Materiaalse maailma tekkimise kohta on kaks seisukohta. Religioonid omistavad Jumalale juhtiva rolli maailmakorras. Eelkõige räägib Piibel mitmest päevast, mille jooksul Jumal lõi esmalt valguse, seejärel vee, seejärel taevalaotuse, seejärel elusolendid – kuni inimeseni. Nüüd väidavad kirikud, et "kuus päeva" on metafoorne termin, kus päev ei võrdu päevadega, vaid kestab palju kauem. Teine, täiesti vastupidine vaade nähtava, materiaalse maailma tekkele on teaduslik. Universumi areng sai teadlaste sõnul alguse Suurest Paugust (nimetatakse ka Suureks Pauguks), mis toimus 10-15 miljardit aastat tagasi.
Mis oli enne kõike olemasolevat? Kaasaegne astronoomia usub, et see vähenes minimaalsed mõõtmed kera, mille sees kõrgeimate temperatuuride ja rõhu mõjul liikusid vabad. Siiani on ebaselge, mis põhjustas Suure Paugu. See plahvatus ise viis aga universumi paisumiseni ja see protsess kestab tänaseni. Mida see tähendab? Et sama kogus materjaliosakesi hõivab aja jooksul üha suuremat mahtu.
Kas materiaalne maailm laieneb igaveseks või aeglustub kunagi selle mahu kasv, peatub sootuks, nagu granaadiplahvatuse ajal täheldame? Võib-olla pärast seda universumi areng peatub ja asendub "voltimise" etapiga, mis kitseneb algpunktini. Me ei ole veel valmis sellele küsimusele kindlalt vastama. Kuid teadlaste loodud maailmapilt suudab juba kirjeldada järjestikuseid faase mateeria kasvus ja transformatsioonis. Esimene ajastu – hadroniline – kestis vaid miljondik sekundit, kuid selle aja jooksul toimus antibarüonide ja barüonide annihilatsiooniprotsess, tekkisid prootonid ja neuronid.
Universumi evolutsiooni teine ja kolmas etapp – lepton ja footon – kestsid samuti vaid mõne sekundi. Teise ajastu lõpus tekkis neutriinomeri ja footoniajastu lõppes aine eraldumisega antiainest (mis juhtus positronite ja elektronide annihileerumise tõttu). Universum paisus, mis tõi kaasa osakeste ja footonite energiatiheduse vähenemise. Footoni staadium asendati tähe staadiumiga, mis kestab tänaseni. Kuid tähtede, galaktikate ja galaktikate rühmade teke toimus (ja toimub) ebaühtlaselt.
Pärast Suurt Pauku möödus miljoneid aastaid, samal ajal kui kõige lihtsamad osakesed muutusid aatomiteks - peamiselt vesinik ja heelium (need aatomid on universumi põhikomponent), aatomid ühinesid molekulideks, mis ühinesid ühenditeks ja moodustasid kristalle, aineid, mineraalseid kivimeid. Täheajastul, mis see etapp universumi areng lõppeb, tekkisid galaktikad, planeedid, sündis elu meie Maal. Kas võib öelda, et "eepiline ilutulestik" on läbi ja me seisame jahtuvatel sütel hajuva suitsu vahel?
Teadlased on jõudnud järeldusele, et universumi areng jätkub. Hiiglasliku vesiniku kuhjumise keeristormid tasandavad ainet, muutes need akumulatsioonid keeristeks. Nii sünnivad sfäärilised, elliptilised ja lamedad galaktikad (olenevalt kolossaalse – saja tuhande valgusaasta – tsirkulatsiooni pöörlemiskiirusest). Meie oma kuulub viimast tüüpi galaktikate hulka - Linnutee. Tähed tekivad galaktikate sees vesinikukogumike rõhu all. Samuti läbivad nad pikki evolutsiooni etappe: alates valgest kuumast supernoovast kuni "punaste hiiglaste", "valgete kääbusteni" ja samad protsessid toimuvad ka meie Päikesega, samal ajal kui Kosmos jätkab laienemist.
Tänu ellujäämisinstinktile on inimkond ja meie tsivilisatsioon eksisteerinud tuhandeid aastaid. Kuigi viimastel aastakümnetel teadusringkondadesüha enam tuntakse muret võimalike globaalsete katastroofide pärast – suure riskiteguriga sündmuste pärast, mis võivad planeeti mitte ainult kahjustada, vaid ka hävitada sellel elu.
Mustade aukude ajastut kirjeldatakse professor Fred Adamsi raamatus The Five Ages of the Universe kui ajastut, mil organiseeritud aine jääb alles vaid mustade aukude kujul. Järk-järgult vabanevad nad tänu kiirgusaktiivsuse kvantprotsessidele nende neeldunud ainest. Selle ajastu lõpuks jäävad alles vaid madala energiatarbega prootonid, elektronid ja neutronid. Teisisõnu võite meie kauni sinise planeediga hüvasti jätta.
Paljude erinevaid hüpoteese esitanud usuliikumiste järgi läheneb maailmalõpp (kohtupäev, Jeesuse Kristuse teine tulemine, Antikristuse tulek). Kõik nõustuvad ühes asjas: maailmalõpp on vältimatu. Teadlased lükkavad enamiku hüpoteese ümber, kuid nõustuvad ka sellega, et see võib juhtuda.
