zarobljene Zemljinim magnetnim poljem, ove čestice formiraju ogromne radijacijske pojaseve koji pokrivaju našu planetu duž geomagnetnog ekvatora. Nabijene čestice, čiji je izvor najvećim dijelom Sunce, "klizeći" duž magnetnih linija sile, prodiru u atmosferu na polovima Zemlje. U sudaru sa atomima i molekulima atmosfere, oni pobuđuju sjaj koji se uočava na visokim geografskim širinama u obliku aurore.
Ovim ćemo ograničiti našu kratku priču o Zemlji – jednoj od planeta Sunčevog sistema, koja je zrno peska u bezgraničnom okeanu Univerzuma, a ujedno i kolevka razuma, koji shvata zakone njegovu strukturu i razvoj.

Mjesec

Mesec je satelit Zemlje, koji je imao i ima ogroman uticaj na sve procese na našoj planeti. Stoga je svakako moramo bolje upoznati.
Poluprečnik Mjeseca je 1737 km, njegova masa je 81,3 puta manja od mase Zemlje, a prosječna gustina (3,35 g/cm 3) je jedan i po puta manja od gustine Zemlje. Temperatura na lunarnom ekvatoru kreće se od +130°C u podne do -170°C u ponoć, a dužina lunarnog dana je 29,5 zemaljskih dana. Već golim okom jasno su vidljiva svijetla područja na Mjesecu - "kontinenti", koji zauzimaju oko 60% lunarnog diska, i tamna "mora" (40%) (Fotografija 14). Najspektakularnije karakteristike mjesečeve površine su krateri. Na vidljivoj strani Mjeseca nalazi se oko 300.000 kratera prečnika od jednog do sto kilometara. Pet kratera su veće od 200 km.

Slika 14

Velika većina kratera je nesumnjivo udarnog porijekla. Istovremeno, s vremenom dolazi do „dinamičke ravnoteže“: proces stvaranja novih kratera prati uništavanje starih, koji se „preoravaju“ i brišu sa lica Mjeseca. Neki krateri, prema selenolozima, su vulkanskog porijekla. Dakle, po analogiji sa zemaljskim "uzorcima" na Mjesecu postoje: 1) maars- mala (do 5 km u prečniku) kružna udubljenja uokvirena višim ivicama, 2) kalderi - krateri s ravnim dnom koji se nalaze na vrhu planine, 3) kupolaste planine sa malim kraterima na vrhu. Mora su područja ispunjena tamnom tvari koja podsjeća na očvrsnutu vulkansku lavu. Rubna uzdizanja na periferiji mora nazivaju se Kordiljere.
Proučavanje druge strane Mjeseca dovelo je do pomalo neočekivanog zaključka: na njemu su otkrivena samo tri relativno mala mora. Ovo vjerovatno nije iznenađujuće. Na kraju krajeva, naša Zemlja je isto tako asimetrična. Gotovo polovinu njegove površine zauzima Tihi okean, dok se na drugoj polovini skupljaju kontinenti. Umjesto mora, nove formacije otkrivene su na suprotnoj strani Mjeseca - talasoidi(„slično moru“) - velike depresije, čija površina izgleda lagana kao i kontinenti.
Precizna zapažanja kretanja umjetnih lunarnih satelita pokazala su da se preko različitih dijelova mjesečeve površine satelit kreće različitim brzinama. Stoga je zaključeno da je raspodjela mase u površinskim slojevima Mjeseca (uglavnom u blizini ekvatora) neujednačena. Na malim dubinama pod velikim prstenastim morima postoje "koncentracije mase", koje su dobile skraćeni naziv Mascons. Očigledno, maskoni su područja očvrsnute lave, čija je gustina veća od gustine okolnih kontinentalnih područja.
Kao rezultat dugotrajnog bombardiranja mjesečeve površine meteoritima, na njoj se formirao labav pokrivač krhotina debljine oko šest metara. Ovaj sloj je imenovan regolith. Uključuje tri frakcije: kristalne magmatske stijene, breče i rastresiti sitnozrnati materijal. Analiza strukture kristalne stijene navodi na zaključak da su nekada bile potpuno otopljene, a zatim podvrgnute vrlo brzom hlađenju. Među lunarnim kristalnim stijenama pronađeni su uzorci tipa gabra. Mjesečevi kontinenti se uglavnom sastoje od anortozita i bazalta, lunarna mora su prekrivena bazaltnim lavama. Nema sumnje da je u prošlosti Mjesec doživio eru intenzivne vulkanske aktivnosti. Vanjski sloj regolita je pjeskovit materijal tamnosive (ili smećkaste) boje, debljine 16-30 cm, prekriven je tankim slojem svijetlosive prašine.
Utvrđeno je da su mjesečeve stijene stare između 3,13 i 4,4 milijarde godina. Iz toga slijedi da je Mjesec nastao otprilike u isto vrijeme kada i Zemlja, a da su vulkanske pojave na Mjesecu prestale prije oko 3 milijarde godina. U ranoj fazi svog razvoja, Mjesec je bio gotovo potpuno otopljen. To je dovelo do diferencijacije njegove supstance, a plagioklasi su, kao lakši sastojci, isplivali i, stvrdnuvši, formirali primarnu lunarnu koru Mjeseca. Prilikom mjerenja sa satelita, činilo se da je jačina općeg stalnog magnetnog polja Mjeseca oko 1000 puta manja od Zemljine. Međutim, direktna mjerenja instrumentima dostavljenim na njegovu površinu pokazala su da konstantno polje ovdje varira od tačke do tačke. Ovo sugerira da se u prošlosti dešavala jaka magnetizacija određenih područja Mjeseca, čiji je uzrok još uvijek teško procijeniti.
Provedena je i analiza naizmjeničnih magnetnih polja koja nastaju električnim strujama koje nastaju u unutrašnjosti Mjeseca kada intenzitet sunčevog vjetra fluktuira. Svojstva ovih polja određena su provodljivošću mjesečeve unutrašnjosti, koja zauzvrat značajno ovisi o temperaturi. Tako je utvrđeno da u dubokoj unutrašnjosti Mjeseca temperatura ne prelazi 1500°C. Dakle, danas je Mesec relativno hladno nebesko telo. O tome svjedoči i njegova relativno niska seizmička aktivnost.
Kada se razmatra unutrašnja struktura Mjeseca, uobičajeno je razlikovati koru - vanjski sloj debljine oko 60 km, gornji omotač debljine 250 km, srednji plašt koji se nalazi na dubinama od 300-800 km, donji omotač i malo gvozdeno jezgro sa radijusom od nekoliko stotina kilometara. Jezgro je u rastopljenom ili poluotopljenom stanju.

