Είναι σημαντικό για ένα άτομο να καταλάβει όχι μόνο σε ποιον κόσμο βρίσκεται, αλλά και πώς προέκυψε αυτός ο κόσμος. Υπήρχε κάτι πριν από τον χρόνο και τον χώρο που υπάρχει τώρα. Πώς ξεκίνησε η ζωή στον πλανήτη του, και ο ίδιος ο πλανήτης δεν εμφανίστηκε από το πουθενά.
Στον σύγχρονο κόσμο, έχουν διατυπωθεί πολλές θεωρίες για την εμφάνιση της Γης και την προέλευση της ζωής σε αυτήν. Λόγω έλλειψης ευκαιρίας να δοκιμαστούν οι θεωρίες διαφόρων επιστημόνων ή οι θρησκευτικές κοσμοθεωρίες, προέκυψαν όλο και περισσότερες διαφορετικές υποθέσεις. Ένα από αυτά, που θα συζητηθεί, είναι η υπόθεση που υποστηρίζει στατικές καταστάσεις. Αναπτύχθηκε στα τέλη του 19ου αιώνα και υπάρχει μέχρι σήμερα.
Ορισμός
Η Υπόθεση Σταθερής Κατάστασης υποστηρίζει την άποψη ότι η Γη δεν σχηματίστηκε με την πάροδο του χρόνου, αλλά πάντα υπήρχε και υποστήριζε συνεχώς τη ζωή. Αν ο πλανήτης άλλαξε, τότε ήταν πολύ ασήμαντος: δεν προέκυψαν είδη ζώων και φυτών, και ακριβώς όπωςπλανήτη, ήταν πάντα, και είτε έσβησαν είτε άλλαξαν τον αριθμό τους. Αυτή η υπόθεση διατυπώθηκε από τον Γερμανό γιατρό Thierry William Preyer το 1880.
Από πού προήλθε η θεωρία;
Είναι αδύνατο προς το παρόν να προσδιοριστεί η ηλικία της Γης με απόλυτη ακρίβεια. Σύμφωνα με μια μελέτη που βασίζεται στη ραδιενεργή διάσπαση των ατόμων, η ηλικία του πλανήτη είναι περίπου 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια. Αλλά αυτή η μέθοδος δεν είναι τέλεια, γεγονός που επιτρέπει στους τεχνικούς να υποστηρίξουν τα στοιχεία που παρέχονται από τη θεωρία της σταθερής κατάστασης.
Είναι λογικό να αποκαλούμε τους οπαδούς αυτής της υπόθεσης έμπειρους, όχι επιστήμονες. Σύμφωνα με τα σύγχρονα δεδομένα, ο αιωνισμός (έτσι ονομάζεται η θεωρία μιας στατικής κατάστασης) είναι περισσότερο φιλοσοφικό δόγμα, καθώς τα αξιώματα των οπαδών είναι παρόμοια με τις πεποιθήσεις των ανατολικών θρησκειών: Ιουδαϊσμός, Βουδισμός - για την ύπαρξη ενός αιώνιου άκτιστο Σύμπαν.
Προβολές ακολούθων
Σε αντίθεση με τις θρησκευτικές διδασκαλίες, οι οπαδοί που υποστηρίζουν τη θεωρία των στατικών καταστάσεων όλων των αντικειμένων του Σύμπαντος έχουν αρκετά ακριβείς ιδέες για τις δικές τους απόψεις:
- Η Γη υπήρχε πάντα, όπως και η ζωή σε αυτήν. Επίσης δεν υπήρχε αρχή του Σύμπαντος (άρνηση του Big Bang και παρόμοιες υποθέσεις), ήταν πάντα.
- Η τροποποίηση συμβαίνει σε μικρό βαθμό και δεν επηρεάζει θεμελιωδώς τη ζωή των οργανισμών.
- Κάθε είδος έχει μόνο δύο τρόπους ανάπτυξης: αλλαγή αριθμού ή εξαφάνιση - τα είδη δεν μετακινούνται σε νέες μορφές, δεν εξελίσσονται και δεν αλλάζουν καν σημαντικά.
Ένας από τους πιο διάσημους επιστήμονες που υποστηρίζουν την υπόθεση του ακίνητουκράτος, ήταν ο Βλαντιμίρ Ιβάνοβιτς Βερνάντσκι. Του άρεσε να επαναλαμβάνει τη φράση: "… δεν υπήρχε αρχή ζωής στον Κόσμο που παρατηρούμε, αφού δεν υπήρχε αρχή αυτού του Κόσμου. Το Σύμπαν είναι αιώνιο, όπως η ζωή σε αυτό."