Kui mõelda selliste diktaatorite nagu Hitleri, Stalini, Saddami, Kim Jong-uni ja teiste klassikaliste poliitiliste diktatuuride valitsemisajale, on lihtne arvata, et sellist stsenaariumi võib pidada ka tsivilisatsiooni lõpu alguseks.
Järjekordse maailmalõpu stsenaariumi tulemusena väljuvad inimese loodud nanorobotid kontrolli alt ja hävitavad inimkonna.
Paljud teadlased on mures, et naabergalaktikate ülivõimas gammakiirgus võib väga tugeva plahvatuse tagajärjel põhjustada meie planeedi surma. See hüpotees aitab selgitada nn Fermi paradoksi, mis viitab sellele, et universumis pole peale meie ühtegi teist tehnoloogiliselt arenenud tsivilisatsiooni, kuna gammakiired võisid kõik hävitada.
See vastuoluline küsimus, kuid paljud usuvad, et inimtegevuse tulemusena tekib Globaalne soojenemine saab teguriks, mida võib pidada kliimamuutuste ja elude surma põhjuseks meie planeedil.
Päike paiskab perioodiliselt kosmosesse kuumi radioaktiivseid gaasipilvi, mis ähvardavad magnetväli Maa, kuna need on äärmiselt võimsad ja jõuavad Maale vaid mõne tunniga. Mõnede teadlaste arvates hävitavad inimese poolt oma planeedile tekitatud kahju tagajärjel Päikeselt kontrollimatud koronaalsed väljapaiskumised ühel päeval planeedi.
Suure Paugu teooria on järjekordne kahtlane kosmoloogiline hüpotees, mille kohaselt kaob tulevikus samamoodi Universumi mateeria tähtedest, galaktikatest kuni selle plahvatuse tagajärjel tekkinud aatomite ja muude osakesteni.
Suur kriis on veel üks teaduslik hüpotees meie eksistentsi lõpu kohta. Selle tulemusena universum kahaneb ja plahvatab. Suur pauk lõi selle ja suur krigistamine hävitab selle.
"Geneetiline saaste" on kahtlane termin, mida kasutatakse loodusmaailma segava geenitehnoloogia kontrollimatu kasutamise selgitamiseks. Geenide sekkumine on ebasoovitav, kuna kui olete loonud uusi organisme, võite olemasolevaid pöördumatult kahjustada. Spontaansed mutatsioonid võivad põhjustada soovimatuid domineerivaid liike.
Teiseks ohuks inimkonna elule võib pidada globaalseid epideemiaid, mis võivad õhus lendlevate tilkade kaudu levida väga kiiresti ja tappa inimesi vaid paar tundi enne, kui inimkond leiab tõhusa ravi.
Milline näeks planeet välja, kui inimkond kaoks ootamatult maa pealt nagu dinosaurused? Inimkonna äkilise väljasuremiseni võivad viia mitmed põhjused. Näiteks muutuvad kõik mehed geideks ja inimeste paljunemine peatub.
Universumi tuleviku arenguks on kaks stsenaariumi ja mõlemad viivad selle surmani. Mõned teadlased ütlevad, et universum plahvatab, teised aga külmub. Ühel või teisel viisil, kuid mõlemad stsenaariumid on absoluutselt ebaoptimistlikud.
Üha sagedamini kõlab planeedi ülerahvastatuse oht. Paljud eksperdid ütlevad, et aastaks 2050 on see meie jaoks suurim probleem. Fakt on see, et inimkond on nii arvukas, et erinevatest elu toetavatest ressurssidest, nagu vesi ja nafta, ei piisa. Selle tulemusena tabab meid nälg, põud, haigused ja lõputud sõjad riikide vahel.
Üheks riskiks peetakse liigtarbimist juba 2015. aastal. Kuna inimesed tarbivad palju rohkem, kui loodus suudab taastuda. Ületarbimise ilminguteks on tohutu kalasaak ja liha liigtarbimine. Sama kehtib ka köögiviljade ja puuviljade kohta.
Albert Einstein oli üks esimesi, kes ennustas kolmanda maailmasõja tagajärjel maailma lõppu. Ta ütles, et ei tea, millist relva inimkond kolmandal ajal kasutab, küll aga neljandal maailmasõda inimkond võitleb kivide ja kaikatega.
Tsivilisatsiooni surm on inimkonna surma ennustavatest stsenaariumidest kõige realistlikum. Näitena võib tuua maiade tsivilisatsiooni saatuse või Bütsantsi impeerium. Sama võib tulevikus juhtuda kogu inimkonnaga.
Tuumaholokaust ja apokalüpsis on ühed reaalsemad riskid, mis võivad viia inimkonna surmani. See võib juhtuda, sest maailm on kogunud tohutul hulgal tuumarelvi.
Uue maailmakorra saab kehtestada ühega salaorganisatsioonid mis eksisteerivad tänapäeval (illuminaadid, vabamüürlased, sionistid jne). Täna on nad ühiskonna kontrolli all, kuid tulevikus võivad nad muutuda võimsamaks ning viia oma dogmade ja tegudega inimkonna orjusesse ja kurjuse teenistusse.
Malthusi katastroofi olemus seisneb raamatu An Essay on Population Law (1798) autori Thomas Malthi sõnul selles, et tulevikus ületab rahvaarv põllumajandussektori kasvu ja võimalused majanduse ja stabiilsuse osas. Pärast seda toimub rahvaarvu kahanemine ja vähenemine ning algavad katastroofid.
