Մարդու համար կարևոր է ոչ միայն հասկանալ, թե ինչ աշխարհում է գտնվում, այլ նաև, թե ինչպես է առաջացել այս աշխարհը: Կա՞ որևէ բան մինչ այժմ գոյություն ունեցող ժամանակն ու տարածությունը: Ինչպես կյանքն առաջացավ նրա հարազատ մոլորակում, և մոլորակն ինքնին ոչ մի տեղից չհայտնվեց:
Ժամանակակից աշխարհում բազմաթիվ տեսություններ են առաջ քաշվել Երկրի տեսքի և նրա վրա կյանքի ծագման վերաբերյալ։ Տարբեր գիտնականների կամ կրոնական աշխարհայացքների տեսությունները ստուգելու հնարավորության բացակայության պատճառով առաջանում էին ավելի ու ավելի տարբեր վարկածներ։ Դրանցից մեկը, որը կքննարկվի, անշարժ վիճակներին աջակցող վարկածն է։ Այն մշակվել է 19-րդ դարի վերջին և գոյություն ունի մինչ օրս։
Սահմանում
Կայուն վիճակի հիպոթեզը հաստատում է այն տեսակետը, որ Երկիրը ժամանակի ընթացքում չի ձևավորվել, այլ միշտ գոյություն է ունեցել և մշտապես աջակցել է կյանքին: Եթե մոլորակը իսկապես փոխվել է, ապա դա բավականին աննշան է. կենդանիների և բույսերի տեսակներ չեն առաջացել, և ինչպեսմոլորակը, միշտ եղել է, և կա՛մ մահացել է, կա՛մ փոխել է դրանց թիվը: Այս վարկածը առաջ է քաշել գերմանացի բժիշկ Թիերի Ուիլյամ Պրեյերը 1880 թվականին:
Որտեղի՞ց է առաջացել տեսությունը:
Ներկայումս անհնար է բացարձակ ճշգրտությամբ որոշել Երկրի տարիքը։ Ատոմների ռադիոակտիվ քայքայման վրա հիմնված ուսումնասիրության համաձայն՝ մոլորակի տարիքը մոտավորապես 4,6 միլիարդ տարի է։ Բայց այս մեթոդը կատարյալ չէ, ինչը թույլ է տալիս վարպետներին աջակցել կայուն վիճակի տեսության կողմից ներկայացված ապացույցներին:
Խելամիտ է այս վարկածի հետևորդներին անվանել ոչ թե գիտնականներ, այլ հմուտներ: Ժամանակակից տվյալների համաձայն, հավերժությունը (այսպես է կոչվում անշարժ վիճակի տեսությունը) ավելի շատ փիլիսոփայական վարդապետություն է, քանի որ հետևորդների պոստուլատները նման են արևելյան կրոնների համոզմունքներին. չստեղծված Տիեզերք.
Հետևորդների դիտումներ
Ի տարբերություն կրոնական ուսմունքների, Տիեզերքի բոլոր օբյեկտների անշարժ վիճակների տեսության կողմնակիցները բավականին ճշգրիտ պատկերացումներ ունեն իրենց սեփական տեսակետների մասին.