POGLAVLJE 7. ISTORIJA RAZVOJA ZEMLJE

Dakle, zamislimo proces formiranja naše planete i njen razvoj do današnjih dana. Vratimo se na trenutak kada se bijeli patuljak približio binarnom sistemu Sunca i neutronskoj zvijezdi, pa ćemo jasnije zamisliti dalje događaje.
Neutronska zvijezda se očigledno nalazila na istoj udaljenosti od Sunca kao i Zemlja. Istovremeno je igrao ulogu "vampira", odnosno dio materije iz Sunčeve korone slivao je na neutronsku zvijezdu. Bijeli patuljak je brzinom manjom od treće kosmičke brzine (odnosno brzine kojom tijelo zauvijek napušta blizinu zvijezde) ušao u zonu utjecaja gravitacije zvjezdanog para. Sada je sistem počeo da se sastoji od tri zvezdice. U nebeskoj mehanici, rješavanje problema tri tijela je već prilično složeno. U ovom slučaju je velika vjerovatnoća nestabilnog rješenja. Odnosno, u ovom plesu Sunca, neutronske zvijezde i bijelog patuljka, vjerovatnoća sudara između bijelog patuljka i neutronske zvijezde značajno raste. Stoga je nakon kratkog vremena došlo do takvog sudara.
Treba napomenuti da i neutronska zvijezda i bijeli patuljak imaju koru koja se sastoji od relativno lakih elemenata - kalcija, aluminija i drugih. Stoga su nakon eksplozije nastali fragmenti koji se sastoje od tri grupe - željeza (sa primjesom nikla), hondrita i ahondrita. Kao što smo već rekli, 99% ovih fragmenata postiglo je brzinu iznad treće kosmičke brzine i zauvijek napustilo blizinu Sunca. Neki od njih formirali su čitav oblak fragmenata, koji su se kretali duž svih vrsta eliptičnih putanja oko Sunca, ipak zadržavajući, takoreći, vezu sa središtem eksplozije i zadržavajući dio ukupnog zamaha eksplodiranih zvijezda. Što je predodredilo činjenicu da se sada planete okreću oko Sunca u ravni bliskoj ravni rotacije Sunca.
Sjećanje na ovu eksploziju ostalo je do danas u orbitama kometa. Na slici 5 vidimo ove orbite. Zar nije istina, ova slika jako podsjeća na eksploziju. Veličina fragmenata kretala se od stotina kilometara do veličine zrna prašine. Osim toga, uz ovu masu krhotina ostao je i plin koji je ostao od plina koji je tekao od Sunca do neutronske zvijezde. Gustina fragmenata u svemiru bila je velika, pa su se često sudarali. Istovremeno, neki fragmenti su uništeni, smanjujući veličinu. Ako relativne brzine nisu bile velike, onda su se drugi fragmenti ujedinili, prvenstveno na najvećim fragmentima, započevši formiranje planetarnih embrija.

Sl.5

Postepeno se sve veća masa krhotina koncentrirala u ravnini ekliptike, odnosno u ravni trenutnog položaja orbita planeta. Gasnu komponentu je solarni vjetar potisnuo na periferiju i tu su počele da se formiraju džinovske planete.
Dakle, jezgro buduće planete Zemlje postalo je jedan od najvećih fragmenata bijelog patuljka, veličine oko hiljadu kilometara. Manji krhotine svih vrsta padale su na nju, formirajući masivnu školjku, postepeno dovodeći Zemlju do približno trenutne veličine. Formiranje Zemlje (kao i ostalih planeta) od trenutka sudara neutronske zvijezde i bijelog patuljka trajalo je oko milijardu godina.
Treba napomenuti da su fragmenti neutronske zvijezde nakon njene eksplozije bili vrlo radioaktivni. Više od milijardu godina, kratkotrajni izotopi su se pretvorili u dugovječne izotope koji nisu radioaktivni. Ali dugovječni izotopi, kao što su izotopi uranijuma i torija, još su bili sačuvani do trenutka kada su se planete formirale i postale jedan od izvora zagrijavanja Zemljine unutrašnjosti.
Dakle, unutrašnjost Zemlje je počela da se zagrijava. Osim radioaktivnih elemenata, izvori grijanja bila je energija koja se oslobađa prilikom gravitacijske kompresije Zemlje i, u prvoj fazi, energija padajućih meteorita. Nakon što je temperatura unutar Zemlje postala dovoljno visoka, unutrašnjost se počela topiti. Istovremeno, teže komponente su počele da padaju, a prema tome i one lakše počele su da se podižu. Tako su se počeli formirati jezgro, plašt i kora. Tu zapravo počinje geološka istorija Zemlje.

Dok je kora još bila tanka, magma je često probijala kroz nju, pa je čitava Zemlja bila prekrivena vulkanima. Meteoriti su padali kao kiša na Zemlju. Stoga je površina Zemlje bila prekrivena kraterima. Počela je da se stvara Zemljina atmosfera, koja se sastoji uglavnom od azota, vodene pare, ugljen-dioksida, itd. Kiseonika je još uvek bilo vrlo malo. Na površini još nije bilo vode; Ovaj period razvoja naziva se lunarnim. Trajalo je oko 500-700 miliona godina.
Da bi nam bilo zgodnije dalje pratiti tok procesa na Zemlji, moramo koristiti periodizaciju prihvaćenu u nauci. Vrste periodizacije prikazane su na Sl. 6. Dakle, nakon lunarnog perioda uslijedila je nuklearna faza, tzv. jer je u tom periodu formiranje jezgra uvelike završeno. Ova faza je takođe trajala otprilike 500-700 miliona godina.

E T A P s	Faze geolozi cheskoe priče		Geohronološka skala					Abs. prod miliona godine	Organski svijet
			Nadera	Era (grupa)			Period (sistem)
1	2	3	4	5			6	7	8	9
G e O l O G I h e With To A I uh V O l Yu ts I I	G e O With I n To l I n A l b n A I	G e O With I n To l I n A l b n O - P l A T f O R m e n n A I	F A n e R O - h O th With To A I	kaino- Zoyskaya			Antropogena	1	O R G A n I h e With To A I uh V O l Yu ts I I
							Neogen	25
							Paleogen	41
				mezo- Zoyskaya			Chalky	70
							Jurassic	58
							Trijas	45
				paleo- Zoyskaya			permski	45
							Ugalj (ugljik)	55
							Devonski	70
							Silurian	30
							Ordovician	60
							Cambrian	70
			TO R I P T O h O th With To A I	P R O T e R O h O th With To I th	P O h d n I th	IN e n d	570 miliona godina	1200
						R I f e th
					WITH R e d n I th			200- 300
					R A n n I th			500- 600
		R A n n e G e O With I n To l I n A l b n A I		A R X e th With To I th			2600 miliona godina	1000
	Nucle- arny		3500 miliona godina					500- 700	X I m I h e With To A I uh V O l Yu ts I I	DNK Prebiološka molekularni strukture Protobionts Coacervates Primarni "bujon" Organic veze Neorganska jedinjenja
	Lunar							500- 700
Predgeološka evolucija (do 5 milijardi godina)
Fig.6

Kao što smo već rekli, rastopljena magma je u pokretu. Centri taline se kreću odozdo prema gore, noseći sa sobom lakše komponente. To se zove zonsko topljenje. Kao rezultat toga, došlo je do diferencijacije, odnosno odvajanja supstance Zemlje. Inače, ovaj proces se naziva gravitaciona diferencijacija. Uslijed donijeta lakih stijena nastala je kora (prvenstveno bazaltne stijene), te se oslobađala velika količina plinova i vode. Formirane su atmosfera i hidrosfera.

