Важно е човек да разбере не само в кой свят се намира, но и как е възникнал този свят. Имало ли е нещо преди времето и пространството, което съществува сега. Как животът е възникнал на родната му планета, а самата планета не се е появила от нищото.
В съвременния свят се излагат много теории за появата на Земята и произхода на живота на нея. Поради липса на шанс да се проверят теориите на различни учени или религиозни мирогледи, се появяват все повече и повече различни хипотези. Една от тях, която ще бъде обсъдена, е хипотезата, която поддържа стационарни състояния. Разработена е в края на 19 век и съществува и до днес.
Определение
Хипотезата за стационарно състояние подкрепя възгледа, че Земята не се е формирала с течение на времето, а винаги е съществувала и постоянно е поддържала живота. Ако планетата се промени, тогава тя беше съвсем незначителна: видове животни и растения не са възникнали и точно катопланета, винаги са били и или са изчезнали, или са променили броя си. Тази хипотеза е изложена от немския лекар Тиери Уилям Прейер през 1880 г.
Откъде дойде теорията?
В момента е невъзможно да се определи възрастта на Земята с абсолютна точност. Според изследване, базирано на радиоактивния разпад на атомите, възрастта на планетата е приблизително 4,6 милиарда години. Но този метод не е перфектен, което позволява на адептите да подкрепят доказателствата, предоставени от теорията за стационарно състояние.
Разумно е да наричаме последователите на тази хипотеза адепти, а не учени. Според съвременните данни етернизмът (така се нарича теорията за стационарно състояние) е по-скоро философска доктрина, тъй като постулатите на последователите са подобни на вярванията на източните религии: юдаизъм, будизъм - за съществуването на вечно несътворена Вселена.
Прегледи на последователи
За разлика от религиозните учения, привържениците, които подкрепят теорията за стационарните състояния на всички обекти на Вселената, имат доста точни представи за собствените си възгледи:
- Земята винаги е съществувала, както и животът на нея. Също така не е имало начало на Вселената (отричане на Големия взрив и подобни хипотези), винаги е било.
- Промяната се случва в малка степен и не засяга фундаментално живота на организмите.
- Всеки вид има само два начина на развитие: промяна в числеността или изчезване - видовете не преминават в нови форми, не се развиват и дори не се променят значително.
Един от най-известните учени, подкрепящи хипотезата за стационарностдържава, беше Владимир Иванович Вернадски. Той обичаше да повтаря фразата: "… нямаше начало на живот в Космоса, който наблюдаваме, тъй като нямаше начало на този Космос. Вселената е вечна, като животът в нея."
Теорията за стационарното състояние на Вселената обяснява такива нерешени въпроси като:
- възраст на куповете и звездите,
- хомогенност и изотропия,
- реликтово излъчване,
- парадокси на червеното изместване за далечни обекти, около които научните спорове все още не стихват.
Доказателство
Общото доказателство за стабилно състояние се основава на идеята, че изчезването на утайки (кости и отпадъчни продукти) в скалите може да се обясни с увеличаване на размера на даден вид или популация или миграция на представители към среда с по-благоприятен климат. До този момент отлаганията не са се запазили в пластовете поради пълното им разлагане. Безспорно е, че в някои видове почви останките всъщност се запазват по-добре, а в някои по-лошо или изобщо не.
Според последователите, само изследването на живите видове ще помогне да се направят заключения за изчезването.
Най-често срещаното доказателство, че съществуват стационарни състояния, са целакантите. В научната общност те бяха цитирани като пример за преходен вид между риби и земноводни. Доскоро те се смятаха за изчезнали около края на периода Креда – преди 60-70 милиона години. Но през 1939 г. край бреговете на около. Мадагаскар е уловен на живо представител на целакантите. По този начин вече цялакантът вече не се счита за преходна форма.
Второто доказателство е Археоптерикс. В учебниците по биология това същество е представено като преходна форма между влечуги и птици. Имаше оперение и можеше да скача от клон на клон на дълги разстояния. Но тази теория рухна, когато през 1977 г. в Колорадо бяха открити останки от птици, несъмнено по-стари от костите на археоптерикс. Следователно предположението е вярно, че археоптериксът не е бил нито преходна форма, нито първа птица. В този момент хипотезата за стационарно състояние се превърна в теория.
В допълнение към такива поразителни примери, има и други. Например, теорията за стационарно състояние се потвърждава от „изчезналите“и се среща в лингули на дивата природа (морски брахиоподи), tuatara или tuatara (голям гущер), solendons (земерии). В продължение на милиони години тези видове не са се променили от своите изкопаеми предци.
Такива палеонтологични "грешки" са достатъчни. Дори и сега учените не могат да кажат с точност кой изчезнал вид може да бъде предшественик на живия. Именно тези пропуски в палеонтологичното учение доведоха привържениците до идеята за съществуването на стационарно състояние.
Статус в научната общност
Но теориите, базирани на грешки на други хора, не се приемат в научните среди. Стационарните състояния противоречат на съвременните астрономически изследвания. Стивън Хокинг в книгата си Кратка историявреме" отбелязва, че ако Вселената наистина еволюира в някакво "въображаемо време", тогава няма да има сингулярности.