See teooria on kehtinud antiikajast peale ja enamik (kui mitte kõik) on näinud lugematul hulgal filme, kus päikesepaistelisel päeval vallutab mõni võõras tsivilisatsioon planeedi ja üritab sellel elu hävitada. Lähitulevikus seda ei juhtu, aga kunagi võib juhtuda.
Transhumanism on viimaste aastate rahvusvaheline kultuuriline ja intellektuaalne liikumine, mille eesmärk on mõista suurepärane roll tehnoloogiad inimelu materiaalse, füüsilise ja vaimse sfääri ümberkujundamisel ja kvaliteedi parandamisel. Kuigi see kõlab suurepäraselt, kuid info- ja tehnoloogilise revolutsiooni tagajärjel võib inimkond kannatada.
Eksperdid kasutavad terminit "tehnoloogiline singulaarsus", et kirjeldada hüpoteetilist stsenaariumi, kus kiire tehnoloogiline areng teeb inimkonnale julma nalja, mis loob tehisintellekti ja sureb, kaotades kontrolli kloonide ja robotite üle.
Vastastikune tagatud hävitamine viitab ülemaailmsele relvade kasutamisele inimeste ja planeedi massiliseks hävitamiseks. See on tõeline stsenaarium, kui hinnata praegust poliitilist ja sõjalist olukorda maailmas.
Need, kes vaatasid filmi "Die Another Day", teavad, et kineetiline pommitamine võib hävitada elu planeedil. Kui te pole filmi näinud, siis kujutage ette, et töötate välja kosmoserelva, mis võib paari sekundiga hävitada kõik Maal. Hirmutav? Hirmutav. Kuid teadlased arvutasid selle tõenäosuse välja isegi kuni protsendi tuhandeni.
Täna räägime sellest, noh, nagu tema universumist. Juhtus nii, et ühel päeval ilmus ta kuskilt välja ja nüüd oleme kõik siin. Keegi loeb seda artiklit, keegi valmistub eksamiks, kirudes kõike maailmas... Lennukid lendavad, rongid sõidavad, planeedid pöörlevad, alati juhtub kuskil midagi. Inimesi on alati huvitanud ühe keerulise vastuse teadmine lihtsale küsimusele. Kuidas see kõik alguse sai ja kuidas me jõudsime sinna, kus oleme? Teisisõnu, kuidas universum sündis?
Nii et siin nad on - erinevad versioonid ja universumi päritolu mudelid.
Kreatsionism: Jumal lõi kõik
Kõigist universumi päritolu teooriatest ilmus see kõige esimene. Väga hea ja mugav versioon, mis võib-olla on alati asjakohane. Muide, paljud füüsikud, hoolimata sellest, et teadust ja religiooni esitatakse sageli vastandlike mõistetena, uskusid jumalasse. Näiteks Albert Einstein ütles:
«Iga tõsine loodusteadlane peab olema mingil moel usklik inimene. Vastasel juhul ei suuda ta ette kujutada, et uskumatult peened vastastikused sõltuvused, mida ta täheldab, pole tema väljamõeldud. Lõpmatus universumis avaldub lõpmatult täiusliku Meele tegevus. Tavaline ettekujutus minust kui ateistist on suur eksiarvamus. Kui see idee on võetud minu teadustöödest, võin öelda, et minu teaduslik töö ei mõista"
Suure Paugu teooria
Võib-olla meie universumi päritolu kõige levinum ja tunnustatuim mudel. Igal juhul on peaaegu kõik sellest kuulnud. Mida Suur Pauk meile ütleb? Kunagi, umbes 14 miljardit aastat tagasi, polnud ruumi ega aega ning kogu universumi mass oli koondunud imepisikesse punkti, mille tihedus oli singulaarsus. Ühel ilusal hetkel (kui nii võib öelda, siis polnud aega) ei pidanud singulaarsus vastu, sest selles tekkis ebahomogeensus, toimus nn Suur Pauk. Ja sellest ajast peale on universum pidevalt paisunud ja jahtunud.
Laieneva universumi mudel
Nüüdseks on kindlalt teada, et galaktikad ja muud kosmoseobjektid liiguvad üksteisest eemale, mis tähendab, et universum paisub. 20. sajandil oli universumi tekke kohta palju alternatiivseid teooriaid. Üks populaarsemaid oli statsionaarse universumi mudel, mida propageeris Einstein ise. Selle mudeli järgi Universum ei paisu, vaid on paigalseisundis mingisuguse seda hoidva jõu toimel.
Punane nihe - see on kaugete allikate puhul täheldatud kiirgussageduste vähenemine, mis on seletatav allikate (galaktikad, kvasarid) kaugusega üksteisest. See fakt näitab, et universum paisub.
CMB kiirgus - see on nagu suure paugu kaja. Varem oli universum kuum plasma, mis järk-järgult jahtus. Alates nendest kaugetest aegadest on universumisse jäänud nn rändfootonid, mis moodustavad kosmilise taustakiirguse. Varem rohkemaga kõrged temperatuurid Universum, see kiirgus oli palju võimsam. Nüüd vastab selle spekter absoluutselt kiirgusspektrile tahke keha mille temperatuur on vaid 2,7 kelvinit.