Magma se diže, zatim hladi i tone. Potpuna revolucija (nazvana tektonomagmatski ciklus) događa se za 200 miliona godina. Dakle, kora je nastala prije otprilike 4 milijarde godina.
Kao rezultat zonskog topljenja (i možda drugih procesa), na površini Zemlje su se pojavile velike prstenaste strukture ispunjene bazaltnom lavom. Tipični oblici reljefa bili su meteoritski krateri različitih veličina, koji su glavni element lunarnog pejzaža. Površinski oblici stvoreni u lunarnoj eri potpuno su izbrisani kasnijim velikim geološkim procesima povezanim ne samo s unutrašnjim, već i sa vanjskim silama, prvenstveno s utjecajem i Zemljine kore, hidrosfere i atmosfere.
Tokom procesa zonskog topljenja, oslobođeno je 1,6 × 10 24 g vode. Ova količina skoro odgovara savremenoj zapremini hidrosfere. Voda u obliku pare je u početku bila dio vulkanskih plinova, koji također sadrže ugljični dioksid, amonijak, dušik, vodonik, plemenite plinove i druga jedinjenja tipična za savremene vulkane (HCl, HF, H 2 S, itd.). Hidrosfera je nastala nakon što su se površina zemljine kore i gornji slojevi atmosfere ohladili ispod +100°C. Mora, jezera i rijeke koji su se pojavili na površini Zemlje počeli su intenzivno uništavati formirane oblike reljefa, kao rezultat toga, prve sedimentne stijene pojavile su se na dnu rezervoara. Na taj način je uspostavljena interakcija endo- i egzogenih procesa, koji su odredili dalji razvoj i formiranje Zemljine kore kroz njenu dugu istoriju.
Tokom lunarne faze razvoja Zemlje formirana je primarna atmosfera, koja je po svom sastavu bila bliska vulkanskim gasovima i uključivala je vodenu paru, metan, ugljični dioksid, dušik i dr. druge komponente. Shodno tome, ako je početak lunarne ere početak formiranja zemljine kore, tada se njen kraj može smatrati nastankom hidrosfere i primarne atmosfere. U primarnoj atmosferi i hidrosferi dogodila se hemijska evolucija elemenata, što je kasnije dovelo do pojave života na Zemlji i formiranja biosfere. Dokaz mogućnosti nastanka organskih supstanci iz neorganskih tokom prirodne evolucije je sinteza DNK u laboratorijskim uslovima.
Mora i kontinenti. Jedno od najvažnijih pitanja u razvoju Zemlje je pitanje na koje još uvijek nema definitivnog odgovora. Ovo je pitanje kako su nastali kontinenti i okeani. Dugo je trajao spor između pristalica fiksizma i mobilizma. Prvi je vjerovao da se formiranje struktura dogodilo podizanjem i spuštanjem pojedinih dijelova zemljine kore. I ovdje su razvijene mnoge vrlo korisne teorije, od kojih je glavna teorija geosinklinala. Potonji (austrijski klimatolog i geofizičar A. Wagener smatra se osnivačem teorije mobilizma) ne poričući, uopšteno govoreći, prethodno razvijenu teorijsku osnovu, smatraju da se kontinenti kreću. Sada Wagenerova teorija više nikome ne postavlja nikakve zamjerke. Lako možemo razumjeti njenu suštinu upoređujući dva crteža: Sl. 7 i sl.8.
Na osnovu ove teorije slijedi da su nekada svi kontinenti koje vidimo na našoj planeti bili jedan kontinent. Zove se Gondvana. Štaviše, Evropa i Azija bile su predstavljene zasebnim pločama. Poznato je da ih je u prošlosti razdvajao okean, čiji je ostatak srednjeokeanskog grebena Uralske planine. Tada je kontinent Gondvana počeo da se urušava u odvojene blokove, koji su počeli da plutaju u različitim pravcima, a ovo odvajanje još nije završilo.
I sada se postavlja pitanje kako se dogodilo da je na jednoj strani planete formiran ogroman kontinent, a na drugoj još veći okean. Ne bi trebalo da bude tako. Tokom procesa gravitacione diferencijacije, kora bi se trebala formirati jednoliko po cijeloj površini planete. Ispuštena voda treba da pokrije koru jednoličnim slojem od oko tri kilometra. Istovremeno, praktički nema uslova za nastanak, a posebno za razvoj života. Kombinacija kopna, okeana i atmosfere je apsolutno neophodna za postojanje života na Zemlji.

Očigledno se dogodila neka vrsta katastrofalnog događaja, koji je, općenito govoreći, bio slučajne prirode. Do sada nauka nije dala definitivno objašnjenje o kakvom se događaju radi. Moramo se pozabaviti ovim pitanjem kako bismo odgovorili na naše glavno pitanje – da li smo sami u Univerzumu?

Neki tragovi se mogu naći u onome što je gore navedeno. Prvi trag je Mjesec. Zaista, Mjesec je uvijek okrenut prema nama jednom stranom. Ovo sugerira da se njegovo središte mase ne poklapa sa geometrijskim centrom. Njegova gustina je bliska gustini Zemljine kore, a sastav stena od kojih se sastoji veoma je blizak sastavu Zemljinih stena. Struktura njegove površine također čini veliku razliku, bilo da vidimo njegovu stranu okrenutu prema nama ili naličje. Postoje i druge karakteristike koje ukazuju na to da je Mjesec, najvjerovatnije, nekada bio dio Zemlje. Postoji još jedan trag - ovo je Venera. Venera se okreće oko Sunca na takav način da kada se, krećući se duž elipse, približi Zemlji, uvijek je okrenuta prema nama jednom stranom.
Nije nerazumno pretpostaviti da je Venerina orbita ranije bila izduženija, a možda i Zemljina orbita. Štaviše, toliko je izdužena da su se orbite Venere i Zemlje ukrštale. Istovremeno, sasvim je moguće da su se planete toliko približile da je dio Zemljine kore bio otkinut. To bi moglo biti olakšano i činjenicom da je brzina rotacije Zemlje u početnom periodu njenog formiranja bila mnogo veća nego sada. Vjerovatno negdje oko 10 sati. U to vrijeme vulkanska aktivnost je bila mnogo intenzivnija, pa je magma bila tečnija. Osim toga, kada su plimne sile sa Venere počele da podižu koru, pritisak u magmi je naglo opao i počele su reakcije koje su dovele do intenzivnog oslobađanja gasova, odnosno došlo je do eksplozije koja je odbacila deo kore. Nešto slično se dogodilo na Veneri. S tim u vezi, razvila je i određenu asimetriju.
Zemljina kora je pod uticajem sopstvene gravitacije dobila oblik lopte i ostala u orbiti u blizini Zemlje. Što se tiče Zemlje, na mestu gde se odvojila kora sa delom magme nastala je ogromna rana. Zbog fluidnosti magme, Zemlja je povratila svoj sferni oblik. Kora je počela da se oporavlja, ali pošto je glavni proces diferencijacije već prošao, kora je postala tanka, i trenutno je debela oko 4 km. Mjesec je oduzeo dio rotacionog momenta Zemlje, pa je počeo da se okreće mnogo sporije - za oko 20 sati. Orbite i Zemlje i Venere takođe su se donekle promenile.
Magma, tokom svog tektono-magmatskog ciklusa, na nekim mjestima se diže, a na drugim opada, putujući hiljadama kilometara duž površine planete. Temperatura magme se postepeno povećavala. Od dvije hiljade u lunarnoj eri do četiri u našem vremenu. Povećana je njegova fluidnost. S tim u vezi, prije dvije stotine miliona godina Gondwana, preostali dio kore, podijelio se na zasebne dijelove - kontinente, koji su, krećući se u različitim smjerovima, zauzeli položaj koji vidimo sada.
Osim ovoga, postoji još jedno pitanje koje nekako nije privuklo veliku pažnju. Naime, odnos površina kopna i okeana. U stvari, omjer površine kopna i površine okeana je otprilike 1/3. Istovremeno, odnos gustine vode i kore je takođe otprilike 1/3. Očigledno je ova činjenica od velike važnosti. Zaista, dubina okeana je otprilike 4 km. Ravne kopnene površine su povišene u odnosu na nivo vode u okeanima za oko četrdeset metara. Da bismo to jasnije zamislili, pretpostavimo da imamo čašu napunjenu vodom, a rubovi čaše vire iznad vode za oko milimetar. Očigledno, ako dodate samo malo vode, ona će se preliti. Isto se može dogoditi i na planetarnoj razini.
Tokom geološke istorije Zemlje, voda se stalno dodavala. Bilo je kratkoročnih promjena nivoa okeana, ali nije bilo katastrofalnih poplava. Šta bi mogao biti razlog takve stabilnosti? Može se prihvatiti kao istina da kada količina vode u okeanima postane veća, ukupni pritisak na okeansko dno raste. U ovom slučaju, magma se gura ispod kontinenata i podiže ih. Štaviše, ako je odnos gustoće vode i kore i omjera površina kopna i okeana 1/3, tada će se kopno toliko podići da će kompenzirati porast vode u okeanima. Odnosno, višak kopna nad površinom okeana ostat će isti kao i prije. Ali dubina okeana će se povećati.
Ovaj fenomen je od fundamentalnog značaja za razvoj života na Zemlji. Zaista, da se to nije dogodilo, tada bi voda odavno preplavila kopno, a proces razvoja života ne bi išao dalje od morskih organizama. Nije moglo biti govora ni o kakvom inteligentnom životu, a još manje o civilizaciji. Dakle, u procesu formiranja Meseca, upravo takva masa mora da se odvoji od Zemlje tako da odnos kopna i okeana bude tačno 1/3. A to je već vrlo rijetka slučajnost, zbog koje je vjerovatnoća nastanka civilizacije značajno smanjena. U budućnosti ćemo pokušati procijeniti ovu vjerovatnoću, ali sada ćemo ukratko razmotriti proces razvoja života na Zemlji.

