Ihmisen on tärkeää ymmärtää paitsi missä maailmassa hän on, myös kuinka tämä maailma syntyi. Oliko mitään ennen nykyistä aikaa ja tilaa. Kuinka elämä syntyi hänen kotiplaneettallaan, eikä planeetta itse ilmestynyt tyhjästä.
Nykyaikaisessa maailmassa on esitetty monia teorioita Maan ilmestymisestä ja elämän syntymisestä sillä. Koska ei ollut mahdollisuutta testata eri tutkijoiden teorioita tai uskonnollisia maailmankatsomuksia, syntyi yhä enemmän erilaisia hypoteeseja. Yksi niistä, josta keskustellaan, on hypoteesi, joka tukee stationäärisiä tiloja. Se kehitettiin 1800-luvun lopulla ja on olemassa tähän päivään asti.
Määritelmä
Vakaatilan hypoteesi tukee näkemystä, jonka mukaan maapallo ei muodostunut ajan myötä, vaan se on aina ollut olemassa ja tukenut jatkuvasti elämää. Jos planeetta muuttui, se oli melko merkityksetöntä: eläin- ja kasvilajeja ei syntynyt, ja aivan kutenplaneetalla, ovat aina olleet, ja joko kuolivat sukupuuttoon tai muuttivat lukumääräänsä. Tämän hypoteesin esitti saksalainen lääkäri Thierry William Preyer vuonna 1880.
Mistä teoria tuli?
Tällä hetkellä on mahdotonta määrittää maan ikää absoluuttisella tarkkuudella. Atomien radioaktiiviseen hajoamiseen perustuvan tutkimuksen mukaan planeetan ikä on noin 4,6 miljardia vuotta. Mutta tämä menetelmä ei ole täydellinen, minkä ansiosta asiantuntijat voivat tukea vakaan tilan teorian tarjoamia todisteita.
Tämän hypoteesin kannattajia on järkevää kutsua adepteiksi, ei tiedemiehiksi. Nykyaikaisten tietojen mukaan eternismi (näin kutsutaan paikallaan olevan tilan teoriaa) on enemmän filosofinen oppi, koska seuraajien postulaatit ovat samanlaisia kuin itäisten uskontojen uskomukset: juutalaisuus, buddhalaisuus - ikuisen olemassaolosta. luomaton universumi.
Seuraajien näkemykset
Toisin kuin uskonnollisissa opetuksissa, kannattajilla, jotka tukevat teoriaa maailmankaikkeuden kaikkien objektien paikallaan olevista tiloista, on melko tarkat käsitykset omista näkemyksistään:
- Maa on aina ollut olemassa, samoin kuin elämä sen päällä. Universumilla ei myöskään ollut alkua (alkuräjähdyksen ja vastaavien hypoteesien kieltäminen), se on aina ollut.
- Muokkausta tapahtuu vähäisessä määrin, eikä se vaikuta olennaisesti organismien elämään.
- Kaikella lajeilla on vain kaksi kehitystapaa: lukumäärän muutos tai sukupuutto – lajit eivät siirry uusiin muotoihin, eivät kehity eivätkä edes muutu merkittävästi.
Yksi tunnetuimmista tutkijoista, joka tukee hypoteesia paikallaan olemisestaosav altio, oli Vladimir Ivanovich Vernadsky. Hän halusi toistaa lausetta: "… kosmoksessa ei ollut elämän alkua, jota havaitsemme, koska tämän kosmoksen alkua ei ollut. Universumi on ikuinen, kuten elämä siinä."
Universumin stationaarisen tilan teoria selittää sellaiset ratkaisemattomat kysymykset kuin:
- klusterien ja tähtien ikä,
- homogeenisuus ja isotropia,
- jäännesäteily,
- punasiirtymän paradokseja kaukaisille kohteille, joista tieteelliset kiistat eivät vieläkään lannistu.
Todisteet
Yleinen näyttö vakaasta tilasta perustuu ajatukseen, että sedimenttien (luiden ja jätetuotteiden) katoaminen kiviin voidaan selittää lajin tai populaation koon kasvulla tai sen edustajien vaelluksella. ympäristöön, jossa ilmasto on suotuisampi. Tähän asti kerrostumat eivät säilyneet kerroksissa niiden täydellisen hajoamisen vuoksi. On kiistatonta, että joissakin maaperätyypeissä jäänteet ovat itse asiassa säilyneet paremmin ja joissakin huonommin tai eivät ollenkaan.
Seuraajien mukaan vain elävien lajien tutkiminen auttaa tekemään johtopäätöksiä sukupuuttoon.
Yleisin todiste stationaaristen tilojen olemassaolosta on coelakantit. Tiedeyhteisössä ne mainittiin esimerkkinä siirtymälajista kalojen ja sammakkoeläinten välillä. Viime aikoihin asti niitä pidettiin sukupuuttoon kuolleina liitukauden lopulla - 60-70 miljoonaa vuotta sitten. Mutta vuonna 1939 rannikolla noin. Madagaskar pyydettiin elävänä coelacanthien edustajana. Siten coelakanttia ei pidetä enää siirtymämuotona.
Toinen todiste on Archaeopteryx. Biologian oppikirjoissa tämä olento esitetään siirtymämuotona matelijoiden ja lintujen välillä. Sillä oli höyhenpeite ja se pystyi hyppäämään oks alta toiselle pitkiä matkoja. Mutta tämä teoria romahti, kun vuonna 1977 Coloradosta löydettiin lintujen jäänteitä, jotka olivat epäilemättä vanhempia kuin Archeopteryxin luut. Tästä syystä oletus on oikea, että Archeopteryx ei ollut siirtymämuoto eikä ensimmäinen lintu. Tässä vaiheessa vakaan tilan hypoteesista tuli teoria.
Tällaisten silmiinpistävien esimerkkien lisäksi on muitakin. Esimerkiksi vakaan tilan teorian vahvistavat "sukpuuttoon kuolleet" ja niitä löytyy villieläimistä linguloista (meren käsijalkaiset), tuatarasta tai tuatarasta (iso lisko), solendoneista (särkiäistä). Miljoonien vuosien aikana nämä lajit eivät ole muuttuneet fossiilisista esivanhemmistaan.
Tällaiset paleontologiset "virheet" riittävät. Tiedemiehet eivät vieläkään voi sanoa tarkasti, mikä sukupuuttoon kuollut laji voisi olla elävän lajin edeltäjä. Juuri nämä aukot paleontologisessa opetuksessa johtivat kannattajat ajatukseen stationaarisen tilan olemassaolosta.
Status tiedeyhteisössä
Mutta toisten ihmisten virheisiin perustuvia teorioita ei hyväksytä tieteellisissä piireissä. Kiinteät tilat ovat ristiriidassa nykyajan tähtitieteellisen tutkimuksen kanssa. Stephen Hawking kirjassaan Lyhyt historiaaika" huomauttaa, että jos maailmankaikkeus todella kehittyisi jossain "kuvitteellisessa ajassa", silloin ei olisi singulariteetteja.
Singulariteetti tähtitieteessä on piste, jonka läpi on mahdotonta vetää suoraa viivaa. Silmiinpistävä esimerkki on musta aukko - alue, josta edes tunnetulla suurimmalla nopeudella liikkuva valo ei voi poistua. Mustan aukon keskustaa pidetään singulariteettina - atomit puristuvat äärettömään.
Siten tiedeyhteisössä tällainen hypoteesi on filosofinen, mutta sen panos muiden teorioiden kehitykseen on tärkeä. Siten eternismin seuraajien arkeologeille ja paleontologeille esittämät kysymykset pakottavat tutkijat tarkastelemaan tutkimuksiaan tarkemmin ja tarkistamaan tieteelliset tiedot uudelleen.
Kun ajatellaan stationäärisiä tiloja elämän syntyteoriana maapallolla, emme saa unohtaa tämän lauseen kvanttimerkitystä, jotta emme joutuisi käsitteiden sekaannukseen.
Mitä on kvanttitermodynamiikka?
Ensimmäisen merkittävän läpimurron kvanttitermodynamiikassa teki Niels Bohr, joka julkaisi kolme pääpostulaattia, joihin v altaosa tämän päivän fyysikkojen ja kemistien laskelmista ja lausunnoista perustuu. Kolme postulaattia otettiin vastaan skeptisesti, mutta silloin oli mahdotonta olla tunnustamatta niitä todeksi. Mutta mitä on kvanttitermodynamiikka?
Termodynaaminen muoto sekä klassisessa että kvanttifysiikassa on kehojen järjestelmä, jotka vaihtavat sisäistä energiaa keskenään jaympäröivät ruumiit. Se voi koostua yhdestä tai useammasta kappaleesta, ja samalla se on tiloissa, joissa paine, tilavuus, lämpötila jne. ovat erilaisia.
Tasapainojärjestelmässä kaikilla parametreilla on tiukasti kiinteä arvo, joten se vastaa tasapainotilaa. Edustaa palautuvia prosesseja.