Stringiteooria
Universumi evolutsiooni kaasaegne uurimine on võimatu ilma selle kooskõlastamata kvantteooriaga. Nii näiteks stringiteooria raames (stringiteooria põhineb hüpoteesil, et kõik elementaarosakesed ja nende fundamentaalsed vastastikmõjud tekivad ultramikroskoopiliste kvantstringide vibratsioonide ja vastastikmõjude tulemusena), eeldatakse mitme universumi mudelit. Muidugi toimus ka Suur Pauk, kuid see ei juhtunud mitte millestki, vaid võib-olla meie universumi kokkupõrke tagajärjel mõne teise, järjekordse universumiga.
Tegelikult on lisaks Suurele Paugule, mis tekitas meie universumi, mitmekordses universumis palju teisi suuri pauke, mis tekitavad palju teisi universumeid, mis arenevad vastavalt omale, erinevalt meile teadaolevatest füüsikaseadustest.
Tõenäoliselt ei saa me kunagi kindlalt teada, kuidas, kus ja miks universum ilmus. Sellele vaatamata võite sellele mõelda väga kaua ja huvitavalt ning selleks, et teil oleks piisavalt mõtlemisainet, soovitame vaadata põnevat videot universumi tekke kaasaegsete teooriate teemal.
Universumi arengu probleemid on liiga suured. Nii massiivsed, et tegelikult pole need isegi probleemid. Jätame teoreetiliste füüsikute hooleks nende ajusid ragistada ja liigume Universumi sügavustest Maale, kus meid võib ees oodata mõni pooleli jäänud kursus või diplom. Kui jah, siis pakume sellele probleemile omapoolset lahendust. Telli suurepärane töö, hinga rahulikult ja ole harmoonias enda ja universumiga.
Niisiis, hetkel Universum paisub, tema aine lendab laiali, kõige kaugemad objektid, mis on nähtavad suurimates teleskoopides, eemalduvad meist kiirusega, mis ületab kolmveerand valguse kiirusest. Algse tohutu soojusenergia paisumise ja hajumise protsess viis aine struktureerimiseni. Nüüd liigub aine areng dissipatiivsete struktuuride lokaalse komplikatsiooni suurenemise suunas. Vähemalt ühes universumi punktis – meie planeedil – on ilmunud elu, mis muutub aina keerulisemaks. Nii organismid kui ka biotsenoosid muutuvad keerukamaks, intelligentne elu muutub üha keerukamaks kunstlikud süsteemid. Võib-olla on selliseid keerukuse "kasvupunkte" teisigi, võime eeldada, et nende vahel ilmneb mingisugune seos. Tekib küsimus: mil määral see protsess võib ulatuda? Mis ootab meid ja üldiselt kogu meie universumit kuskil lõpmatult kauges tulevikus?
Universumi jaoks on võimalikud kaks võimalust, mille vahel valik sõltub aine keskmisest tihedusest selles. Kui aine tihedus on mingist kriitilisest väärtusest väiksem, paisub universum lõputult. Kui rohkem – raskusjõud suudavad peatada taevakehade paisumise ja paisumine asendub kokkusurumisega. Kriitilise tiheduse saab hinnata, teades gravitatsioonikonstanti G ja Hubble'i konstanti H:
r crit \u003d 3H 2 / 8pG ~ 10-32 kg / m 3
Milline on aine tegelik tihedus Universumis, täpsemalt, kas see on kriitilisest suurem või väiksem, pole teada. Kui arvestada ainult nähtavat helendavat ainet, osutub tihedus kriitilisest oluliselt (30 korda) väiksemaks. Paljud faktid viitavad aga palju suurema nähtamatu, "peidetud" massi olemasolule. Nüüd arvatakse, et Universumi keskmine tihedus on suure tõenäosusega siiski kriitilisest pisut väiksem, kuid täielikku kindlust selles pole. Võimalik, et see on täpselt võrdne kriitilisega ja see pole juhuslik kokkusattumus. Seega on mõttekas kaaluda mõlemat arendusvõimalust.
Mõelge kõigepealt esimesele - "avatud", lõpmatult laienevale universumile.
Pideva laienemisega kaasneb energia hajumine. Kohalikud kontsentreeritud energia "reservuaarid" - tähed - tarbivad oma tuumakütust, puistavad ja hajutavad oma eluea lõpus osa massist ning muutuvad surnud, aeglaselt jahtuvateks jäänusteks või (kui on piisav mass) "mustadeks aukudeks". Äravisatud gaasist võib tekkida järgmine tähtede põlvkond, kuid neid jääb järjest vähemaks, kuni see protsess täielikult peatub. Kõikide tähtede täielik väljasuremine peaks lõppema umbes 10 14 (sada triljoni) aasta pärast. Seal on surnud jahtunud tähed ja mustad augud, mis moodustavad nii galaktikaid kui ka planeete, väike kogus väga hajusat gaasi ja tolmu ning kiirgus, mis kaotab pidevalt energiat.
Peal järgmine samm planeedisüsteemid peavad kaduma tähtede poolt ja tähtede kadu galaktikate poolt. Mõlemad on tähtede tiheda lähenemise tulemus gravitatsiooniline interaktsioon viib impulsi vahetuseni, nii et üksikud objektid visatakse seotud süsteemist välja. Sel juhul rebitakse planeedid oma tähtedest lahti, suurem osa tähtedest (umbes 90%) paiskub välja, "aurustub" galaktikatest ja ülejäänud kogunevad hoo kaotanuna massiivsesse musta auku. See protsess kestab endiselt, kuid väga aeglaselt. See peaks lõppema 10 18 aasta pärast. Selleks ajaks ei ole enam ühtegi galaktikat, alles jäävad vaid ühtlaselt hajutatud kustunud tähed ja mustad augud.