POGLAVLJE 8. ŽIVOT

Vratimo se ponovo slici 6 i upoznajmo se sa glavnim fazama razvoja Zemlje. Postoje različiti pristupi periodizaciji istorije naše planete. Glavni su geološki pristup i paleontološki. Geološki pristup dijeli povijest Zemlje na lunarne, nuklearne i geosinklinalne faze. Geosinklinalni stadij se, pak, dijeli na ranu geosinklinalu i geosinklinalnu platformu, u kojoj procesi povezani s kretanjem platformi, odnosno kontinenata, postaju važni.
Paleontološki pristup dijeli istoriju Zemlje na stadijum hemijske evolucije i stadijum organske evolucije. Faza organske evolucije u kriptozojsku naderu, kada su se razvili jednoćelijski organizmi, i fanerozojsku naderu, kada su se razvili višećelijski organizmi, i životinje i biljke. Fanerozojska nadera je podijeljena na paleozoik (drevne životinje), mezozoik (srednje životinje) i kenozoik (moderne životinje).
Ere se dijele na periode. S obzirom da ova knjiga nije udžbenik iz paleontologije, nećemo se zadržavati na detaljnijem opisu procesa razvoja drevnog životinjskog i biljnog svijeta. Prije svega, obratimo pažnju na vremenske razmjere u kojima su se odvijali procesi razvoja života na Zemlji.
Na kraju lunarnog perioda, tokom procesa vulkanske aktivnosti, oslobađao se veliki broj različitih hemijskih jedinjenja. Rastvarajući se u vodi, formirali su takozvani primarni "bujon", u kojem su se odvijale različite hemijske reakcije. Zanimljivo je da je sastav ove "čorbe" blizak hemijskom sastavu živih bića. Nastanak života je olakšan odgovarajućim fizičkim uslovima (pritisak, temperatura, itd.), usled čega su postale moguće reakcije polimerizacije. Kao rezultat ovih reakcija nastali su dugi polimerni molekuli, koji su, između ostalog, i sami bili, takoreći, šabloni na osnovu kojih su nastajale slične molekule. Tako su nastali procesi replikacije. Zbog toga se povećava gustina takvih molekula u otopini, a samim tim povećava se i vjerojatnost stvaranja složenijih i stabilnijih molekula. Tako su se pojavili preduslovi za nastanak života. Pojavom takvih molekula završava se period hemijske evolucije. Ovaj period je trajao oko milijardu godina.
Na kraju ovog perioda, sve komponente neophodne za nastanak prvih, vrlo primitivnih ćelija bile su prisutne u primordijalnoj „čorbi“. Naime, prototipovi DNK, polipeptida, lipopeptida i drugih spojeva od kojih bi se mogle stvoriti ćelijske membrane, proteini, DNK itd. I naravno, tokom stotina miliona godina, ćelija jednostavno nije mogla da se ne formira. I nakon formiranja, tokom oko tri milijarde godina, ćelija se razvila, poboljšala i počela da ima izgled kakav danas poznajemo.

Fig.9

Pogledajmo ćeliju (slika 9). Naravno, nije dizajniran jednostavno. Takva formacija, naravno, nije mogla nastati odmah. Takva ćelija je proizvod dugog evolucionog razvoja. Štaviše, ako bolje pogledamo, možemo sumnjati u ispravnost naziva za ono što vidimo kao jednoćelijski organizam. Zaista, stanica uključuje jezgro s nukleolima, ribosomima, mitohondrijima, lizosomima i drugim organelama (kako se općenito nazivaju). Čini se da gledamo u zajednicu ćelija ujedinjenih zajedničkom membranom. Pored onog prikazanog na slici, postoji još mnogo drugih, mnogo jednostavnijih od ćelija - bakterije, virusi, bakteriofagi, plazmidi itd.
Postoje ćelije koje nemaju jezgro, postoje one koje nemaju ćelijsku membranu itd. Ali sve ćelije imaju DNK. Istina je da je DNK drugačija, na primjer, postoje formacije slične DNK koje se zovu RNK. Ovo sugeriše da su tokom stotina miliona godina stvorene sve vrste varijacija molekula živih ćelija. Neki su se pokazali kao neefikasni i nestali su zauvijek. Neki su se pokazali korisnima za određene funkcije i zauzeli su svoje mjesto u ćelijama. Istovremeno, različite ćelije su imale različite sudbine, neke su se ujedinjavale, formirajući sve složenije ćelije, druge su dobijale svojstva koja su im davala mogućnost preživljavanja.

Tako su se, na primjer, pojavili virusi. Virus ima veoma kratku DNK. To jest, ima ćeliju pretka koja se pojavila u vrlo ranoj fazi ćelijske evolucije. Procesi u ćelijama su takođe različito organizovani. Neki su stekli sposobnost korištenja svjetlosne energije, a tako su se pojavile jednoćelijske alge, preci biljaka, gljivice, modrozelene alge, stanice koje su asimilirale proteinske molekule, koje su ih prvo trošile iz okoline, a potom hvatale druge stanice. Postoje čak i ćelije koje se hrane raznim mineralima.

Fig.10

Rice. jedanaest

Dakle, rana istorija razvoja života je turbulentan proces slučajnih pokušaja i grešaka, proces brzih mutacija i prirodne selekcije u ogromnoj biomasi jednoćelijskih stvorenja. Na kraju krajeva, i sada je biomasa jednoćelijskih organizama veća nego kod svih drugih živih bića, ali glavna srž postojanja ćelija (kao i svih živih bića) je reprodukcija ili, kako smo rekli, replikacija. Štoviše, ako je u ranoj fazi nastanka života reprodukcija kopiranjem (odnosno umnožavanjem) bila svojstvo žive tvari uopće, onda je s pojavom najjednostavnijih ćelija to postalo svojstvo glavne, ali ne i jedini molekul ćelije - DNK.
Šta je DNK? Ima strukturu sličnu merdevinama od užeta, uvijene u desnu spiralu (sl. 10). Podsjeća na vadičep, ali je vadičep dvostruki. Dušične baze četiri varijante, čiji niz sadrži genetske informacije, nazivaju se nukleotidi i slične su jednoj od njih - timin monofosfatu, prikazanom na slici 11. Ukupno ih ima četiri i označene su slovima - A, T, G i C. Štaviše, u jednoj prečki su dvije, povezane po principu komplementarnosti, odnosno komplementarnosti: naspram A treba biti a T, protiv G treba da stoji C.
Fotografija 15 prikazuje model DNK preseka, a fotografija 16 prikazuje njegovu fotografiju snimljenu elektronskim mikroskopom.
Pod određenim uslovima, paralelni lanci DNK se mogu odvojiti, a na svakom od njih može se sastaviti novi lanac. Fotografija 16 pokazuje kako se DNK dijeli na dva lanca na krajevima. Ovako dolazi do replikacije. Ako je lanac kratak, onda ovaj proces nije jako kompliciran, ali ako je dug, onda postoji puno složenih mehanizama pomoću kojih se vrši replikacija. Nećemo ulaziti dublje u ovo pitanje. Dovoljno je da shvatimo da bi se nastanak procesa replikacije mogao dogoditi i prirodno.
Štaviše, ako su postojali odgovarajući uslovi, onda bi takav proces neminovno trebao nastati. Odnosno, nastanak života nije probabilistički proces. Slučajnost u nastanku života sastoji se u nasumičnom nastanku odgovarajućih uslova.

Od trenutka nastanka ćelijskog života do formiranja višećelijskog života, otprilike tri milijarde godina. Ovaj period odgovara arhejskoj i proterozojskoj eri. Kako su nastali višećelijski oblici života? Prije svega, recimo da je pojava višećelijskih oblika života prirodan i pravilan proces. Zaista, kada se jednoćelijski organizmi razmnožavaju, obično ostaju na istom mjestu gdje su se pojavili, formirajući kolonije. Istovremeno, uslovi u centru i na periferiji kolonije značajno se razlikuju. To nije moglo ne dovesti do činjenice da se u procesu prilagođavanja ovim uvjetima pojavila određena specijalizacija pojedinih ćelija. A specijalizacija u ćelijskoj zajednici je, u stvari, pojava višećelijskih organizama.