- Երկիրը միշտ գոյություն է ունեցել, ինչպես նաև կյանքը նրա վրա: Չի եղել նաև Տիեզերքի սկիզբ (Մեծ պայթյունի ժխտում և նմանատիպ վարկածներ), այն միշտ եղել է։
- Փոփոխությունը տեղի է ունենում փոքր չափով և էապես չի ազդում օրգանիզմների կյանքի վրա:
- Ցանկացած տեսակ ունի զարգացման միայն երկու ճանապարհ՝ թվի փոփոխություն կամ անհետացում. տեսակները չեն անցնում նոր ձևերի, չեն զարգանում և նույնիսկ էականորեն չեն փոխվում:
Ամենահայտնի գիտնականներից մեկը, որը պաշտպանում է անշարժության վարկածընահանգ, Վլադիմիր Իվանովիչ Վերնադսկին էր։ Նա սիրում էր կրկնել արտահայտությունը. «… Տիեզերքում կյանքի սկիզբ չկար, որին մենք դիտարկում ենք, քանի որ այս Տիեզերքի սկիզբը չկար: Տիեզերքը հավերժական է, ինչպես կյանքը նրանում»:
Տիեզերքի անշարժ վիճակի տեսությունը բացատրում է այնպիսի չլուծված հարցեր, ինչպիսիք են՝
- կլաստերների և աստղերի տարիք,
- միատարրություն և իզոտրոպիա,
- մասունք ճառագայթում,
- կարմիր տեղաշարժի պարադոքսներ հեռավոր օբյեկտների համար, որոնց շուրջ գիտական վեճերը դեռ չեն մարում:
Ապացույց
Կայուն վիճակի ընդհանուր ապացույցը հիմնված է այն գաղափարի վրա, որ ժայռերում նստվածքների (ոսկորների և թափոնների) անհետացումը կարող է բացատրվել տեսակի կամ պոպուլյացիայի չափի մեծացմամբ կամ ներկայացուցիչների արտագաղթով։ դեպի առավել բարենպաստ կլիմայական միջավայր։ Մինչև այս պահը հանքավայրերը շերտերում չեն պահպանվել դրանց ամբողջական քայքայման պատճառով։ Անհերքելի է, որ որոշ տեսակի հողերում մնացորդներն իրականում ավելի լավ են պահպանվում, իսկ որոշներում՝ ավելի վատ կամ ընդհանրապես չեն պահպանվում։
Ըստ հետևորդների՝ միայն կենդանի տեսակների ուսումնասիրությունը կօգնի եզրակացություններ անել անհետացման մասին։
Ամենատարածված ապացույցն առ այն, որ անշարժ վիճակներ կան, կելականտներն են: Գիտական համայնքում դրանք բերվել են որպես ձկների և երկկենցաղների միջև անցումային տեսակի օրինակ: Մինչև վերջերս դրանք անհետացած էին համարվում կավճի շրջանի վերջում՝ 60-70 միլիոն տարի առաջ: Բայց 1939-ին, ափին մոտ. Մադագասկարին բռնել են կելականտների կենդանի ներկայացուցիչ: Այսպիսով, այժմ կելականտն այլևս չի համարվում անցումային ձև։
Երկրորդ ապացույցը Archeopteryx-ն է: Կենսաբանության դասագրքերում այս արարածը ներկայացվում է որպես սողունների և թռչունների միջև անցումային ձև։ Այն ուներ փետուր և կարող էր ցատկել ճյուղից ճյուղ երկար հեռավորությունների վրա։ Բայց այս տեսությունը փլուզվեց, երբ 1977 թվականին Կոլորադոյում հայտնաբերվեցին թռչունների մնացորդներ, որոնք, անկասկած, ավելի հին են, քան Archeopteryx-ի ոսկորները: Ուստի ճիշտ է այն ենթադրությունը, որ Archeopteryx-ը ոչ անցումային ձև էր, ոչ էլ առաջին թռչուն: Այս պահին կայուն վիճակի վարկածը դարձավ տեսություն:
Այդպիսի ցայտուն օրինակներից բացի, կան ուրիշներ։ Օրինակ, կայուն վիճակի տեսությունը հաստատվում է «անհետացածների» կողմից և հանդիպում է վայրի բնության լինգուլաներում (ծովային բրախիոպոդներ), տուատառա կամ տուատարա (մեծ մողես), սոլենդոններ (շռուներ): Միլիոնավոր տարիների ընթացքում այս տեսակները չեն փոխվել իրենց բրածո նախնիներից:
Այսպիսի պալեոնտոլոգիական «սխալները» բավական են. Նույնիսկ հիմա գիտնականները չեն կարող ճշգրտությամբ ասել, թե որ անհետացած տեսակը կարող է լինել կենդանիի նախորդը։ Հենց պալեոնտոլոգիական ուսուցման այս բացերն էին, որ կողմնակիցներին հանգեցրին անշարժ վիճակի գոյության գաղափարին:
Իրավիճակը գիտական համայնքում
Բայց այլ մարդկանց սխալների վրա հիմնված տեսություններն ընդունված չեն գիտական շրջանակներում։ Ստացիոնար վիճակները հակասում են ժամանակակից աստղագիտական հետազոտություններին։ Սթիվեն Հոքինգը իր «Համառոտ պատմություն» գրքումժամանակը» նշում է, որ եթե Տիեզերքն իսկապես զարգանա ինչ-որ «երևակայական ժամանակում», ապա եզակիություններ չեն լինի։
