Žmogui svarbu suprasti ne tik kokiame pasaulyje jis yra, bet ir kaip šis pasaulis atsirado. Ar buvo kas nors prieš laiką ir erdvę, kuri egzistuoja dabar. Kaip gyvybė atsirado jo gimtojoje planetoje, o pati planeta neatsirado iš niekur.
Šiuolaikiniame pasaulyje buvo pateikta daug teorijų apie Žemės atsiradimą ir gyvybės atsiradimą joje. Trūkstant galimybės patikrinti įvairių mokslininkų teorijas ar religines pasaulėžiūras, iškildavo vis daugiau skirtingų hipotezių. Viena iš jų, apie kurią bus kalbama, yra stacionarias būsenas patvirtinanti hipotezė. Jis buvo sukurtas XIX amžiaus pabaigoje ir egzistuoja iki šiol.
Apibrėžimas
Pastovios būsenos hipotezė patvirtina požiūrį, kad Žemė nesusiformavo laikui bėgant, bet visada egzistavo ir nuolat palaikė gyvybę. Jei planeta pasikeitė, tai buvo gana nereikšminga: gyvūnų ir augalų rūšys neatsirado, o taip patplanetos, visada buvo ir arba išmirė, arba pakeitė jų skaičių. Šią hipotezę 1880 m. iškėlė vokiečių gydytojas Thierry William Preyer.
Iš kur atsirado teorija?
Šiuo metu neįmanoma visiškai tiksliai nustatyti Žemės amžiaus. Remiantis tyrimu, pagrįstu radioaktyviuoju atomų skilimu, planetos amžius yra maždaug 4,6 milijardo metų. Tačiau šis metodas nėra tobulas, o tai leidžia specialistams paremti pastovios būsenos teorijos pateiktus įrodymus.
Šios hipotezės šalininkus tikslinga vadinti adeptais, o ne mokslininkais. Šiuolaikiniais duomenimis, eternizmas (taip vadinama stacionarios būsenos teorija) yra labiau filosofinė doktrina, nes pasekėjų postulatai yra panašūs į Rytų religijų tikėjimus: judaizmas, budizmas - apie amžinojo egzistavimą. nesukurta Visata.
Stebėtojų nuomonė
Priešingai nei religiniai mokymai, visų Visatos objektų stacionarių būsenų teoriją remiantys šalininkai turi gana tikslių savo pažiūrų:
- Žemė visada egzistavo, kaip ir gyvybė joje. Taip pat nebuvo Visatos pradžios (Didžiojo sprogimo ir panašių hipotezių neigimas), taip buvo visada.
- Modifikacija vyksta nedideliu mastu ir neturi esminės įtakos organizmų gyvenimui.
- Bet kuri rūšis turi tik du vystymosi būdus: skaičiaus pokytis arba išnykimas – rūšys nepereina į naujas formas, nesivysto ir net labai nepasikeičia.
Vienas žinomiausių mokslininkų, palaikančių stacionarumo hipotezęvalstybė, buvo Vladimiras Ivanovičius Vernadskis. Jis mėgo kartoti frazę: "… Kosmose nebuvo gyvybės pradžios, kurią mes stebime, nes nebuvo šio Kosmoso pradžios. Visata yra amžina, kaip ir gyvenimas joje."
Stacionarios Visatos būsenos teorija paaiškina tokius neišspręstus klausimus:
- spiečių ir žvaigždžių amžius,
- homogeniškumas ir izotropija,
- reliktinis spinduliavimas,
- raudonojo poslinkio paradoksai tolimiems objektams, dėl kurių moksliniai ginčai vis dar nesiliauja.
Įrodymai
Bendrieji nusistovėjusios būklės įrodymai yra pagrįsti mintimi, kad nuosėdų (kaulų ir atliekų) išnykimą uolienose galima paaiškinti rūšies ar populiacijos padidėjimu arba atstovų migracija. į aplinką, kurioje yra palankesnis klimatas. Iki šio momento nuosėdos nebuvo išsaugotos sluoksniuose dėl visiško jų suirimo. Neabejotina, kad kai kurių tipų dirvožemiuose liekanos iš tikrųjų išsaugomos geriau, o kai kuriose blogiau arba iš viso neišsaugomos.
Pasak pasekėjų, tik gyvų rūšių tyrimas padės padaryti išvadas apie išnykimą.