Epätasapainomuodossa ainakin yhdellä parametrilla ei ole kiinteää arvoa. Tällaiset järjestelmät ovat poissa termodynaamisesta tasapainosta, useimmiten ne edustavat peruuttamattomia prosesseja, esimerkiksi kemiallisia.
Jos yritämme esittää tasapainotilan kaavion muodossa, saamme pisteen. Jos kyseessä on epätasapainotila, kuvaaja on aina erilainen, mutta ei pisteen muodossa yhden tai useamman epätarkan arvon vuoksi.
Rentoutuminen on prosessi, jossa siirrytään epätasapainotilasta (reversiibeli) tasapainotilaan (reversiibeli). Reversiibelien ja irreversiibelien prosessien käsitteillä on tärkeä rooli termodynamiikassa.
Prigozhinin lause
Tämä on yksi termodynamiikan johtopäätöksistä epätasapainoprosesseista. Hänen mukaansa lineaarisen epätasapainoisen järjestelmän stationaaritilassa entropian tuotanto on minimaalista. Kun tasapainotilan saavuttamiselle ei ole esteitä, entropia-arvo putoaa nollaan. Lauseen todisti vuonna 1947 fyysikko I. R. Prigogine.
Sen merkitys on, että tasapainotilalla, johon termodynaaminen järjestelmä pyrkii, on niin alhainen entropian tuotanto kuin systeemille asetetut rajaehdot sallivat.
Prigozhinin lausuntolähti Lars Onsagerin lauseesta: pienillä tasapainopoikkeamilla termodynaaminen virtaus voidaan esittää lineaaristen käyttövoimien summien yhdistelmänä.
Schrödingerin ajatus alkuperäisessä muodossaan
Schrödingerin yhtälö paikallaanolleille tiloille on antanut merkittävän panoksen hiukkasten a altoominaisuuksien käytännön havainnointiin. Jos de Broglien a altojen tulkinta ja Heisenbergin epävarmuussuhde antavat teoreettisen käsityksen hiukkasten liikkeestä voimakentissä, niin Schrödingerin vuonna 1926 kirjoitettu lausunto kuvaa käytännössä havaittuja prosesseja.
Alkuperäisessä muodossaan se näyttää tältä.
missä,
i - kuvitteellinen yksikkö.
Schrödingerin yhtälö paikallaan oleville tiloille
Jos kenttä, jossa hiukkanen sijaitsee, on ajallisesti vakio, yhtälö ei riipu ajasta ja se voidaan esittää seuraavasti.
Schrödingerin yhtälö stationäärisille tiloille perustuu Bohrin postulaatteihin atomien ja niiden elektronien ominaisuuksista. Sitä pidetään yhtenä kvanttitermodynamiikan pääyhtälöistä.
Siirtymäenergia
Kun atomi on paikallaan, säteilyä ei tapahdu, mutta elektronit liikkuvat jollain kiihtyvyydellä. Tässä tapauksessa elektronien tilat määritetään kullakin kiertoradalla energialla Et. Suunnilleen sen arvo voidaan arvioida tämän elektronisen tason ionisaatiopotentiaalilla.
JotenNäin ollen ensimmäisen lausunnon jälkeen ilmestyi uusi. Bohrin toinen postulaatti sanoo: jos negatiivisesti varautuneen hiukkasen (elektronin) liikkeen aikana sen kulmamomentti (L =mevr) on vakiotangon kerrannainen jaettuna luvulla 2π, jolloin atomi on paikallaan. Eli: mevrn =n(h/2π)
Tästä väitteestä seuraa toinen: kvantin (fotonin) energia on ero niiden atomien stationääritilojen energioissa, joiden läpi kvantti kulkee.
Tämä Bohrin laskema ja Schrödingerin käytännön tarkoituksiin muokkaama arvo on antanut merkittävän panoksen kvanttitermodynamiikan selittämiseen.
Kolmas postulaatti
Bohrin kolmas postulaatti - kvanttisiirtymistä säteilyn kanssa sisältää myös elektronin stationääriset tilat. Joten säteily siirtymässä yhdestä toiseen absorboituu tai emittoituu energiakvanttien muodossa. Lisäksi kvanttien energia on yhtä suuri kuin niiden stationääritilojen energioiden ero, joiden välillä siirtymä tapahtuu. Säteilyä tapahtuu vain, kun elektroni siirtyy pois atomin ytimestä.
Kolmas postulaatti vahvistettiin kokeellisesti Hertzin ja Frankin kokeilla.
Prigoginen lause selitti entropian ominaisuudet epätasapainoon pyrkiville prosesseille.
