Este important ca o persoană să înțeleagă nu numai în ce lume se află, ci și cum a apărut această lume. A existat ceva înainte de timp și spațiu care există acum. Cum a apărut viața pe planeta sa natală, iar planeta însăși nu a apărut de nicăieri.
În lumea modernă, au fost prezentate multe teorii pentru apariția Pământului și originea vieții pe acesta. Din lipsa unei șanse de a testa teoriile diverșilor oameni de știință sau viziuni religioase asupra lumii, au apărut din ce în ce mai multe ipoteze diferite. Una dintre ele, care va fi discutată, este ipoteza care susține stările staționare. A fost dezvoltat la sfârșitul secolului al XIX-lea și există până în zilele noastre.
Definiție
Ipoteza stării de echilibru susține ideea că Pământul nu s-a format de-a lungul timpului, ci a existat întotdeauna și a susținut constant viața. Dacă planeta s-a schimbat, atunci a fost destul de nesemnificativă: specii de animale și plante nu au apărut și la fel caplanetă, au fost întotdeauna și fie s-au stins, fie și-au schimbat numărul. Această ipoteză a fost înaintată de medicul german Thierry William Preyer în 1880.
De unde a venit teoria?
În prezent, este imposibil să determinați vârsta Pământului cu acuratețe absolută. Potrivit unui studiu bazat pe dezintegrarea radioactivă a atomilor, vârsta planetei este de aproximativ 4,6 miliarde de ani. Dar această metodă nu este perfectă, ceea ce permite adepților să susțină dovezile oferite de teoria stării de echilibru.
Este rezonabil să-i numim pe adepții acestei ipoteze adepți, nu oameni de știință. Conform datelor moderne, eternismul (așa se numește teoria unei stări staționare) este mai mult o doctrină filozofică, deoarece postulatele adepților sunt similare cu credințele religiilor orientale: iudaismul, budismul - despre existența unei eternități. Univers necreat.
Vizualizări ale urmăritorilor
Spre deosebire de învățăturile religioase, adepții care susțin teoria stărilor staționare ale tuturor obiectelor Universului au idei destul de precise despre propriile opinii:
- Pământul a existat întotdeauna, precum și viața pe el. Nu a existat nici un început al Universului (negarea Big Bang-ului și ipoteze similare), așa a fost întotdeauna.
- Modificarea are loc într-o mică măsură și nu afectează în mod fundamental viața organismelor.
- Orice specie are doar două moduri de dezvoltare: schimbarea numărului sau dispariția - speciile nu se mută în forme noi, nu evoluează și nici măcar nu se schimbă semnificativ.
Unul dintre cei mai faimoși oameni de știință care susține ipoteza staționăriistat, a fost Vladimir Ivanovici Vernadsky. Îi plăcea să repete fraza: „… nu a existat un început de viață în Cosmos pe care îl observăm, deoarece nu a existat un început al acestui Cosmos. Universul este etern, ca și viața în el.”
Teoria stării staționare a Universului explică astfel de întrebări nerezolvate precum:
- vârstă de clustere și stele,
- omogenitate și izotropie,
- radiații relicve,
- paradoxurile deplasării spre roșu pentru obiectele îndepărtate, în jurul cărora disputele științifice încă nu se potolesc.
Dovezi
Dovezile generale pentru o stare de echilibru se bazează pe ideea că dispariția sedimentelor (oase și deșeuri) din roci poate fi explicată prin creșterea dimensiunii unei specii sau a unei populații, sau prin migrarea reprezentanților. la un mediu cu un climat mai favorabil. Până în acest moment, depozitele nu s-au păstrat în straturi din cauza descompunerii lor complete. Este de netăgăduit că în unele tipuri de soluri rămășițele sunt de fapt conservate mai bine, iar în unele mai rău sau deloc.
Potrivit adepților, doar studiul speciilor vii va ajuta la tragerea de concluzii despre dispariție.