Dažniausias įrodymas, kad egzistuoja nejudančios būsenos, yra koelakantai. Mokslo bendruomenėje jie buvo paminėti kaip pereinamosios rūšies tarp žuvų ir varliagyvių pavyzdys. Dar visai neseniai jie buvo laikomi išnykusiais maždaug kreidos periodo pabaigoje – prieš 60–70 mln. Tačiau 1939 m., prie kranto apie. Madagaskare buvo pagauta gyva koelakantų atstovė. Taigi dabar koelakantas nebelaikomas pereinamąja forma.
Antras įrodymas yra Archeopteriksas. Biologijos vadovėliuose šis padaras pristatomas kaip pereinamoji forma tarp roplių ir paukščių. Jis turėjo plunksną ir galėjo šokinėti nuo šakos ant šakos dideliais atstumais. Tačiau ši teorija žlugo, kai 1977 metais Kolorado valstijoje buvo aptiktos paukščių liekanos, neabejotinai senesnės už Archeopterikso kaulus. Taigi teisinga prielaida, kad archeopteriksas nebuvo nei pereinamoji forma, nei pirmasis paukštis. Šiuo metu pastovios būsenos hipotezė tapo teorija.
Be tokių ryškių pavyzdžių, yra ir kitų. Pavyzdžiui, stacionarios būsenos teoriją patvirtina „išnykę“ir randama laukinėje gamtoje lingulų (jūrinių brachiopodų), tuatarų arba tuatarų (didelis driežas), solendonų (skroblų). Per milijonus metų šios rūšys nepasikeitė nuo savo fosilinių protėvių.
Tokių paleontologinių „klaidų“užtenka. Net ir dabar mokslininkai negali tiksliai pasakyti, kuri išnykusi rūšis galėtų būti gyvosios pirmtakė. Būtent šios paleontologinio mokymo spragos paskatino šalininkus suvokti stacionarios valstybės egzistavimą.
Statusas mokslo bendruomenėje
Tačiau teorijos, pagrįstos kitų žmonių klaidomis, mokslo sluoksniuose nepriimamos. Stacionarios būsenos prieštarauja šiuolaikiniams astronominiams tyrimams. Stephenas Hawkingas savo knygoje „Trumpa istorija“.laikas“pažymi, kad jei Visata iš tikrųjų išsivystytų tam tikru „įsivaizduojamu laiku“, tada nebūtų jokių singuliarumų.
Singuliarumas astronomine prasme yra taškas, per kurį neįmanoma nubrėžti tiesios linijos. Ryškus pavyzdys yra juodoji skylė – sritis, iš kurios negali išeiti net didžiausiu žinomu greičiu judanti šviesa. Juodosios skylės centras laikomas singuliarumu – atomai suspausti iki begalybės.
Taigi mokslo bendruomenėje tokia hipotezė yra filosofinė, tačiau jos indėlis į kitų teorijų plėtrą yra svarbus. Taigi klausimai, kuriuos archeologams ir paleontologams užduoda eternizmo pasekėjai, verčia mokslininkus atidžiau peržiūrėti savo tyrimus ir dar kartą patikrinti mokslinius duomenis.
Kadangi nejudančios būsenos yra gyvybės atsiradimo Žemėje teorija, turime nepamiršti ir kvantinės šios frazės reikšmės, kad nesusipainiotume su sąvokomis.
Kas yra kvantinė termodinamika?
Pirmąjį reikšmingą kvantinės termodinamikos proveržį padarė Nielsas Bohras, paskelbęs tris pagrindinius postulatus, kuriais grindžiama dauguma šiandieninių fizikų ir chemikų skaičiavimų ir teiginių. Trys postulatai buvo vertinami skeptiškai, tačiau tuo metu buvo neįmanoma jų neatpažinti kaip teisingų. Bet kas yra kvantinė termodinamika?
Termodinaminė forma tiek klasikinėje, tiek kvantinėje fizikoje yra kūnų sistema, kuri keičiasi vidine energija tarpusavyje ir suaplinkiniai kūnai. Jį gali sudaryti vienas arba keli korpusai ir tuo pat metu yra skirtingo slėgio, tūrio, temperatūros ir kt. būsenos.
Pusiausvyros sistemoje visi parametrai turi griežtai fiksuotą reikšmę, todėl ji atitinka pusiausvyros būseną. Žymi grįžtamuosius procesus.
Nepusiausvyros formos bent vienas parametras neturi fiksuotos vertės. Tokios sistemos yra iškritusios iš termodinaminės pusiausvyros, dažniausiai jos atspindi negrįžtamus procesus, pavyzdžiui, cheminius.