Сингуларност в астрономическия смисъл е точка, през която е невъзможно да се начертае права линия. Ярък пример е черна дупка – област, която дори светлината, движеща се с максималната известна скорост, не може да напусне. Центърът на черна дупка се счита за сингулярност - атоми, компресирани до безкрайност.
По този начин в научната общност подобна хипотеза е философска, но приносът й за развитието на други теории е важен. По този начин въпросите, поставени на археолозите и палеонтолозите от последователите на Eternism, принуждават учените да преглеждат по-внимателно своите изследвания и да проверят отново научните данни.
Разглеждайки стационарните състояния като теория за произхода на живота на Земята, не трябва да забравяме за квантовото значение на тази фраза, за да не се бъркаме в понятията.
Какво е квантовата термодинамика?
Първият значителен пробив в квантовата термодинамика е направен от Нилс Бор, който публикува трите основни постулата, на които се основават по-голямата част от изчисленията и твърденията на днешните физици и химици. Три постулата бяха възприети със скептицизъм, но беше невъзможно да не ги признаем за верни по това време. Но какво е квантовата термодинамика?
Термодинамичната форма както в класическата, така и в квантовата физика е система от тела, които обменят вътрешна енергия помежду си и соколните тела. Може да се състои от едно тяло или няколко, като в същото време е в състояния, които са различни по налягане, обем, температура и т.н.
В една равновесна система всички параметри имат строго фиксирана стойност, така че съответства на равновесно състояние. Представлява обратими процеси.
В неравновесна форма поне един параметър няма фиксирана стойност. Такива системи са извън термодинамично равновесие, най-често представляват необратими процеси, например химически.
Ако се опитаме да покажем равновесното състояние под формата на графика, ще получим точка. В случай на неравновесно състояние, графиката винаги ще бъде различна, но не под формата на точка, поради една или повече неточни стойности.
Релаксацията е процес на преход от неравновесно състояние (необратимо) към равновесно (обратимо) състояние. Понятията за обратими и необратими процеси играят важна роля в термодинамиката.
Теоремата на Пригожин
Това е едно от заключенията на термодинамиката за неравновесните процеси. Според него в стационарно състояние на линейна неравновесна система производството на ентропия е минимално. При пълно отсъствие на пречки за постигане на състояние на равновесие, стойността на ентропията пада до нула. Теоремата е доказана през 1947 г. от физика И. Р. Пригожин.
Смисълът на това е, че равновесното стационарно състояние, към което термодинамичната система клони, има толкова ниско производство на ентропия, колкото позволяват граничните условия, наложени на системата.
Изявление на Пригожинизхожда от теоремата на Ларс Онзагер: за малки отклонения от равновесието, термодинамичният поток може да бъде представен като комбинация от сумите на линейните движещи сили.
Мисълта на Шрьодингер в оригиналната й форма
Уравнението на Шрьодингер за стационарни състояния има значителен принос за практическото наблюдение на вълновите свойства на частиците. Ако интерпретацията на вълните на де Бройл и връзката на неопределеността на Хайзенберг дават теоретична представа за движението на частиците в силовите полета, тогава твърдението на Шрьодингер, написано през 1926 г., описва процесите, наблюдавани на практика.
В оригиналния си вид изглежда така.
къде,
i - въображаема единица.
уравнение на Шрьодингер за стационарни състояния
Ако полето, в което се намира частицата, е постоянно във времето, тогава уравнението не зависи от времето и може да бъде представено по следния начин.
Уравнението на Шрьодингер за стационарни състояния се основава на постулатите на Бор относно свойствата на атомите и техните електрони. Счита се за едно от основните уравнения на квантовата термодинамика.
Енергия на преход
Когато един атом е в неподвижно състояние, не се получава излъчване, но електроните се движат с известно ускорение. В този случай електронните състояния се определят на всяка орбитала с енергията Et. Приблизително стойността му може да бъде оценена чрез йонизационния потенциал на това електронно ниво.
И такаТака след първото изказване се появи ново. Вторият постулат на Бор казва: ако по време на движението на отрицателно заредена частица (електрон) нейният ъглов импулс (L =mevr) е кратно на постоянната лента, разделена на 2π, тогава атомът е в неподвижно състояние. Това е: mevrn =n(h/2π)
От това твърдение следва друго: енергията на кванта (фотона) е разликата в енергиите на стационарните състояния на атомите, през които преминава квантът.
Тази стойност, изчислена от Бор и модифицирана за практически цели от Шрьодингер, има значителен принос за обяснението на квантовата термодинамика.
Трети постулат
Трети постулат на Бор - за квантовите преходи с излъчване също предполага стационарните състояния на електрона. И така, радиацията при преход от едно към друго се абсорбира или излъчва под формата на енергийни кванти. Освен това енергията на квантите е равна на разликата в енергиите на стационарните състояния, между които се осъществява преходът. Радиацията възниква само когато електрон се отдалечи от ядрото на атом.
Третият постулат беше потвърден експериментално от експериментите на Херц и Франк.
Теоремата на Пригожин обяснява свойствата на ентропията за неравновесни процеси, стремящи се към равновесие.