Viimased sammud Evolutsioonid on seotud põhiliste interaktsioonide ühendamise teooriatest tulenevate endiselt suures osas hüpoteetiliste ideede kvantefektide ja tagajärgedega. "Suure ühendamise" teooria – tugeva ja elektronõrga vastastikmõju ühendamine – ennustab prootoni lõplikku eluiga, mis võrdub 10 30 -10 32 aastaga. Kui jah, siis pärast seda järku ajavahemikku prootonid lagunevad ja kogu tähtede aine muutub elektronideks, positroniteks ja neutriinodeks.
Massiivsed mustad augud jäävad ikkagi alles. Kuid selgus, et need pole igavesed. Mustad augud suudavad kvantefektide tõttu "aurustuda". Vastavalt määramatuse printsiibile võivad "horisondi" lähedale musta augu piirile ilmuda osakeste paarid, millest üks jääb horisondi alla ja teine eraldub, viies mustast august massi ja energia minema. See massiivsete mustade aukude protsess on väga aeglane (mida aeglasem, seda suurem on augu mass) ja selle valmimine nõuab aega umbes 10 100 aastat. Pärast seda ei jää peale uskumatult haruldaste elektronide, positronite, neutriinode ja footonite midagi järele.
Mis juhtub, kui keskmine tihedus ületab kriitilist? Sel juhul asendatakse laiendamine kokkusurumisega. Kuidas see juhtub, sõltub sellest, kui kaua enne seda laienemine jätkub. Kui tihedus on paisumisprotsessis kriitilisest tihedusest vaid veidi suurem (ja tegelikkuses, kui see on ikka suurem, siis ainult veidi), siis kokkusurumise alguse ajaks koosneb Universum ainult surnud tähtedest, mustast. augud, neutriinod ja footonid. Kokkusurumisel suureneb footonite energia ("violetse nihke" tõttu) ja suureneb rohkem kui see laienemise käigus vähenes. Footonid kuumenevad ja aurustavad surnud tähed. Tiheduse kasvades neelavad mustad augud kogu hajutatud aine ja lõpuks ühinevad kõik mustad augud üheks hiiglaslikuks. Sel juhul ei sulandu ja variseb kokku mitte ainult kogu mateeria, vaid ka ruum ise. Kas selline kokkuvarisev mass võib minna lõpmatu tihedusega singulaarsusse ja kuidas see seda teha saab, pole teada, tänapäeva teadus ei suuda seda kirjeldada. Tõsi, on võimalik, et enne, kui tihedus muutub lõpmatult suureks, võib mõni meile seni tundmatu mehhanism viia Universumi nn "põrgatamiseni" ja selle paisumise protsess algab uuesti.
"Põrkamise" võimalust on teoreetikud kaalunud ja kirjeldanud. Tsüklilisus on siin tõenäoline, kui paisumis- ja kokkutõmbumistsüklid vahelduvad. Lisaks on iga järgmine tsükkel ligikaudu kaks korda pikem kui eelmine. Seega võib paisumisetapi kestus kujuneda nii pikaks, et see hõlmab ka prootoni lagunemisetappi. Siis algab uus kokkutõmbumine olekus, kus hadroneid pole, ja energia määravad prootonite lagunemisel tekkivad footonid. Sel juhul järgmise tsükli kestus enam ei kahekordistu, vaid pikeneb vähemalt 1000 korda. Lõpuks ei erine järgmine tsükkel praktiliselt lõputust laienemisest. Üldiselt viib sellise pulseeriva Universumi teoreetiline analüüs palju väga huvitavaid tagajärgi, kuid tuleb meeles pidada, et "põrge" ise jääb hüpoteesiks.
Vaatame nüüd, kuidas struktuuride ja ennekõike elu areng sobib kõikidesse nendesse universumi arengustsenaariumidesse. Struktuuride dünaamiline hajutav olemus eeldab nende olemasoluks energia ja aine hajumist ning vastavaid kontsentratsioonigradiente. Paisumise alguses on energia ja aine kontsentratsioon väga kõrge ning gradiendid väikesed, mis takistab keerukate struktuuride teket. Kontsentratsioonide vähenemine ja heterogeensuse suurenemine nende kontsentratsioonide jaotuses toob kaasa üha keerukamate struktuuride tekkimise – seda me praegu enda ümber näeme. Aine ja energia edasine hajumine peaks aga kaasa tooma energiavoogude gradientide ja intensiivsuse vähenemise, millest ei piisa selliste keeruliste struktuuride nagu elu olemasolu tagamiseks. On ilmne, et paisuva Universumi arengus peab neid olema struktuurse keerukuse tipp, mille järel see väheneb. Kas meie universum on saavutanud sellise tipu või on maksimum alles ees? Täpselt ei oska öelda, aga igal juhul oleme kuskil maksimumi piirkonnas, mis peaks olema väga õrn, kümnetesse miljarditesse aastatesse venitatud.
Peab ütlema, et kui meie Universum ei ole “avatud” ja paisumine asendub kord kokkutõmbumisega, ei muutu selle struktureerimise arengus midagi. Laiendamisetapis toimub samamoodi struktuuride maksimaalse keerukuse ja seejärel lihtsustamise tipp. Kompressioonistaadiumis ei teki struktuuri uusi tüsistusi - tsükkel on asümmeetriline. Konstruktsioonide väljanägemiseks on vajalik hajutamine.
Vaatame nüüd, kuidas võiks välja näha meie oma saatus, mis on seotud meie väikese planeediga. Inimeste arvu kasv, tehiselupaiga juurdekasv on jõudnud juba oma piirini. Stabiliseerida on vaja nii rahvaarvu kui ka erinevate esmaste ressursside tarbimise taset. Pealegi pole mitut tüüpi ressursside puhul vaja mitte stabiliseerimist, vaid tarbimise järsku vähendamist. Näiteks tsingi, tina, elavhõbeda ja plii metallimaakide varud jätkuvad praeguse tarbimise juures vaid umbes 20 aastaks. Teisi on rohkem, aga kõik nö taastumatuid ressursse peaks olema ammendatud.
Üldiselt ei ole see väga hirmutav. Nimetus "mittetaasnev" on tingimuslik. Igat ainet, mis on kuidagi muudetud või hajutatud, saab uuesti kontsentreerida, puhastada ja ringlusse võtta ainult siis, kui rikkalikud looduslikud kontsentraadid on ammendunud - maak - see läheb maksma aina rohkem energiat. Energiakulud on seotud selle hajumise, hajutamisega. See on ikka sama üldine seadus: stabiilsete struktuuride tekkimine ja olemasolu eeldab energia hajumise suurenemist, selle kvaliteedi langust - üleliigse entroopia teket. Päike varustab meid vajaliku energiavooga. Järelikult on inimkeskkonna struktuuri keerulisemaks muutmise võimalus põhimõtteliselt piiratud Päikesest lähtuva energiavoo suurusjärguga. Ja selle struktuuri olemasolu on võimalik ainult siis, kui päike paistab.
Päike paistab kaua, aga mitte igavesti. See peaks kustuma, olles eelnevalt üles paisunud ja ilma plahvatuseta või plahvatusega maha laskma olulise osa ainest. Eeldusel, et inimkond ei kao varem ja saavutab tohutu tehnoloogilise võimsuse, võib eeldada, et ta suudab oma planeediga (või ilma selleta) enne aega liikuda mõnele teisele sobivale tähele jne. Iga tähe väljasuremine jätab aga maha surnud jäänused, mis on edasistest transformatsioonidest välistatud. Gaasi hulk, millest võivad tekkida uued tähed, väheneb kiiresti ja lõpuks kustuvad kõik tähed. Väga arenenud inimkond suudab siia jääda väga pikaks ajaks, põletades säästlikult vesinikuvarusid termotuumaahjus suuremad planeedid, kuid lõpuks kaob koos sellega nii intelligentne elu kui ka kogu loodud struktuuridesse kogunenud informatsioon meie Universum.
See järeldus viib praeguse teadmiste tasemeni. Mis saab "pärast"? "Hiljem" ei tule, sest koos meie universum sureb ja on meie aeg ja on meie ruumi. Kuid kaasaegne teadus ütleb, et meie universum ei saa olla ainus. Millegi esmase kõikumised võivad tekitada lõpmatu hulga teisi, võimalik, et erineva mõõtmega ja üldiselt muude omadustega universumeid, milles areng võib viia ka enesetundmiseni.
Jõudsime järeldusele, et kõik reaalne ja konkreetne meie ümber on ajas ja ruumis piiratud, nii nagu inimelugi on lõplik. Lõpmatus on liikunud põhimõtteliselt kättesaamatu valdkonda. Nüüd võime tunnistada paljude maailmade olemasolu, võib-olla lõpmatu arv, mis tekivad ja kasvavad mõne esmase olemi kõikumisest, nagu mullid vahutavas vedelikus. Need maailmad on sõltumatud ega suuda teavet vahetada. Oleme võimelised tundma oma maailma, millel on oma spetsiifilised mõõdikud ja aegruumi struktuur. Ilmselgelt on sellel "algus" ja "lõpp". Me panime need sõnad jutumärkidesse, sest vähemalt "alguses" polnud aja mõistet veel olemas. Alates hetkest, mil aeg ilmus meie maailma tunnusena, areneb see sünnist surmani kui algsest struktuurita olekust lõplikku, samuti struktuurita olekusse läbi väga pika “küpsusetapi”, mida iseloomustab väga keerulise struktuuri tekkimine. Nüüd toimub universumi struktuuri pidev komplikatsiooniprotsess, mis ilmselt jätkub veel palju miljardeid aastaid.
Küsimused 5. ja 6. peatüki jaoks.
1. Mida me probleemi kohta teame esinemine elu?
2. Kuidas on omavahel seotud organismide, liikide ja biosfääri areng?
3. Elu evolutsiooni põhjus ja mehhanism Darwini järgi. Darwini teooria raskused.
4. Kuidas Darwini teooriat praegu "parandatud"?
5. Biosfääri kui süsteemi tunnused. Mis tagab selle jätkusuutlikkuse?
6. Elu evolutsiooni ja meie Universumi üldise evolutsiooni vaheline seos. Ühiste mehhanismide ühtsus.
7. Inimese kui bioloogilise liigi evolutsiooni tunnused ja biosfääri evolutsioon pärast inimese ilmumist.
8. Millised on inimtegevuse peamised kahjulikud mõjud biosfäärile?
9. Miks on ohtlik inimese eluks soodsa tehiskeskkonna loomine - intensiivne Põllumajandus, kultuuripargid, suletud tsüklitega "raisatu" tööstus – mille poole pürgivad tihedalt asustatud "arenenud" riigid?
10. Millised on võimalikud võimalused ülemaailmsest keskkonnakriisist ülesaamiseks?
11. Kas Päikesesüsteemi teistel planeetidel on elu?
12. Kas mujal universumis on elu?
13. Milline on meie Universumi edasine saatus?
14. Milline võiks olla inimkonna edasine saatus?
Joonistasime kaasaegse teaduslik pilt maailmast ja näitas sisse üldine vaade kuidas inimene selle ehitas. Idee maailmast kui tervikust kui korrastatust süsteem ja oma koha mõistmine selles on inimesele vajalik tema olemasoluks. Mees hakkas korraldama maailm niipea, kui ta iseennast mõistis, luues müütide süsteemi. Hiljem sai teadusest maailma süsteemi alus.
Teadus - inimtegevuse valdkond, mille ülesandeks on reaalsuse objektiivsete teadmiste arendamine ja teoreetiline süstematiseerimine. Vajadus selliste süstemaatiliste teadmiste järele, sujuvamaks muutmine keskkond on omane inimese olemusele.
Teaduse kaks poolt – ümbritsevat maailma iseloomustavate faktide saamine ja nende süstematiseerimine – on omavahel lahutamatult seotud. Uue eesmärgi saavutamine teaduslik andmed igasuguse esialgse teoreetilise kontseptsiooni puudumisel on sama võimatu kui puhtalt spekulatiivse teooria konstrueerimine. Esmapilgul tundub, et teaduslik tegevus peaks algama "erapooletu" faktide kogumisega, kuid lähemalt vaadates on lihtne mõista, et see on praktiliselt võimatu. Vastus küsimusele: "Kust ma peaksin alustama?" on sama raske kui vastata küsimusele: "Kumb oli enne, kas kana või muna?".
Teadus vastab küsimusele: Kuidas maailm on korraldatud? Teaduse töö on leida ühendused faktide vahel, avastamisel mustrid, mis võimaldavad ennustada uusi fakte. Samal ajal toetub teadus teatud põhimõisted, mis teatud määral jäävad väljapoole teaduse valdkonda ja mängivad ligikaudu sama rolli kui geomeetria põhipostulaadid. Need on mõisted objektiivne olemasolu, ühtsus Ja sa lihtsalt rahu.
Mustrite tundmine võimaldab selgitada ja ennustada uusi fakte loogiline arutluskäik reeglipärasuse loogiline ekstrapoleerimine väljaspoole piirkonda, kus see empiiriliselt tuvastati, viib aga varem või hiljem vastuoludeni olemasolevate faktidega. Uusi fakte ei ole alati võimalik lihtsa empiirilise üldistuse abil loogiliselt siduda vanadega olemasoleva üldise maailmapildi raames. Sel juhul on edasiliikumine võimalik ainult abiga radikaalne revisjon põhisätted, uute sündivate ideede kaasamine intuitiivselt kogu eelneva kogemuse alateadliku töötlemise põhjal.
Teaduse konkreetne toode on teoreetilise jada mudelid looduslikud protsessid ja nähtused. Mudel alati umbes peegeldab nähtust, kuna ammendavalt täielikke teadmisi objekti kohta ei ole võimalik saavutada piiratud aja jooksul. Sellest hoolimata on siiski võimalik ehitada piisav, ehk siis nähtuse kõiki aspekte õigesti kirjeldades, meie jaoks olulisi mudeleid, millest järeldub põhimõisteid.
Ümbritsevast maailmast pildi loomisel on kaasatud spetsiifilisemad mõisted, millest peamised on mõisted statsionaarsus Ja mittestatsionaarsus, element, pidev Ja korpuskulaarne, ruum, aeg, interaktsioon.
Ruum ja aeg moodustavad tänapäevaste ideede kohaselt ühtse aegruumi kontiinum, mille omadused on omadustega lahutamatult seotud asja. Samas piisab meie maailma paljude struktuuride ülesehituse ja evolutsiooni kirjeldamiseks tavaliselt sellest, kui vaadeldakse ruumis jaotunud ainet sellest sõltumatult ja sõltumatult muutuvat praeguses ajas.
Nüüd võib seda pidada tõestatuks meie maailmebakindel kirjeldamisel siiski suur hulk protsesside ja nähtuste raames kasutatakse edukalt statsionaarsuse mõistet, kirjeldatakse protsesse ja nähtusi. statsionaarne mudel.
Mõisted pidev Ja korpuskulaarne hakkas pärast kvantmehaanika tulekut uut moodi vaatama. Kvantmehaanika põhiidee on aegruum diskreetsus kõik aine omadused. Kuid samal ajal määrib määramatuse printsiip, kvantprotsesside põhimõtteline tõenäosuslikkus seda diskreetsust vastavalt pidev konkreetse omaduse avaldumise tõenäosustiheduse jaotus.