Jei bandysime pusiausvyros būseną parodyti grafiko pavidalu, gausime tašką. Nepusiausvyros būsenos atveju grafikas visada skirsis, bet ne taško pavidalu dėl vienos ar kelių netikslių verčių.
Atsipalaidavimas – tai perėjimo iš nepusiausvyros (negrįžtamos) į pusiausvyros (grįžtamąją) būsenos procesas. Grįžtamųjų ir negrįžtamų procesų sąvokos vaidina svarbų vaidmenį termodinamikoje.
Prigožino teorema
Tai viena iš termodinamikos išvadų apie nepusiausvyrinius procesus. Anot jo, tiesinės nepusiausvyros sistemos stacionarioje būsenoje entropijos susidarymas yra minimalus. Visiškai nesant kliūčių pusiausvyros būsenai pasiekti, entropijos vertė nukrenta iki nulio. Teoremą 1947 m. įrodė fizikas I. R. Prigožinas.
Jo prasmė ta, kad pusiausvyrinė stacionari būsena, į kurią linkusi termodinaminė sistema, turi tiek mažą entropijos susidarymą, kiek leidžia sistemai nustatytos ribinės sąlygos.
Prigožino pareiškimasRemtasi Larso Onsagerio teorema: esant nedideliems nukrypimams nuo pusiausvyros, termodinaminis srautas gali būti pavaizduotas kaip tiesinių varomųjų jėgų sumų derinys.
Schrödingerio mintis originalia forma
Schriodingerio lygtis stacionarioms būsenoms labai prisidėjo prie praktinio dalelių banginių savybių stebėjimo. Jei de Broglie bangų interpretacija ir Heizenbergo neapibrėžtumo ryšys suteikia teorinę idėją apie dalelių judėjimą jėgos laukuose, tai Schrödingerio teiginys, parašytas 1926 m., apibūdina praktikoje stebimus procesus.
Pradinė forma atrodo taip.
kur,
i – įsivaizduojamas vienetas.
Schrödingerio lygtis stacionarioms būsenoms
Jei laukas, kuriame yra dalelė, yra pastovus laike, tada lygtis nepriklauso nuo laiko ir gali būti pavaizduota taip.
Schriodingerio lygtis stacionarioms būsenoms yra pagrįsta Bohro postulatais apie atomų ir jų elektronų savybes. Ji laikoma viena iš pagrindinių kvantinės termodinamikos lygčių.
Pereinamojo laikotarpio energija
Kai atomas yra nejudančioje būsenoje, spinduliuotė nevyksta, tačiau elektronai juda su tam tikru pagreičiu. Šiuo atveju elektronų būsenos nustatomos kiekvienoje orbitoje su energija Et. Apytikslę jo vertę galima įvertinti pagal šio elektroninio lygio jonizacijos potencialą.
TaigiTaip po pirmojo pareiškimo atsirado naujas. Antrasis Bohro postulatas sako: jei neigiamai įkrautos dalelės (elektrono) judėjimo metu jos kampinis impulsas (L =mevr) yra pastovios juostos kartotinis, padalytas iš 2π, tada atomas yra nejudančioje būsenoje. Tai yra: mevrn =n(h/2π)
Iš šio teiginio išplaukia kitas: kvanto (fotono) energija yra nejudančių atomų, per kuriuos praeina kvantas, būsenų energijų skirtumas.
Ši vertė, kurią apskaičiavo Bohr ir praktiškai modifikavo Schrödingeris, labai prisidėjo prie kvantinės termodinamikos paaiškinimo.
Trečias postulatas
Trečiasis Bohro postulatas – apie kvantinius perėjimus su spinduliuote taip pat reiškia nejudančias elektrono būsenas. Taigi, spinduliuotė pereinant iš vienos į kitą yra sugeriama arba išspinduliuojama energijos kvantų pavidalu. Be to, kvantų energija yra lygi stacionarių būsenų, tarp kurių vyksta perėjimas, energijų skirtumui. Spinduliuotė atsiranda tik tada, kai elektronas tolsta nuo atomo branduolio.
Trečiasis postulatas buvo eksperimentiškai patvirtintas Hertzo ir Franko eksperimentais.
Prigogine'o teorema paaiškino entropijos savybes nepusiausvyriems procesams, linkusiems į pusiausvyrą.