Slika 15

Slika 16

Višećelijski organizmi. U nastanku višećelijskih organizama, jednoćelijski organizmi su odigrali veliku ulogu u smislu da su doprinijeli značajnoj promjeni fizičkih faktora na planeti. Prije svega, u transformaciji primarne atmosfere u dušik-kiseonik. U ovom slučaju, odlučujuća uloga pripada fotosintezi, koja je promijenila biosferu, budući da je kisik nosio ogromne rezerve kemijske i biokemijske energije. Većina redoks procesa koji se odvijaju u prirodi povezani su s kisikom: formiranje ozonskog omotača u atmosferi, razvoj biosfere, nakupljanje organogenih stijena.
Prema najnovijim podacima, već na kraju arheja, pored bakterija i jednoćelijskih algi, počele su se pojavljivati ​​višećelijske alge, polipi i drugi primitivni višećelijski organizmi.
Na kraju proterozojske ere još su postojale samo vodene životinje i biljke. Meduze, crvolike i mekane koralje bile su uobičajene u morima. Procvat višećelijskih organizama događa se u fanerozoiku, koji je podijeljen, kako smo rekli, u tri ere: paleozoik, mezozoik i kenozoik, koji su zajedno trajali oko šest stotina miliona godina. Usput, značajno manje od vremena u kojem su vladali jednoćelijski organizmi.
U organskom svijetu kambrijskog perioda, početka paleozoika, pojavili su se arheocijati (sl. 12) i najstariji člankonošci - trilobiti (sl. 13), brahiopodi, stromatoporoidi.
U periodu ordovicija i silura pojavili su se prvi kralježnjaci - organizmi nalik ribama bez čeljusti. Krajem silura uloga trilobita je smanjena, pojavili su se novi rodovi koralja, brahiopoda i prve prave čeljusne ribe. Kraj silura je vrijeme kada su više biljke, prvenstveno psilofiti, stigle na kopno. Širenje kopnenog bilja bio je važan korak u osvajanju zemlje i životinja.

Fig.12

Ljudi, uložili smo dušu u stranicu. Hvala vam na tome
da otkrivaš ovu lepotu. Hvala na inspiraciji i naježim se.
Pridružite nam se Facebook I U kontaktu sa

"Jesmo li sami u svemiru?" - jedno od vječnih pitanja čovječanstva, koje nas tjera da pravimo džinovske teleskope, lansiramo satelite na udaljene planete i dolazimo do najnevjerovatnijih teorija. Decenijama ljudi neumorno tragaju za vanzemaljskim životom, a naučnici kažu da smo nešto pronašli.

web stranica Sakupio sam za vas 7 najnaučnijih dokaza da nismo sami u Univerzumu.

1. Sićušne bakterije na meteoritima

Tokom miliona godina postojanja naše planete, na nju je palo desetine hiljada meteorita. Neki od njih pripadaju Marsovskoj klasi. Naime, one u kojima su pronađeni barem naznake postojanja vanzemaljskog života.

Jedan takav meteorit je Nakhla, koji je pao u Egipat 1911. godine. Ali počeli su je proučavati tek 80 godina kasnije, 1999. godine. Unutar komada meteorita pronađene su strukture nalik na niti, koje obično ostavljaju bakterije. Nema šanse da su zemaljski organizmi mogli ući u centar hiljadugodišnjeg kamena, pa je moguće da bakterije koje su ostavile ove tragove nisu sa Zemlje.

Drugi meteorit, Shergotti, pronađen je u Indiji 1865. godine. Kada su ga konačno uhvatili, otkrili su prisustvo određenih elemenata duboko u njemu koji se mogu formirati samo u vodi. Starost ovih elemenata je nekoliko desetina hiljada godina. Naučnici su zaključili: “Ovaj meteorit je veći dio svog života proveo potopljen u vodu.”

2. Signalizirajte "WaW!"

15. avgusta 1977. godine, istraživači sa Državnog univerziteta u Ohaju uhvatili su radio teleskop Big Ear dok su radili na radio teleskopu Big Ear. jak i čudan signal, čiji je izvor bio izvan Sunčevog sistema. Za snimatelja dr. Jerryja Eymana, zvuk je bio toliko neočekivan da je zaokružio odgovarajuću grupu simbola na ispisu i napisao “Wow!” (“Wow!”).

Postoje mnoge teorije i navodna dekodiranja ovih zvukova, ali nijedna nikada nije bila priznata kao pouzdana. Nakon toga, naučnici su više puta pokušavali da uhvate sličan radio signal, ali bez obzira koliko dugo su slušali svemir, nisu uspjeli.

3. Dokazi u istoriji

Egipatski hijeroglifi pronađeni u hramu Setija I u Abidosu imaju vrlo čudan izgled. Oni prikazuju ono što izgleda kao helikopter, vazdušni brod i podmornica. Ovo otkriće izazvalo je mnogo kontroverzi među egiptolozima i arheolozima, koji još uvijek nisu pronašli naučno objašnjenje.

Slika koju je Domenico Ghirlandaio naslikao u 15. veku prikazuje Bogorodicu, a iza nje se vidi čovek koji gleda u nekakvu svetleću kuglu na nebu, sličnu letećem brodu.

Još jedan drevni artefakt koji proganja naučnike je Enigmalit. Riječ je o kamenu koji sadrži ugrađeni element čija je namjena nejasna, a izgledom podsjeća na utikač od električnih uređaja. Približna starost ovog kamena je 100.000 godina.

4. Živa atmosfera Marsa

Relativno nedavno, podaci rovera Curiosity potvrdili su da Crvena planeta ima prilično visok sadržaj metana. Na Zemlji 95% ovog gasa proizvode živi organizmi, a preostalih 5% se oslobađa kao rezultat vulkanske aktivnosti.

Naučnici kažu da bi marsovski metan u takvim koncentracijama trebao biti obnovljiv, jer se aktivno raspada pod ultraljubičastim svjetlom i zračenjem. To znači da se najvjerovatnije nije pojavio iz vulkana, već kao rezultat živih procesa.

5. Život može postojati svuda

Otvoreni prostor je destruktivan za živa bića, ali neki su u stanju da u njemu prežive duže vremenske periode.

Na primjer, šetač može preživjeti temperature u rasponu od -273 do +151 °C i izlaganje radijaciji 1000 puta većoj od smrtonosne doze za bilo koje drugo stvorenje na planeti. Može živjeti u atmosferi sumporovodika i ugljičnog dioksida. Takođe je u stanju da izgubi skoro 100% sve svoje tečnosti.

Švedski naučnici izveli su eksperiment i postavili tardigrade na površinu svemirske stanice. Nakon 10 dana provedenih u svemiru, organizmi su se osušili, ali su po povratku na ISS ponovo oživjeli.

Ako je život sa naše planete sposoban da postoji u najekstremnijim uslovima, zašto onda ne bi bio van Zemlje.

Čovjek je kreacija svemirskih vanzemaljaca.

Glavna premisa teorije utjecaja na razvoj čovječanstva

mic vanzemaljci (teorija paleokontakata) - prisustvo samih kosmičkih objekata

vanzemaljci - formulisano je davno. Njegovu jasnu formulaciju nalazimo u drevnom rimskom pjesniku i filozofu Titu Lukreciju Kara u njegovoj pjesmi „O prirodi stvari“:

Ostaje neizbježno priznati

Da postoje druge zemlje u Univerzumu,

A tu su i plemena ljudi i raznih životinja.

Ali Lukrecije Kar nije bio prvi. Istu ideju izrazili su mnogi grčki filozofi mnogo prije njega. Moguće je da je bio zanimljiv i paleolitskim lovcima prije 25 hiljada godina, koji su označavali jednostavnim crticama

na kamenu i kostiju rezultati njegovih zapažanja kretanja nebesa

Nakon revolucije koju je u nauci izvršio Nikola Kopernik,

uništavajući drevne ptolomejske i kršćanske ideje da je Zemlja centar svemira, mnogi renesansni mislioci vratili su se idejama antike. Đordano Bruno je napisao: „Postoji bezbroj sunaca, kao i bezbroj planeta poput Zemlje, koje se okreću oko svojih sunaca, baš kao što se naših sedam planeta okreće oko našeg Sunca. U tim svetovima takođe žive inteligentna bića. Ove teorije su dalje razvili moderni filozofi kao što su Voltaire i Immanuel Kant. U 19. stoljeću bila su prilično rasprostranjena mišljenja o postojanju inteligentnih bića na Mjesecu i Marsu, što se odrazilo i na književnost (na primjer, u „Svemirskim pjesmama“ češkog pjesnika Jana Nerude).

U 19. stoljeću pojavila se osnova i druga premisa teorije paleokontakata - ideja o utjecaju svemirskih vanzemaljaca na razvoj čovječanstva. Godine 1898. engleski pisac Herbert Wells napisao je naučnofantastični roman „Rat svjetova“, o napadu na Zemlju od strane Marsovaca, pod utjecajem spekulacija astronoma o mogućnosti života na Marsu.

Osnivač teorije paleokontakata je Amerikanac Charles Hoy Fort. Tokom svog života neumorno je prikupljao podatke za koje je verovao da će uništiti opšteprihvaćene naučne teorije. (“Brani nauku od naučnika” je njegov moto.) Objavio je četiri knjige: “Knjiga prokletih”, “Nove zemlje”, “Eto” i “Neukrotivi talenti”. Od 1931. godine, Fortean Society je počeo da objavljuje podatke prikupljene u Fort arhivi u svom časopisu Fortean Society Magazine. Sve Fortove knjige sadrže njegovu osnovnu ideju o svemoćnim kosmičkim bićima, za koje smo mi i naš svijet nešto između eksperimentalnog terarija i naučnog laboratorija. Godine 1919, u Knjizi prokletih, Fort je napisao: "Verujem da smo nečije vlasništvo. Čini mi se da je Zemlja nekada bila ničija, a onda su se stanovnici drugih svetova počeli nadmetati za njeno vlasništvo. Mi smo sada je vladao najrazvijenijim od njih. To je već nekoliko vekova poznato nama koji smo poseban deo nekog reda ili pristalice nekog kulta, čiji nas pripadnici, kao robovi posebne klase, vode u skladu sa uputstvima. primaju nas i navode na naše tajanstvene radnje.

Fortov rad u Evropi su nastavila dva francuska istraživača - poznati fizičar i hemičar Jacques Bergier i filozof i novinar Lewis Pauwels. Fortov moto su uzeli kao epigraf za svoj časopis "Planete", koji je počeo da izlazi krajem 50-ih godina u Parizu. Na stranicama časopisa objavljivali su članke i materijale o raznim temama: o ekološkim pitanjima i borbi protiv gladi, o misterioznim arheološkim nalazima o pitanjima religije, misticizma, magije, o neidentifikovanim letećim objektima, o posjetima Zemlji vanzemaljci iz svemira i njihov uticaj na ljudski razvoj.

U prvim decenijama našeg veka, osnivač astronautike K.E. Ciolkovski (1928,1929) pisao je o ekspanziji visokorazvijenih civilizacija i direktnim kontaktima među njima, kao i o posetama Zemlji iz svemira. U to je vrijeme Nikolaj Rybin skrenuo pažnju na podudarnost pojedinačnih činjenica i zapleta u legendama različitih naroda, razdvojenih oceanima i pustinjama, koji su govorili o posjetima Zemlji u drevnim vremenima od strane stanovnika drugih svjetova. N. Rybin priznaje prisustvo zrna istine u ovim legendama. Novi podsticaj raspravi o ovom problemu dalo je pojavljivanje 1961. članka fizičara Matesta Agrestea „Kosmonauti antike“. M. Agrest nalazi potvrdu o kontaktima svemirskih vanzemaljaca i ljudi u geologiji, arheologiji, istoriji umjetnosti i pisanim izvorima. U naredne dvije decenije u raznim naučno-popularnim časopisima i novinama objavljeno je preko dvije stotine radova o problemima paleokontakata. Devedesetih godina, filozof Vladimir Rubcov, zajedno sa filologom Jurijem Morozovim i drugim autorima, pokušao je da stvori takozvanu „paleovizitologiju” kao granu nauke, čiji bi primarni zadatak trebalo da bude proučavanje realnosti kontakata svemirskih vanzemaljaca i vanzemaljaca. zemlja.

I na kraju, Erich von Däniken je 1968. godine u svojoj knjizi “Sjećanja na budućnost” iznio cjelokupnu teoriju paleokontakata u generaliziranom obliku, potkrijepivši je brojnim podacima iz područja arheologije, mitologije i povijesti umjetnosti. Za razliku od drugih pristalica paleokontakata, E. von Däniken je uspio predstaviti svoje ideje širokim masama snimajući film prema svojoj knjizi. Osim toga, njegov rad je objavljen u brojnim prijevodima u različitim zemljama; Pojavili su se mnogi pristalice koji su počeli proučavati činjenice koje je iznio, prikupljati nove i tražiti dokaze u prilog teorije paleokontakata.

Bogovi mitova su vanzemaljci iz svemira.

Glavni principi njegove teorije:

1. U davna vremena Zemlju su nekoliko puta posjećivala stvorenja iz svemira.

2. Ova nepoznata stvorenja su kroz ciljanu umjetnu mutaciju razvila ljudsku inteligenciju među hominidima koji su tada živjeli na Zemlji.

3. Tragovi pojave svemirskih vanzemaljaca na Zemlji ogledaju se u drevnim vjerovanjima, predanjima, pričama, legendama i bajkama mogu se naći u pojedinačnim vjerskim objektima i objektima.

“Ovu teoriju sam razvio 1954. godine, u isto vrijeme kada sam objavio prve članke na ovu temu, razvio sam je u jedanaest knjiga da pronađem objekat kosmičkog porekla na Zemlji, nisam našao ni mumiju svemirskog vanzemaljaca, niti bilo kakve druge ostatke stvorenja iz drugog sveta. Zašto nije bilo logično pretpostaviti da su svemirski vanzemaljci ostavili nekakvo smeće? Naša planeta možda montažni ključ ili oštećeni auto, a Rusi nisu ostavili tragove na Mjesecu?

Ako pogledamo površinu naše planete, vidjet ćemo da su šanse za otkrivanje takvih tragova beznačajne. Dvije trećine površine planete zauzima voda, ostatak je prekriven ledom (na polovima), pustinje i prostori obrasli zelenilom. Pod vodom, na polovima i u pustinjama, ciljana potraga za vanzemaljskim tragovima je nerealna. U šumama bi svaki predmet, veliki ili mali, nestao bez traga. Postao bi istaknut kao gradovi Maja u džunglama Gvatemale.

Svemirski vanzemaljci su ovo veoma dobro razumeli. Stoga su se suočili sa pitanjem kako budućem, tehnološki naprednom čovječanstvu prepustiti dokaz svog prisustva na Zemlji? Šta bi trebao biti dokaz? Neka vrsta kompjutera? Piktografsko pisanje? Informacije u obliku matematičkih formula? Poruka kodirana u genima ili hromozomima? Kakva god bila volja svemirskih vanzemaljaca, pred njim se prvo postavilo pitanje „sigurnog“. Na primjer, piktografsko slovo se ne može postaviti bilo gdje - u neki hram, grobno mjesto ili na vrhu planine.