Աստղագիտական իմաստով եզակիությունը այն կետն է, որի միջով անհնար է ուղիղ գիծ գծել: Վառ օրինակ է սև խոռոչը՝ մի շրջան, որից նույնիսկ հայտնի առավելագույն արագությամբ շարժվող լույսը չի կարող հեռանալ: Սև խոռոչի կենտրոնը համարվում է եզակիություն՝ ատոմները սեղմված են մինչև անսահմանություն:
Այսպիսով, գիտական հանրության մեջ նման վարկածը փիլիսոփայական է, բայց կարևոր է դրա ներդրումը այլ տեսությունների զարգացման գործում: Այսպիսով, հավերժության հետևորդների կողմից հնագետներին և պալեոնտոլոգներին առաջադրված հարցերը ստիպում են գիտնականներին ավելի ուշադիր վերանայել իրենց հետազոտությունները և վերստուգել գիտական տվյալները։
Դիտարկելով անշարժ վիճակները որպես Երկրի վրա կյանքի ծագման տեսություն, մենք չպետք է մոռանանք այս արտահայտության քվանտային իմաստի մասին, որպեսզի չշփոթվեն հասկացությունների մեջ։
Ի՞նչ է քվանտային թերմոդինամիկան:
Քվանտային թերմոդինամիկայի առաջին նշանակալից առաջընթացը կատարեց Նիլս Բորը, ով հրապարակեց երեք հիմնական պոստուլատները, որոնց վրա հիմնված են այսօրվա ֆիզիկոսների և քիմիկոսների հաշվարկների և հայտարարությունների ճնշող մեծամասնությունը: Երեք պոստուլատներ ընկալվում էին թերահավատորեն, սակայն այն ժամանակ անհնար էր դրանք ճշմարիտ չճանաչել։ Բայց ի՞նչ է քվանտային թերմոդինամիկան:
Թերմոդինամիկական ձևը և՛ դասական, և՛ քվանտային ֆիզիկայում մարմինների համակարգ է, որը փոխանակում է ներքին էներգիան միմյանց ևշրջակա մարմինները. Այն կարող է բաղկացած լինել մեկ կամ մի քանի մարմնից, և միևնույն ժամանակ գտնվում է այնպիսի վիճակներում, որոնք տարբերվում են ճնշումով, ծավալով, ջերմաստիճանով և այլն։
Հավասարակշռության համակարգում բոլոր պարամետրերն ունեն խիստ ֆիքսված արժեք, ուստի այն համապատասխանում է հավասարակշռության վիճակին: Ներկայացնում է շրջելի գործընթացներ։
Ոչ հավասարակշռված ձևի դեպքում առնվազն մեկ պարամետր չունի ֆիքսված արժեք: Նման համակարգերը թերմոդինամիկական հավասարակշռությունից դուրս են, առավել հաճախ ներկայացնում են անշրջելի գործընթացներ, օրինակ՝ քիմիական։
Եթե փորձենք հավասարակշռության վիճակը ցուցադրել գրաֆիկի տեսքով, կստանանք կետ: Ոչ հավասարակշռված վիճակի դեպքում գրաֆիկը միշտ տարբեր կլինի, բայց ոչ կետի տեսքով՝ մեկ կամ մի քանի ոչ ճշգրիտ արժեքների պատճառով:
Հանգստությունը ոչ հավասարակշռված վիճակից (անշրջելի) դեպի հավասարակշռված (շրջելի) վիճակի անցման գործընթաց է։ Շրջելի և անշրջելի գործընթացների հասկացությունները կարևոր դեր են խաղում թերմոդինամիկայի մեջ։
Պրիգոժինի թեորեմ
Սա թերմոդինամիկայի եզրակացություններից մեկն է ոչ հավասարակշռված գործընթացների վերաբերյալ։ Նրա խոսքով, գծային ոչ հավասարակշռված համակարգի անշարժ վիճակում էնտրոպիայի արտադրությունը նվազագույն է։ Հավասարակշռության վիճակի հասնելու խոչընդոտների իսպառ բացակայության դեպքում էնտրոպիայի արժեքը իջնում է զրոյի: Թեորեմն ապացուցել է ֆիզիկոս Ի. Ռ. Պրիգոժինը 1947 թվականին։
Դրա իմաստն այն է, որ հավասարակշռության անշարժ վիճակը, որին հակված է թերմոդինամիկական համակարգը, ունի այնքան ցածր էնտրոպիա, որքան թույլ են տալիս համակարգի վրա դրված սահմանային պայմանները:
Պրիգոժինի հայտարարությունըբխում է Լարս Օնսագերի թեորեմից. հավասարակշռությունից փոքր շեղումների դեպքում թերմոդինամիկական հոսքը կարող է ներկայացվել որպես գծային շարժիչ ուժերի գումարների համակցություն:
Շրյոդինգերի միտքն իր սկզբնական տեսքով
Շրյոդինգերի հավասարումը անշարժ վիճակների համար նշանակալի ներդրում է ունեցել մասնիկների ալիքային հատկությունների գործնական դիտարկման գործում։ Եթե դը Բրոյլի ալիքների մեկնաբանությունը և Հայզենբերգի անորոշության կապը տեսական պատկերացում են տալիս ուժային դաշտերում մասնիկների շարժման մասին, ապա Շրյոդինգերի հայտարարությունը, որը գրվել է 1926 թվականին, նկարագրում է պրակտիկայում նկատվող գործընթացները:
Իր սկզբնական տեսքով այն այսպիսի տեսք ունի.