Makromaailma objektide põhiomadusi saab tuletada elementaarosakeste omadustest ja nende vastasmõjudest korpuskulaarse kontseptsiooni alusel, kuid neid kirjeldatakse ja analüüsitakse edukalt kontiinumi kontseptsiooni kasutades keskmistatud karakteristikute abil.
Ühendused tulenevad interaktsioonid, tekitada struktuurid. Elementide ja kehade korrapärast, järjestatud paigutust ruumis nimetame ruumiline struktuur, võib nimetada ruumistruktuuri ajas muutumise korrapäraseks protsessiks ajutine struktuur. Meie maailm kujuneb ühes aegruumis spatiotemporaalne struktuur.
Kuigi kõik keerulised vastasmõjud põhinevad ainult neljal fundamentaalne kasutades ainult Nende põhiliste interaktsioonide seaduste järgi on võimatu seletada kõigi vaadeldud struktuuride teket. Suurtes paljude osakeste süsteemides kollektiivsed mõjud, mis viib kvalitatiivselt uute nähtusteni. Õppides suured süsteemid nende üldistatud tunnuste abil käsitleb termodünaamika. Kollektiivsete mõjude ja tekkemehhanismi uurimine makrostruktuurid- ese sünergia.
Termodünaamika põhimõisted on energiat Ja entroopia.Energia on defineeritud kui aine põhiomadus, mis säilib kõigis protsessides, kvantitatiivselt mõõdetuna mehaanilise töö hulga järgi, milleks seda teatud tingimustel saab muuta. entroopia võib määratleda kui mõõdet kvaliteet süsteemis sisalduv energia või selle mõõt tõeline võime teha töid ilma väliseid mõjutusi või abinõusid kasutamata süsteemi oleku tõenäosused(selle häire aste).
Nende mõistete kaudu kaks põhiseadust või alustada termodünaamika – seadus energiasääst ja seadus entroopia suurenemine. Teine neist väidab, et isoleeritud süsteemis saavad toimuda ainult selle entroopia suurenemisega seotud protsessid.
Meie universum tervikuna on isoleeritud süsteem ja seetõttu peab selle entroopia suurenema, mida me ka jälgime. Entroopia suurenemine tähendab korratuse suurenemist, kõigi ebahomogeensuste, gradientide silumist, energia kvaliteedi langust ja struktuuride kadumist. Tegelikkuses näeme aga, et Universum on sügavalt struktureeritud ja evolutsioon meie ümber liigub üha keerukamaks muutumise suunas. Selline on Maa geograafilise kesta ja biosfääri areng.
Põhjus on selles, et universumi paisumine loob suunatud hajumise vool, mis viib indiviidi katastroofilise kasvuni kõikumised ja tekkimine dissipatiivsed struktuurid. Tekkivad struktuurid on seotud üleliigne entroopia tootmist, kuigi kohapeal on täheldatud selle vähenemist. Dissipatiivsed struktuurid on dünaamilised süsteemid, tasakaalust kaugel, eksisteerib pideva energia ja aine vahetuse tõttu keskkond. Teatud etappidel võivad need muutuda metastabiilne või kvaasitasakaalu süsteemid.
Kontseptsiooniga struktuur tihedalt seotud mõiste jätkusuutlikkus, mis tähendab süsteemi kõigi peamiste kvalitatiivsete omaduste säilimist mis tahes muudatustega juhtimisparameetrid mingis piiratud vahemikus.Ilma stabiilsuseta on selle kontseptsioon struktuur.
Struktuuride areng toimub läbi paindumine läbi spasmilineüleminek uude stabiilsesse olekusse, uuele struktuurile. Hüpped evolutsioonis tähendavad diskreetsus ajas on struktuuride olemasolu – ruumis diskreetsuse – vältimatu tagajärg. Võib öelda ka vastupidi diskreetsus ruumis on aja diskreetsuse tagajärg. ruumilis-ajaline struktureerimine on meie maailma ühine omadus.
Evolutsioon liigub praegu struktuuride keerukuse suurendamise suunas, kuid keerukamad struktuurid hõlmavad üha väiksemat osa mateeriast. Kõige lihtsamad makrostruktuurid – algsed gravitatsioonilised ebahomogeensused – hõlmasid kogu ainet; galaktikateks ühendatud põhijärjestuse tähed hõlmavad vaid mõningaid protsente kogu universumi massist; maapealse rühma planeedid, mis tekkisid koos teise põlvkonna tähtedega, moodustavad tähtede massist vaid väikese osa protsendist; ja lõpuks, kõige keerulisem struktuur – elu – on pinnal vaid õhuke kile, mis on tühine osa protsendist mõne maapealse planeedi massist. Ja võib-olla mitte "mõned", vaid ainult üks, kuigi see tundub ebatõenäoline, vastupidiselt maailma ühtsuse kontseptsioonile. Kuid pole veel tõendeid vastupidise – elu laiema leviku kohta universumis – kohta.
Viimane struktuurne hüpata keerukuses tekkega seotud mõistlik elu, mis on ennast realiseerinud ja hakanud ülejäänud biosfääri ümber kujundama, muutes selle selleks noosfäär. See hüpe pole veel lõppenud. Milline saab olema noosfäär ja kas selline stabiilne struktuur üldse tekib, pole veel teada. peamine probleem Inimene ei pea surema biosfääri stabiilsuse kaotuse ja tema tegevuse tõttu hävimise tagajärjel enne uue stabiilse struktuuri tekkimist.
Laadimine...