Cea mai obișnuită dovadă că există stări staționare sunt celacanții. În comunitatea științifică, au fost citați ca exemplu de specie de tranziție între pești și amfibieni. Până de curând, acestea erau considerate dispărute pe la sfârșitul perioadei Cretacice - acum 60-70 de milioane de ani. Dar în 1939, în largul coastei de aproximativ. Madagascar a fost prins reprezentativ viu al celacantilor. Astfel, acum celacantul nu mai este considerat o formă de tranziție.
A doua dovadă este Archaeopteryx. În manualele de biologie, această creatură este prezentată ca o formă de tranziție între reptile și păsări. Avea penaj și putea sări din ramură în ramură pe distanțe lungi. Dar această teorie s-a prăbușit când, în 1977, au fost găsite în Colorado rămășițe de păsări, fără îndoială, mai vechi decât oasele lui Archaeopteryx. Prin urmare, presupunerea că Archaeopteryx nu a fost nici o formă de tranziție, nici o primă pasăre. În acest moment, ipoteza stării de echilibru a devenit o teorie.
Pe lângă astfel de exemple izbitoare, există și altele. De exemplu, teoria unei stări de echilibru este confirmată de „disparut” și se găsește în linguilele faunei sălbatice (brahiopode marine), tuatara sau tuatara (șopârla mare), solendons (corbicii). De-a lungul a milioane de ani, aceste specii nu s-au schimbat față de strămoșii lor fosili.
Astfel de „greșeli” paleontologice sunt suficiente. Nici acum, oamenii de știință nu pot spune cu exactitate care specie dispărută ar putea fi predecesorul celei vii. Aceste lacune în predarea paleontologică au condus adepții la ideea existenței unei stări staționare.
Status în comunitatea științifică
Dar teoriile bazate pe greșelile altora nu sunt acceptate în cercurile științifice. Stările staționare contrazic cercetările astronomice moderne. Stephen Hawking în cartea sa O scurtă istorietimpul” observă că dacă Universul ar evolua cu adevărat într-un „timp imaginar”, atunci nu ar exista singularități.
O singularitate în sens astronomic este un punct prin care este imposibil să tragi o linie dreaptă. Un exemplu izbitor este o gaură neagră - o regiune pe care nici măcar lumina care se mișcă la viteza maximă cunoscută nu poate părăsi. Centrul unei găuri negre este considerat a fi o singularitate - atomi comprimați la infinit.
Astfel, în comunitatea științifică, o astfel de ipoteză este una filozofică, dar contribuția ei la dezvoltarea altor teorii este importantă. Astfel, întrebările adresate arheologilor și paleontologilor de către adepții Eternismului îi obligă pe oamenii de știință să-și revizuiască mai atent cercetările și să verifice din nou datele științifice.
Considerând stările staționare ca o teorie a originii vieții pe Pământ, nu trebuie să uităm de sensul cuantic al acestei fraze, pentru a nu ne confunda în concepte.
Ce este termodinamica cuantică?
Prima descoperire semnificativă în termodinamica cuantică a fost făcută de Niels Bohr, care a publicat cele trei postulate principale pe care se bazează marea majoritate a calculelor și declarațiilor fizicienilor și chimiștilor de astăzi. Trei postulate au fost percepute cu scepticism, dar era imposibil să nu le recunoaștem ca adevărate în acel moment. Dar ce este termodinamica cuantică?
Forma termodinamică atât în fizica clasică, cât și în cea cuantică este un sistem de corpuri care schimbă energie internă între ele și cucorpurile înconjurătoare. Poate consta dintr-un singur corp sau mai multe și, în același timp, se află în stări diferite ca presiune, volum, temperatură etc.
Într-un sistem de echilibru, toți parametrii au o valoare strict fixă, deci corespunde unei stări de echilibru. Reprezintă procese reversibile.
În formă de neechilibru, cel puțin un parametru nu are o valoare fixă. Astfel de sisteme sunt în afara echilibrului termodinamic, cel mai adesea ele reprezintă procese ireversibile, de exemplu, cele chimice.
Dacă încercăm să afișăm starea de echilibru sub forma unui grafic, vom obține un punct. În cazul unei stări de neechilibru, graficul va fi întotdeauna diferit, dar nu sub forma unui punct, din cauza uneia sau mai multor valori inexacte.
Relaxarea este procesul de trecere de la o stare de neechilibru (ireversibilă) la o stare de echilibru (reversibilă). Conceptele de procese reversibile și ireversibile joacă un rol important în termodinamică.
Teorema lui Prigozhin
Aceasta este una dintre concluziile termodinamicii despre procesele de neechilibru. Potrivit lui, într-o stare staționară a unui sistem liniar de neechilibru, producția de entropie este minimă. Odată cu absența completă a obstacolelor în calea atingerii unei stări de echilibru, valoarea entropiei scade la zero. Teorema a fost demonstrată în 1947 de către fizicianul I. R. Prigogine.
Semnificația acesteia este că starea staționară de echilibru, spre care tinde sistemul termodinamic, are o producție de entropie la fel de scăzută pe cât permit condițiile la limită impuse sistemului.
Declarația lui Prigozhina pornit de la teorema lui Lars Onsager: pentru abateri mici de la echilibru, fluxul termodinamic poate fi reprezentat ca o combinație a sumelor forțelor motrice liniare.
Gândul lui Schrödinger în forma sa originală
Ecuația Schrödinger pentru stările staționare a adus o contribuție semnificativă la observarea practică a proprietăților undei ale particulelor. Dacă interpretarea undelor de Broglie și relația de incertitudine Heisenberg oferă o idee teoretică a mișcării particulelor în câmpurile de forță, atunci afirmația lui Schrödinger, scrisă în 1926, descrie procesele observate în practică.
În forma sa originală, arată astfel.
unde,
i - unitate imaginară.
Ecuația Schrödinger pentru stări staționare
Dacă câmpul în care se află particula este constant în timp, atunci ecuația nu depinde de timp și poate fi reprezentată după cum urmează.
Ecuația Schrödinger pentru stările staționare se bazează pe postulatele lui Bohr referitoare la proprietățile atomilor și ale electronilor acestora. Este considerată una dintre principalele ecuații ale termodinamicii cuantice.
Energie de tranziție
Când un atom este într-o stare staționară, nu are loc nicio radiație, dar electronii se mișcă cu o oarecare accelerație. În acest caz, stările electronilor sunt determinate pe fiecare orbital cu energia Et. Aproximativ valoarea sa poate fi estimată prin potențialul de ionizare al acestui nivel electronic.
DeciAstfel, după prima declarație, a apărut una nouă. Al doilea postulat al lui Bohr spune: dacă în timpul mișcării unei particule încărcate negativ (electron) momentul său unghiular (L =mevr) este un multiplu al barei constante împărțit la 2π, apoi atomul este în stare staționară. Adică: mevrn =n(h/2π)
Din această afirmație, urmează o alta: energia unui cuantum (foton) este diferența de energii a stărilor staționare ale atomilor prin care trece cuantul.
Această valoare, calculată de Bohr și modificată în scopuri practice de Schrödinger, a adus o contribuție semnificativă la explicarea termodinamicii cuantice.
Al treilea postulat
Al treilea postulat al lui Bohr - despre tranzițiile cuantice cu radiație implică și stările staționare ale electronului. Deci, radiația în tranziția de la una la alta este absorbită sau emisă sub formă de cuante de energie. Mai mult, energia cuantelor este egală cu diferența de energii a stărilor staționare între care are loc tranziția. Radiația apare numai atunci când un electron se îndepărtează de nucleul unui atom.
Al treilea postulat a fost confirmat experimental de experimentele lui Hertz și Frank.
Teorema lui Prigogine a explicat proprietățile entropiei pentru procesele de neechilibru care tind spre echilibru.