Svemirski vanzemaljci su shvatili da put čovječanstva leži kroz ratove u kojima će svetilišta biti uništena; znali su da mikroorganizmi i biljke mogu uništiti njihovu volju, a zemljotresi i poplave mogu ih potpuno uništiti. Osim toga, svoju volju su morali oblikovati na način da padne u ruke generacije koja će znati cijeniti takve informacije. Kada bi, na primjer, vojnici Julija Cezara pronašli kosmički objekt, ne bi znali šta da rade s njim, čak i da je ta informacija bila na latinskom. U vrijeme Julija Cezara ljudi nisu poznavali tako nešto kao „put u svemir“. Nisu znali ništa o eksperimentima na polju genetike, o efektima vremenskih pomaka, o pogonskim sistemima i međuzvjezdanim prostorima. Stoga su svemirski vanzemaljci morali spriječiti da dokaz njihovog postojanja, njihov testament, slučajno otkrije generacija ljudi koja to neće razumjeti.

Kako riješiti ovaj problem? Razgovarali smo o ovom pitanju u Društvu za proučavanje antičke astronautike, korisnoj javnoj organizaciji zainteresovanoj za moje teorije, i razmatrali različite opcije. Možda je poruka svemirskih vanzemaljaca kodirana u ljudskim genima? Buduća tehnologija će odgovoriti na ovo pitanje. Ili su možda svemirski vanzemaljci ostavili svoju poruku na jednoj od susjednih „mrtvih“ planeta? Ovaj problem će biti riješen tokom budućih međuplanetarnih letova. Na Mjesecu se nalaze misteriozne formacije stijena unutar kratera Kepler (NASA - fotografija N 67-H-201) i formacije nalik piramidama u krateru Lubnik (NASA - fotografija N72-p-1387). O njima je pisao Amerikanac George Leonard. Poznate su i kamene formacije na Marsu, koje stručnjaci nazivaju "Lice Marsa" i "Piramida na Marsu". Ni sada ne možemo dati definitivan odgovor na pitanje jesu li ove stijene geološke formacije ili umjetne strukture.

Ima li tragova vanzemaljaca u asteroidnom pojasu? Profesor Michael Papagiannis sa Univerziteta u Bostonu priznaje ovu mogućnost. O tome je govorio na XXXIII Kongresu Međunarodne astronautičke federacije u Parizu.

Rođenje i evolucija Univerzuma - u potrazi za životom

Kosmička prostranstva Univerzuma...
Vekovima su ljudi zavirivali u dubine Metagalaksije u nadi da će pronaći bližnje ljude. U 20. veku naučnici su prešli sa pasivne kontemplacije na aktivnu potragu za životom na planetama Sunčevog sistema i slanje radio poruka na najzanimljivije delove zvezdanog neba i neke automatske međuplanetarne stanice, nakon što su svoje istraživačke misije završile u okviru Sunčev sistem, prenosio je poruke ljudske civilizacije u međuzvjezdani prostor.

Za čovječanstvo je izuzetno važno da u ogromnom svemiru traži sebi vrstu. Ovo je jedan od najvažnijih zadataka. Danas se na dugom putu ka braći na umu poduzimaju samo prvi i vjerovatno nedjelotvorni koraci. Mada, tu je i pitanje realnosti samog objekta pretrage. Na primjer, izvanredni naučnik i mislilac prošlog stoljeća I.S. Shklovsky u svojoj divnoj knjizi „Univerzum, život, um“ vrlo je uvjerljivo potkrijepio hipotezu prema kojoj je ljudski um vjerovatno jedinstven ne samo u našoj galaksiji, već iu cijelom svemiru. . Štaviše, Šklovski piše da sam kontakt sa drugim umom može doneti malo koristi zemljanima.

Sposobnost dostizanja udaljenih galaksija može se ilustrovati sljedećim primjerom: da je pri rođenju civilizacije svemirski brod lansirao sa Zemlje brzinom svjetlosti, sada bi bio na samom početku svog putovanja. Čak i ako svemirska tehnologija dostigne brzine bliske svjetlosti u narednih sto godina, let do najbliže magline Andromede zahtijevat će stotine hiljada puta više goriva od korisne mase svemirske letjelice.

Ali čak i uz ovu fantastičnu brzinu i najnapredniju medicinu, sa mogućnošću da osobu dovede u stanje suspendirane animacije i izvuče je bezbedno, kratko upoznavanje samo jedne grane naše Galaksije trajaće milenijume, a sve veći tempo naučni i tehnološki napredak generalno dovodi u sumnju praktičnu korist takvih ekspedicija .

Do danas su astronomi već otkrili milijarde milijardi galaksija koje sadrže milijarde zvijezda, ali naučnici priznaju i postojanje drugih svemira s drugačijim skupom parametara i zakona, u kojima postoji život koji je potpuno drugačiji od našeg. Zanimljivo je da neki scenariji razvoja Univerzuma kao Multiverzuma, koji se sastoji od mnogo svjetova, sugeriraju da njihov broj teži beskonačnosti. Međutim, tada, suprotno mišljenju Šklovskog, vjerovatnoća pojave vanzemaljske inteligencije težit će 100%!

Problemi vanzemaljskih civilizacija i uspostavljanje kontakata sa njima čine osnovu mnogih međunarodnih naučnih projekata. Ispostavilo se da je to jedan od najtežih problema sa kojima se nekada suočavala zemaljska nauka. Recimo da su se žive ćelije pojavile na nekom kosmičkom tijelu (već znamo da još ne postoje opšteprihvaćene teorije o ovom fenomenu). Za dalje postojanje i evoluciju, transformaciju ove vrste “sjemenica života” u inteligentna bića, bit će potrebni milioni godina, pod uslovom da se zadrže određeni obavezni parametri.

Najnevjerovatniji i vjerovatno najrjeđi fenomen života, da ne spominjemo inteligenciju, može se pojaviti i razviti samo na planetama vrlo specifičnog tipa. I ne treba zaboraviti da ove planete treba da kruže oko svoje zvijezde u određenim orbitama - u takozvanoj životnoj zoni, koja je povoljna u pogledu temperature i radijacije za životnu sredinu. Nažalost, potraga za planetama oko susjednih zvijezda i dalje je veoma težak astronomski problem.

Uprkos brzom razvoju orbitalnih astronomskih opservatorija, opservacijski podaci o planetama drugih zvijezda još uvijek nisu dovoljni da potvrde određene kosmogonijske hipoteze. Neki naučnici vjeruju da proces formiranja nove zvijezde iz plinovitog i prašnog međuzvjezdanog medija gotovo sigurno dovodi do formiranja planetarnih sistema. Drugi vjeruju da je formiranje zemaljskih planeta prilično rijedak fenomen. U tome ih potkrepljuju postojeći astronomski podaci, jer većina otkrivenih planeta su takozvani "vrući Jupiteri", plinoviti divovi, koji su ponekad desetine puta veći po veličini i masi od Jupitera i rotiraju prilično blizu svojih zvijezda na visokoj visini. orbitalna brzina.

U ovom trenutku već su otkriveni planetarni sistemi oko stotina zvijezda, ali je često potrebno koristiti samo indirektne podatke o promjenama u kretanju zvijezda, bez direktnog vizuelnog posmatranja planeta. Pa ipak, ako uzmemo u obzir prilično opreznu prognozu da se zemaljske planete sa čvrstom površinom i atmosferom pojavljuju u prosjeku oko jedne od 100 miliona zvijezda, onda će samo u našoj Galaksiji njihov broj premašiti 1000. Ovdje treba dodati vjerovatnoću pojava egzotičnih oblika života na umirućim zvijezdama, kada se unutrašnji nuklearni reaktor zaustavi i površina ohladi. Ova vrsta nevjerovatne situacije već je razmatrana u djelima klasika žanra naučne fantastike Stanislava Lema i Ivana Antonoviča Efremova.

Ovdje dolazimo do same suštine problema vanzemaljskog života.

U našem Sunčevom sistemu "zonu života" zauzimaju samo tri planete - Venera, Zemlja, Mars. U ovom slučaju, orbita Venere prolazi blizu unutrašnje granice, a orbita Marsa prolazi blizu vanjske granice životne zone. Naša planeta ima sreće; nema visoku temperaturu Venere i strašnu hladnoću Marsa. Nedavni međuplanetarni letovi robotskih rovera pokazuju da je Mars nekada bio topliji, a da je postojala i tečna voda. I ne treba isključiti da će tragove marsovske civilizacije, koje su pisci naučne fantastike toliko puta i živopisno prikazivali, jednog dana otkriti svemirski arheolozi.

