Miksi olemme yksin maailmankaikkeudessa? Universumin evoluutio – olemmeko yksin maailmankaikkeudessa? Todisteita historiassa

Meillä on hyvät perinteet hienojen ulkomaisten materiaalien kääntämisessä - /c/:stä löydät varmasti pari jännittävää tekstiä viikossa.

Haluan myös antaa oman panokseni. Esitän harkittavaksi käännöksen NY Timesin artikkelista. Puhutaanpa avaruusolennoista, Fermin ja Olbersin paradokseista ja tulevaisuudestamme.

Nauttia!

Tämä kesä oli lupaava muukalaisten tapaamisesta haaveileville.

Heinäkuussa, ensimmäisen Kuun pinnalle laskeutumisen 46-vuotispäivänä, Juri Milner ohjasi yli 100 miljoonaa dollaria SETI-ohjelman kehittämiseen (jälkimmäinen etsii alienisignaaleja). Samalla viikolla maapallon parametreja lähinnä oleva planeetta 1400 St. vuosia kodistamme.

Milnerin ilmoitusta seuranneessa lehdistötilaisuudessa Kalifornian yliopiston planeetanmetsästäjä Geoffrey Marcy sanoi, että "universumi näyttää olevan täynnä biologisia ainesosia". Hän on valmis lyömään vetoa Juri Milnerin talosta (jonka huhutaan olevan 100 miljoonan dollarin arvoinen), että Maan ulkopuolella on elämää, ainakin mikro-organismien muodossa.

Luuletko, että tällaisen elämän löytäminen Marsista tai kalan löytäminen Jupiterin kuussa Europassa saisi tiedemiehet lähtemään kaduille ja tanssimaan iloisesti? Ehkä olet oikeassa.

Mutta kaikki eivät ole samaa mieltä siitä, että tällaiset uutiset ovat varmasti hyviä. Ainakin yksi merkittävä filosofi uskoo, että se tulee olemaan "murskaava isku".

Ehkä aikamme suurin pessimisti on Nick Bostrom. Hän opettaa filosofiaa Oxfordin yliopistossa ja on Future of Humanity Instituten johtaja.

Vuonna 2008 Technology Review -lehdessä julkaistussa artikkelissa professori Bostrom väitti, että pieninkin mikrobi Marsin kivessä olisi huono merkki lajimme tulevaisuudelle. "Henkeäni ylläpitäisivät kuolleet kivet ja eloton hiekka", hän kirjoitti.

Kaikki alkoi lounaalla Los Alamosissa, New Mexicossa, atomipommin synnyinpaikassa. Keskustelu kääntyi lentäviin lautasiin ja tähtienväliseen matkustamiseen. Ja sitten fyysikko Enrico Fermi esitti kysymyksen, josta oli tullut suosittu tähtitieteilijöiden keskuudessa: "No, missä he kaikki ovat tässä tapauksessa?"

Se, että iltapäivälehtien otsikoiden ulkopuolelta ei löytynyt todisteita avaruusolioiden vierailemisesta, vakuutti Fermin siitä, että tähtienvälinen matka oli mahdotonta. Menisi liian kauan lentää mihinkään muuhun paikkaan.

Tämän väitteen kehittivät tutkijat Michael Hart ja Frank Tipler. He tulivat siihen tulokseen, että teknologisia maan ulkopuolisia sivilisaatioita ei ole olemassa ollenkaan.

Logiikka on yksinkertainen. Kuvittele, että miljoonan vuoden kuluttua maan asukkaat laukaisevat robotin Alpha Centauriin, lähimpään tähtijärjestelmään. Jonkin ajan kuluttua se saavuttaa tavoitteensa, ja vielä miljoona vuotta myöhemmin se lähettää luotain seuraaviin lähellä oleviin järjestelmiin. Seuraavien miljoonien vuosien jälkeen näistä järjestelmistä lähetetään uusia koettimia ja niin edelleen. Vaikka oletammekin suuren matkan nopeuden, 100 miljoonan vuoden kuluttua vierailemme parhaimmillaan noin miljoonassa (yksi seuraa 30 nollaa) tähteä. Linnunradan galaksissa on 200 miljardia tähteä, mikä tarkoittaa, että jokaisessa niistä vieraillaan (luotaimen reittien risteyksen vuoksi) yli biljoonaa kertaa.

Muuten, ajatus tähtienvälisen luotain laukaista ei ole niin uskomaton. Ihmiset suunnittelevat jo laitteen lähettämistä muihin järjestelmiin käyttämällä teknologioita, jotka tulevat saataville lähitulevaisuudessa. Lue esimerkiksi (DARPA) ja heidän.

Kyllä, galaksissamme on miljardeja mahdollisesti asuttavia planeettoja. Jos ainakin osa heistä kehittää elämää ja teknologiaa, se riittää muuttamaan koko Linnunradan Times Squareksi. Linnunrata on jo 10 miljardia vuotta vanha. Ja missä ovat kaikki nämä sivilisaatiot tai ainakin merkit niiden olemassaolosta? Löysimme vain zilch. Jos elämä on niin laajalle levinnyt, jonkun jostain olisi pitänyt jo ilmoittaa meille itsestään. Tämä oletus tunnetaan nimellä .

Kyllä, argumenteissa on monia porsaanreikiä, mukaan lukien mahdollisuus, että emme yksinkertaisesti pysty tunnistamaan elämää, joka sijaitsee aivan nenämme alla. Tohtori Bostromin ja hänen kannattajiensa mukaan yksinkertaisin selitys on ulkomaalaisten sivilisaatioiden puuttuminen.

Hän tulee siihen johtopäätökseen, että on olemassa jotain, joka estää elämän syntymisen ollenkaan tai sammuttaa sen ennen kuin elämä pakenee tähtensä rajoista. Lääkäri kutsuu sitä suureksi suodattimeksi.

Voit kuvitella kaikki sivilisaation kehityksen pullonkaulat, jotka voisivat olla suuri suodatin – tarpeesta yhdistää atomit RNA:n säikeiksi, joka on geneettinen molekyyli, joka esittää Robinin roolia Batman-DNA:ssa, ydinsotaan, ilmastonmuutokseen, tai geenitekniikan epäonnistumisia.

Bostromille tärkeä kysymys on, onko suuri suodattimemme menneisyyttä vai tulevaisuutta. Etsiessään vastausta lääkäri katsoo tähtiä: jos se on tyhjä, olemme selviytyneet, olipa tämä "selviytys" mikä tahansa. Ja vaikka se kuulostaa kuinka oudolta, olimme alueella ensimmäiset, jotka kohtasivat kosmisia esteitä. Ja jos niiden takana on joku, niin Suuri Suodatin on edelleen edessä. Olemme tuomittuja.

Tämä on hämmästyttävän eksistentiaalista tietoa - ymmärtää nuorta ikäämme lajina, joka perustuu vain kosmisen ympäristön pintapuoliseen tarkasteluun. Se on myös vaikea testi ihmismielen voimalle. Ehkä liian vaikea. Mutta ymmärryksen ylittämiselle oli ennakkotapaus, joka tunnettiin nimellä 1800-luvulla elänyt amatööritähtitieteilijä. Hän muotoili kysymyksen, joka vaivasi useita tähtitieteilijöiden sukupolvia: miksi taivas on musta yöllä? Loppujen lopuksi, jos maailmankaikkeus on ääretön (kuten silloin uskottiin), kaikkialla, missä katsot, pitäisi olla tähtiä? Jopa pölyisten pilvien pitäisi hehkua kuin päivänvalossa.

Tuolloiset (erittäin eri suuntiin) valaisimet, fyysikko William Kelvin ja kirjailija Edgar Allan Poe, ehdottivat, että tumma yötaivas oli todiste maailmankaikkeuden äärellisyydestä, ainakin ajallisesti. Eli sillä oli alku. Mitä kutsumme tänään alkuräjähdykseksi, jos Olbers näki ajan sarastamisen, ehkä Fermi ja Bostrom näkevät sen auringonlaskun. Tämän ei pitäisi yllättää meitä. Mikään ei ole ikuista.

SETI:n isät Carl Sagan ja Frank Drake korostivat, että suurin tuntematon heidän laskelmissaan oli teknisten sivilisaatioiden keskimääräinen elinikä. Liian lyhyt käyttöikä tekee mahdottomaksi ylittää niitä. Unohda galaksin myyttinen veljeskunta. Klingonit jättivät tämän kodin kauan sitten. Parasta, mitä voimme toivoa, on, että elämän kehityksen siksakissa olisi uusi evoluution vaihe. Mutta muutaman miljardin vuoden kuluttua Aurinko kuolee ja sen mukana maapallomme, jälkeläisemme. Universumi ei muista meitä tunnistamatta Shakespearen tai Homerin.

Emme voi syyttää professori Bostromia pessimistisyydestä. Tämä ei ole hänen ensimmäinen pelottava teoriansa. Vuonna 2003 hän väitti, että saatamme elää tietokonesimulaatiossa, jonka "teknologisesti vanhemmat" sivilisaatiot ovat saattaneet luoda meille.

Hän on laskelmissaan samaa mieltä muiden kanssa siitä, että prosessorin tehon kaksinkertaistumiselle (Mooren lain mukaan) on rajat tietokoneiden osalta sekä mahdollisten avaruusluotainten laukaisujen määrälle. Chips ei voi kutistua ikuisesti. Ilman huoltoa, kaukana kotoa, autot unohtavat tarkoituksensa. Eikä Apple pysty tuplaamaan iPhonen myyntiä joka kerta. Mutta kuten suuri kirjailija ja biologi Lewis Thomas sanoi, olemme tietämätön laji.

Ja siksi me kokeilemme.

Kääntäjä Pavel Potseluev, erityisesti TJ:lle.

ESIPUHE

Taivas on yläpuolellamme ja moraalilaki on sisällämme.
I. Kant

Monien ihmiskuntaa koskevien ongelmien joukossa on yksi, joka on erityisen kiinnostava. Todennäköisesti niin kauan kuin ihminen on ollut olemassa, hän on ollut huolissaan kysymyksestä, olemmeko yksin maailmankaikkeudessa. Tästä asiasta oli hyvin erilaisia ​​mielipiteitä. Ja toisinaan näiden mielipiteiden välinen kamppailu kävi niin kiivaaksi, että se maksoi niiden hengen, jotka eivät olleet samaa mieltä yleisesti hyväksytyn mielipiteen kanssa. Esimerkkinä tästä voi olla Giordano Brunon kohtalo.
Ja vielä nyt, kun tiede on saavuttanut uskomattomia korkeuksia maailmankaikkeuden salaisuuksien tutkimisessa, tähän kysymykseen ei ole lopullista vastausta. Itse asiassa, tähän päivään asti, maan ulkopuolisten sivilisaatioiden olemassaolon ongelmat eivät koske vain melkein kaikkia, vaan niitä pidetään myös merkityksellisinä tieteellisissä piireissä. Työtä tekevät monet tieteelliset ryhmät ja yksittäiset tutkijat, myös CETI-ohjelman puitteissa - Communication with Extraterrestrial Intelligence, mikä tarkoittaa viestintää maan ulkopuolisen älyn kanssa. Vaikka monet tiedemiehet, esimerkiksi akateemikko I.S. Shklovsky, uskovat, että ihmissivilisaatio on todennäköisesti ainutlaatuinen.
On aivan luonnollista, että ihmiskulttuurissa maan ulkopuolisen älykkään elämän ongelma heijastuu hyvin laajasti. Tälle ongelmalle on omistettu lukemattomia erilaisia ​​tieteisromaaneja, elokuvia ja muita taideteoksia.
Kirja, jota rakas lukija pitää käsissään, sisältää joitakin pohdintoja, joiden avulla voimme uskoa, että olemme loppujen lopuksi yksin maailmankaikkeudessa. Tämän osoittamiseksi kirjoittajan piti tutkia paljon tieteellistä kirjallisuutta. Siitä huolimatta, koska uskotaan, että kirja saattaa kiinnostaa laajaa lukijakuntaa, materiaali esitetään melko yksinkertaisesti. Jotkut laskelmat annetaan, mutta ne eivät pääsääntöisesti ylitä lukion kurssin soveltamisalaa. Tarvittaessa kuitenkin selitetään. Monet mielipiteet, säännökset ja tiedot ovat peräisin julkaistuista teoksista. Ottaen huomioon, että kaikki eivät ole perehtyneet kirjassa käsiteltäviin aiheisiin, ne esitetään lyhyesti ja mahdollisimman suosittuna. Siksi, jos täällä ilmaisemani mielipiteet tuntuvat jollekin kiistanalaisilta, niin ainakin tukeva lukija voi poimia täältä paljon mielenkiintoista tietoa.
Kenenkään ei ole pakko ottaa kaikkea, mitä täällä sanotaan, uskoon. Keskustellaan ja mietitään yhdessä. Onhan se niin mukavaa toimintaa ottaa tauko arjesta, kuolevaisen olemassaolomme ongelmista ja ajatella, haaveilla, puhua tähdistä, muista maailmoista, veljistä mielessä... Siksi pidä tauko. , rakkaat veljeni mielessä, maallisista huolistanne ja syöksykää yhdessä minun kanssani älyllisten nautintojen nirvanaan!

LUKU 1. ”MAANULKOPUOLINEN SILISUUS”, MITÄ SE ON?

Ja Jumala sanoi: Tehkäämme ihminen kuvaksemme, kaltaiseksemme.
raamattu

Ennen kuin siirrymme pohtimaan mahdollisuutta "veljien mielessä" universumissa, yritetään ymmärtää, mitä he voivat olla. Tästä asiasta oli erilaisia ​​näkemyksiä. Esimerkiksi joskus he puhuvat sellaisista elämänmuodoista kuin kiteinen, plasma ja muut. Mutta tärkeintä on, että heillä on älykkyyttä. Pysähdytään siis ensinnäkin järjen käsitteeseen. He sanovat, että ihmisillä on järkeä (vaikka joskus tästä on joitain epäilyksiä), mutta eläimillä ei. Miksi? Luultavasti ensinnäkin siksi, että mikään elävä olento ei puhu. Heillä ei ole puhetta. He eivät tiedä sanoja.
Mikä on sana? Sana on merkki, käsite. Kun sanomme toiselle henkilölle "pyörä", hän kuvittelee jotain pyöreää napalla. Kun ajattelemme jotain, on kuin puhuisimme itsellemme. Eläimet eivät voi tehdä sitä. He eivät vain osaa puhua, he eivät voi edes ajatella. Mistä tämä kykymme on peräisin? Vain siksi, että ihminen on sosiaalinen olento. Muinainen esi-isämme, pitkälle kehittynyt kädellinen, eli laumassa. Fyysisesti heikompi kuin monet eläimet, varsinkin saalistajat, hänen täytyi selviytyä jotenkin. Ja ainoa tapa selviytyä oli lauman yhtenäisyyden polku. Useiden yksilöiden oli toimittava yhtenä olentona. Ja tämä voisi tapahtua vain riittävän tehokkaan viestinnän edellytyksenä - merkkien vaihto, josta niiden lukumäärän ja monimuotoisuuden lisääntyessä tuli käsitteitä. Siten mieli on evoluutionaalisesti, luonnollisen valinnan prosessissa, kyky toimia korkeammissa kädellisissä kehitettyjen käsitteiden kanssa.
Evoluutioteorian mukaan mieli on sama väline sopeutua tietyn ekologisen markkinaraon olosuhteisiin, kuten norsun runko. Mutta jo kyky operoida käsitteillä puhuessaan itselleen suutaan avaamatta, eli ajatella, antaa ihmisen mallintaa toimintansa prosessia. Valitse mallien analyysin perusteella tehokkain. Tämän sekä ihmiskäsien läsnäolon ansiosta (jolla muuten oli myös erittäin tärkeä rooli mielen muodostumisprosessissa) ihminen pystyi luomaan työkaluja.
Näin ollen älykkyyden syntymiselle tarvitaan useita ehtoja. Vähintäänkin olento, joka väittää hankkivansa älykkyyttä, on luotava evoluution tuotteena selviytymistaistelussa, ja sillä on oltava joitain biologisia edellytyksiä (kehittyneet aivot, suhteellinen vapaus yläraajoissa, joilla on kämmen ja sormet) ja seurallinen elämänmuoto.
Ihminen on biologisen evoluution korkein tuote. Hän ei olisi voinut ilmestyä ilman elämän sellaisenaan ilmestymistä. Onko mahdollista ilmaantua muuta elämää kuin biologinen? Mietitään nyt mitä elämä on.
Kuten tiedät, kaikki mitä näemme ympärillämme on aina liikkuvaa materiaalia. Tämän liikkeen aikana aineen elementit törmäävät ja lentävät erilleen. Lisäksi, jos yhdistettyjen elementtien energia on pienempi kuin elementtien energioiden summa ennen liittämistä, tällaisesta liitosta tulee vakaa.
Näin atomit syntyvät alkuainehiukkasista ja molekyylit atomeista. Atomeista ja molekyyleistä - tähdet, planeetat, kiteet jne. Joskus erityisolosuhteissa voi syntyä erittäin suuria molekyylejä. Mutta mitä suurempi molekyyli, sitä vähemmän stabiili se on ja siksi hajoaa nopeasti.
Tilanne on kuitenkin mahdollinen, kun molekyyli voi olla kuin malline, johon atomit kootaan ja sama molekyyli muodostuu. Tässä tapauksessa tällaisten molekyylien määrä voi nousta sellaiseen arvoon, että on melko todennäköistä, että ilmaantuu muita samanlaisia ​​molekyylejä, joilla on joitain ominaisuuksia, jotka tuovat prosessia lähemmäksi elämän syntyä.
Siten elämä on ensisijaisesti monimutkaisten molekyylien itsensä lisääntymistä tai replikointi. Voit antaa yksityiskohtaisemman määritelmän elämästä esimerkiksi akateemikko V.S. Troitskyn ehdotuksen mukaisesti: Elämä on hyvin organisoitunut itseään uusiutuva aineen tila, jota tukee aineen, energian ja tiedon vaihto ulkoisen ympäristön kanssa ja jota molekyylien tila koodaa.
Mitä perusehtoja on oltava, jotta replikointiprosessi olisi mahdollista? Ensinnäkin molekyylin on oltava lineaarinen siten, että muilla atomeilla tai molekyyleillä on vapaa pääsy mihin tahansa molekyylin osaan. Polymeerimolekyylit vastaavat parhaiten tätä. Kuten kemiasta tiedetään, kaikista atomeista, jotka voivat muodostaa polymeeriketjun, tunnetaan vain hiili ja vähäisemmässä määrin pii. Monista olosuhteista johtuen pii ei voi olla luonnossa syntyvien ja replikoitumismahdollisuuden tarjoavien polymeerimolekyylien perusta. Toiseksi, täytyy olla ympäristö, jossa atomit ja molekyylit liikkuvat ja ovat aktiivisesti vuorovaikutuksessa. Ja tämä väliaine voi olla vain vettä. Lisäksi on oltava tietty lämpötila ja paine. Kaikki molekyylien polymeroitumiseen ja replikaatioon tarvittavat aineet on liuotettava veteen.
Kuten näette, ehdot ovat melko rajalliset. Samalla voidaan ymmärtää, että (ainakin universumissamme) replikaatioprosessin esiintyminen ei ole mahdotonta aineen kiteisessä muodossa eikä varsinkaan plasmamuodossa, vaan se on mahdollista vain muodossa polymeerin hiilivetymolekyyleistä. Eli elämä voi olla vain orgaanista.
Siten mieli on orgaanisen elämän evolutionaarisen kehityksen tuote. Olento, joka väittää hankkivansa älykkyyttä, voi olla vain korkeampi kädellinen. Siksi vain antropomorfinen olento voi olla älyn kantaja. Tämä lähestymistapa on yleisesti hyväksytty tiedeyhteisössä.
On kuitenkin olemassa mielipiteitä, joiden mukaan ihmisten esi-isät eivät ole muinaisia ​​kädellisiä. Kuka sitten? Älkäämme jääkö ajattelemaan, että Jumala loi ihmisen savesta seitsemäntuhatta vuotta sitten. Kuka tahansa, joka pitää kiinni tästä hypoteesista, tuskin lukee tätä kirjaa. Mitä tulee panspermian hypoteesiin, eli siihen mielipiteeseen, että ihmisen esi-isät tuotiin ulkoavaruudesta (täällä on erilaisia ​​mielipiteitä - joko ihminen on jo modernissa muodossa tai elämä itse jossain vaiheessa), niin tässä voimme kysyä seuraava kysymys: ja sitten , avaruudessa, kuinka se ilmestyi? Jos sinänsä, niin siellä täytyy olla olosuhteet, jotka ovat jotenkin paremmat kuin maan päällä, mutta mitä ei tunneta. Jos elämä tai ihminen tuotiin sinne, niin taas mistä, ja joudumme pahaan äärettömyyteen.
On olemassa mielipiteitä, että olemme avaruusolioiden esi-isiä. No, ensinnäkin, tässä olemme myös pahassa äärettömyydessä. Ja toiseksi alkeellinen anatominen, fysiologinen, sytologinen ja muu kehomme analyysi ei sano, vaan huutaa, että olemme lihaa ja verta ja osa elävää luontoamme.
Jotkut eivät todellakaan pidä ajatuksesta, että meillä ja apinoilla on yhteinen esi-isä. No, mitä voimme sanoa tästä? Etkö pidä siitä, että ne ovat turkkien peitossa? Ja kysy apinoista pitävätkö he meistä ilman hiuksia. Todennäköisesti se, että he näkevät meidät ilman turkista, on sama asia kuin me näemme ihmisen ilman ihoa.
Ja ylipäänsä, miksi olemme itse asiassa parempia? Loppujen lopuksi maan päällä ei ole enää ilkeämpää, ahneutta ja julmaa olentoa. Loppujen lopuksi sanottiin - "Ihminen kävelee maan päällä ja aavikko jää hänen taakseen."
Maapallolla ei ole ainuttakaan elävää olentoa, joka sellaisella kiihkolla, vihalla ja mielihyvällä tuhoaisi omanlaisiaan massoja loputtomassa sotien sarjassa. Ja lyhyinä rauhanjaksoina ei haluttu ensimmäisellä tilaisuudella tehdä mitään likaisia ​​temppuja lähimmäiselle. Älkäämme siis loukatko pienempiä veljiämme täysin perusteettomalla halveksunnalla.
Monet ihmiset epäilevät ihmisten alkuperää korkeammista kädellisistä, koska ne eroavat ulkonäöltään (tätä kutsutaan fenotyypiksi) hyvin paljon ihmisistä. Ilmeisesti tämä johtuu siitä, että ei ole helppoa oivaltaa meitä erottavan ajanjakson valtavaa määrää ja joustavuutta, joka varmistaa elävien olentojen ulkonäön vaihtelevuuden evoluutioprosessissa. Oikeasti, katso lemmikkejä. Kaikki ne ovat ihmisten kasvattamia, mutta ulkonäöltään ne eroavat niin paljon villiisistä esivanhemmistaan, että niistä on tullut ikään kuin erilaisia ​​lajeja. Esimerkiksi sylikoiralla ei ole käytännössä mitään yhteistä suden kanssa, eikä nykyhevosella ole mitään yhteistä Przewalskin hevosen kanssa.
Ihmisen historia kattaa arkeologisten ja paleontologisten tietojen mukaan satojen tuhansien vuosien ajanjakson. Ja L. Likan löytö zijanthropus-kallosta ja sen lähellä olevista kivityökaluista pidensi ihmiskunnan historiaa ja nosti sen lähes 2 000 000 vuoteen.
Päätelkäämme tämän luvun lopuksi, että jos etsimme jonkinlaista maan ulkopuolista sivilisaatiota, niin etsimme antropomorfista olentoa tai yksinkertaisesti sanottuna henkilöä, joka on saavuttanut sellaisen älykkyyden asteen, että hän luo sivilisaation.
Lisäksi sivilisaatiolla ymmärrämme tietyn vaiheen älykkään elämän organisoinnissa, olennaisesti uutta elävää organismia, joka koostuu monista yksilöistä, jotka muodostavat aineen liikkeen sosiaalisen muodon, sosiaalisen mielen. Tai V.S. Troitskyn määritelmän mukaan sivilisaatio on älykkäiden olentojen yhteisö, joka käyttää tiedon, energian ja massan vaihtoa kehittääkseen toimintaansa ja keinojaan, jotka tukevat heidän elämäänsä ja edistyvää kehitystään.
Emme tietenkään voi etsiä näitä samoja maan ulkopuolisia sivilisaatioita kuin etsimme sieniä metsästä. Mutta voimme ainakin ajatella, voisiko maan ulkopuolisia sivilisaatioita ylipäätään olla olemassa. Tarkemmin sanottuna, voisiko Maan ulkopuolella olla sellaisia ​​olosuhteita, että sivilisaatio voisi syntyä.