որտեղ,
i - երևակայական միավոր:
Շրյոդինգերի հավասարում անշարժ վիճակների համար
Եթե դաշտը, որում գտնվում է մասնիկը, հաստատուն է ժամանակի մեջ, ապա հավասարումը կախված չէ ժամանակից և կարող է ներկայացվել հետևյալ կերպ։
Շրյոդինգերի հավասարումը անշարժ վիճակների համար հիմնված է Բորի պոստուլատների վրա, որոնք վերաբերում են ատոմների և նրանց էլեկտրոնների հատկություններին: Այն համարվում է քվանտային թերմոդինամիկայի հիմնական հավասարումներից մեկը։
Անցումային էներգիա
Երբ ատոմը գտնվում է անշարժ վիճակում, ճառագայթում չի առաջանում, բայց էլեկտրոնները շարժվում են որոշակի արագացումով: Այս դեպքում յուրաքանչյուր ուղեծրի վրա էլեկտրոնային վիճակները որոշվում են Et էներգիայով։ Մոտավորապես դրա արժեքը կարելի է գնահատել այս էլեկտրոնային մակարդակի իոնացման ներուժով:
ԱյսպեսԱյսպիսով, առաջին հայտարարությունից հետո ի հայտ եկավ նորը. Բորի երկրորդ պոստուլատն ասում է. Եթե բացասական լիցքավորված մասնիկի (էլեկտրոնի) շարժման ժամանակ նրա անկյունային իմպուլսը (L =mevr) հաստատուն բարի բազմապատիկն է՝ բաժանված 2π-ի, ապա ատոմը գտնվում է անշարժ վիճակում։ Այսինքն՝ mevrn =n(h/2π)
Այս պնդումից հետևում է մեկ ուրիշը. քվանտի (ֆոտոնի) էներգիան ատոմների անշարժ վիճակների էներգիաների տարբերությունն է, որոնց միջով անցնում է քվանտը:
:
Այս արժեքը, որը հաշվարկվել է Բորի կողմից և փոփոխված գործնական նպատակներով Շրյոդինգերի կողմից, նշանակալի ներդրում է ունեցել քվանտային թերմոդինամիկայի բացատրության գործում:
երրորդ դրույթ
Բորի երրորդ պոստուլատը՝ ճառագայթման հետ քվանտային անցումների մասին ենթադրում է նաև էլեկտրոնի անշարժ վիճակներ։ Այսպիսով, ճառագայթումը մեկից մյուսին անցնելիս կլանվում կամ արտանետվում է էներգիայի քվանտների տեսքով: Ընդ որում, քվանտների էներգիան հավասար է անշարժ վիճակների էներգիաների տարբերությանը, որոնց միջև տեղի է ունենում անցումը։ Ճառագայթումը տեղի է ունենում միայն այն ժամանակ, երբ էլեկտրոնը հեռանում է ատոմի միջուկից:
Երրորդ պոստուլատը փորձնականորեն հաստատվել է Հերցի և Ֆրանկի փորձերով:
Պրիգոժինի թեորեմը բացատրում է էնտրոպիայի հատկությունները ոչ հավասարակշռված գործընթացների համար, որոնք հակված են հավասարակշռության:
