Det är viktigt för en person att förstå inte bara vilken värld han befinner sig i, utan också hur denna värld uppstod. Fanns det något före den tid och rum som finns nu. Hur livet uppstod på hans hemplanet, och planeten själv dök inte upp från ingenstans.
I den moderna världen har många teorier lagts fram för jordens utseende och ursprunget till livet på den. I brist på chans att testa olika vetenskapsmäns teorier eller religiösa världsbilder uppstod allt fler olika hypoteser. En av dem, som kommer att diskuteras, är hypotesen som stödjer stationära tillstånd. Den utvecklades i slutet av 1800-talet och existerar till denna dag.
Definition
The Steady State Hypothesis stöder uppfattningen att jorden inte har bildats över tiden, utan har alltid funnits och ständigt stöttat liv. Om planeten förändrades, så var det ganska obetydligt: arter av djur och växter uppstod inte, och precis somplanet, har alltid varit, och antingen dog ut eller ändrade deras antal. Denna hypotes lades fram av den tyske läkaren Thierry William Preyer 1880.
Var kom teorin ifrån?
Det är för närvarande omöjligt att bestämma jordens ålder med absolut noggrannhet. Enligt en studie baserad på atomers radioaktiva sönderfall är planetens ålder cirka 4,6 miljarder år. Men den här metoden är inte perfekt, vilket gör det möjligt för adepter att stödja bevisen från steady state-teorin.
Det är rimligt att kalla anhängarna av denna hypotes adepter, inte vetenskapsmän. Enligt moderna data är eternism (så här kallas teorin om ett stationärt tillstånd) mer av en filosofisk doktrin, eftersom anhängares postulat liknar österländska religioners tro: judendom, buddhism - om existensen av en evig oskapat universum.
Följares synpunkter
Till skillnad från religiösa läror har anhängare som stöder teorin om stationära tillstånd för alla objekt i universum ganska exakta idéer om sina egna åsikter:
- Jorden har alltid funnits, liksom livet på den. Det fanns heller ingen början på universum (förnekande av Big Bang och liknande hypoteser), det har det alltid varit.
- Ändringen sker i liten utsträckning och påverkar inte i grunden organismers liv.
- Vilken art som helst har bara två sätt att utvecklas: förändring i antal eller utrotning - arter flyttar inte till nya former, utvecklas inte och förändras inte ens nämnvärt.
En av de mest kända forskarna som stöder hypotesen om stationärstat, var Vladimir Ivanovich Vernadsky. Han gillade att upprepa frasen: "… det fanns ingen början på livet i kosmos som vi observerar, eftersom det inte fanns någon början på detta kosmos. Universum är evigt, som livet i det."
Teorin om universums stationära tillstånd förklarar sådana olösta frågor som:
- ålder med kluster och stjärnor,
- homogenitet och isotropi,
- relikstrålning,
- rödförskjutningsparadoxer för avlägsna objekt, kring vilka vetenskapliga tvister fortfarande inte avtar.
Bevis
De allmänna bevisen för ett stabilt tillstånd bygger på idén att försvinnandet av sediment (ben och avfallsprodukter) i bergarter kan förklaras av en ökning av storleken på en art eller population, eller migration av representanter till en miljö med ett gynnsammare klimat. Fram till denna punkt har avlagringarna inte bevarats i skikten på grund av deras fullständiga nedbrytning. Det är obestridligt att i vissa typer av jordar bevaras resterna faktiskt bättre, och i vissa sämre eller inte alls.
Enligt anhängare är det bara studier av levande arter som kommer att hjälpa till att dra slutsatser om utrotning.
Det vanligaste beviset på att stationära tillstånd existerar är coelacanths. I det vetenskapliga samfundet citerades de som ett exempel på en övergångsart mellan fisk och groddjur. Tills nyligen ansågs de vara utdöda runt slutet av kritaperioden - för 60-70 miljoner år sedan. Men 1939, utanför kusten av ca. Madagaskar fångades levande representativt för coelacanths. Nu anses coelacanth inte längre vara en övergångsform.
Det andra beviset är Archaeopteryx. I biologiläroböcker presenteras denna varelse som en övergångsform mellan reptiler och fåglar. Den hade fjäderdräkt och kunde hoppa från gren till gren över långa avstånd. Men denna teori kollapsade när man 1977 hittade rester av fåglar som utan tvekan var äldre än Archeopteryx ben i Colorado. Därför är antagandet korrekt att Archaeopteryx varken var en övergångsform eller en första fågel. Vid denna tidpunkt blev steady state-hypotesen en teori.
Förutom sådana slående exempel finns det andra. Till exempel bekräftas teorin om ett stabilt tillstånd av de "utdöda" och finns i vilda lingulas (marina brachiopoder), tuatara eller tuatara (stor ödla), solendons (smakmus). Under miljontals år har dessa arter inte förändrats från sina fossila förfäder.
Det räcker med sådana paleontologiska "misstag". Inte ens nu kan forskare med noggrannhet säga vilken utdöd art som kan vara föregångaren till den levande. Det var dessa luckor i paleontologisk undervisning som ledde anhängarna till idén om existensen av ett stationärt tillstånd.
Status i det vetenskapliga samfundet
Men teorier som bygger på andras misstag accepteras inte i vetenskapliga kretsar. Stationära tillstånd motsäger modern astronomisk forskning. Stephen Hawking i sin bok A Brief Historytime" noterar att om universum verkligen utvecklades under en "imaginär tid", så skulle det inte finnas några singulariteter.
En singularitet i astronomisk mening är en punkt genom vilken det är omöjligt att dra en rak linje. Ett slående exempel är ett svart hål - ett område som inte ens ljus som rör sig med den maximala kända hastigheten kan lämna. Mitten av ett svart hål anses vara en singularitet - atomer komprimerade till oändlighet.
Inom det vetenskapliga samfundet är en sådan hypotes alltså filosofisk, men dess bidrag till utvecklingen av andra teorier är viktigt. Således tvingar de frågor som ställs till arkeologer och paleontologer av anhängare av eternism forskare att mer noggrant granska sin forskning och kontrollera vetenskapliga data igen.
När vi betraktar stationära tillstånd som en teori om livets ursprung på jorden, får vi inte glömma den kvantmässiga betydelsen av denna fras, för att inte bli förvirrade i begrepp.
Vad är kvanttermodynamik?
Det första betydande genombrottet inom kvanttermodynamiken gjordes av Niels Bohr, som publicerade de tre huvudpostulaten som de allra flesta beräkningar och påståenden från dagens fysiker och kemister bygger på. Tre postulat uppfattades med skepsis, men det var omöjligt att inte erkänna dem som sanna vid den tiden. Men vad är kvanttermodynamik?
Termodynamisk form i både klassisk och kvantfysik är ett system av kroppar som utbyter intern energi med varandra och medomgivande kroppar. Den kan bestå av en kropp eller flera, och samtidigt är den i tillstånd som är olika i tryck, volym, temperatur etc.
I ett jämviktssystem har alla parametrar ett strikt fast värde, så det motsvarar ett jämviktstillstånd. Representerar reversibla processer.
I en icke-jämviktsform har minst en parameter inte ett fast värde. Sådana system är ur termodynamisk jämvikt, oftast representerar de irreversibla processer, till exempel kemiska.
Om vi försöker visa jämviktstillståndet i form av en graf får vi en poäng. I fallet med ett icke-jämviktstillstånd kommer grafen alltid att vara annorlunda, men inte i form av en punkt, på grund av ett eller flera felaktiga värden.
Avslappning är processen för övergång från ett icke-jämviktstillstånd (irreversibelt) till ett jämviktstillstånd (reversibelt). Begreppen reversibla och irreversibla processer spelar en viktig roll inom termodynamiken.
Prigozhins teorem
Detta är en av termodynamikens slutsatser om icke-jämviktsprocesser. Enligt honom, i ett stationärt tillstånd av ett linjärt icke-jämviktssystem, är produktionen av entropi minimal. Med fullständig frånvaro av hinder för att uppnå ett jämviktstillstånd, sjunker entropivärdet till noll. Teoremet bevisades 1947 av fysikern I. R. Prigogine.
Meningen med det är att det stationära jämviktstillståndet, som det termodynamiska systemet tenderar mot, har en så låg entropiproduktion som de gränsvillkor som systemet påläggs tillåter.
Prigozhins uttalandeutgick från Lars Onsagers teorem: för små avvikelser från jämvikt kan det termodynamiska flödet representeras som en kombination av summan av linjära drivkrafter.
Schrödingers tanke i sin ursprungliga form
Schrödinger-ekvationen för stationära tillstånd har gett ett betydande bidrag till den praktiska observationen av partiklars vågegenskaper. Om tolkningen av de Broglie-vågor och Heisenbergs osäkerhetsrelation ger en teoretisk uppfattning om partiklars rörelse i kraftfält, så beskriver Schrödingers uttalande, skrivet 1926, de processer som observerats i praktiken.
I sin ursprungliga form ser det ut så här.
var,
i - imaginär enhet.
Schrödinger-ekvationen för stationära tillstånd
Om fältet där partikeln befinner sig är konstant i tid, beror ekvationen inte på tiden och kan representeras enligt följande.
Schrödinger-ekvationen för stationära tillstånd är baserad på Bohrs postulat om egenskaperna hos atomer och deras elektroner. Det anses vara en av kvanttermodynamikens huvudekvationer.
Övergångsenergi
När en atom är i ett stationärt tillstånd sker ingen strålning, men elektronerna rör sig med viss acceleration. I detta fall bestäms elektrontillstånden på varje orbital med energin Et. Ungefärligt dess värde kan uppskattas av joniseringspotentialen för denna elektroniska nivå.
SåEfter det första uttalandet dök alltså ett nytt upp. Bohrs andra postulat säger: om under rörelsen av en negativt laddad partikel (elektron) dess rörelsemängd (L =mevr) är en multipel av konstantstapeln dividerad med 2π, då är atomen i ett stationärt tillstånd. Det vill säga: mevrn =n(h/2π)
Från detta uttalande följer ett annat: energin för ett kvantum (foton) är skillnaden i energierna för atomernas stationära tillstånd genom vilka kvanten passerar.
Detta värde, beräknat av Bohr och modifierat för praktiska ändamål av Schrödinger, har gett ett betydande bidrag till förklaringen av kvanttermodynamiken.
Tredje postulatet
Bohrs tredje postulat - om kvantövergångar med strålning antyder också elektronens stationära tillstånd. Så, strålning i övergången från en till en annan absorberas eller emitteras i form av energikvanta. Dessutom är kvantans energi lika med skillnaden i energierna i de stationära tillstånden mellan vilka övergången äger rum. Strålning uppstår endast när en elektron rör sig bort från kärnan i en atom.
Det tredje postulatet bekräftades experimentellt av Hertz och Franks experiment.
Prigogines teorem förklarade egenskaperna hos entropi för icke-jämviktsprocesser som tenderar till jämvikt.