LUKU 2. MITEN MÄÄRITTÄMME MAHDOLLISUUDEN MAHDOLLISUUDESTA MAANULKOISTEN SIVUILLE

Ihminen on kaiken mitta.

Kuten olemme jo sanoneet, sivilisaation syntymiseen tarvitaan asianmukaiset olosuhteet. Jossain nämä ehdot voivat olla olemassa, mutta joissain eivät. Yleisesti ottaen tämä on sattuman kysymys. Ja onnettomuuksilla on jonkin verran todennäköisyyttä. Todennäköisyyskysymykset ovat koko tiedettä. Mutta meidän tarkoituksiamme varten ei ole erityistä tarvetta tutkia kaikkea tätä tiedettä. Kuitenkin niille, jotka eivät ole täysin tutustuneet tähän tieteeseen, pohdimme joitain kysymyksiä.
Otetaan siis kolikko. Heitä sitä ja katsotaan, nouseeko se päätä vai häntää. Se voi olla päätä tai häntää. Emme voi ennustaa tätä. Tapahtumat ovat yhtä todennäköisiä. Kuten sanotaan, fifty-fifty tai fifty-fifty. Mahdollisuudet ovat samat. Todennäköisyysteoriassa sanotaan, että tässä tapauksessa todennäköisyys saada esimerkiksi päitä on yhtä suuri kuin ½.
No, jos päätämme ostaa lottolipun, millä todennäköisyydellä voimme voittaa vaikkapa auton. Tiedämme esimerkiksi, että arpajaisia ​​on myönnetty miljoona. Parikymmentä autoa on luvassa. Jaetaan kaksikymmentä miljoonalla ja lasketaan todennäköisyys, että voitamme auton, jos ostamme yhden arpalipun. Toisin sanoen tällaisen tapahtuman todennäköisyys on 20/1 000 000 tai 2/100 000. Jotta nämä luvut olisivat kompaktimpia, ne kirjoitetaan seuraavasti: 2× 10 -5. Tässä ( - ) tarkoittaa nimittäjä. A (5) - kuinka monta kertaa sinun täytyy kertoa 10 itsellään saadaksesi 100 000. Jos 1000, joka on 10 3, kerrotaan 100:lla, joka on yhtä kuin 10 2, saat 100 000 tai 10 5. Eli jos luvut kerrotaan 10:n potenssien muodossa, niiden potenssien eksponentit lasketaan yhteen. Tai: 10 3 × 10 2 = 10 5.
Jos ostamme 50 arpalippua, voittomme todennäköisyys kasvaa ja on yhtä suuri: 50 × 2 × 10 -5 = 100 × 10 -5 = 10 2 × 10 -5 = 10 -3. Se on yksi mahdollisuus tuhannesta. Voittotodennäköisyytemme on kasvanut viisikymmentäkertaiseksi. Jos olisi tarjolla yksi auto ja ostaisimme kaikki arpajaiset, auto (jos tämä on tietysti rehellinen lotto eikä huijaus) olisi tietysti meidän. Eli voittomme todennäköisyys olisi yhtä suuri.
Oletetaan nyt, että arpajaiset pelataan kahdessa vaiheessa. Lippuja jaettiin yhteensä miljoona, joista tuhat lippua oikeuttaa osallistumaan toiselle kierrokselle, jossa arvotaan 20 autoa. Otetaan käyttöön seuraava merkintä: B 1 – todennäköisyys voittaa lippu, joka antaa oikeuden osallistua toiselle kierrokselle, B 2 – todennäköisyys voittaa auto toisella kierroksella.
Kokonaistodennäköisyyden saamiseksi sinun on lisättävä todennäköisyyksien B 1 ja B 2 arvot. Tätä varten todennäköisyydet B 1 ja B 2 kerrotaan (riippumatta siitä, kuinka oudolta se kuulostaa, "lisääksesi sinun täytyy kertoa"). Eli B = B 1 × B 2. Todellakin, B 1 = 10 3 / 10 6 = 10 -3. B2 = 20/103 = 2 × 10-2. B = B1 × B2 = 10-3 × 2 × 10-2 = 2 × 10-5. Eli sama todennäköisyys kuin arvottaessa yhdellä kierroksella.
Suunnilleen näin määritämme sivilisaation syntymisen todennäköisyyden laskemalla yhteen yksittäisten olosuhteiden syntymisen todennäköisyydet, joita ilman sivilisaatio ei voi syntyä.
Ehkä pääkaava koko maan ulkopuolisten sivilisaatioiden ongelmalle on yksinkertainen suhde nimeltä "Drake-kaava".

Missä N– universumissa yhdessä meidän kanssamme olevien korkeasti kehittyneiden sivilisaatioiden määrä, n- universumin tähtien kokonaismäärä, P 1 – todennäköisyys, että tähdellä on planeettajärjestelmä, P 2 – elämän syntymisen todennäköisyys planeetalle, P 3 – todennäköisyys, että tämä elämä tulee älykkääksi evoluutioprosessissa, P 4 - todennäköisyys, että älykäs elämä pystyy luomaan sivilisaation, t 1 – sivilisaation olemassaolon keskimääräinen kesto, T– universumin ikä.
Kaava on yksinkertainen. Pohjimmiltaan tämä on kaava todennäköisyyksien lisäämiseksi, ja tiedämme, miten se tehdään. Siihen sisältyviä määriä on vaikea määrittää, erityisesti lueteltuja todennäköisyyksiä. Tieteen kehittyessä Draken kaavassa on selvä taipumus vähentää tekijöitä. Tietenkin on mahdotonta määrittää niitä tarkasti. On erittäin hyvä, jos voimme määrittää ne ainakin likimääräisesti. Tarkka suuruusluokkaan, eli kymmenen kertaa enemmän tai vähemmän. Mutta tätä varten meidän on tehtävä kovasti töitä. Ja aloitamme tutustumalla ainakin vähän maailmankaikkeuteen, galakseihin, tähdistä, planeetoista, maapallosta ja elämästä sen päällä. Otetaan siis rohkeutta, kärsivällisyyttä ja mennään eteenpäin.

LUKU 3. TÄMÄ RAHOINEN KAIKKEUS

Yläpuolellamme tähtien kuilu on täynnä,
Tähdillä ei ole numeroa, kuilun pohja.
M. V. Lomonosov

Kuka selkeänä, kuutonta yönä ja edes jossain kaukana suurkaupungeista ei ole tuntenut hämmästystä, katsellen maailmankaikkeuden pohjattomaan kuiluun, joka on täynnä lukemattomia tähtiä. Tämä kuva näyttää olevan ikuinen ja muuttumaton. Mutta itse asiassa universumi elää omaa mystistä, mutta myrskyistä ja joskus dramaattista elämäänsä.

Kuva 1

Viime vuosikymmenien löydöt antavat meille mahdollisuuden kuvitella enemmän tai vähemmän täydellisesti maailmankaikkeuden kuvan, jota kuvailemme tässä lyhyesti. Eli elämme maapallolla. Se on osa aurinkoa kiertävien planeettojen järjestelmää. Aurinko on yksi ja yleensä tavallinen tähti, joka on yksi tähdistä, jotka muodostavat paikallisen tähtijärjestelmän, joka muodostaa Linnunradan galaksin. Tällaisia ​​(eikä vain sellaisia) galakseja on monia. Yksi lähimmistä meitä on Andromedan galaksi. Se on nimetty siksi, koska kun galakseja ei vielä löydetty, niitä pidettiin sumuina. Ja se sijaitsee Andromedan tähdistössä. Galaksit ovat elliptisiä, spiraalimaisia ​​ja epäsäännöllisiä. Galaksimme ja Andromedan galaksi kuuluvat spiraaligalakseihin (kuva 1). Katsomalla Andromeda-sumua voit kuvitella, että tämä on galaksimme. Sitten olemme suunnilleen siinä, missä ympyrä on kuvattu. Useita kymmeniä lähellä olevia galakseja muodostavat paikallisen järjestelmän. Sitten valtava tyhjyys. Lisäksi löydettiin muita galaksijärjestelmiä. Ne asetetaan ikään kuin hunajakennoon. Kuvassa 2 on kuva, joka on kirjaimellisesti täynnä galakseja. Ja niin edelleen tähtitieteellisten välineidemme kykyjen rajoihin saakka.

Kuva 2

He sanovat, että avaruus ja siten maailmankaikkeus on ääretön. Ja ajalla ei ole alkua eikä loppua. Täällä on vaikea väitellä mistään. Se on luultavasti totta. Tässä tapauksessa sivilisaatioiden määrä on ääretön. Eikä täällä näytä olevan mitään puhuttavaa. Siitä huolimatta on syytä etsiä tilan ja ajan rajoja, joiden avulla voimme puhua ainakin Universumistamme. Ja tuollaisia ​​rajoja on. Mutta ymmärtääksemme näiden rajojen olemuksen, meidän on poikkeamaan hieman tutustuaksemme punasiirtymän käsitteeseen. Tätä varten muistetaan ensin mitä spektrianalyysi ja Doppler-ilmiö ovat.

Spektrianalyysi. Ei ole sellaista henkilöä, joka ei näkisi sateenkaari. Ja koulun fysiikan kurssista tiedämme, että jos kuljetat valon lasiprisman läpi, voit nähdä myös sateenkaaren (kuva 1). Uskotaan, että Newton oli ensimmäinen, joka suoritti tällaisia ​​​​kokeita. Muistamme varmaan sanonnan, joka kuvaa sateenkaaren värien järjestystä: "Jokainen metsästäjä haluaa tietää, minne fasaani on menossa." Ja me tietysti tiedämme, että tämä johtuu siitä, että valo on sähkömagneettisia aaltoja. Periaatteessa nämä ovat samoja aaltoja kuin radioaallot, joiden ansiosta katsomme televisiota ja kuuntelemme radiota, mutta paljon korkeammalla taajuudella tai paljon lyhyemmällä aallonpituudella.

Kun keho kuumenee hyvin, se lähettää myös valoa eli sähkömagneettisia aaltoja valoalueella. Tiedämme, että kehot koostuvat atomeista ja molekyyleistä. Ja atomi koostuu ytimestä ja elektroneista, jotka pyörivät (yksinkertaisesti sanottuna) sen ympärillä. Joten kuumennettaessa atomit hankkivat kineettistä energiaa, liikkuvat nopeammin ja nopeammin, ja jotkut elektronit siirtyvät muille kiertoradalle, missä tarvitaan enemmän energiaa.

Kuva 1

Jos lopetat lämmittämisen, keho jäähtyy. Tässä tapauksessa elektronit lähettävät ylimääräistä energiaa pienen sähkömagneettisen aallon, jota kutsutaan kvantiksi, muodossa ja palaavat vanhalle kiertoradalle. Itse asiassa kehosta vapautuu energiaa kuumennettaessa. Siksi hehkun ylläpitämiseksi, esimerkiksi hehkulamppu, virtaa on johdettava jatkuvasti sen läpi. Laajemmassa merkityksessä tutkijat kutsuvat sateenkaareksi, josta puhuimme, spektriksi ja se muodostuu, koska eritaajuiset aallot taipuvat eri tavalla taittumisen aikana. Luultavasti muistamme, että tätä ilmiötä kutsutaan dispersioksi.

Kun elektroni liikkuu kiertoradalta kiertoradalle, se joko absorboi tai emittoi tiukasti määritellyn aallonpituuden kvantin. Tämä aallonpituus riippuu siitä, millä kiertoradalla elektroni kulkee ja yleensä siitä, kuinka monta elektronia atomilla on, eli mihin jaksollisen järjestelmän alkuaineeseen se kuuluu.

Esimerkiksi hapella on samat aallonpituudet, kun taas natriumilla on täysin erilaiset aallonpituudet. Kun katsomme sateenkaari, näemme sen jatkuvana siirtymänä väristä toiseen. Tämä johtuu siitä, että emissio- ja uudelleenemissioprosessi on hyvin monimutkainen ja meidän on vaikea eristää spektrin yksittäisiä komponentteja. Tällaista spektriä kutsutaan jatkuvaksi. Mutta jos teet joitain toimenpiteitä, voit havaita yksittäisiä juovia spektrissä. Sitten spektriä kutsutaan viivaksi ja itse viivoja kutsutaan spektriviivoiksi. Jokaisen kemiallisen alkuaineen spektriviivat ovat täysin yksilöllisiä. Siksi tarkastelemalla tähdestä saatua spektriä kaukoputkella voit sanoa tarkasti, mitä kemiallisia alkuaineita siellä on, ja arvioida niiden suhteellinen määrä niiden kirkkauden perusteella.
Spektrimenetelmistä on tullut yksi tärkeimmistä sekä tähtitieteen että astrofysiikan menetelmistä. Niitä käytetään laajasti erilaisissa maanpäällisissä teknologioissa.
Doppler-ilmiö. Kävimme tämän vaikutuksen läpi koulussa, mutta muistutan niitä, jotka ovat unohtaneet. Jokainen varmaan muistaa, että kun matkustat junassa ja sinua kohti tulee toinen juna, jonka kuljettaja humahtaa, kuulemme ensin korkean äänen ja kun veturi ohittaa meidät, ääni vaimenee. . Tämä johtuu siitä, että kun äänilähde (tai muut värähtelyt, mukaan lukien sähkömagneettiset) liikkuu kohti tarkkailijaa, vastaanotettujen värähtelyjen taajuus kasvaa ja lähteen siirtyessä pois havaitsijasta se pienenee.
Sähkömagneettisten värähtelyjen valoalueella tämä ilmenee spektriviivojen siirtymisenä kohteesta vastaanotetussa spektrissä.
Punasiirtymä. Vuonna 1912 V. Slifer (USA) alkoi hankkia kaukaisten galaksien spektrejä. Useiden vuosien aikana saatiin 41 kohteen spektrit. Kävi ilmi, että 36 tapauksessa spektrien viivat olivat punasiirtymiä. Tuntui luonnollisimmalta selittää tämä muutos Doppler-ilmiöllä. Jos spektriviivat siirtyvät punaiselle puolelle, tuloksena olevien spektriviivojen taajuus pienenee, mikä tarkoittaa, että galaksit siirtyvät pois meistä. Tätä vaikutusta kutsuttiin punasiirtymäksi.
Vuoden 1923 lopussa Hubble arvioi etäisyyden Andromeda-sumuun ja pian muihin galakseihin. Tämän jälkeen hän yritti löytää yhteyden galaksin poistumisnopeuden ja sen etäisyyden välillä. Vuonna 1929 Hubble pystyi 36 galaksia koskevien tietojen perusteella toteamaan, että galaksien nopeudet (tai vastaavat punasiirtymät spektrissä) kasvavat suoraan suhteessa etäisyyteen niihin. Useiden muiden tutkijoiden, myös kvantitatiivisten, selvennysten jälkeen galaksien taantuman tosiasia hyväksyttiin yleisesti. Hän sanoo, että universumimme laajenee.
Siitä tosiasiasta, että galaksit leviävät meistä kaikkiin suuntiin, ei kuitenkaan seuraa, että galaksimme olisi jonkinlaisessa keskeisessä asemassa universumissa. Voit varmistaa tämän hyvin yksinkertaisella esimerkillä. Ota kumilanka ja solmi siihen solmut. Venytetään lankaa kahdesti. Tämän seurauksena myös kahden naapurisolmun välinen etäisyys kaksinkertaistuu. Tässä tapauksessa jokaisella solmulla on yhtäläiset oikeudet ja siihen nähden muiden liikenopeus lankaa venytettäessä oli sitä suurempi, mitä kauempana ne olivat toisistaan. Galaksit käyttäytyvät samalla tavalla.
Jos galaksit etääntyvät, se tarkoittaa, että ne olivat aiemmin lähempänä toisiaan. Ja kerran koko universumi puristettiin, jos ei pisteeksi, niin joksikin hyvin pieneksi. Ja sitten seurasi jonkinlainen suuri räjähdys, tai kuten tiedemiesten keskuudessa yleisesti kutsutaan - alkuräjähdys. Kun tiedämme nopeuden, jolla galaksit poistuvat, voimme myös laskea alkuräjähdyksestä kuluneen ajan.
Tämän ajan laskemisen ongelma ei ole niin yksinkertainen. Siellä on paljon ongelmia. Kiinnostuneet voivat tutustua niihin kirjallisuudesta. Esimerkiksi se, joka on annettu kirjan lopussa. Tässä sanomme, että kukaan ei tiedä tarkkaa arvoa, mutta yleensä tiedemiehet ovat yhtä mieltä ajasta 13-20 miljardia vuotta. Tämä on jo yksi tärkeimmistä lähtötiedoista mahdollisen sivilisaatioiden määrän määrittämisessä.
Kun tiedämme noin universumimme iän, voimme määrittää sen likimääräiset mitat. Lisäksi on muita mahdollisuuksia rajoittaa karkeasti maailmankaikkeuden kokoa.
Ensinnäkin, mitä kauempana galaksi on meistä, sitä nopeammin se juoksee pois meistä, sitä enemmän sen spektri siirtyy punaiselle puolelle, ja lopulta galaksi muuttuu näkymätön valo- ja jopa infrapunasäteilyn kentässä.
Toiseksi löydettiin vielä mielenkiintoisempi tilaisuus arvioida universumimme mittakaavaa.
Avaruushirviöitä. Toisen maailmansodan jälkeen, kun tutkat oli jo keksitty, radioteleskooppeja alettiin käyttää myös tähtitieteessä. Heidän avullaan löydettiin erilaisia ​​radiolähteitä, mukaan lukien vuoteen 1963 mennessä viisi kosmisen radiosäteilyn pistelähdettä, joita kutsuttiin ensin "radiotähdiksi", tuli tunnetuksi. Tämä termi kuitenkin tunnistettiin pian ei kovin menestyksekkääksi, ja näitä radiolähteitä kutsuttiin kvasitähtiradiolähteiksi tai lyhyesti kvasareiksi.
Tutkimalla kvasaarien spektriä tähtitieteilijät ovat havainneet, että kvasaarit ovat yleensä kaukaisimpia tunnettuja avaruuskohteita. Nykyään tunnetaan noin 1500 kvasaria. Kaukaisin niistä on noin 15 miljardin valovuoden päässä meistä. (Muistutan, että valovuosi on matka, jonka valo kulkee yhdessä vuodessa. Valon nopeus on noin 300 000 kilometriä sekunnissa.) Samalla se on myös nopein. Hän pakenee meiltä lähellä valonnopeutta. Siksi voimme hyväksyä sen, että universumimme koko on rajoitettu 15 miljardin valovuoden säteeseen, tai 142 000 000 000 000 000 000 000 kilometri
Koska puhumme kvasaareista, kerron niistä hieman lisää. Jopa tavallinen kvasaari säteilee valoa kymmeniä ja satoja kertoja voimakkaammin kuin suurimmat galaksit, jotka koostuvat sadoista miljardeista tähdistä. On ominaista, että kvasaarit lähettävät koko sähkömagneettisen alueen röntgenaalloista radioaalloille. Jopa keskimääräinen kvasaari on kirkkaampi kuin 300 miljardia tähteä. Yllättäen kävi ilmi, että kvasaarien kirkkaus muuttuu hyvin lyhyinä ajanjaksoina - viikkoina, päivinä ja jopa minuutteina. Koska maailmassa ei ole mitään valoa nopeampaa, tämä tarkoittaa, että kvasaarien koot ovat hyvin pieniä. Loppujen lopuksi, koska koko kvasaari muuttaa kirkkaustaan, tämä tarkoittaa, että tämä on yksittäinen prosessi, joka ei voi levitä koko kvasaarissa valonnopeutta suuremmalla nopeudella. Esimerkiksi kvasaari, jonka kirkkauden muutosjakso on 200 sekuntia, ei saisi olla halkaisijaltaan suurempi kuin Maan kiertoradan säde ja samalla säteillä valoa yli 300 miljardista tähdestä.
Kvasaarien luonteesta ei ole vielä päästy yksimielisyyteen. Ne ovat kuitenkin niin kaukana meistä, että valo saavuttaa meidät jopa 15 miljardin valovuoden kuluessa. Tämä tarkoittaa, että näemme prosesseja, jotka tapahtuivat maassamme noin 15 miljardia vuotta sitten, eli alkuräjähdyksen jälkeen.
Nyt voimme sanoa, että universumimme säde on noin 15 miljardia valovuotta. Kuten edellä totesimme, tämän perusteella sen ikä on noin 15 miljardia vuotta. Näin kirjoitetaan kirjallisuudessa. Totta, minulla on henkilökohtaisesti epäilyksiä tästä. Todellakin, jotta kvasaari voisi lähettää meille valonsäteen, sen täytyy olla jo siellä, missä me sen näemme. Siksi, jos hän itse liikkui valon nopeudella, hänen pitäisi lentää alkuräjähdyksen pisteestä saman 15 miljardin vuoden sisällä. Siksi maailmankaikkeuden iän on oltava vähintään kaksi kertaa suurempi, eli 30 miljardia vuotta.
On huomattava, että universumin reunalla sijaitsevien esineiden ominaisuuksien mittaukset suoritetaan tähtitieteellisten instrumenttien kykyjen rajoissa. Lisäksi tiedemiesten välinen keskustelu ei ole vielä kaukana. Siksi annettujen lukujen tarkkuus on hyvin suhteellista. Tältä osin käytämme lisälaskelmissamme lukuja, jotka mainitaan useimmissa julkaisuissa, ottaen huomioon edellisen kappaleen huomautukseni. Nimittäin: maailmankaikkeuden säde on 10 miljardia valovuotta, ikä on 20 miljardia vuotta.
Emme tiedä, mitä näiden rajojen ulkopuolella on. Emme ehkä koskaan tiedä. Siksi meille ei ole väliä mitä siellä on. Ja voimme olettaa, että ei ole mitään. Siksi universumimme on maailmankaikkeus yleensä.
Nyt kun olemme päättäneet universumimme koosta ja iästä, katsotaanpa nopeasti, mikä sen täyttää. Yleensä se on melkein tyhjä. Galaksiklusterit ovat toisinaan valtavan tyhjän tilan välissä (Kuva 2 Nykyään suurimmat teleskoopit pystyvät havaitsemaan galakseja kaikkialla universumissa, ja niitä on arvioitu olevan noin kaksisataa miljoonaa (jotkut uskovat jopa puolitoista miljardia). ) galakseja, joista jokainen koostuu miljardeista tähdistä Galaksijoukot ja superklusterit sijaitsevat pääasiassa suhteellisen ohuissa kerroksissa tai ketjuissa. Kerrokset ja ketjut leikkaavat, liittyvät toisiinsa ja muodostavat kolossaalisia epäsäännöllisen muotoisia soluja, joiden sisällä ei käytännössä ole galakseja.
Olemme jo sanoneet, että galaksit ovat elliptisiä, spiraalimaisia ​​ja muodoltaan epäsäännöllisiä. Uskotaan, että elliptiset galaksit ovat nuoria, spiraaligalaksit ovat keski-ikäisiä ja epäsäännölliset galaksit ovat vanhoja. Muitakin mielipiteitä on.
Tässä on syytä spekuloida, mutta ensin keskitymme mustan aukon käsitteeseen.
Mustat aukot . Käsite "mustat aukot" perustuu suurelta osin Einsteinin suhteellisuusteoriaan. Mutta tämä teoria ei ole niin yksinkertainen, joten yritämme selittää tämän käsitteen yksinkertaisemmalla tavalla.
Ensinnäkin tiedämme mitä painovoima on. Ainakin tiedämme, että jos heität lasin, se putoaa maahan. Maa houkuttelee häntä. Yleensä kaikki kappaleet, joilla on massa, vetoavat toisiinsa. Valolla on myös massaa. Stoletov totesi myös, että valo painaa valaistua kehoa. Itse asiassa valo on sähkömagneettinen aalto, jolla on energiaa. Ja energialla on Einsteinin yhtälön mukaan - E = mс 2 massa m. Siksi myös massa vetää puoleensa valoa. Esimerkiksi, jos valonsäde lentää planeetan tai tähden ohi, se poikkeaa suuntaansa. Lisäksi mitä enemmän tähti houkuttelee valoa, sitä enemmän se poikkeaa.
Voi olla niin voimakas vetovoima, että valo ei vain putoa tähden päälle, vaan edes pieni määrä valosäteilyä ei pääse poistumaan siitä. Eikä vain valo, vaan mikään ei pysty poistumaan kehosta niin voimakkaalla painovoimalla. Kaikki kaatuu vain hänen päälleen. Tätä kutsutaan painovoiman romahtamiseksi. Tätä kappaletta kutsutaan otoniksi (lyhenteestä GTR - yleinen suhteellisuusteoria) tai yksinkertaisesti - "musta aukko".
Siitä huolimatta on edelleen prosesseja, joissa jokin jättää mustan aukon. Täällä ollaan jo tunkeutumassa kvanttimekaniikan alalle. Yleisesti ottaen kvanttimekaniikka on joukko kaavoja, joiden avulla voidaan matemaattisesti kuvata joitain epäselviä fysikaalisia ilmiöitä hiukkasfysiikan alalla. Näiden ilmiöiden luonne ei ole kovin selvä fyysikoille itselleen.
Periaatteessa kvanttimekaniikan vaikutukset johtuvat siitä, että alkuainehiukkaset ovat sekä hiukkasia että aaltoja. Lisäksi mitä pienempi hiukkanen, sitä enemmän sillä on aaltoominaisuuksia. Lisäksi hyvin pienet hiukkaset eivät näytä ollenkaan pieniltä palloilta. Ikään kuin ne voivat tietyllä todennäköisyydellä olla eri paikoissa. Lisäksi mikään este ei estä heitä. Mutta useimmiten ne sijaitsevat yhdessä paikassa. Tätä efektiä, jota kutsutaan "tunneliefektiksi", käytetään tekniikassa. Esimerkiksi zener-diodeissa. Tämä on erityinen puolijohdediodi, jota käytetään usein jännitteen stabilaattoreissa ja joka löytyy minkä tahansa tietokoneen tai television virtalähteestä. Joten mustan aukon mitat ovat suhteellisen pieniä, mutta massa siellä on valtava. Siksi hyvin pienet alkuainehiukkaset voivat kvanttiluonteensa vuoksi päätyä mustan aukon ulkopuolelle eivätkä koskaan palaa sinne. Tätä kutsutaan mustan aukon haihtumiseksi. Koska mustalla aukolla on oma gravitaatiokenttä sekä magneetti- ja sähkökenttä ja se pyörii nopeasti, haihtuvat hiukkaset eivät muodosta pallosymmetristä kuorta mustan aukon ympärille, vaan ne muodostavat suihkuja kahteen vastakkaiseen suuntaan.
Jos musta aukko on pieni, se haihtuu hyvin nopeasti. Jos se on erittäin suuri ja mustaan ​​aukkoon putoavan uuden massan virtaus (tätä kutsutaan akkretioksi) kompensoi haihtumista, niin musta aukko voi olla olemassa hyvin pitkään. Samaan aikaan mustan aukon ympärille haihtumisen johdosta ilmaantuva ainemassa puolestaan ​​kompensoi mustalle aukolle putoavan massan. Valtavat mustat aukot ovat galaksien perusta.
Galaksit. Kuten aiemmin mainitsimme, galakseja on pääasiassa kolmea tyyppiä: elliptisiä, spiraalisia ja epäsäännöllisiä, jotka näkyvät kuvissa 3, 4 ja 5. On myös galakseja, joilla on hyvin outoja muotoja, kuten kuvassa 6.
Galaksien alkuperästä ja kehityksestä on erilaisia ​​mielipiteitä. Esitän niistä yhden, jonka kanssa monet tiedemiehet ovat samaa mieltä ja josta minä henkilökohtaisesti pidän.

Kuva 3 Kuva 4 Kuva 5

Kuva 6

Joten alkuräjähdyksen alussa kaikki aine oli säteilyn muodossa, eli erittäin korkean taajuuden ja energian kvantteina. Laajentuessaan ne alkoivat muodostaa alkuainehiukkasia, joista alkoi muodostua vetyatomeja. Kaasun tiheys oli edelleen erittäin korkea, mutta painovoiman epävakauden vuoksi kaasu alkoi erottua erillisiin tiivistyksiin. Supermassiivisia tähtiä alkoi muodostua, jotka alkoivat nopeasti kehittyä (puhumme tähtien kehityksestä seuraavassa osiossa) ja supistuivat siinä määrin, että ne muuttuivat mustiksi aukoiksi.
Tunneliefektin vuoksi musta aukko alkoi haihtua. Sen ympärille alkoi muodostua alkuainehiukkasten pilvi, jotka yhdistyivät muodostaen vetyatomeja. Kaasun gravitaatiotiivistyminen johtaa tähtien syntymiseen, jotka yhdessä mustan aukon kanssa muodostavat galaksin.
Valtavasta massastaan ​​huolimatta musta aukko on kooltaan pieni ja mustaa aukkoa ympäröivät tähdet tekevät siitä näkymätön. Siksi on mahdotonta nähdä mustaa aukkoa. Universumin alkulaajenemisen aikana siinä tapahtui erittäin rajuja prosesseja. Tämän seurauksena mustien aukkojen synnyttäneet kaasun kondensaatiot pyörivät. Kun ne puristuivat, ne pyörivät nopeammin ja nopeammin. Jokainen on luultavasti nähnyt tämän vaikutuksen, kun luistelija, joka painaa käsiään, pyörii nopeammin. Loppujen lopuksi musta aukko pyörii hyvin nopeasti ja käyttäytyy kuin tuttu huippu. Jokainen lapsena topin kanssa leikkinyt varmaan muistaa, että jos sitä yrittää kallistaa, niin toppi ei kummallista kyllä ​​tottele eikä kallistu siihen suuntaan, johon yrität kallistaa, vaan yhdeksänkymmenen kulmassa. astetta. Tätä vaikutusta kutsutaan precessioksi.
Joten musta aukko kääntyy hitaasti mekaanisen vuorovaikutuksen vuoksi sen tuottaman aineen kanssa. Siksi myös siitä virtaavat massavirrat kääntyvät hitaasti. Tästä syystä galaksien spiraalirakenne muodostuu.
Yleisesti ottaen mustan aukon koko, pyörimisnopeus sekä sähkö- ja magneettikenttien ominaisuudet voivat vaihdella suuresti tietyissä rajoissa, mikä aiheuttaa monenlaisia ​​galaksien esiintymisiä. Galaksien keskimääräinen ulkonäkö vaihtelee myös riippuen niiden etäisyydestä meistä, koska mitä kauemmaksi näemme, sitä varhaisemmat prosessit maailmankaikkeudessa ovat. Erityisesti kvasaarit ovat melko mahdollisesti mustien aukkojen syntyprosesseja. Juuri tällainen galaksi näkyy kuvassa 6.
Näemme galakseja, koska ne lähettävät valoa eli energiaa. Siksi galaksit menettävät yhä enemmän energiaa ja ainetta, ja ne vanhenevat. Ajan myötä mustaan ​​aukkoon putoavan aineen ja haihtuneen aineen tasapaino häiriintyy. Musta aukko menettää massaa, lopulta haihtuu kokonaan, ja sitten näemme epäsäännöllisen muotoisen galaksin. Galaksi on kuolemassa.

LUKU 4. TÄHTIEN MAAILMA

Tämän kirjan tarkoitus ei sisällä yksityiskohtaista tarkastelua tähtien fysiikasta. Tässä annamme yleiskatsauksen niissä tapahtuvista prosesseista.
Lapsuudesta lähtien olemme tottuneet siihen, että tähtimaailma ympärillämme on yllättävän monipuolinen. Sen tutkiminen kaukoputkilla osoittaa, että tämä monimuotoisuus on vieläkin vaikuttavampi. Pohjimmiltaan tämä monimuotoisuus määräytyy ensinnäkin sen iän perusteella, jossa näemme ne, ja toiseksi tähden massasta. Näin ollen massat voivat vaihdella sadasosista Auringon massasta kymmeniin auringon massoihin.
Periaatteessa tähtien elämä on sama. Ensin muodostuu tähtienvälisen kaasun ja pölyn (pääasiassa vedyn) tiivistyminen, sitten muodostuu gravitaatiopuristuksen vuoksi valtava vetypallo (kuva 2A). Kun se supistuu, paine tämän pallon keskellä kasvaa ja samalla lämpötila nousee. Tämä vaikutus on tuttu kaikille, jotka ovat pumppaaneet polkupyörää tai jalkapalloputkea käsipumpulla, ja jotkut varmaan muistavat koulun fysiikan kurssilta, mitä adiabaattinen puristus on.
Kun lämpötila saavuttaa satojen miljoonien asteiden luokkaa, vetyatomien ytimet alkavat yhdistyä ja muuttua heliumiksi (ns. protoni-protonisyklireaktio alkaa ja tähti syttyy). 2 B ja C). Tämä on tähden perustila, jossa se pysyy, kunnes kaikki vety on palanut. Aurinkomme on tässä tilassa.

A	B	SISÄÄN	G	D
Kuva 2

Kun vety on suurimmaksi osaksi palanut, tähti supistuu entisestään, lämpötila sen keskustassa nousee vielä enemmän ja alkaa hiilen synteesireaktio heliumista. Sitten muodostuu helium yhdistyy hiilen ja hapen kanssa, sitten muodostuu yhä raskaampia alkuaineita raudan muodostumiseen asti. Rauta on vakaa elementti. Energiaa ei vapaudu synteesin tai fission aikana. Siksi tähden elämä päättyy tähän. Näiden prosessien luonne kuitenkin vaihtelee suuresti riippuen tähden massasta.

Kuva 7

Jos tähden massa on alle 0,85 kertaa Auringon massa, siinä oleva vety palaa kymmenien miljardien vuosien aikana. Siksi jopa ne, jotka ilmestyivät galaksimme muodostumisen jälkeen, palavat nyt ja jatkavat palamista erittäin pitkään. Tähdet, joiden aurinkomassa on 0,85–5, käyvät läpi evoluution eri nopeuksilla, minkä lopussa ne irrottavat kuorensa planetaarisen sumun muodossa (vaihe D kuvassa 2 ja kuva 7) ja muuttuvat valkoiseksi kääpiöksi (kuva 2D). ). Mitä tulee suhteellisen harvoille massiivisille tähdille, joiden massa on yli viisi aurinkomassaa, niiden evoluution luonne (paljon nopeampi kuin niiden pienimassaisten kollegoiden) on olennaisesti erilainen kuin edellä kuvattu. Useimmat niistä päättävät olemassaolonsa suureen räjähdykseen, jonka tähtitieteilijät havaitsevat toisinaan supernovaräjähdyksen ilmiönä.

Tällaisen räjähdyksen seurauksena muodostuu neutronitähtiä ja harvemmin mustia aukkoja, jotka haihtuvat melko nopeasti. Esimerkki tällaisen räjähdyksen seurauksista on esitetty kuvassa 8. Molemmissa tapauksissa räjähdyksen aiheuttama materiaali muuttuu sumuksi. Sumut haihtuvat melko nopeasti ympäröivään tilaan. Nämä sumut koostuvat pääasiassa vedystä. Joten galaksimme tähtipopulaatio, kuten muutkin galaksit, koostuu kahdesta pääluokan tähdistä - siirtymätyypin ja vakaan tyypin tähdistä.

Kuva 8

Ensimmäinen sisältää jättiläisiä, toinen tyyppi sisältää pääluokan tähdet (samanlaiset kuin aurinkomme), punaiset kääpiöt, joiden massa on huomattavasti pienempi kuin Auringon, valkoiset kääpiöt ja neutronitähdet.
Ensimmäisen luokan tähdet ovat olemassa niin lyhyen aikaa, että niillä ei ole vaikutusta planeettajärjestelmien syntymiseen. Siksi emme viivyttele niiden tarkastelussa.
Katsotaanpa toisen luokan tähtiä hieman yksityiskohtaisemmin. Joten punaiset kääpiöt ovat periaatteessa samoja tähtiä kuin aurinkomme, mutta massaltaan huomattavasti pienempi. Vety palaa siellä ja muuttuu heliumiksi. Mutta tämän muutoksen prosessit etenevät paljon hitaammin, joten niiden elinikä on sellainen, että jopa ne, jotka muodostuivat pian alkuräjähdyksen jälkeen, hehkuvat edelleen. Ne eivät myöskään todennäköisesti ottaisi huomattavaa osaa planeettajärjestelmien muodostumiseen.
Auringon kaltaiset tähdet ovat galaksin pääpopulaatio. Niiden uskotaan muodostavan noin 90% kaikista tähdistä. Niiden elinikä on noin 15 miljardia vuotta. Aurinkomme on noin 7 miljardia vuotta vanha. On vielä noin 7 miljardia vuotta jäljellä ennen kuin se räjähtää uutena tähtenä. Joten meidän tuskin tarvitsee pelätä tällaista katastrofia lähitulevaisuudessa.
Auringon säde on 696 000 km, massa 1,99 × 10 33 g, keskimääräinen tiheys 1,41 g/cm 3. Auringon pinnan lämpötila on 5806 K (K on Kelvin-astetta. 0 Kelvin-astetta on -273 Celsius-astetta).
Kun tähden lämpöydinreaktiot päättyvät rautaan, tapahtuu sen elämän viimeinen sointu - se räjähtää ja muuttuu valkoiseksi kääpiöksi, neutronitähdeksi tai mustaksi aukoksi, riippuen alkuperäisestä massasta. Aurinkomme muuttuu valkoiseksi kääpiöksi muodostaen planetaarisen sumun.
Valkoinen kääpiö koostuu pääasiassa raudasta. Se on erittäin puristettu. Sen säde on noin 5000 km, eli se on kooltaan suunnilleen yhtä suuri kuin maamme. Lisäksi sen tiheys on noin 4 × 10 6 g/cm 3, eli tällainen aine painaa neljä miljoonaa enemmän kuin vesi maan päällä. Sen pinnan lämpötila on 10000K. Valkoinen kääpiö jäähtyy hyvin hitaasti ja pysyy olemassa maailman loppuun asti.
Neutronitähti puristuu siinä määrin, että atomiytimet sulautuvat eräänlaiseksi supervaltaiseksi ytimeksi. Siksi sitä kutsutaan neutroniksi. Se näyttää koostuvan vain neutroneista. Sen säde on jopa 20 km. Tiheys keskellä on 10 15 g/cm 3 . Sen massa ja siten sen painovoimakenttä on jonkin verran suurempi kuin Aurinko, mutta sen mitat ovat suunnilleen pienen asteroidin kokoisia.
Mitä tulee mustiin aukkoihin, ne haihtuvat melko nopeasti. Mitä heille tapahtuu seuraavaksi, tiede ei tiedä hyvin. Oletamme, että haihtuessaan se yksinkertaisesti katoaa eikä vaikuta planeettajärjestelmien muodostumisen mahdollisuuteen millään tavalla.
Valkoisia kääpiöitä ja neutronitähtiä on niiden pienen koon ja suhteellisen alhaisen lämpötilan vuoksi vaikea havaita, joten tähtien kokonaismäärä voidaan laskea karkeasti Auringon kaltaisten tähtien pääluokasta. Galaksimme halkaisijaksi arvioidaan 100 000 valovuotta. Sen keskimääräinen paksuus on 6000 valovuotta. Samaan aikaan tähtien määrä saavuttaa – 10 10. Galaksi tekee yhden kierroksen keskuksen ympäri 180 miljoonan vuoden välein. Tähden keskinopeus muihin tähtiin verrattuna on noin 30 km/s.
Nyt galaksien lukumääräksi maailmankaikkeudessa on arvioitu 200 miljoonaa. Näin ollen tähtien lukumäärä universumissa voidaan arvioida 2 × 10 8 × 10 10 tai 2 × 10 18. Ottaen huomioon, että alkuräjähdyksestä on kulunut noin 20 miljardia vuotta ja pääluokan tähden elinikä on 15 miljardia vuotta, voidaan olettaa, että ensimmäinen tähtien sukupolvi on jo muuttunut valkoisiksi kääpiöiksi. Ja sitten valkoisten kääpiöiden lukumääräksi voidaan myös ottaa sama 2×10 18. Niiden tähtien määrä, joiden massa riittää muodostamaan neutronitähtiä, on alle 10 % keskikokoisista tähdistä. Mutta he kulkevat evoluutiopolkunsa läpi suuruusluokkaa nopeammin. Siksi voimme olettaa, että neutronitähtien lukumäärä on suunnilleen sama kuin valkoisia kääpiöitä.
Keskimääräinen tähtien välinen etäisyys riippuu niiden sijainnista galaksissa. Keskialueella tähtien tiheys on paljon suurempi kuin spiraaleissa. Jos tarkastelemme kuvitteellisen pallon, jonka keskellä aurinkomme sijaitsee, sisältöä, jonka säde on 50 valovuotta, voimme laskea noin tuhat meille tunnettua tähteä. On helppo laskea, että keskimääräinen etäisyys niiden välillä on noin viisi valovuotta. Nämä ovat tietysti hyvin likimääräisiä lukuja. Mutta tarkoituksiinmme voimme keskittyä niihin.
Siirrytään nyt tarkastelemaan planeettajärjestelmien syntymisen ongelmaa.LUKU 5. PLANEETTAJÄRJESTELMÄ

Itse aurinkoplaneettajärjestelmää on tutkittu erittäin hyvin. Eikä vain havainnointiastronomian menetelmillä, vaan myös suoralla tutkimuksella käyttäen planeettojenvälisiä automaattiasemia. Tiedämme erittäin hyvin, miten se toimii. Mutta siitä, miten se syntyi, ei vieläkään ole yksimielisyyttä. Mutta maan ulkopuolisten sivilisaatioiden etsimisen kannalta tämä on erittäin tärkeä kysymys.
Viimeisten kolmensadan vuoden aikana, alkaen Rene Descartesista (1596 - 1650), on esitetty useita kymmeniä kosmogonisia hypoteeseja, joissa tarkastellaan monia erilaisia ​​vaihtoehtoja aurinkokunnan varhaiselle historialle. Planeettajärjestelmän alkuperää tarkastelevan teorian on selitettävä seuraavaa: 1) miksi kaikkien planeettojen kiertoradat ovat käytännössä auringon päiväntasaajan tasolla, 2) miksi planeetat liikkuvat kiertoradalla, joka on lähellä ympyrän muotoa, 3) miksi suunta Kierros Auringon ympäri on sama kaikille planeetoille ja sama kuin Auringon pyörimissuunta ja planeettojen oma pyörimissuunta akselinsa ympäri, 4) miksi 99,8 % aurinkokunnan massasta on Auringon pinnalla, ja vain 0,2 % planeetoilla, kun taas planeetoilla on 98 % koko aurinkokunnan kulmaliikemäärästä, 5) miksi planeetat on jaettu kahteen ryhmään, joiden keskimääräinen tiheys eroaa jyrkästi, 6) miksi planeettojen aineella on tällainen suuri suhteellinen määrä kemiallisia alkuaineita raudasta ja raskaammista alkuaineista, mukaan lukien uraani, 7) miksi planeettajärjestelmiä ei ole luotettavasti löydetty muiden tähtien ympäriltä?
Useimmiten esitetään kolme hypoteesia:
1) planeetat muodostuvat samasta kaasu- ja pölypilvestä kuin aurinko (Kant),
2) Aurinko vangitsi tämän pilven vallankumouksensa aikana galaksin keskustan ympärillä (O.Yu. Schmidt), ja
3) se erottui Auringosta evoluution aikana (Laplace, Jeans jne.). Mikään näistä hypoteeseista ei kuitenkaan vastaa kaikkiin yllä oleviin kysymyksiin. Siksi yritämme keksiä oman hypoteesimme.
Kuten tiedetään, noin 30 % tähdistä sisältyy useisiin järjestelmiin, useimmiten binäärijärjestelmiin. Voidaan olettaa, että 7 miljardia vuotta sitten muodostui kaksoistähtijärjestelmä, jossa Aurinko oli pienempi tähti. Toinen tähti oli paljon suurempi, joten se kävi nopeasti läpi evoluutiokehityksensä ja räjähti, räjähti supernovaksi ja jätti neutronitähden paikalleen. Sitten jostain syystä tämä neutronitähti romahti. Ainoa syy sen tuhoutumiseen oli törmäys melko tiheän esineen kanssa, joka ei todennäköisesti ollut muu ruumis kuin valkoinen kääpiö - rautatähti.
Valkoinen kääpiö kulki niin läheltä aurinko-neutronitähtijärjestelmää, että sen painovoimakenttä vangitsi sen. Samaan aikaan keskinäisen pyörimisen aikana neutronitähti ja valkoinen kääpiö tulivat niin lähelle, että ne joko törmäsivät tai neutronitähden gravitaatiokenttä oli niin epämuodostunut, että se menetti vakauden. Siitä seurasi valtava räjähdys.
Sekä neutronitähti että valkoinen kääpiö romahtivat. Ehkä myös aurinko kärsi samaan aikaan. Osa hänen kruunustaan ​​revittiin irti. On varmaa, että räjähdyksen tuotteet saavuttivat sellaisia ​​nopeuksia, että 99 % niistä poistui Auringon läheisyydestä. Ja vain noin yksi prosentti räjähdyksen keskialueesta jäi Auringon painovoiman vaikutuksen alueelle, muodostaen levyn erikokoisista ja kaasuista roskia.
Lisäksi aurinkotuulen vaikutuksesta kaasukomponentti työnnettiin kiekon reunalle. Alun perin roskat liikkuivat eri elliptisellä radalla. Mutta törmättyään ja yhdistyessään muihin roskoihin ne alkoivat saada kiertoradat yhä lähempänä ympyrän muotoisia. Ja kun se yhdistyi, roskat alkoivat muodostaa planeettoja. Jatkossa Schmidtin hypoteesi. Lopulta planeetat muodostuivat. Lisäksi kaukaisemmat muodostuivat vedyn ja sen yhdisteiden (metaanin) ja typen kondensoitumisesta kiinteillä pienillä reunaplaneetoilla.
Tämä hypoteesi vastaa kaikkiin yllä esitettyihin kysymyksiin. Mukaan lukien kysymys epätavallisen korkeasta raskaiden alkuaineiden pitoisuudesta planeettojen aineessa. Itse asiassa valkoinen kääpiö koostuu pääasiassa raudasta. Ja meillä on paljon rautaa planeettojen syvyyksissä. Neutronitähti romahtaessaan synnytti koko jaksollisen järjestelmän alkuaineiden kirjon, mukaan lukien uraanin. Tämä hypoteesi selittää meteoriittien ja komeettojen alkuperän. Tiedetään esimerkiksi, että meteoriitteja edustaa kaksi päätyyppiä - rautameteoriitit (5,7 %), kivikondriitit (85,7 %) ja kiviset akondriitit (7,1 %). Lisäksi rautameteoriiteilla on kiderakenne, joka voi muodostua kohteen syvyyksissä, joiden säde on 100-200 km. Eli olla suuria asteroideja. Myös esineillä, joista kivikondriitteja muodostui, oli samat mitat. Eli ne muodostuivat kappaleista, jotka puolestaan ​​muodostuivat valkoisen kääpiön ja neutronitähden jäännöksistä.
Edellä kuvatun kaltainen katastrofi on erittäin harvinainen. Hieman myöhemmin laskemme tällaisen tapahtuman todennäköisyyden. Ainakin nyt voimme ymmärtää, miksi planeettajärjestelmät voivat olla niin harvinaisia, ettei niitä ole vielä luotettavasti löydetty.
Nyt (ei mittakaavassa) planeettajärjestelmä näyttää suunnilleen samalta kuin kuvassa 3. Romahtaneiden tähtien palaset sijaitsivat alueella Merkuriuksesta Jupiteriin, missä maanpäälliset planeetat muodostuivat.

Kuva 3

Lisäksi pienten rautakiviplaneettojen pohjalta kaasukomponentti tiivistyi aurinkotuulen työntämänä järjestelmän reuna-alueille. Räjähdyksen jälkeen kaikki tähtien jäännökset eivät tietenkään saavuttaneet kiertoradan ekliptiikan alueella. Mutta useimmat niistä, jotka törmäsivät lähes miljardi vuotta ja muodostavat planeettoja, määrittelivät keskimäärin ekliptisessa tasossa olevien planeettojen kiertoradat. Ja pieni osa pyörii edelleen eri kiertoradoilla muodostaen komeettojen pallon.
Marsin ja Jupiterin välisellä alueella roskat eivät ole tähän mennessä pystyneet muodostamaan planeettaa taivaanmekaniikan lakien vuoksi, vaan ovat muodostaneet asteroidivyöhykkeen.
Tapa, jolla räjähtävien tähtien fragmenttien törmäykset tapahtuivat, voidaan edelleen havaita. Loppujen lopuksi meteoriitteja ja pölyä putoaa edelleen maan päälle. Voidaan vain kuvitella, mitä maan päällä tapahtui viisi miljardia vuotta sitten. Roskien nopeuksien ja massojen suhteesta riippuen ne eivät vain sulautuneet planeetoiksi, vaan myös romahtivat, jolloin syntyi pieniä meteoriitteja. Planeettojen alkiot olivat ilmeisesti suurimmat valkoisen kääpiön palaset, joiden koko vaihteli sadoista tuhansiin kilometreihin. Jo muodostumisen jälkeen planeetat liikkuivat kiertoradoilla, jotka eivät olleet täysin ympyrän muotoisia (ja vieläkään ne eivät ole kovin pyöreitä, vaan pikemminkin elliptisiä). Siksi he voivat tulla melko lähelle toisiaan. Ilmeisesti tämä oli syy Kuun ilmestymiseen, mutta käsittelemme tätä hieman myöhemmin. Katsotaanpa nyt tarkemmin, mitä planeettajärjestelmässämme asuu.
Merkurius. Tämä aurinkoa lähinnä oleva planeetta on kooltaan vain hieman suurempi kuin Kuu. Sen säde on 2437 km. Se liikkuu Auringon ympäri pitkänomaisella elliptisellä kiertoradalla. Siksi se joko lähestyy Aurinkoa 45,9 miljoonan km:n etäisyydellä ja siirtyy sitten siitä poispäin 69,7 miljoonaan km:iin tehden täyden vallankumouksen 87,97 päivässä. Päivä Merkuriuksella on 58,64 Maan päivää, ja pyörimisakseli on kohtisuorassa sen kiertoradan tasoon nähden.

Kuva 9

Keskipäivällä lämpötila päiväntasaajalla saavuttaa 420 °C, yöllä se laskee -180 °C:seen. Elohopean keskimääräinen tiheys on 5,45 g/cm2. Tunnelmaa ei käytännössä ole. Merkuriuksen pinta on runsaasti täynnä kraattereita (kuva 9). Yleisesti ottaen Merkurius on hyvin samanlainen kuin Kuu. Tietenkään ei ole mitään syytä olettaa, että elämä olisi mahdollista tällä planeetalla.
Venus. Tämä meitä lähin planeetta, joka on tiheään pilvien peitossa, on pitkään ollut mysteerien planeetta. Nyt tiedämme siitä seuraavat: keskimääräinen säde - 6052 km; massa murto-osina maan massasta - 0,815; keskimääräinen etäisyys Auringosta on 108,21 miljoonaa km tai 0,723 tähtitieteellistä yksikköä (tähtitieteellinen yksikkö on yhtä suuri kuin keskimääräinen etäisyys Maasta Auringoon - 149,6 miljoonaa km); kiertoaika 224,7 Maan päivää; Pyörimisjakso akselin ympäri on 243,16 päivää, eli päivä Venuksella on hieman pidempi kuin vuosi. On mielenkiintoista, että lähimpänä Maata Venus osoittautuu kääntyneen samalla puolella Maata kohti. Lisäksi sen pyörimissuunta akselinsa ympäri on päinvastainen kuin muiden planeettojen pyörimissuunta. On todettu, että planeetan ilmakehä koostuu 97,3 % hiilidioksidista. Typpi on tässä alle 2%, happi - alle 0,1%, vesihöyry - alle 1%. Lämpötila pinnan lähellä on 468 ± 7 °C, paine 93 ± 1,5 atm. Pilvipeitteen paksuus on 30-60 km. Venuksella ei ole magneettikenttää. Luonnollisesti pinnalla ei ole vettä. Mutta siellä on vuoria ja paljon kraattereita. Näemme sen pinnan Venera-9-asemalla otettujen valokuvien ansiosta (kuva 10).

Kraatterien esiintyminen osoittaa ensinnäkin, että ne muodostuivat tuona aikakautena (planeettojen muodostumisen kynnyksellä), jolloin ilmakehää ei vielä ollut. Toiseksi, planeetan pinnan eroosioprosessit ovat hyvin heikosti ilmaistuja. Kaikki tämä viittaa siihen, että Venuksella ei ole elämää eikä ole koskaan ollutkaan.
Edelleen. Puhumme Maasta erikseen, ja sitten katsomme Marsia.
Mars. Mars-planeetta on lähes puolet Maan koosta (Marsin päiväntasaajan säde on 3394 km) ja massaltaan yhdeksän kertaa pienempi. Keskimäärin 228 miljoonan kilometrin etäisyydellä Auringosta se kiertää sen 687 Maan vuorokaudessa. Päivä Marsissa on melkein sama kuin maan päällä - 24 tuntia 37 minuuttia. Päiväntasaajan taso on kalteva planeetan kiertoradan tasoon nähden 25° kulmassa, minkä vuoksi tapahtuu säännöllistä vuodenaikojen vaihtelua, joka on samanlainen kuin maan päällä.

Kuva 11

Kaksi kolmasosaa Marsin pinnasta on vaaleita alueita, joita aiemmin kutsuttiin ns. mantereilla, noin kolmasosa on tummia alueita kutsutaan meret. Valkoiset täplät muodostuvat pylväiden lähelle syksyllä - napajäätiköt, katoaa alkukesästä. Lämpötila planeetan päiväntasaajalla vaihtelee +30°C keskipäivällä -80°C keskiyöllä. Napojen lähellä lämpötila saavuttaa -143 °C. On todettu, että paine Marsin pinnalla on keskimäärin 160 kertaa pienempi kuin Maan paine merenpinnalla. Planeetan ilmakehä koostuu pääasiassa hiilidioksidista - 95%, samoin kuin 2,7% typestä jne.
Marsin maaperän pääkomponentti on piidioksidi, joka sisältää seoksen (jopa 10 %) goetiittia - rautaoksidihydraatteja. Ne antavat planeetalle sen punertavan sävyn. Marsin pinta muistuttaa monella tapaa kuumaisemaa (kuva 11). Sen laajat alueet ovat täynnä kraattereita, sekä meteoriitti- että vulkaanisia. Vulkaaninen toiminta on pysähtynyt pitkään. Tulivuoren toiminnan ollessa aktiivinen ilmakehä oli tiheämpi ja vettä muodostui, minkä vuoksi kanavamaisia ​​piirteitä on edelleen jäljellä. Tämä ajanjakso oli suhteellisen lyhyt ja riittämätön elämän muodostumiselle. Siksi elämää Marsissa ei ole löydetty, myös Viking-asemien avulla. Ilmeisesti hän ei koskaan ollut siellä.
Jupiter on aurinkokunnan suurin planeetta. Se sijaitsee 5,2 kertaa kauempana Auringosta kuin maa ja saa 27 kertaa vähemmän lämpöä siitä. Jupiterin massa on kaksi kertaa kaikkien muiden planeettojen massa yhteensä, 317,84 kertaa Maan massa ja 1047,6 kertaa pienempi kuin Auringon. Jupiterin päiväntasaajan säde on 71 400 km. Koska päivä Jupiterin päiväntasaajalla kestää vain 9 tuntia ja 50 minuuttia, valtavan keskipakovoiman vaikutus on johtanut siihen, että Jupiterin napainen säde on lähes 2500 km pienempi kuin päiväntasaajan, ja tämä planeetan puristus on erittäin havaittavissa. havaintojen aikana.
Jupiterin (samoin kuin muidenkin jättimäisten planeettojen) keskimääräinen tiheys on noin 1 g/cm 3 . Tästä seuraa, että se koostuu pääasiassa vedystä ja heliumista. Jupiterin ilmakehä sisältää 60 % molekyylivetyä, noin 36 % heliumia, 3 % neonia, noin 1 % ammoniakkia ja saman määrän metaania. Helium- ja vetypitoisuuksien suhde vastaa auringon ilmakehän koostumusta.
Jupiterin tyypillinen piirre on Suuri punainen piste, jonka pituus on 13 000 - 40 000 km ja jota on havaittu vähintään 200 vuoden ajan. Uskotaan, että tämä on voimakas ilmakehän pyörre. Kuvassa 12 näkyy Jupiterin näkymä automaattisen planeettojenvälisen aseman Voyager 1:n valokuvista.

Kuva 12

Jupiterin pintalämpötila on -170°C. Ilmeisesti Jupiter koostuu pienestä silikaattiytimestä, kiinteästä vety-heliumkuoresta ja voimakkaasta laajennetusta ilmakehästä, jonka alaosassa vety ja helium voivat olla nestemäisessä tilassa. Jupiterilla on 13 satelliittia, joista neljä - Io, Europa, Ganymede ja Callisto - ovat Galileon löytämiä, ja ne ovat kooltaan ja massaltaan samanlaisia ​​kuin Kuu. Loput ovat 50-100 kertaa pienempiä.
Voidaan sanoa melko kategorisesti, että Jupiterissa ei ole elämää.
Saturnus. Saturnus (kuva 13) on aurinkokunnan planeettojen toiseksi suurin jättiläinen. Sen päiväntasaajan säde on 59 900 km ja sen massa on 95 kertaa Maan massa. Tästä seuraa, että Saturnuksen keskimääräinen tiheys on vain 0,7 g/cm 3 . Tämä osoittaa, että planeetta koostuu pääasiassa vedystä ja heliumin sekoituksesta. Saturnus suorittaa yhden kierroksen akselinsa ympäri 10,25 tunnissa. Siksi se on litistetty. Koska Saturnus sijaitsee 9,58 tähtitieteellisen yksikön etäisyydellä Auringosta, aurinkoenergian virtaus sen pintayksikköä kohti on 90 kertaa pienempi kuin maan päällä, ja siksi planeetan pinta kuumennetaan vain -180 °:n lämpötilaan. C.

Kuva 13

Saturnuksella on 10 kuuta ja huurteesta tehty rengasjärjestelmä. Saturnuksen kuudennen satelliitin Titanin halkaisija on 5830 km ja se on planeettajärjestelmän suurin satelliitti. Sitä ympäröi metaanin ja ammoniakin ilmakehä. Tietenkään Saturnuksella tai sen satelliiteilla ei ole elämää.
Uranus. Uranus pyörii Auringon ympäri kuin makuulla: sen pyörimisakselin kaltevuus kiertoradan tasoon on 8°. Siksi sekä planeetan itsensä että sen satelliittien pyörimissuunta on ikään kuin päinvastainen. Maapallon lämpötila ei ylitä -200 astetta. Ammoniakki on tässä lämpötilassa jo kiinteässä tilassa. Siksi planeetan ilmakehä koostuu metaanista ja vedystä.
Uranuksen etäisyys Auringosta on 19,14 tähtitieteellistä yksikköä. Kierrosjakso Auringon ympäri on 84 maavuotta. Keskimääräinen säde on 24 540 km, massa murto-osina maan massasta on 14,59.
Luonnollisesti Uranuksella ei ole elämää.
Neptunuksen säde on 25 270 km, massa murto-osina maan massasta on 17,25. Etäisyys Auringosta on 30,2 tähtitieteellistä yksikköä. Auringon ympäri kiertämiseen kuluva aika on 164 vuotta. Ilmakehä koostuu vedystä ja metaanista. Pintalämpötila on alle -200°C. Siellä on satelliitti Triton, jonka säde on noin 3000 km ja joka kiertää Uranusta vastakkaiseen suuntaan.
Pluto. Pluton säde on 1280 km. Keskimääräinen tiheys on 1,25 g/cm3. Etäisyys auringosta – 40 tähtitieteellistä yksikköä. Vallankumousjakso Auringon ympäri on 248 vuotta. Se on pohjimmiltaan ammoniakin, metaanin ja vedyn lumipallo. Hänellä on kumppani, pienempi lumipallo. Elämästä täällä ei ole mitään sanottavaa.
Viime aikoina on yritetty esittää sensaationa sitä tosiasiaa, että Pluto on suhteellisen pieni ja yleensä se on kuin valtava lumipallo, ja siksi se ei kuulemma ole ollenkaan planeetta. Ja vastaavasti planeettoja ei ole yhdeksän, vaan kahdeksan. No, se on makuasia. Harkitse sitä haluamallasi tavalla. Mutta on varmaa, että aurinkokunta ei pääty Pluton ulkopuolelle. Ja sitten on joitain jäätynyttä kaasua. Jonain päivänä he avaavat ne ja huutavat, että he ovat avanneet kymmenennen ja sitten yhdennentoista jne. planeetat. No, Jumala olkoon heidän kanssaan. Pääasia on, että tämä ei muuta asian ydintä.
Tietysti annetuista digitaalisista tiedoista on vaikea kuvitella aurinkokunnan todellista mittakaavaa. Ja jopa sen piirtäminen mittakaavassa on erittäin vaikeaa. Mutta jotta voisimme ainakin karkeasti kuvitella, miltä aurinkokunta todella näyttää, tehdään tämä. Kuvitellaan, että aurinko on jalkapallon kokoinen. Silloin Merkurius on unikonsiemenen kokoinen 30 metrin etäisyydellä Auringosta. Venus on tulitikkupään kokoinen 50 metrin etäisyydellä. Maa, joka on myös tulitikkupään kokoinen, on 75 metrin päässä. Mars, puolet tulitikkupään kokoinen, 100 metrin etäisyydellä. Jupiter, kirsikan kokoinen, on 300 metrin päässä. Saturnus, hieman pienempi kuin kirsikka, 750 metrin etäisyydellä. Kirsikkakuopan kokoinen Uranus on puolentoista kilometrin päässä. Neptunus, sama kuin Uranus, on yli kahden kilometrin päässä. Ja lopuksi Pluto, jälleen unikonsiemenen kokoinen, kolmen kilometrin etäisyydellä. Eikä siinä vielä kaikki. Jos kuvittelet samassa mittakaavassa, missä komeetat lentävät, se on jopa kolmekymmentä kilometriä.
Nyt kuvittelemme, mikä aurinkokunta on. Siinä on niin paljon monimuotoisuutta ja erilaisia ​​piirteitä, että on täysin mahdotonta ymmärtää, kuinka nämä piirteet ilmestyivät, jos oletetaan, että planeettajärjestelmä syntyi kaasu-pölysumusta. Komeettojen, meteoriittien runsaus, planeettojen pyörimissuuntien ja -nopeuksien erot jne. se yksinkertaisesti huutaa, että planeettajärjestelmän muodostumisen alussa tapahtui katastrofaalisia prosesseja.
Kun olemme tutustuneet planeettajärjestelmään kokonaisuutena, siirrytään rakkaalle planeetallemme Maalle, yhteiseen kotiimme.

LUKU 6. RAKAS MAAMME

Ensinnäkin maapallon muodosta. Olemme hieman väärässä, kun sanomme, että se on muodoltaan pallomainen. Maan päiväntasaajan säde on 6378,16 km, sen napainen säde on 6356,78 km, eli 21,38 km vähemmän. Tämä tarkoittaa, että maapallolla on hieman litteä muoto, lähellä kiertoellipsoidia. Maan massa on 5,98 x 10 27 g, maan keskimääräinen tiheys on 5,52 g/cm 3 . Meillä on hyvä käsitys maapallon toiminnasta. Sen syvyyksien tutkimiseen on erilaisia ​​menetelmiä. Ensinnäkin tämä on pinnalla makaavien kivien tutkimus. Toiseksi kivien tutkimus kaivoksissa, vioissa, syväporauksen aikana. Näin voit tutkia pohjamaata noin 10 kilometrin syvyyteen. Tulivuorenpurkauksissa sinkoutuneiden kivien koostumuksen perusteella on mahdollista tutkia aineiden koostumusta satojen kilometrien syvyyteen. Suurissa syvyyksissä olevan planeetan rakenne määritetään seismisellä tutkimuksella.
Seismisen tutkimuksen periaate on, että ääniaallot kulkevat eri tavalla koostumukseltaan eri kivissä ja riippuen siitä, ovatko kivet nestemäisessä vai kiinteässä faasissa. Lisäksi ne heijastuvat ja taittuvat faasien ja tiheyksien rajoilla. Äänivärähtelyjen lähde on maanjäristykset. Maan pinnan siirtymät tallennetaan herkillä instrumenteilla - seismografeilla, jotka on asennettu seismisille asemille eri puolille maapalloa. Jokaisella asemalla tallennetaan tapahtuman tarkka alkamisaika. Tämän avulla voimme luoda tarkan kuvan seismisten aaltojen etenemisestä maan suolistossa.
Tällaisten mittausten yksityiskohtaisen analyysin perusteella tehtiin johtopäätöksiä maan syvän sisäosan aineen ominaisuuksista, koko maan rakenteesta. Planeettamme komponentit ovat (kuva 4):

Sisäydin, jonka säde on noin 1300 km, jossa aine on kaikkien tietojen mukaan kiinteässä tilassa;
- ulkoydin, jonka säde on noin 3400 km; tässä sisäydintä ympäröivässä noin 2100 km paksuisessa kerroksessa aine on nestemäisessä tilassa;
- kuori tai vaippa, paksuus noin 2900 km;
- kuori, jonka paksuus on 4-8 km valtamerten ja 30-80 km maanosien alla.
Kuoren ja vaipan erottaa Makhorovichić-pinta, jolla maan sisämateriaalin tiheys kasvaa jyrkästi 3,3:sta 5,2 g/cm 3:een. Kemiallisten alkuaineiden jakautumisen luonteesta maapallon suolistossa ei ole vielä päästy yksimielisyyteen. Yleisesti ottaen tutkijat ovat taipuvaisia ​​uskomaan, että maapallon ydin koostuu raudasta, johon on sekoitettu rikkiä ja nikkeliä, kun taas vaippa on valmistettu piin, magnesiumin ja raudan oksideista.
Keskuksen lämpötila on noin 6000 astetta, paine 3 miljoonaa ilmakehää, tiheys 12 g/cm 3 . Maan suolistossa esiintyvien radioaktiivisten alkuaineiden (uraani, torium jne.) hajoamisprosessien yhteydessä aineen sulaminen tapahtuu tietyissä paikoissa vaipan. Syvien massojen liikkuessa sula aine, magma, nousee maan pinnalle kanavien kautta, joiden halkaisija on 10 km ja korkeus 60-100 km. Sitten tapahtuu tulivuorenpurkauksia.
Nyt - maankuoren mineralogisesta koostumuksesta. Maankuoressa on 47 % happea, 25,5 % piitä, 8,05 % alumiinia, 4,65 % rautaa, 2,96 % kalsiumia, 2,5 % natriumia ja kaliumia sekä 1,87 % magnesiumia. Yhdessä nämä kahdeksan kemiallista alkuainetta muodostavat 99 % maankuoresta.
Kivet. Maan kivet koostuvat erilaisista yhdistelmistä mineraalit– kemialliset yhdisteet, jotka ovat koostumukseltaan ja rakenteeltaan homogeenisia (yli 4000 niistä tunnetaan). Tärkeän paikan niiden joukossa ovat magmaiset (magmaiset) kivet. Ne muodostuivat sulaista silikaattimagmoista, jotka nousivat maan sisältä pintaan ja jotka koostuvat pääasiassa silikaateista ja alumiinisilikaateista. Sen tärkeimmät kiviä muodostavat oksidit ovat piidioksidi (SiO 2) ja alumiinioksidi (Al 2 O3). Magmakiviä kutsutaan syvällä sijaitseviksi (tunkeutuneiksi) tai pursotettaviksi (effusiivisiksi) riippuen siitä, missä magma kiinteytyi - syvyydessä tai maan pinnalla. Plutonisista kivistä näkyvimmät ovat peridotiitit ja pyrokseniitit, joissa piipitoisuus on alle 40 % ja rauta- ja magnesiumoksidipitoisuus on suhteellisen korkea. Nämä ns. ultraemäksiset kivet jaetaan oliviinipitoisuuden mukaan (kiinteä liuos Fe 2 SiO 3 + Mg 2 SiO 4 missä tahansa suhteessa), jonka yleinen kaava on (Fe,Mg) 2 SiO 4 . Pyrokseenien yleinen kaava on (Ca,Fe,Mg)2Si2O6. Tämä tarkoittaa, että pyrokseenit ovat seos aineosista Ca 2 Si 2 O 6 (mineraalisaliitti), Fe 2 Si 2 O 6 (ferrosaliitti), Mg 2 Si 2 O 6 (enstatiitti), CaFeSi 2 O 6 (hedenbergiitti), CaMgSi. 2 O 6 (diopsidi) eri suhteissa. Yksi laajalle levinneistä pyrokseeneista on augiitti Ca(Ma,Fe,Al)[(Si,Al) 2 O 6 ]. Magmakiviä, jotka sisältävät SiO 2 -oksidia 40-52 %, kutsutaan emäksisiksi. Tässä tapauksessa syvään juurtuneita kiviä kutsutaan gabbroksi ja purkautuneita kiviä basaltteiksi. Yleensä ne koostuvat 70-90 % maasälpäistä, jotka ovat kaliumin, natriumin ja kalsiumin alumiinipiisuoloja. Mineraalia KalSi 3 O 6 kutsutaan ortoklaasiksi. Yleisempiä ovat plagioklaasit (Ca,Na)(Al,Si) 4 O 8, jotka ovat albiitti NaAlSi 3 O 8 ja anortiitti CaAl 2 Si 2 O 8 kiinteitä liuoksia eri prosenttiosuuksina. Mineraalia, joka koostuu anortiitista ja oliviinin seoksesta, kutsutaan anortosiitiksi. Basaltit sisältävät myös noin 5 % ilmeniittiä – FeTiO 3 . Tämä kirja ei ole mineralogian oppikirja. Muistakaamme siis myös sellaiset kivet kuten graniitit, andesiitit, syeniitit, dioriitit, ja tähän lopetamme tutustumisemme mineralogian ABC:hen
Maan hydrosfääri ja ilmakehä. Maan nestekuori, joka peittää 70,8% sen pinnasta, on nimeltään hydrosfääri. Tärkeimmät vesivarastot ovat valtameret. Ne sisältävät 97 % maailman vesivarannoista. Valtamerissä esiintyvät virrat siirtävät lämpöä päiväntasaajan alueilta napa-alueille ja säätelevät siten jossain määrin maapallon ilmastoa. Siten Golf-virta, joka alkaa Meksikon rannikolta ja kuljettaa lämpimiä vesiä Huippuvuorten rannikolle, johtaa siihen, että Luoteis-Euroopan keskilämpötila on huomattavasti korkeampi kuin Koillis-Kanadan lämpötila.
Nykyaikaisten ideoiden mukaan suurten vesistöjen läsnäolo Maan päällä oli ratkaiseva rooli elämän syntymisessä planeetallamme. Osa maapallon vedestä, jonka kokonaistilavuus on noin 24 miljoonaa km 3, on kiinteässä tilassa jään ja lumen muodossa. Jää peittää noin 3 % maan pinnasta. Jos tämä vesi muutetaan nestemäiseksi, maailman valtamerten pinta nousisi 62 metriä. Joka vuosi noin 14 % maapallon pinnasta on lumen peitossa. Lumi ja jää heijastavat 45–95 % auringonsäteiden energiasta, mikä lopulta johtaa suurien maan pinnan alueiden huomattavaan jäähtymiseen. On laskettu, että jos koko maapallo olisi lumen peitossa, sen pinnan keskilämpötila putoaisi nykyisestä +15°C:sta -88°C:een.
Maan pinnan keskilämpötila on 40°C korkeampi kuin lämpötila, joka maapallolla pitäisi olla auringonvalossa. Tämä taas liittyy veteen tai tarkemmin sanottuna vesihöyryyn. Tosiasia on, että maan pinnalta heijastuneet auringonsäteet imeytyvät vesihöyryyn ja heijastuvat takaisin maahan. Sitä kutsutaan kasvihuoneilmiö.
Maan ilmaverhoa, ilmakehää, on jo tutkittu riittävän yksityiskohtaisesti. Ilmakehän tiheys maan pinnalla on 1,22 × 10 -3 g/cm 3 . Jos puhumme ilmakehän kemiallisesta koostumuksesta, pääkomponentti tässä on typpi; sen painoprosentti on 75,53 %. Maan ilmakehän happea on 23,14 %, muista kaasuista edustavin on argon - 1,28 %, hiilidioksidia ilmakehässä on vain 0,045 %. Tämä ilmakehän koostumus säilyy 100-150 km:n korkeudessa. Suurilla korkeuksilla typpi ja happi ovat atomitilassa. 800 km:n korkeudelta vallitsee helium ja 1600 km:n korkeudelta vety, joka muodostaa usean Maan säteen etäisyydelle ulottuvan vetygeokoronan.
Ilmakehä suojaa kaikkea maapallolla elävää Auringon ultraviolettisäteilyn ja kosmisten säteiden haitallisilta vaikutuksilta - korkeaenergiset hiukkaset liikkuvat sitä kohti joka puolelta melkein valon nopeudella.
Maa on valtava magneetti, ja magneettinen akseli on kallistunut pyörimisakseliin 11,5° kulmassa. Magneettikentän voimakkuus napoissa on noin 0,63 oerstediä, päiväntasaajalla - 0,31 oerstediä. Maan magneettikenttäviivat muodostavat omituisia ”ansaa” niissä liikkuville elektronien ja protonien virroille. Maan magneettikentän loukkuun jääneet hiukkaset muodostavat valtavia säteilyvöitä, jotka ulottuvat planeetallemme geomagneettista päiväntasaajaa pitkin. Varautuneet hiukkaset, joiden lähde on suurelta osin aurinko, "liukuvat" magneettisia voimalinjoja pitkin, tunkeutuvat ilmakehään Maan navoissa. Törmääessään ilmakehän atomien ja molekyylien kanssa ne herättävät korkeilla leveysasteilla havaittuja hehkua revontulien muodossa.
Tällä rajoitamme lyhyttä tarinaamme Maasta - yhdestä aurinkokunnan planeetoista, joka on hiekanjyvä universumin rajattomassa valtameressä ja samalla järjen kehto, joka ymmärtää maailman lakeja. sen rakennetta ja kehitystä.

Kuu

Kuu on Maan satelliitti, jolla on ollut ja on valtava vaikutus kaikkiin planeetallamme tapahtuviin prosesseihin. Siksi meidän on ehdottomasti opittava tuntemaan hänet paremmin.
Kuun säde on 1737 km, sen massa on 81,3 kertaa pienempi kuin Maan massa ja keskimääräinen tiheys (3,35 g/cm 3) on puolitoista kertaa pienempi kuin Maan tiheys. Kuun päiväntasaajan lämpötila vaihtelee +130°C:sta keskipäivällä -170°C:een keskiyöllä, ja kuun päivän pituus on 29,5 Maan päivää. Jo paljaalla silmällä Kuun vaaleat alueet ovat selvästi näkyvissä - "mantereet", jotka vievät noin 60% kuun levystä, ja tummat "meret" (40%) (kuva 14). Kuun pinnan upeimmat piirteet ovat kraatterit. Kuun näkyvällä puolella on noin 300 000 kraatteria, joiden halkaisija on 1-10 kilometriä. Viisi kraatteria on yli 200 kilometriä.

Kuva 14

Suurin osa kraattereista on epäilemättä peräisin törmäyksestä. Samaan aikaan ajan myötä syntyy "dynaaminen tasapaino": uusien kraatterien muodostumisprosessiin liittyy vanhojen kraatterien tuhoutuminen, jotka "kynnetään" ja pyyhitään pois Kuun pinnalta. Jotkut kraatterit ovat selenologien mukaan vulkaanista alkuperää. Siksi analogisesti Kuussa olevien maanpäällisten "näytteiden" kanssa on: 1) maars- pienet (halkaisijaltaan enintään 5 km) pyöreät syvennykset, joita kehystävät korkeammat reunat, 2) kalderat - tasapohjaiset kraatterit vuoren huipulla, 3) kupolivuoret joiden päällä on pieniä kraattereita. Meret ovat alueita, jotka ovat täynnä tummaa ainetta, joka muistuttaa jähmettynyttä vulkaanista laavaa. Meren reuna-alueilla olevia marginaalikohotuksia kutsutaan Cordillerat.
Kuun takapuolen tutkimus johti hieman odottamattomaan johtopäätökseen: siitä löydettiin vain kolme suhteellisen pientä merta. Tämä ei varmaan ole yllättävää. Loppujen lopuksi maapallomme on yhtä epäsymmetrinen. Lähes puolet sen pinta-alasta on Tyynen valtameren miehittämä, kun taas mantereet ryhmittyvät toiselle puolelle. Merien sijasta Kuun toiselta puolelta löydettiin uusia muodostumia - thalassoidit("meren kaltainen") - suuret painaumat, joiden pinta näyttää yhtä kevyeltä kuin mantereet.
Tarkat havainnot keinotekoisten kuun satelliittien liikkeestä ovat osoittaneet, että kuun pinnan eri osissa satelliitti liikkuu eri nopeuksilla. Siten pääteltiin, että massan jakautuminen Kuun pintakerroksissa (lähinnä päiväntasaajan lähellä) on epätasainen. Matalilla syvyyksillä suurten rengasmaisten merien alla on "massakeskittymiä", jotka ovat saaneet lyhennetyn nimen Masconit. Ilmeisesti masconit ovat kiinteytyneen laavan alueita, joiden tiheys on suurempi kuin ympäröivien manneralueiden tiheys.
Kuun pinnan pitkittyneen meteoriittien pommittamisen seurauksena sille muodostui noin kuuden metrin paksuinen löysä roskat. Tämä kerros on nimetty regolith. Se sisältää kolme fraktiota: kiteisiä magmakiviä, brecsia ja irtonaista hienorakeista materiaalia. Rakenneanalyysi kiteisiä kiviä johtaa siihen johtopäätökseen, että ne olivat kerran täysin sulaneet ja sitten alistettu erittäin nopealle jäähtymiselle. Kuun kiteisistä kivistä löydettiin gabro-tyyppisiä näytteitä. Kuun mantereet koostuvat pääasiassa anortosiiteista ja basalteista, kuun meret ovat basalttilaavojen peitossa. Ei ole epäilystäkään siitä, että menneisyydessä Kuu koki voimakkaan vulkaanisen toiminnan aikakauden. Regolitin ulkokerros on tummanharmaata (tai ruskehtavaa) hiekkapölymateriaalia, jonka paksuus on 16-30 cm. Se on peitetty ohuella vaaleanharmaalla pölykalvolla.
Kuukivien on todettu olevan 3,13-4,4 miljardia vuotta vanhoja. Tästä seuraa, että Kuu syntyi suunnilleen samaan aikaan kuin Maa ja että tulivuoren ilmiöt loppuivat Kuussa noin 3 miljardia vuotta sitten. Kehitysvaiheensa varhaisessa vaiheessa Kuu oli lähes kokonaan sulanut. Tämä johti sen aineen erilaistumiseen, ja plagioklaasit kevyempinä komponentteina kelluivat ylös ja kovettuessaan muodostivat Kuun ensisijaisen kuunkuoren. Satelliiteista mitattuna vaikutti siltä, ​​että Kuun yleisen vakiomagneettikentän voimakkuus oli noin 1000 kertaa pienempi kuin Maan. Suorat mittaukset sen pinnalle toimitetuilla instrumenteilla osoittivat kuitenkin, että vakiokenttä vaihtelee tässä pisteestä toiseen. Tämä viittaa siihen, että Kuun tiettyjen alueiden voimakas magnetoituminen tapahtui aiemmin, minkä syytä on edelleen vaikea arvioida.
Analyysi tehtiin myös vaihtelevista magneettikentistä, jotka syntyvät sähkövirroista, jotka syntyvät Kuun sisäosissa aurinkotuulen voimakkuuden vaihtelun aikana. Näiden kenttien ominaisuudet määräytyvät kuun sisäpuolen johtavuuden mukaan, mikä puolestaan ​​​​riippuu merkittävästi lämpötilasta. Siten havaittiin, että Kuun syvällä sisäpuolella lämpötila ei ylitä 1500 °C. Nykyään Kuu on siis suhteellisen kylmä taivaankappale. Tämän todistaa myös sen suhteellisen alhainen seisminen aktiivisuus.
Kuun sisäistä rakennetta tarkasteltaessa on tapana erottaa kuori - noin 60 km:n paksuinen ulkokerros, 250 km:n paksuinen ylempi vaippa, 300-800 km:n syvyydessä sijaitseva keskivaippa, alavaippa ja pieni rautasydän, jonka säde on useita satoja kilometrejä. Ydin on sulassa tai puolisulassa tilassa.

LUKU 7. MAAN KEHITTYMISHISTORIA

Kuvitellaan siis planeettamme muodostumisprosessia ja sen kehitystä nykypäivään. Palataanpa hetkeen, jolloin valkoinen kääpiötähti lähestyi Auringon ja neutronitähden kaksoisjärjestelmää, ja kuvittelemme selvemmin tulevia tapahtumia.
Neutronitähti sijaitsi ilmeisesti samalla etäisyydellä Auringosta kuin Maa. Samalla se toimi "vampyyrin" roolissa, eli osa Auringon koronan aineesta virtasi neutronitähteen. Valkoinen kääpiö, jonka nopeus on pienempi kuin kolmas kosminen nopeus (eli nopeus, jolla ruumis poistuu tähden läheisyydestä ikuisesti), astui tähtiparin painovoiman vaikutusalueelle. Nyt järjestelmä alkoi koostua kolmesta tähdestä. Taivaanmekaniikassa kolmen kappaleen ongelman ratkaiseminen on jo melko monimutkaista. Tässä tapauksessa epävakaan ratkaisun todennäköisyys on suuri. Eli tässä Auringon, neutronitähden ja valkoisen kääpiön, tanssissa valkoisen kääpiön ja neutronitähden välisen törmäyksen todennäköisyys kasvaa merkittävästi. Siksi lyhyen ajan kuluttua tapahtui tällainen törmäys.
On huomattava, että sekä neutronitähdellä että valkoisella kääpiöllä on kuori, joka koostuu suhteellisen kevyistä alkuaineista - kalsiumista, alumiinista ja muista. Siksi räjähdyksen jälkeen muodostui fragmentteja, jotka koostuivat kolmesta ryhmästä - raudasta (nikkelisekoituksella), kondriiteista ja akondriiteista. Kuten olemme jo sanoneet, 99% näistä fragmenteista saavutti kolmannen kosmisen nopeuden ylittävän nopeuden ja lähti Auringon läheisyydestä ikuisesti. Jotkut niistä muodostivat kokonaisen pilven sirpaleita, jotka pyörivät kaikenlaisia ​​elliptisiä lentoratoja pitkin Auringon ympäri, säilyttäen kuitenkin ikään kuin yhteyden räjähdyksen keskipisteeseen ja säilyttäen osan räjähtäneiden tähtien kokonaisliikkeestä. Mikä määräsi ennalta sen tosiasian, että nyt planeetat pyörivät Auringon ympäri tasossa, joka on lähellä Auringon kiertotasoa.
Tämän räjähdyksen muisto on säilynyt komeettojen kiertoradalla tähän päivään asti. Kuvassa 5 näemme nämä kiertoradat. Eikö olekin totta, tämä kuva muistuttaa kovasti räjähdystä. Sirpaleiden koko vaihteli sadoista kilometreistä pölyhiukkasen kokoon. Lisäksi tämän roskamassan mukana jäi myös Auringosta neutronitähteen virtaavasta kaasusta jäljelle jäävää kaasua. Sirpaleiden tiheys avaruudessa oli korkea, joten ne törmäsivät usein. Samaan aikaan jotkut fragmentit tuhoutuivat ja pienenivät. Jos suhteelliset nopeudet eivät olleet kovin suuria, muut fragmentit yhdistyivät, pääasiassa suurimpien fragmenttien kohdalla, aloittaen planetaaristen alkioiden muodostumisen.

Kuva 5

Vähitellen kasvava roskamassa keskittyi ekliptiseen tasoon, eli planeettojen kiertoradan nykyisen sijainnin tasoon. Aurinkotuuli työnsi kaasukomponentin reuna-alueille, ja sinne alkoi muodostua jättiläisplaneettoja.
Joten tulevan maapallon ytimestä tuli yksi suurimmista valkoisen kääpiön palasista, kooltaan noin tuhat kilometriä. Sen päälle putosi kaikenlaisia ​​pienempiä roskia, jotka muodostivat bulkkikuoren, joka toi maapallon vähitellen suunnilleen nykyiseen kokoon. Maan (samoin kuin muidenkin planeettojen) muodostuminen neutronitähden ja valkoisen kääpiön törmäyksestä kesti noin miljardi vuotta.
On huomattava, että neutronitähden palaset olivat sen räjähdyksen jälkeen erittäin radioaktiivisia. Miljardin vuoden aikana lyhytikäiset isotoopit ovat muuttuneet pitkäikäisiksi isotoopeiksi, jotka eivät ole radioaktiivisia. Mutta pitkäikäiset isotoopit, kuten uraani- ja torium-isotoopit, säilyivät vielä planeettojen muodostuessa ja niistä tuli yksi maapallon sisäpuolen lämmittämisen lähteistä.
Niinpä maan sisäpuoli alkoi lämmetä. Radioaktiivisten alkuaineiden lisäksi lämpenemisen lähteinä olivat Maan painovoiman puristuessa vapautuva energia ja ensimmäisessä vaiheessa putoavien meteoriittien energia. Kun lämpötila Maan sisällä oli noussut tarpeeksi korkeaksi, sisäpuoli alkoi sulaa. Samaan aikaan raskaammat komponentit alkoivat pudota alas ja vastaavasti kevyemmät nousta ylös. Näin alkoi muodostua ydin, vaippa ja kuori. Tästä maapallon geologinen historia itse asiassa alkaa.

Kun kuori oli vielä ohut, magma murtautui usein sen läpi, joten koko maapallo peittyi tulivuorilla. Meteoriitit putosivat sateen tapaan maan päälle. Siksi maan pinta oli peitetty kraatereilla. Maapallon ilmakehä alkoi muodostua, ja se koostui pääasiassa typestä, vesihöyrystä, hiilidioksidista jne. Happea oli vielä hyvin vähän. Pinnalla ei ollut vielä vettä, melkein kaikki se oli haihtunut. Tätä kehitysjaksoa kutsutaan kuukaudeksi. Se kesti noin 500-700 miljoonaa vuotta.
Jotta voimme helpommin jäljittää maapallon prosessien kulkua, meidän on käytettävä tieteessä hyväksyttyä periodisointia. Perioisointityypit on esitetty kuvassa. 6. Siten kuun jaksoa seurasi ydinvaihe, ns. koska tänä aikana ytimen muodostuminen oli suurelta osin valmis. Tämä vaihe kesti myös noin 500-700 miljoonaa vuotta.

E T A P s	Tasot geologit chesk tarinoita		Geokronologinen mittakaava					Abs. prod miljoonaa vuotta	Orgaaninen maailma
			Nadera	Aikakausi (ryhmä)			Kausi (järjestelmä)
1	2	3	4	5			6	7	8	9
G e O l O G Ja h e Kanssa Vastaanottaja A minä uh V O l Yu ts Ja minä	G e O Kanssa Ja n Vastaanottaja l Ja n A l b n A minä	G e O Kanssa Ja n Vastaanottaja l Ja n A l b n O - P l A T f O R m e n n A minä	F A n e R O - h O th Kanssa Vastaanottaja A minä	Kaino- Zoyskaya			Antropogeeninen	1	NOIN R G A n Ja h e Kanssa Vastaanottaja A minä uh V O l Yu ts Ja minä
							Neogeeninen	25
							Paleogeeni	41
				Meso- Zoyskaya			Kalkkimainen	70
							Jurassic	58
							Triassinen	45
				paleo- Zoyskaya			permi	45
							Hiili (hiili)	55
							devonilainen	70
							Silurian	30
							Ordovikia	60
							kambrikausi	70
			TO R Ja P T O h O th Kanssa Vastaanottaja A minä	P R O T e R O h O th Kanssa Vastaanottaja Ja th	P O h d n Ja th	SISÄÄN e n d	570 miljoonaa vuotta	1200
						R Ja f e th
					KANSSA R e d n Ja th			200- 300
					R A n n Ja th			500- 600
		R A n n e G e O Kanssa Ja n Vastaanottaja l Ja n A l b n A minä		A R X e th Kanssa Vastaanottaja Ja th			2600 miljoonaa vuotta	1000
	ydin- arny		3500 miljoonaa vuotta					500- 700	X Ja m Ja h e Kanssa Vastaanottaja A minä uh V O l Yu ts Ja minä	DNA Prebiologinen molekyylinen rakenteet Protobiontit Koaservoi Ensisijainen "liemi" Luomu yhteyksiä Epäorgaaniset yhdisteet
	Kuun							500- 700
Esigeologinen evoluutio (jopa 5 miljardia vuotta)
Kuva 6

Kuten olemme jo sanoneet, sula magma on liikkeessä. Sulatuskeskukset liikkuvat alhaalta ylös kantaen kevyempiä komponentteja mukanaan. Tätä kutsutaan vyöhykesulatukseksi. Tämän seurauksena tapahtui Maan aineen erilaistuminen, toisin sanoen erottuminen. Muuten tätä prosessia kutsutaan gravitaatiodifferentiaatioksi. Esiin nostettujen kevyiden kivien seurauksena muodostui kuori (pääasiassa basalttikiviä) ja vapautui suuri määrä kaasuja ja vettä. Ilmakehä ja hydrosfääri muodostuivat.

Magma nousee, sitten jäähtyy ja uppoaa. Täydellinen vallankumous (kutsutaan tektonomagmaattiseksi sykliksi) tapahtuu 200 miljoonassa vuodessa. Siten kuori muodostui noin 4 miljardia vuotta sitten.
Vyöhykkeen sulamisen (ja mahdollisesti muidenkin prosessien) seurauksena Maan pinnalle ilmestyi suuria, basalttilaavalla täytettyjä rengasrakenteita. Tyypillisiä kohokuviomuotoja olivat erikokoiset meteoriittikraatterit, jotka ovat kuun maiseman pääelementti. Kuukaudella luodut pintamuodot hävisivät kokonaan myöhemmät suuret geologiset prosessit, jotka liittyivät paitsi sisäisiin, myös ulkoisiin voimiin, pääasiassa vaikutukseen maankuoreen, hydrosfääriin ja ilmakehään.
Vyöhykesulatusprosessin aikana vapautui 1,6 × 10 24 g vettä. Tämä määrä vastaa melkein nykyaikaista hydrosfäärin tilavuutta. Höyryn muodossa oleva vesi oli alun perin osa vulkaanisia kaasuja, jotka sisältävät myös hiilidioksidia, ammoniakkia, typpeä, vetyä, jalokaasuja ja muita nykyaikaisille uusille tulivuorille tyypillisiä yhdisteitä (HCl, HF, H 2 S jne.). Hydrosfääri muodostui maankuoren pinnan ja ilmakehän yläkerrosten jäähtyessä alle +100°C. Maan pinnalle ilmestyneet meret, järvet ja joet alkoivat tuhota intensiivisesti muodostuneita reljeefmuotoja, minkä seurauksena ensimmäiset sedimenttikivet ilmestyivät säiliöiden pohjalle. Tällä tavalla vakiintui endo- ja eksogeenisten prosessien vuorovaikutus, joka määritti maankuoren jatkokehityksen ja muodostumisen koko sen pitkän historian ajan.
Maan kuun kehityksen aikana muodostui primaarinen ilmakehä, joka koostumuksensa oli lähellä vulkaanisia kaasuja ja sisälsi vesihöyryä, metaania, hiilidioksidia, typpeä ja muita komponentteja. Näin ollen, jos kuun aikakauden alku on maankuoren muodostumisen alku, sen loppua voidaan pitää hydrosfäärin ja ensisijaisen ilmakehän syntymisenä. Primaarisessa ilmakehässä ja hydrosfäärissä tapahtui alkuaineiden kemiallinen evoluutio, joka myöhemmin johti elämän syntymiseen Maahan ja biosfäärin muodostumiseen. Todiste orgaanisten aineiden muodostumisen mahdollisuudesta epäorgaanisista luonnollisen evoluution aikana on DNA:n synteesi laboratorio-olosuhteissa.
Meret ja maanosat. Yksi maapallon kehityksen tärkeimmistä kysymyksistä on kysymys, johon ei ole vielä varmaa vastausta. Tämä on kysymys siitä, kuinka maanosat ja valtameret muodostuivat. Fiksismin ja mobilismin kannattajien välillä oli pitkään kiistaa. Ensimmäinen uskoi, että rakenteiden muodostuminen tapahtui nostamalla ja laskemalla maankuoren yksittäisiä osia. Ja täällä on kehitetty monia erittäin hyödyllisiä teorioita, joista tärkein on geosynkliinien teoria. Jälkimmäinen (itävaltalaista ilmastotieteilijää ja geofyysikkoa A. Wageneria pidetään mobilismiteorian perustajana) yleisesti ottaen kiistämättä aiemmin kehitettyä teoreettista perustaa uskovat maanosien liikkuvan. Nyt Wagenerin teoria ei enää vastusta ketään Voimme helposti ymmärtää sen olemuksen vertaamalla kahta piirustusta: Kuva. 7 ja kuvio 8.
Tämän teorian perusteella seuraa, että kerran kaikki planeetallamme näkemämme maanosat olivat yksi maanosa. Sitä kutsutaan Gondwanaksi. Lisäksi Eurooppaa ja Aasiaa edustivat erilliset levyt. Tiedetään, että aiemmin niitä erotti valtameri, jonka jäännös valtameren keskiharjanteesta on Ural-vuoret. Sitten Gondwanan manner alkoi romahtaa erillisiksi lohkoiksi, jotka alkoivat ajautua eri suuntiin, eikä tämä ajautuminen ole vielä päättynyt.
Ja nyt herää kysymys, kuinka kävi niin, että planeetan toiselle puolelle muodostui valtava manner ja toiselle vielä suurempi valtameri. Sen ei pitäisi olla niin. Gravitaation erilaistumisprosessin aikana kuoren tulisi muodostua tasaisesti koko planeetan pinnalle. Vapautuneen veden tulee peittää kuori noin kolmen kilometrin yhtenäisellä kerroksella. Samaan aikaan ei käytännössä ole edellytyksiä elämän syntymiselle ja erityisesti sen kehittymiselle. Maan, valtamerten ja ilmakehän yhdistelmä on ehdottoman välttämätön elämän olemassaololle maapallolla.

Ilmeisesti tapahtui jonkinlainen katastrofaalinen tapahtuma, joka yleisesti ottaen oli luonteeltaan satunnainen. Toistaiseksi tiede ei ole antanut tarkkaa selitystä siitä, millainen tapahtuma oli. Meidän on käsiteltävä tätä kysymystä, jotta voimme vastata pääkysymykseemme - olemmeko yksin maailmankaikkeudessa?

Joitakin vihjeitä löytyy edellä mainitusta. Ensimmäinen vihje on Kuu. Kuu on todellakin aina kääntynyt meitä kohti toisella puolella. Tämä viittaa siihen, että sen massakeskus ei ole sama kuin geometrinen keskusta. Sen tiheys on lähellä maankuoren tiheyttä ja kivien, joista se koostuu, koostumus on hyvin lähellä Maan kivien koostumusta. Myös sen pinnan rakenteella on suuri ero, katsommeko sen sivun meitä päin vai kääntöpuolta. On muitakin piirteitä, jotka osoittavat, että Kuu oli todennäköisesti kerran osa Maata. On toinenkin vihje - tämä on Venus. Venus pyörii Auringon ympäri siten, että kun se liikkuessaan ellipsiä pitkin tulee lähimmäksi Maata, se on aina meihin päin toisella puolella.
Ei ole kohtuutonta olettaa, että Venuksen kiertorata oli aiemmin pitempi ja ehkä myös Maan kiertorata. Lisäksi se on niin pitkänomainen, että Venuksen ja Maan kiertoradat leikkaavat. Samalla on täysin mahdollista, että planeetat tulivat niin lähelle, että osa maankuoresta repeytyi irti. Tätä voisi helpottaa myös se, että Maan kiertonopeus sen muodostumisen alkuvaiheessa oli paljon suurempi kuin nyt. Varmaan jossain 10 aikoihin. Tuohon aikaan vulkaaninen toiminta oli paljon voimakkaampaa, joten magma oli nestemäisempi. Lisäksi, kun Venuksen vuorovesivoimat alkoivat nostaa kuorta, magman paine putosi jyrkästi ja alkoi reaktiot, jotka johtavat voimakkaaseen kaasujen vapautumiseen, eli tapahtui räjähdys, joka heitti osan kuoresta. Jotain vastaavaa tapahtui Venuksella. Tässä suhteessa hän kehitti myös jonkin verran epäsymmetriaa.
Maapallon kuori sai oman painovoimansa vaikutuksesta pallon muodon ja pysyi kiertoradalla lähellä maata. Mitä tulee maahan, kohtaan, jossa kuori ja osa magmasta erottui, muodostui valtava haava. Magman juoksevuuden ansiosta maapallo sai takaisin pallomaisen muotonsa. Kuori alkoi toipua, mutta koska pääasiallinen erilaistumisprosessi oli jo ohi, kuori ohueni ja on tällä hetkellä noin 4 km paksu. Kuu vei osan Maan pyörimisvauhdista, joten se alkoi pyöriä paljon hitaammin - noin 20 tunnissa. Sekä Maan että Venuksen kiertoradat ovat myös muuttuneet jonkin verran.
Magma tektonomagmaattisen kiertonsa aikana nousee paikoin ja laskee toisissa paikoissa matkustaen tuhansia kilometrejä pitkin planeetan pintaa. Magman lämpötila nousi vähitellen. Kahdesta tuhannesta kuun aikakaudella neljään meidän aikanamme. Sen juoksevuus on lisääntynyt. Tältä osin kaksisataa miljoonaa vuotta sitten Gondwana, jäljelle jäänyt osa kuoresta, jakautui erillisiin osiin - mantereiksi, jotka liikkuivat eri suuntiin ja ottivat aseman, jonka näemme nyt.
Tämän lisäksi on vielä yksi kysymys, joka ei jotenkin herättänyt paljon huomiota. Nimittäin maa- ja valtamerialueiden suhde. Itse asiassa maa-alueen suhde valtameren pinta-alaan on noin 1/3. Samalla veden ja kuoren tiheyden suhde on myös noin 1/3. Ilmeisesti tällä tosiasialla on suuri merkitys. Itse asiassa valtamerten syvyys on noin 4 km. Tasaiset maa-alueet ovat valtamerten vedenkorkeuden suhteen noin neljäkymmentä metriä korkeammalla. Kuvitellaksesi tätä selvemmin, oletetaan, että meillä on vedellä täytetty lasi ja lasin reunat työntyvät noin millimetrin veden yläpuolelle. On selvää, että jos lisäät vain vähän vettä, se vuotaa yli. Sama voi tapahtua planeetan mittakaavassa.
Maan geologisen historian aikana vettä on lisätty jatkuvasti. Valtameren pinnassa tapahtui lyhytaikaisia ​​muutoksia, mutta katastrofaalista tulvaa ei ollut. Mikä voisi olla syynä tällaiseen vakauteen? Voidaan hyväksyä todeksi, että kun vesimäärä valtamerissä kasvaa, yleispaine merenpohjaan kasvaa. Tässä tapauksessa magma pakotetaan maanosien alle ja nostaa ne ylös. Lisäksi, jos veden ja kuoren tiheyden sekä maan ja valtamerten pinta-alojen suhde on 1/3, maa kohoaa niin paljon, että se kompensoi veden nousun valtamerissä. Toisin sanoen ylimääräinen maa valtameren pinnalla pysyy samana kuin ennen. Mutta valtameren syvyys kasvaa.
Tällä ilmiöllä on perustavanlaatuinen merkitys elämän kehittymiselle maapallolla. Itse asiassa, jos näin ei olisi tapahtunut, vesi olisi tulvinut maata kauan sitten, eikä elämän kehitysprosessi olisi mennyt meren eliöiden ulkopuolelle. Ei voisi puhua mistään älykkäästä elämästä, saati sivilisaatiosta. Siten Kuun muodostumisprosessissa juuri sellaisen massan on erotettava maasta niin, että maan ja valtamerten suhde on täsmälleen 1/3. Ja tämä on jo erittäin harvinainen sattuma, jonka vuoksi sivilisaation syntymisen todennäköisyys pienenee merkittävästi. Jatkossa yritämme arvioida tätä todennäköisyyttä, mutta nyt tarkastelemme lyhyesti elämän kehitysprosessia maapallolla.

LUKU 8. ELÄMÄ

Käännytään taas kuvaan 6 ja tutustutaan Maan kehityksen päävaiheisiin. On olemassa erilaisia ​​lähestymistapoja planeettamme historian periodisointiin. Tärkeimmät niistä ovat geologinen lähestymistapa ja paleontologinen lähestymistapa. Geologinen lähestymistapa jakaa Maan historian kuu-, ydin- ja geosynklinaaliseen vaiheeseen. Geosynklinaalinen vaihe puolestaan ​​jakautuu varhaiseen geosynklinaaliseen ja geosynklinaaliseen alustaan, jossa tasojen eli maanosien liikkumiseen liittyvät prosessit tulevat tärkeiksi.
Paleontologinen lähestymistapa jakaa Maan historian kemiallisen evoluution vaiheeseen ja orgaanisen evoluution vaiheeseen. Orgaanisen evoluution vaihe kryptotsooiseksi naderaksi, jolloin yksisoluiset organismit kehittyivät, ja fanerotsoisen naderaksi, jolloin kehittyi monisoluisia organismeja, sekä eläimiä että kasveja. Phanerozoic nadera on jaettu paleotsoiseen (muinaiset eläimet), mesozoiseen (keskieläimet) ja kenozoiseen (nykyaikaiset eläimet) aikakauteen.
Aikakaudet on jaettu ajanjaksoihin. Ottaen huomioon, että tämä kirja ei ole paleontologian oppikirja, emme viivyttele yksityiskohtaisessa kuvauksessa muinaisen eläin- ja kasvimaailman kehitysprosesseista. Ensinnäkin kiinnittäkäämme huomiota aikaskaaloihin, joilla elämän kehitysprosessit maapallolla tapahtuivat.
Kuukauden lopussa vulkaanisen toiminnan aikana vapautui suuri määrä erilaisia ​​kemiallisia yhdisteitä. Liukeneessaan veteen ne muodostivat niin sanotun primaarisen "liemen", jossa tapahtui monenlaisia ​​kemiallisia reaktioita. Mielenkiintoista on, että tämän "liemen" koostumus on lähellä elävien olentojen kemiallista koostumusta. Elämän syntyä helpotti sopivat fysikaaliset olosuhteet (paine, lämpötila jne.), joiden seurauksena polymerointireaktiot tulivat mahdollisiksi. Näiden reaktioiden seurauksena syntyi pitkiä polymeerimolekyylejä, jotka muun muassa itse olivat ikään kuin templaatteja, joiden pohjalta samanlaisia ​​molekyylejä muodostui. Siten syntyi replikointiprosesseja. Tästä johtuen tällaisten molekyylien tiheys liuoksessa kasvoi, ja siksi myös monimutkaisempien ja stabiilimpien molekyylien muodostumisen todennäköisyys lisääntyi. Siten syntyivät edellytykset elämän syntymiselle. Tällaisten molekyylien ilmestyminen päättää kemiallisen evoluution ajanjakson. Tämä ajanjakso kesti noin miljardi vuotta.
Tämän jakson lopussa kaikki komponentit, jotka olivat välttämättömiä ensimmäisten, hyvin primitiivisten solujen syntymiselle, olivat läsnä alkuperäisessä "liemessä". Nimittäin DNA:n prototyyppejä, polypeptidejä, lipopeptidejä ja muita yhdisteitä, joista voitaisiin luoda solukalvoja, proteiineja, DNA:ta jne. Ja tietysti satojen miljoonien vuosien aikana solu ei yksinkertaisesti voinut olla muodostumatta. Ja muodostuttuaan noin kolmen miljardin vuoden aikana solu kehittyi, parani ja alkoi näyttää siltä miltä me nyt tunnemme.

Kuva 9

Katsotaanpa solua (kuva 9). Tietenkään sitä ei ole suunniteltu yksinkertaisesti. Tällainen muodostuminen ei tietenkään voinut syntyä heti. Tällainen solu on pitkän evoluutiokehityksen tuote. Lisäksi, jos katsomme tarkasti, meillä voi olla epäilyksiä sen nimen oikeellisuudesta, jota näemme yksisoluisena organismina. Itse asiassa solu sisältää ytimen, jossa on nukleoleja, ribosomeja, mitokondrioita, lysosomeja ja muita organelleja (kuten niitä yleensä kutsutaan). Näyttää siltä, ​​että tarkastelemme soluyhteisöä, jota yhdistää yhteinen kalvo. Kuvassa näkyvän lisäksi on paljon erilaisia ​​muita, paljon yksinkertaisempia kuin solut - bakteerit, virukset, bakteriofagit, plasmidit jne.
On soluja, joilla ei ole ydintä, on niitä, joilla ei ole solukalvoa jne. Mutta kaikilla soluilla on DNA:ta. On totta, että DNA on erilainen, esimerkiksi DNA:n kaltaisia ​​muodostumia on RNA. Tämä viittaa siihen, että satojen miljoonien vuosien aikana on luotu kaikenlaisia ​​​​muunnelmia elävien solujen molekyyleistä. Jotkut eivät osoittautuneet kovin tehokkaiksi ja katosivat ikuisesti. Jotkut osoittautuivat hyödyllisiksi tiettyihin toimintoihin ja ottivat paikkansa soluissa. Samaan aikaan eri soluilla oli erilaiset kohtalot, jotkut yhdistyivät muodostaen yhä monimutkaisempia soluja, toiset saivat ominaisuuksia, jotka antoivat heille mahdollisuuden selviytyä.

Näin ilmaantui esimerkiksi virukset. Viruksella on hyvin lyhyt DNA. Toisin sanoen sillä on esi-isäsolu, joka ilmestyi solujen evoluution hyvin varhaisessa vaiheessa. Myös solujen prosessit järjestyivät eri tavalla. Jotkut saivat kyvyn käyttää valoenergiaa, ja näin ilmestyivät yksisoluiset levät, kasvien esi-isät, sienet, sinilevät, solut, jotka assimiloivat proteiinimolekyylejä, jotka ensin kuluttivat ne ympäristöstä ja sieppasivat sitten muita soluja. On jopa soluja, jotka ruokkivat erilaisia ​​​​mineraaleja.

Kuva 10

Riisi. yksitoista

Siten elämän kehityksen varhainen historia on myrskyisä satunnaisten yritysten ja erehdyksen prosessi, nopeiden mutaatioiden ja luonnollisen valinnan prosessi valtavassa yksisoluisten olentojen biomassassa. Loppujen lopuksi yksisoluisten organismien biomassa on nytkin suurempi kuin kaikkien muiden elävien olentojen, mutta solujen (samoin kuin kaikkien elävien olentojen) olemassaolon ydin on lisääntyminen tai, kuten sanoimme, replikaatio. Lisäksi, jos elämän alkuvaiheessa lisääntyminen kopioimalla (eli replikaatiolla) oli yleensä elävän aineen ominaisuus, niin yksinkertaisimpien solujen ilmaantumisen myötä siitä tuli pää-, mutta ei solun ainoa molekyyli - DNA.
Mikä on DNA? Sen rakenne on samanlainen kuin köysitikkaat, jotka on kierretty oikeakätiseksi spiraaliksi (kuva 10). Se muistuttaa korkkiruuvia, mutta korkkiruuvi on kaksinkertainen. Neljän lajikkeen typpipitoisia emäksiä, joiden sekvenssi sisältää geneettistä tietoa, kutsutaan nukleotideiksi ja ne ovat samanlaisia ​​kuin yksi niistä - tymiinimonofosfaatti, joka on esitetty kuvassa 11. Niitä on yhteensä neljä ja ne on merkitty kirjaimilla - A, T, G ja C. Lisäksi yhdessä poikkipalkissa on kaksi niitä, jotka on yhdistetty komplementaarisuuden eli täydentävyyden periaatteen mukaisesti: A:ta vastaan ​​tulisi olla a T, G:tä vastaan ​​tulisi olla C.
Kuvassa 15 on malli DNA-leikkauksesta ja kuvassa 16 on valokuva siitä elektronimikroskoopilla.
Tietyissä olosuhteissa rinnakkaiset DNA-säikeet voivat erottua, ja jokaiseen niistä voidaan koota uusi juoste. Kuva 16 näyttää, kuinka DNA jakautuu kahdeksi säikeeksi päistään. Näin replikaatio tapahtuu. Jos ketju on lyhyt, tämä prosessi ei ole kovin monimutkainen, mutta jos se on pitkä, replikointi suoritetaan paljon monimutkaisia ​​mekanismeja. Emme mene syvemmälle tähän asiaan. Riittää, että ymmärrämme, että replikointiprosessin alkukohta voi tapahtua myös luonnollisesti.
Lisäksi, jos sopivat olosuhteet olisivat olemassa, tällaisen prosessin pitäisi väistämättä ilmaantua. Eli elämän syntyminen ei ole todennäköisyysprosessi. Elämän syntymisen satunnaisuus koostuu sopivien olosuhteiden esiintymisen satunnaisuudesta.

Noin soluelämän syntyhetkestä monisoluisen elämän muodostumiseen kolme miljardia vuotta. Tämä ajanjakso vastaa arkeaanista ja proterotsoikaista aikakautta. Miten monisoluiset elämänmuodot syntyivät? Ensinnäkin, sanotaan, että monisoluisten elämänmuotojen syntyminen on luonnollinen ja säännöllinen prosessi. Itse asiassa, kun yksisoluiset organismit lisääntyvät, ne yleensä pysyvät samassa paikassa, missä ne ilmestyivät muodostaen pesäkkeitä. Lisäksi olosuhteet pesäkkeen keskustassa ja reuna-alueilla vaihtelevat merkittävästi. Tämä ei voinut muuta kuin johtaa siihen, että näihin olosuhteisiin sopeutumisprosessissa yksittäisten solujen tietty erikoistuminen ilmestyi. Ja erikoistuminen soluyhteisöön on itse asiassa monisoluisten organismien syntymistä.

Kuva 15

Kuva 16

Monisoluiset organismit. Monisoluisten organismien syntyessä yksisoluisilla organismeilla oli tärkeä rooli siinä mielessä, että ne vaikuttivat merkittävään muutokseen planeetan fysikaalisissa tekijöissä. Ensinnäkin primaarisen ilmakehän muuttamisessa typeksi-hapeksi. Tässä tapauksessa ratkaiseva rooli on fotosynteesillä, joka muutti biosfääriä, koska happi kuljetti valtavia kemiallisen ja biokemiallisen energian varantoja. Suurin osa luonnossa tapahtuvista redox-prosesseista liittyy happeen: ilmakehän otsonikerroksen muodostuminen, biosfäärin kehittyminen, organogeenisten kivien kertyminen.
Viimeisimpien tietojen mukaan jo Arkeanin lopussa bakteerien ja yksisoluisten levien lisäksi alkoi ilmaantua monisoluisia leviä, polyyppeja ja muita primitiivisiä monisoluisia organismeja.
Proterotsoisen aikakauden lopussa vain vesieläimiä ja -kasveja oli vielä olemassa. Meduusat, matomaiset ja pehmeät korallit olivat yleisiä merissä. Monisoluisten organismien kukoistaminen tapahtuu fanerotsoiikissa, joka jakaantuu, kuten sanoimme, kolmeen aikakauteen: paleotsoiseen, mesozoiseen ja kenozoiseen aikakauteen, jotka kestivät yhdessä noin kuusisataa miljoonaa vuotta. Muuten, huomattavasti vähemmän kuin aika, jonka aikana yksisoluiset organismit hallitsivat.
Paleotsoisen kauden alun kambrikauden orgaanisessa maailmassa ilmestyivät arkeosyaatit (kuva 12) ja vanhimmat niveljalkaiset - trilobiitit (kuva 13), käsijalkaiset, stromatoporoidit.
Ordovician ja Silurian aikana ilmestyi ensimmäiset selkärankaiset - leuattomat kalamaiset organismit. Silurian loppuun mennessä trilobiittien rooli väheni, uudet korallisuvut, käsijalkaiset ja ensimmäiset todelliset leualliset kalat ilmestyivät. Silurian loppu on aika, jolloin korkeammat kasvit, pääasiassa psilofyytit, saavuttivat maata. Maakasvien leviäminen oli tärkeä askel maan ja eläinten valloittamisessa.

Kuva 12

Kaverit, laitamme sielumme sivustoon. Kiitos siitä
että löydät tämän kauneuden. Kiitos inspiraatiosta ja kananlihalle.
Liity meihin Facebook Ja Yhteydessä

"Olemmeko yksin maailmankaikkeudessa?" - yksi ihmiskunnan ikuisista kysymyksistä, joka pakottaa meidät rakentamaan jättiläisteleskooppeja, laukaisemaan satelliitteja kaukaisille planeetoille ja keksimään mitä uskomattomimpia teorioita. Ihmiset ovat vuosikymmeniä etsineet väsymättä maan ulkopuolista elämää, ja tutkijat sanovat, että olemme löytäneet jotain.

verkkosivusto Olen kerännyt sinulle seitsemän tieteellisintä todistetta siitä, että emme ole yksin maailmankaikkeudessa.

1. Pienet bakteerit meteoriiteissa

Planeettamme miljoonien vuosien aikana sen päälle on pudonnut kymmeniä tuhansia meteoriitteja. Jotkut heistä kuuluvat marsilaisten luokkaan. Nimittäin sellaiset, joista löytyi ainakin vihjeitä maan ulkopuolisen elämän olemassaolosta.

Yksi tällainen meteoriitti on Nakhla, joka putosi Egyptissä vuonna 1911. Mutta he alkoivat tutkia sitä vasta 80 vuotta myöhemmin, vuonna 1999. Meteoriittipalan sisältä löydettiin lankamaisia ​​rakenteita, jotka yleensä jäävät bakteerien taakse. Ei ole mahdollista, että maalliset organismit olisivat päässeet tuhatvuotisen kiven keskelle, joten on mahdollista, että nämä jäljet ​​jättäneet bakteerit eivät olleet maasta.

Toinen meteoriitti, Shergotti, löydettiin Intiasta vuonna 1865. Kun he vihdoin tarttuivat siihen, he havaitsivat syvällä sen sisällä tiettyjä alkuaineita, jotka saattoivat muodostua vain vedessä. Näiden alkuaineiden ikä on useita kymmeniä tuhansia vuosia. Tutkijat päättelivät: "Tämä meteoriitti vietti suurimman osan elämästään veteen upotettuna."

2. Signaali "WoW!"

15. elokuuta 1977 Ohion osavaltion yliopiston tutkijat nappasivat Big Ear -radioteleskoopin työskennellessään Big Ear -radioteleskoopin parissa. voimakas ja outo signaali, jonka lähde oli aurinkokunnan ulkopuolella. Kameramies tohtori Jerry Eymanille ääni oli niin odottamaton, että hän ympyröi tulosteen vastaavan symboliryhmän ja kirjoitti sivulle "Vau!" ("Vau!").

Näistä äänistä on olemassa monia teorioita ja oletettuja dekoodauksia, mutta yhtäkään ei ole koskaan tunnustettu luotettavaksi. Myöhemmin tutkijat yrittivät useammin kuin kerran saada samanlaisen radiosignaalin, mutta riippumatta siitä, kuinka kauan he kuuntelivat avaruutta, he epäonnistuivat.

3. Todisteita historiassa

Abydoksen Seti I:n temppelistä löydetyillä egyptiläisillä hieroglyfeillä on hyvin outo ulkonäkö. Ne kuvaavat helikopteria, ilmalaivaa ja sukellusvenettä. Tämä löytö aiheutti paljon kiistaa egyptologien ja arkeologien keskuudessa, jotka eivät vieläkään ole löytäneet tieteellistä selitystä.

Domenico Ghirlandaion 1400-luvulla maalaama maalaus kuvaa Neitsyt Mariaa, jonka takana näkyy mies katselemassa jonkinlaista lentävää laivaa muistuttavaa valopalloa taivaalla.

Toinen muinainen artefakti, joka kummittelee tutkijoita, on Enigmalite. Tämä on kivi, joka sisältää sisäänrakennetun elementin, jonka tarkoitus on epäselvä, ja se muistuttaa ulkonäöltään sähkölaitteiden pistoketta. Tämän kiven arvioitu ikä on 100 000 vuotta.

4. Marsin elävä ilmapiiri

Suhteellisen äskettäin Curiosity-mönkijän tiedot vahvistivat, että Red Planetilla on melko korkea metaanipitoisuus. Maapallolla 95 % tästä kaasusta on elävien organismien tuottamaa, ja loput 5 % vapautuu tulivuoren toiminnan seurauksena.

Tutkijat sanovat, että Marsin metaanin pitäisi tällaisissa pitoisuuksissa olla uusiutuvaa, koska se hajoaa aktiivisesti ultraviolettivalon ja säteilyn vaikutuksesta. Tämä tarkoittaa, että se ei todennäköisesti syntynyt tulivuorista, vaan elävien prosessien seurauksena.

5. Elämää voi olla kaikkialla

Avoin tila on tuhoisaa eläville olennoille, mutta jotkut pystyvät selviytymään siellä pitkiä aikoja.

Kävelijä voi esimerkiksi selviytyä lämpötiloissa -273 - +151 °C ja altistumisesta säteilylle, joka on 1000 kertaa suurempi kuin minkä tahansa planeetan olennon tappava annos. Voi elää rikkivedyn ja hiilidioksidin ilmakehässä. Se voi myös menettää lähes 100 % kaikesta nesteestään.

Ruotsalaiset tutkijat suorittivat kokeen ja asettivat tardigradeja avaruusaseman pinnalle. 10 ulkoavaruudessa vietetyn päivän jälkeen organismit kuivuivat, mutta palattuaan ISS:lle ne heräsivät uudelleen henkiin.

Jos elämä planeetaltamme pystyy olemaan äärimmäisissä olosuhteissa, niin miksi se ei voisi olla Maan ulkopuolella.

Ihminen on avaruusolioiden luomus.

Vaikutusteorian pääasiallinen lähtökohta ihmiskunnan kehitykseen on

mic aliens (paleokontaktien teoria) - itse kosmisten esineiden läsnäolo

aliens - muotoiltiin kauan sitten. Löydämme sen selkeän muotoilun muinaisen roomalaisen runoilijan ja filosofin Titus Lucretius Caran runossa "Asioiden luonteesta":

Se on väistämätöntä myöntää

Että universumissa on muita maita,

Ja siellä on ihmisheimoja ja myös erilaisia ​​eläimiä.

Mutta Lucretius Carus ei ollut ensimmäinen. Monet kreikkalaiset filosofit ilmaisivat saman ajatuksen kauan ennen häntä. On mahdollista, että se kiinnostaa myös paleoliittisia metsästäjiä 25 tuhatta vuotta sitten, jotka merkitsivät yksinkertaisilla viivoilla

kivillä ja luulla hänen taivaan liikkeitä koskevien havaintojensa tulokset

Nikolaus Kopernikuksen tieteen vallankumouksen jälkeen

Monet renessanssin ajattelijat palasivat antiikin ajatuksiin, kun ne tuhosivat muinaiset Ptolemaios- ja kristilliset ajatukset siitä, että maa oli maailmankaikkeuden keskus. Giordano Bruno kirjoitti: "On olemassa lukematon määrä aurinkoja sekä lukemattomia planeettoja, kuten Maa, jotka kiertävät aurinkomme ympärillä, aivan kuten meidän seitsemän planeettamme kiertävät aurinkomme. Näissä maailmoissa elää myös älykkäitä olentoja." Näitä teorioita kehittivät edelleen modernit filosofit, kuten Voltaire ja Immanuel Kant. 1800-luvulla mielipiteet älykkäiden olentojen olemassaolosta Kuussa ja Marsissa olivat melko yleisiä, mikä heijastui kirjallisuuteen (esimerkiksi tšekkiläisen runoilijan Jan Nerudan "Space Songs" -kappaleissa).

1800-luvulla ilmestyi paleokontaktien teorian perusta ja toinen lähtökohta - ajatus avaruusolioiden vaikutuksesta ihmiskunnan kehitykseen. Englantilainen kirjailija Herbert Wells kirjoitti vuonna 1898 tieteiskirjailijan "Maailmoiden sota" marsilaisten hyökkäyksestä Maata vastaan, ja siihen vaikuttivat tähtitieteilijöiden spekulaatiot elämän mahdollisuudesta Marsissa.

Paleokontaktien teorian perustaja on amerikkalainen Charles Hoy Fort. Koko elämänsä ajan hän keräsi väsymättä tietoa, jonka hän uskoi tuhoavan yleisesti hyväksytyt tieteelliset teoriat. ("Puolusta tiedettä tiedemiehiltä" on hänen mottonsa.) Hän julkaisi neljä kirjaa: "The Book of the Damned", "New Lands", "Behold" ja "Indomitable Talents". Vuodesta 1931 lähtien Fortean Society alkoi julkaista Fort-arkistoon kerättyjä tietoja Fortean Society Magazinessa. Kaikki Fortin kirjat sisältävät hänen perusajatuksensa kaikkivoipaista kosmisista olennoista, joille me ja maailmamme ovat jotain kokeellisen terraarion ja tieteellisen laboratorion välimaastossa. Vuonna 1919 The Book of the Damnedissa Fort kirjoitti: "Uskon, että olemme jonkun omaisuutta. Minusta näyttää siltä, ​​​​että Maa ei ollut koskaan kenenkään oma, ja sitten muiden maailmojen asukkaat alkoivat kilpailla sen hallussapidosta. Me olemme nyt hallitsi heistä kehittyneintä. Tämä on ollut tiedossa useiden vuosisatojen ajan meille, jotka olemme jonkin järjestyksen erityisosaajia tai jonkin kultin kannattajia, joiden jäsenet erikoisluokan orjina ohjaavat meitä ohjeiden mukaisesti. he ottavat vastaan ​​ja houkuttelevat meidät mystisiin tekoihimme."

Fortin työtä Euroopassa jatkoivat kaksi ranskalaista tutkijaa - kuuluisa fyysikko ja kemisti Jacques Bergier sekä filosofi ja toimittaja Lewis Pauwels. He ottivat Fortin motton epigrafikseen "Planete"-aikakauslehtensä, jota alettiin julkaista 50-luvun lopulla Pariisissa. Lehden sivuilla he julkaisivat artikkeleita ja materiaaleja erilaisista aiheista: ympäristöasioista ja nälänvastaisesta taistelusta, salaperäisistä arkeologisista löydöistä uskonnosta, mystiikkasta, taikuudesta, tunnistamattomista lentävistä esineistä, maapallon vierailuista. ulkoavaruudesta tulleet muukalaiset ja niiden vaikutus ihmisen kehitykseen.

Vuosisadamme ensimmäisinä vuosikymmeninä astronautiikan perustaja K. E. Tsiolkovsky (1928, 1929) kirjoitti pitkälle kehittyneiden sivilisaatioiden avaruuden laajenemisesta ja niiden välisistä suorista yhteyksistä sekä vierailuista avaruudesta. Tällä hetkellä Nikolai Rybin kiinnitti huomiota yksittäisten tosiseikkojen ja juonien yhteensattumiseen eri kansojen legendoissa, joita erottavat valtameret ja aavikot, jotka puhuivat muiden maailmojen asukkaiden vierailuista muinaisina aikoina Maahan. N. Rybin myöntää, että näissä legendoissa on totuuden siemen. Uuden sysäyksen tästä ongelmasta käytävälle keskustelulle antoi vuonna 1961 ilmestynyt fyysikko Matest Agresten artikkeli "Antiikin kosmonautit". M. Agrest löytää vahvistusta avaruusolioiden ja ihmisten välisille yhteyksille geologiasta, arkeologiasta, taidehistoriasta ja kirjallisista lähteistä. Seuraavien kahden vuosikymmenen aikana eri populaaritieteellisissä aikakauslehdissä ja sanomalehdissä julkaistiin yli kaksisataa teosta paleokontaktien ongelmista. Filosofi Vladimir Rubtsov yritti 90-luvulla yhdessä filologi Juri Morozovin ja muiden kirjailijoiden kanssa luoda ns. "paleovisitologian" tieteenalaksi, jonka ensisijaisena tehtävänä tulisi olla avaruusolioiden ja avaruusolioiden välisten kontaktien todellisuuden tutkiminen. maapallo.

Ja lopuksi, Erich von Däniken vuonna 1968 kirjassaan "Memories of the Future" hahmotteli koko paleokontaktien teorian yleistetyssä muodossa ja perusteli sitä lukuisilla tiedoilla arkeologian, mytologian ja taidehistorian aloilta. Toisin kuin muut paleokontaktien kannattajat, E. von Däniken onnistui esittelemään ideansa laajalle yleisölle tekemällä kirjansa pohjalta elokuvan. Lisäksi hänen teoksensa julkaistiin lukuisina käännöksinä eri maissa. Ilmestyi monia kannattajia, jotka alkoivat tutkia hänen esittämiään tosiasioita, kerätä uusia ja etsiä todisteita paleokontaktien teorian puolesta.

Myyttien jumalat ovat ulkoavaruudesta tulleita muukalaisia.

Hänen teoriansa pääperiaatteet:

1. Muinaisina aikoina maapallolla vieraili useita kertoja ulkoavaruuden olentoja.

2. Nämä tuntemattomat olennot kehittivät kohdistetun keinotekoisen mutaation kautta ihmisälyä maan päällä silloin eläneiden hominidejen joukossa.

3. Jäljet ​​avaruusolioiden ilmestymisestä maapallolle heijastuvat muinaisissa uskomuksissa, perinteissä, tarinoissa, legendoissa ja saduissa, ne löytyvät yksittäisistä uskonnollisista rakennuksista ja esineistä.

"Kehitin tämän teorian vuonna 1954, samalla kun julkaisin ensimmäiset artikkelit tästä aiheesta. Myöhemmin olen kehittänyt sitä 11 kirjassa, jota en ole vielä pystynyt esittämään Löytääkseni kosmista alkuperää olevan esineen, en löytänyt alkoholissa säilytettyä avaruusolennon muumiota, enkä muita olennon jäänteitä toisesta maailmasta planeettamme kenties kiinnitysavain tai vaurioitunut auto ja venäläiset eivät jättäneet jälkiä Kuuhun?

Jos katsomme planeettamme pintaa, näemme, että mahdollisuudet havaita tällaisia ​​jälkiä ovat merkityksettömät. Kaksi kolmasosaa planeetan pinnasta on veden peitossa, loput jään peitossa (napoissa), aavikon ja viheralueiden peittämiä tiloja. Vedenalainen, navoilla ja autiomaassa kohdennettu maan ulkopuolisten jälkien etsiminen on epärealistista. Metsissä kaikki esineet, suuret tai pienet, katosivat jälkiä jättämättä. Siitä tulisi yhtä näkyvä kuin Maya-kaupungit Guatemalan viidakoissa.

Avaruusolennot ymmärsivät tämän erittäin hyvin. Siksi heidän edessään oli kysymys, kuinka jättää todiste heidän läsnäolostaan ​​maan päällä tulevalle, teknisesti edistyneelle ihmiskunnalle? Mikä todisteen pitäisi olla? Jonkinlainen tietokone? Piktografinen kirjoitus? Tietoa matemaattisten kaavojen muodossa? Geeneihin tai kromosomeihin koodattu viesti? Olipa avaruusolioiden tahto mikä tahansa, kysymys "turvallisesta" nousi ennen kaikkea hänen eteensä. Esimerkiksi kuvakirjainta ei voi sijoittaa mihin tahansa - johonkin temppeliin, hautauspaikkaan tai vuoren huipulle.

Avaruusolennot ymmärsivät, että ihmiskunnan tie kulkee sotien kautta, joissa pyhäkköjä tuhotaan; he tiesivät, että mikro-organismit ja kasvit voivat tuhota heidän tahtonsa ja maanjäristykset ja tulvat voivat kuluttaa ne kokonaan. Lisäksi heidän oli muotoiltava tahtonsa niin, että se joutuisi sellaisen sukupolven käsiin, joka osaa arvostaa sellaista tietoa. Jos esimerkiksi Julius Caesarin sotilaat löytäisivät kosmisen esineen, he eivät tietäisi mitä tehdä sen kanssa, vaikka tämä tieto olisi latinaksi. Julius Caesarin aikana ihmiset eivät tienneet sellaista asiaa kuin "tie avaruuteen". He eivät tienneet mitään genetiikan alan kokeista, aikasiirtymien vaikutuksesta, propulsiojärjestelmistä ja tähtienvälisistä tiloista. Siksi avaruusolioiden oli estettävä todisteita heidän olemassaolostaan, testamenttiaan, saamasta vahingossa sukupolvi ihmisiä, jotka eivät ymmärtäneet sitä.

Kuinka ratkaista tämä ongelma? Keskustelimme tästä aiheesta Muinaisten astronautiikkatutkimusten seurassa, hyödyllisessä julkisessa organisaatiossa, joka on kiinnostunut teorioistani, ja pohdimme erilaisia ​​vaihtoehtoja. Ehkä avaruusolioiden viesti on koodattu ihmisen geeneihin? Tulevaisuuden teknologia vastaa tähän kysymykseen. Tai ehkä avaruusolennot jättivät viestin yhdelle viereisistä "kuolleista" planeetoista? Tämä ongelma ratkaistaan ​​tulevien planeettojen välisten lentojen aikana. Kuussa Kepler-kraatterin sisällä on salaperäisiä kalliomuodostelmia (NASA - kuva N 67-H-201) ja pyramidin muotoisia muodostumia Lubnikin kraatterissa (NASA - kuva N72-r-1387). Amerikkalainen George Leonard kirjoitti heistä. Tunnetaan myös Marsin kalliomuodostelmia, joita asiantuntijat kutsuvat "Marsin kasvoiksi" ja "Marsin pyramidiksi". Emme voi vieläkään antaa varmaa vastausta kysymykseen, ovatko nämä kivet geologisia muodostumia vai keinotekoisia rakenteita.

Onko asteroidivyöhykkeellä jälkeä avaruusolioista? Professori Michael Papagiannis Bostonin yliopistosta myöntää tämän mahdollisuuden. Hän puhui tästä kansainvälisen astronautikaliiton XXXIII kongressissa Pariisissa.

Universumin syntymä ja kehitys – elämän etsinnässä

Universumin kosmiset avaruudet...
Vuosisatojen ajan ihmiset ovat katsoneet metagalaksin syvyyksiin toivoen löytävänsä kanssaihmisiä. 1900-luvulla tutkijat siirtyivät passiivisesta mietiskelystä aktiiviseen elämän etsimiseen aurinkokunnan planeetoilla ja radioviestien lähettämiseen tähtitaivaan mielenkiintoisimpiin osiin ja joihinkin automaattisiin planeettojen välisiin asemiin saatuaan tutkimustehtävänsä päätökseen. aurinkokunta, kantoi viestejä ihmissivilisaatiosta tähtienväliseen avaruuteen.

Ihmiskunnalle on äärimmäisen tärkeää etsiä omaa lajiaan laajasta ulkoavaruudesta. Tämä on yksi tärkeimmistä tehtävistä. Nykyään otetaan vasta ensimmäisiä ja luultavasti tehottomia askelia pitkällä tiellä veljiä ajatellen. Tosin on myös kysymys itse hakuobjektin todellisuudesta. Esimerkiksi viime vuosisadan erinomainen tiedemies ja ajattelija I. S. Shklovsky perusti upeassa kirjassaan "Universe, Life, Mind" erittäin vakuuttavasti hypoteesin, jonka mukaan ihmismieli on luultavasti ainutlaatuinen ei vain galaksissamme, vaan myös galaksissamme. koko universumi. Lisäksi Shklovsky kirjoittaa, että kosketus toisen mielen kanssa itsessään voi tuoda vain vähän hyötyä maan asukkaille.

Kykyä päästä kaukaisiin galaksiin voidaan havainnollistaa seuraavalla esimerkillä: jos avaruusalus olisi sivilisaation syntyessä lähtenyt maasta valonnopeudella, se olisi nyt matkansa alussa. Ja vaikka avaruusteknologia saavuttaisikin lähellä valonopeuksia seuraavan sadan vuoden aikana, lento lähimpään Andromeda-sumuun vaatii satoja tuhansia kertoja enemmän polttoainetta kuin avaruusaluksen hyötymassa.

Mutta vaikka tämä fantastinen nopeus ja edistyksellisin lääketiede, kyky saattaa ihminen keskeytettyyn animaatiotilaan ja tuoda hänet ulos turvallisesti, lyhyt tutustuminen vain yhteen galaksimme haaraan kestää vuosituhansia, ja tieteen ja teknologian kehitys yleensä kyseenalaistaa tällaisten tutkimusmatkojen käytännön hyödyt.

Tähän mennessä tähtitieteilijät ovat jo löytäneet miljardeja miljardeja tähtiä sisältäviä galakseja, mutta tutkijat myöntävät myös muiden universumien olemassaolon, joilla on erilaiset parametrit ja lait ja joissa on elämää, joka on täysin erilaista kuin meidän. On mielenkiintoista, että jotkin skenaariot maailmankaikkeuden kehittymisestä monista maailmoista koostuvana multiversumina viittaavat siihen, että niiden lukumäärä on taipumus äärettömään. Kuitenkin, toisin kuin Shklovsky uskoo, ulkomaalaisen älykkyyden ilmaantumisen todennäköisyys on yleensä 100%!

Maan ulkopuolisten sivilisaatioiden ongelmat ja yhteyksien luominen niihin muodostavat perustan monille kansainvälisille tieteellisille hankkeille. Kävi ilmi, että tämä on yksi vaikeimmista ongelmista, jotka kerran kohtasivat maallisen tieteen. Oletetaan, että elävät solut ilmestyivät johonkin kosmiseen kehoon (tiedämme jo, ettei tästä ilmiöstä ole vielä yleisesti hyväksyttyjä teorioita). Edelleen olemassaolo ja evoluutio, tällaisten "elämän siementen" muuttaminen älykkäiksi olennoiksi, kestää miljoonia vuosia edellyttäen, että tietyt pakolliset parametrit säilyvät.

Hämmästyttävin ja luultavasti harvinaisin elämänilmiö, älykkyydestä puhumattakaan, voi ilmaantua ja kehittyä vain hyvin tietyntyyppisillä planeetoilla. Ja meidän ei pidä unohtaa, että näiden planeettojen täytyy kiertää tähtensä ympäri tietyillä kiertoradoilla - niin sanotulla elämänvyöhykkeellä, joka on suotuisa elinympäristön lämpötilan ja säteilyolosuhteiden kannalta. Valitettavasti planeettojen etsiminen naapuritähtien ympäriltä on edelleen erittäin vaikea tähtitieteellinen ongelma.

Huolimatta kiertoradan tähtitieteellisten observatorioiden nopeasta kehityksestä, muiden tähtien planeettojen havaintotiedot eivät vielä riitä vahvistamaan tiettyjä kosmogonisia hypoteeseja. Jotkut tutkijat uskovat, että uuden tähden muodostumisprosessi kaasun ja pölyn välisestä tähtienvälisestä väliaineesta johtaa lähes varmasti planeettajärjestelmien muodostumiseen. Toiset uskovat, että maanpäällisten planeettojen muodostuminen on melko harvinainen ilmiö. Tässä niitä tukevat olemassa olevat tähtitieteelliset tiedot, koska suurin osa löydetyistä planeetoista on niin kutsuttuja "kuumia Jupitereita", kaasujättiläisiä, jotka ovat joskus kymmeniä kertoja kooltaan ja massaltaan Jupiteria suurempia ja pyörivät melko lähellä tähtiään korkealla. kiertoradan nopeus.

Tällä hetkellä planeettajärjestelmiä on jo löydetty satojen tähtien ympäriltä, ​​mutta usein on tarpeen käyttää vain epäsuoraa tietoa tähtien liikkeen muutoksista ilman planeettojen suoraa visuaalista havainnointia. Ja kuitenkin, jos otamme huomioon varsin varovaisen ennusteen, jonka mukaan maanpäällisiä planeettoja, joilla on kiinteä pinta ja ilmakehä, esiintyy keskimäärin noin yksi 100 miljoonasta tähdestä, niin pelkästään galaksissamme niiden määrä ylittää 1000. Tähän on lisättävä todennäköisyys eksoottisten muotojen ilmaantuminen kuoleville tähdille, kun sisäinen ydinreaktori pysähtyy ja pinta jäähtyy. Tällaista hämmästyttävää tilannetta on jo pohdittu science fiction -genren klassikoiden Stanislav Lemin ja Ivan Antonovich Efremovin teoksissa.

Tässä tulemme maan ulkopuolisen elämän ongelman ytimeen.

Aurinkokunnassamme "elämävyöhykkeellä" on vain kolme planeettaa - Venus, Maa, Mars. Tässä tapauksessa Venuksen kiertorata kulkee lähellä sisärajaa ja Marsin kiertorata kulkee lähellä elämävyöhykkeen ulkorajaa. Planeetallamme ei ole Venuksen korkeaa lämpötilaa eikä Marsin kauheaa kylmää. Viimeaikaiset robottikuljettajien planeettojen väliset lennot osoittavat, että Mars oli kerran lämpimämpi ja siellä oli myös nestemäistä vettä. Eikä pidä sulkea pois sitä, että avaruusarkeologit löytävät jonakin päivänä Marsin sivilisaation jälkiä, joita tieteiskirjailijat ovat niin toistuvasti ja värikkäästi kuvanneet.

Harmi, mutta toistaiseksi Marsin maaperän pikaanalyysissä tai kallioiden porauksessa ei ole löydetty jälkiä elävistä organismeista. Tutkijat toivovat, että tuleva kansainvälinen avaruusaluslento Marsiin selkeyttää tilannetta. Sen pitäisi tapahtua vuosisadamme ensimmäisellä neljänneksellä.

Joten elämää ei välttämättä esiinny kaikissa tähtijärjestelmissä, ja yksi välttämättömistä edellytyksistä on tähden säteilyn stabiilisuus miljardien vuosien ajan ja planeettojen läsnäolo sen elinvyöhykkeellä.
Onko mahdollista luotettavasti arvioida elämän ensimmäisen syntymisaika universumissa?
Ja ymmärrä, tapahtuiko tämä aikaisemmin vai myöhemmin kuin planeetalla Maa?

Vastataksemme näihin kysymyksiin meidän on palattava universumin historiassa jälleen kerran alkuräjähdyksen salaperäiseen hetkeen, jolloin kaikki maailmankaikkeuden aine ryhmittyi "yhdeksi atomiksi". Muistakaamme, että tämä tapahtui noin 15 miljardia vuotta sitten, jolloin aineen tiheys ja lämpötila taipuivat äärettömään. Ensisijainen "atomi" ei kestänyt sitä ja hajaantui muodostaen erittäin tiheän ja erittäin kuuman laajenevan pilven. Kuten minkä tahansa kaasun laajenemisen yhteydessä, sen lämpötila ja tiheys alkoivat laskea. Sitten evoluution seurauksena siitä muodostui kaikki havaittavissa olevat kosmiset kappaleet: galaksit, tähdet, planeetat ja niiden satelliitit. Alkuräjähdyksen palaset ovat edelleen hajallaan. Elämme jatkuvasti laajenevassa universumissa huomaamattamme sitä. Galaksit hajoavat toisistaan, kuin värillisiä pisteitä täytetyssä ilmapallossa. Voimme jopa arvioida kuinka paljon maailmamme laajeni alkuräjähdyksen supervoimakkaan impulssin jälkeen - jos oletetaan, että nopeimmat "fragmentit" liikkuivat valon nopeudella, saamme universumin säteen luokkaa 15 miljardia valoa vuotta.

Pilvimme reunalla sijaitsevien valaisevien esineiden valonsäteen täytyy kulkea miljardeja vuosia lähteestään aurinkokuntaan. Ja uteliaisin asia on, että hän selviää tästä tehtävästä tuhlaamatta valoenergiaa matkan varrella. Avaruusratateleskoopit mahdollistavat jo sen havaitsemisen, mittaamisen ja tutkimisen.

Nykytieteessä on yleisesti hyväksyttyä, että maailmankaikkeuden kemiallisen ja ydinevoluution vaihe, joka valmisteli elämän syntymisen mahdollisuutta, kesti vähintään 5 miljardia vuotta. Oletetaan, että biologisen evoluution aika on ainakin keskimäärin muilla samaa luokkaa olevilla tähdillä kuin planeetallamme. Tämä tarkoittaa, että varhaisimmat maan ulkopuoliset sivilisaatiot olisivat voineet ilmestyä noin 5 miljardia vuotta sitten! Tällaiset arvosanat ovat yksinkertaisesti upeita! Onhan maallinen sivilisaatio, vaikka laskemmekin ensimmäisistä järjen välähdyksistä lähtien, ollut olemassa vain muutaman miljoonan vuoden ajan. Jos lasketaan kirjoittamisen ja kehittyneiden kaupunkien ulkonäöstä, niin sen ikä on noin 10 000 vuotta.

Siksi, jos oletamme, että ensimmäinen nousevista sivilisaatioista voitti kaikki kriisit ja saavutti turvallisesti aikamme, ne ovat miljardeja vuosia meitä edellä! Tänä aikana he pystyivät saavuttamaan paljon: kolonisoimaan ja hallitsemaan tähtijärjestelmiä, kukistamaan sairauksia ja saavuttamaan melkein kuolemattomuuden.

Mutta heti herää kysymyksiä.
Tarvitseeko ihmiskunta yhteyttä muukalaisiin? Ja jos on, kuinka se asennetaan? Pystymmekö ymmärtämään toisiamme ja vaihtamaan tietoja? Kaiken sanotun perusteella lukija on luultavasti jo ymmärtänyt maan ulkopuolisten sivilisaatioiden ongelman olemuksen. Tämä on toisiinsa liittyvien kysymysten sotkuinen vyyhti, joista suurimmalla osalla ei ole vielä myönteistä vastausta.

Pohtiessaan kysymyksiä muukalaisalkuperää olevista elävistä, Isaac Asimov kirjoitti, että planeetallamme on vain yksi elävien olentojen muoto, ja se perustuu proteiineihin ja nukleiinihappoihin, yksinkertaisimmasta viruksesta suurimpaan valaan tai mahonkipuuhun. Kaikki nämä elävät olennot käyttävät samoja vitamiineja, samat kemialliset reaktiot tapahtuvat heidän kehossaan ja energiaa vapautuu ja käytetään samalla tavalla. Kaikki elävät olennot liikkuvat samaa polkua pitkin riippumatta siitä, kuinka eri lajit voivat poiketa yksityiskohdista. Elämä maapallolla sai alkunsa merestä, ja elävät olennot koostuvat juuri niistä kemiallisista alkuaineista, joita on (tai oli) runsaasti merivedessä. Elävien olentojen kemiallisessa koostumuksessa ei ole salaperäisiä ainesosia, ei harvinaisia, "maagisia" alkuaineita, joiden hankkiminen vaatisi hyvin epätodennäköistä sattumaa.

Millä tahansa planeetalla, jolla on planeettamme massa ja lämpötila, voisi myös odottaa olevan vesivaltameriä samantyyppisten suolojen kanssa. Siten siellä syntyneen elämän kemiallinen koostumus on samanlainen kuin maanpäällisen elävän aineen. Seuraako tästä, että jatkokehityksessään tämä elämä toistaa maallista?

Tässä et voi olla varma. Samoista kemiallisista alkuaineista on mahdollista koota monia erilaisia ​​yhdistelmiä. On mahdollista, että maaplaneetan nuoruudessa, aivan elämän aamunkoitteessa, tuhansia pohjimmiltaan erilaisia ​​eläviä muotoja ui alkuperäisessä valtameressä. Oletetaan, että yksi heistä voitti kaikki muut kilpailussa, emmekä voi enää kiistää sitä mahdollisuutta, että tämä tapahtui sattumalta. Ja nyt olemassa olevan elämän ainutlaatuisuus voi johtaa meidät väärään johtopäätökseen, että juuri tämä elävän aineen rakenne on väistämätön.

Siksi kaikilla maapallon kaltaisilla planeetoilla elämän kemiallinen perusta on todennäköisesti sama kuin planeetallamme. Meillä ei ole mitään syytä ajatella toisin. Lisäksi koko evoluution kurssin kokonaisuutena pitäisi olla sama. Luonnonvalinnan paineessa kaikki planeetan käytettävissä olevat alueet täyttyvät elävistä olennoista, jotka hankkivat tarvittavat kyvyt sopeutua paikallisiin olosuhteisiin. Planeetallamme sen jälkeen, kun elämä merestä syntyi, makeiden vesien kolonisaatio tapahtui vähitellen suolaa varastoivien olentojen kanssa, maan kolonisaatio vettä varastointikykyisten olentojen kanssa ja ilman kolonisaatio olennoilla, jotka kehittivät kyvyn lentää.

Ja toisella planeetalla kaiken pitäisi tapahtua täsmälleen samoin. Millään maanpäällisellä planeetalla lentävä olento ei voi kasvaa tietyn koon yli, koska sen on tuettava ilmaa; meriolennon on oltava joko virtaviivainen, tai sen täytyy liikkua hitaasti jne.

Joten on varsin kohtuullista odottaa vieraiden elävien olentojen osoittavan meille tuttuja piirteitä - yksinkertaisesti rationaalisuuden vuoksi. Kahdenvälinen symmetria "oikea-vasen" tulisi myös tapahtua, samoin kuin erillisen pään läsnäolo, jossa aivot ja aistielimet on sijoitettu sinne. Jälkimmäisten joukossa täytyy olla silmämme kaltaisia ​​valoreseptoreita. Aktiivisempien elävien muotojen on myös kulutettava kasvimuotoja, ja on hyvin todennäköistä, että muukalaiset, kuten ihmiset, hengittävät happea - tai imevät sitä jollain muulla tavalla.

Yleisesti ottaen vieraat olennot eivät voi olla täysin erilaisia ​​kuin me. Ei ole kuitenkaan epäilystäkään siitä, että tietyissä yksityiskohdissa ne eroavat silmiinpistävästi meistä: kuka olisi voinut ennustaa esimerkiksi vesinokkakorun ilmaantumisen ennen Australian löytämistä tai syvänmeren kalojen ilmaantumista ennen kuin ihminen ehti saavuttaa heidän elinympäristönsä syvyydestä?