Šteta, ali do sada ni ekspresnom analizom tla na Marsu niti bušenjem stijena nisu pronađeni tragovi živih organizama. Naučnici se nadaju da će predstojeća misija međunarodne svemirske letjelice na Mars razjasniti situaciju. To bi trebalo da se dogodi u prvoj četvrtini našeg veka.

Dakle, život se možda neće pojaviti u svim zvjezdanim sistemima, a jedan od neizostavnih uslova je stabilnost zračenja zvijezde u periodima od milijardi godina i prisustvo planeta u njenoj životnoj zoni.
Da li je moguće pouzdano procijeniti vrijeme prvog nastanka života u Univerzumu?
I shvatite da li se to dogodilo ranije ili kasnije nego na planeti Zemlji?

Da bismo odgovorili na ova pitanja, potrebno je još jednom da se vratimo u istoriju univerzuma, na misteriozni trenutak Velikog praska, kada je sva materija Univerzuma bila grupisana „u jednom atomu“. Prisjetimo se da se to dogodilo prije otprilike 15 milijardi godina, kada su gustina materije i njena temperatura težili beskonačnosti. Primarni "atom" to nije mogao podnijeti i raspršio se, formirajući super gust i vrlo vruć oblak koji se širi. Kao i kod ekspanzije bilo kojeg plina, njegova temperatura i gustina počele su opadati. Zatim su, kao rezultat evolucije, iz njega nastala sva vidljiva kosmička tijela: galaksije, zvijezde, planete i njihovi sateliti. Fragmenti Velikog praska su još uvek rasuti. Živimo u svemiru koji se stalno širi, a da to ne primjećujemo. Galaksije se rasipaju jedna od druge, poput obojenih tačaka na naduvanom balonu. Možemo čak i procijeniti koliko se naš svijet proširio nakon super-moćnog impulsa Velikog praska - ako pretpostavimo da su se najbrži "fragmenti" kretali brzinom svjetlosti, dobićemo radijus Univerzuma reda veličine 15 milijardi svjetlosti. godine.

Svjetlosni snop od blistavih objekata na samom rubu našeg oblaka mora putovati milijardama godina od svog izvora do Sunčevog sistema. A najzanimljivije je da se nosi sa ovim zadatkom bez trošenja svjetlosne energije na putu. Svemirski orbitalni teleskopi već omogućavaju njegovo otkrivanje, mjerenje i proučavanje.

U modernoj je nauci općeprihvaćeno da je faza kemijske i nuklearne evolucije Univerzuma, koja je pripremila mogućnost nastanka života, trajala najmanje 5 milijardi godina. Pretpostavimo da je vrijeme biološke evolucije barem u prosjeku na drugim zvijezdama istog reda kao i na našoj planeti. To znači da su se najranije vanzemaljske civilizacije mogle pojaviti prije oko 5 milijardi godina! Takve ocjene su jednostavno zapanjujuće! Uostalom, zemaljska civilizacija, čak i ako računamo na prvi pogled razuma, postoji tek nekoliko miliona godina. Ako računamo po izgledu pisanja i razvijenim gradovima, onda je njegova starost oko 10.000 godina.

Stoga, ako pretpostavimo da je prva od novonastalih civilizacija prebrodila sve krize i sigurno stigla do našeg vremena, onda su milijarde godina ispred nas! Za to vrijeme uspjeli su postići mnogo: kolonizirati i vladati zvjezdanim sistemima, pobijediti bolesti i gotovo postići besmrtnost.

Ali odmah se postavljaju pitanja.
Da li je čovečanstvu potreban kontakt sa vanzemaljcima? I ako jeste, kako ga instalirati? Hoćemo li se moći razumjeti i razmijeniti informacije? Iz svega rečenog, čitalac je vjerovatno već shvatio suštinu problema vanzemaljskih civilizacija. Ovo je zamršen splet međusobno povezanih pitanja, od kojih većina još nema pozitivan odgovor.

Razmatrajući pitanja o živim bićima vanzemaljskog porijekla, Isaac Asimov je napisao da na našoj planeti postoji samo jedan oblik živih bića, a baziran je na proteinima i nukleinskim kiselinama, od najjednostavnijeg virusa do najvećeg stabla kita ili mahagonija. Sva ova živa bića koriste iste vitamine, iste hemijske reakcije se dešavaju u njihovim tijelima, a energija se oslobađa i koristi na isti način. Sva živa bića kreću se istim putem, bez obzira koliko se različite vrste mogu razlikovati u detaljima. Život na Zemlji nastao je u moru, a živa bića se sastoje upravo od onih hemijskih elemenata koji su (ili su bili) u izobilju prisutni u morskoj vodi. U hemijskom sastavu živih bića nema tajanstvenih sastojaka, nema retkih, „magičnih“ primarnih elemenata, čije bi sticanje zahtevalo malo verovatnu slučajnost.

Na bilo kojoj planeti s masom i temperaturom naše planete, očekivali bi se i okeani vode s otopinom iste vrste soli. Shodno tome, život koji je tamo nastao imat će hemijski sastav sličan zemaljskoj živoj materiji. Da li iz ovoga sledi da će u svom daljem razvoju ovaj život ponoviti zemaljski?

Ovdje ne možete biti sigurni. Moguće je sastaviti mnogo različitih kombinacija od istih hemijskih elemenata. Moguće je da su u mladosti planete Zemlje, na samom osvitu života, hiljade fundamentalno različitih živih Formi plivale u prvobitnom okeanu. Recimo da je jedan od njih pobijedio sve ostale u takmičenju, a ovdje više ne možemo poreći mogućnost da se to dogodilo slučajno. A sada nas jedinstvenost trenutno postojećeg života može dovesti do pogrešnog zaključka da je upravo ova struktura žive materije neizbježna.

Dakle, na bilo kojoj planeti sličnoj Zemlji, hemijska osnova života će najvjerovatnije biti ista kao na našoj planeti. Nemamo razloga da mislimo drugačije. Štaviše, cijeli tok evolucije u cjelini trebao bi biti isti. Pod pritiskom prirodne selekcije, svi dostupni regioni planete biće ispunjeni živim bićima koja će steći potrebne sposobnosti da se prilagode lokalnim uslovima. Na našoj planeti, nakon nastanka života u moru, postupno je došlo do kolonizacije slatkih voda stvorenjima sposobnim za skladištenje soli, kolonizacije kopna stvorenjima koja su sposobna skladištiti vodu i kolonizacije zraka stvorenjima koja su razvila sposobnost letjeti.

I na drugoj planeti sve bi trebalo da se desi potpuno isto. Ni na jednoj zemaljskoj planeti leteće stvorenje ne može narasti preko određene veličine, jer mora biti podržano vazduhom; morsko stvorenje mora ili imati aerodinamičan oblik, ili se kretati sporo, itd.

Stoga je sasvim razumno očekivati ​​da vanzemaljska živa bića pokažu osobine koje su nam poznate - jednostavno iz razloga racionalnosti. Bilateralna simetrija “desno-lijevo” također bi trebala postojati, kao i prisustvo odvojene glave sa smještajem mozga i osjetilnih organa. Među potonjima moraju postojati i svjetlosni receptori slični našim očima. Aktivniji oblici života moraju konzumirati i biljne forme, a vrlo je vjerovatno da će vanzemaljci, poput ljudi, udisati kisik - ili ga apsorbirati na neki drugi način.

Općenito, vanzemaljska stvorenja ne mogu biti potpuno drugačija od nas. Nema sumnje, međutim, da će se oni u određenim detaljima zapanjujuće razlikovati od nas: ko je mogao predvidjeti, recimo, pojavu platipusa prije otkrića Australije, ili pojavu dubokomorskih riba prije nego što je čovjek stigao do dubine njihovog staništa?