Η θεωρία της ακίνητης κατάστασης του Σύμπαντος εξηγεί τέτοια άλυτα ερωτήματα όπως:
- ηλικία σμηνών και αστέρων,
- ομογένεια και ισοτροπία,
- ακτινοβολία λειψάνων,
- παράδοξα μετατόπισης κόκκινου για μακρινά αντικείμενα, γύρω από τα οποία οι επιστημονικές διαφωνίες εξακολουθούν να μην υποχωρούν.
Απόδειξη
Τα γενικά στοιχεία για μια σταθερή κατάσταση βασίζονται στην ιδέα ότι η εξαφάνιση των ιζημάτων (οστών και απορριμμάτων) στα πετρώματα μπορεί να εξηγηθεί από την αύξηση του μεγέθους ενός είδους ή πληθυσμού ή τη μετανάστευση των εκπροσώπων σε ένα περιβάλλον με πιο ευνοϊκό κλίμα. Μέχρι αυτό το σημείο, οι αποθέσεις δεν διατηρήθηκαν στα στρώματα λόγω της πλήρους αποσύνθεσής τους. Είναι αναμφισβήτητο ότι σε ορισμένους τύπους εδαφών τα υπολείμματα διατηρούνται στην πραγματικότητα καλύτερα, και σε άλλα χειρότερα ή καθόλου.
Σύμφωνα με τους οπαδούς, μόνο η μελέτη των ζωντανών ειδών θα βοηθήσει στην εξαγωγή συμπερασμάτων σχετικά με την εξαφάνιση.
Η πιο κοινή απόδειξη ότι υπάρχουν στατικές καταστάσεις είναι οι κοελακάνθοι. Στην επιστημονική κοινότητα, αναφέρθηκαν ως παράδειγμα μεταβατικού είδους μεταξύ ψαριών και αμφίβιων. Μέχρι πρόσφατα, θεωρούνταν εξαφανισμένα γύρω στο τέλος της Κρητιδικής περιόδου - πριν από 60-70 εκατομμύρια χρόνια. Αλλά το 1939, στα ανοικτά των ακτών περίπου. Η Μαδαγασκάρη πιάστηκε ζωντανός εκπρόσωπος των κοελακάνθων. Έτσι, τώρα η κοελακάνθη δεν θεωρείται πλέον μεταβατική μορφή.
Η δεύτερη απόδειξη είναι ο Αρχαιοπτέρυξ. Στα εγχειρίδια βιολογίας, αυτό το πλάσμα παρουσιάζεται ως μια μεταβατική μορφή μεταξύ ερπετών και πτηνών. Είχε φτέρωμα και μπορούσε να πηδά από κλαδί σε κλαδί σε μεγάλες αποστάσεις. Αλλά αυτή η θεωρία κατέρρευσε όταν, το 1977, βρέθηκαν στο Κολοράντο υπολείμματα πουλιών που αναμφίβολα είναι μεγαλύτερα από τα οστά του Αρχαιοπτέρυξ. Ως εκ τούτου, η υπόθεση είναι σωστή ότι ο Αρχαιοπτέρυξ δεν ήταν ούτε μεταβατική μορφή ούτε πρώτο πουλί. Σε αυτό το σημείο, η υπόθεση της σταθερής κατάστασης έγινε θεωρία.
Εκτός από τέτοια εντυπωσιακά παραδείγματα, υπάρχουν και άλλα. Για παράδειγμα, η θεωρία της σταθερής κατάστασης επιβεβαιώνεται από τους «εξαφανισμένους» και βρίσκεται σε λιγούλες άγριας ζωής (θαλάσσια βραχιόποδα), tuatara ή tuatara (μεγάλη σαύρα), solendons (shrews). Κατά τη διάρκεια εκατομμυρίων ετών, αυτά τα είδη δεν έχουν αλλάξει από τους απολιθωμένους προγόνους τους.
Αρκούν τέτοια παλαιοντολογικά «λάθη». Ακόμη και τώρα, οι επιστήμονες δεν μπορούν να πουν με ακρίβεια ποιο εξαφανισμένο είδος θα μπορούσε να είναι ο προκάτοχος του ζωντανού. Αυτά τα κενά στην παλαιοντολογική διδασκαλία ήταν που οδήγησαν τους οπαδούς στην ιδέα της ύπαρξης μιας στατικής κατάστασης.
Κατάσταση στην επιστημονική κοινότητα
Αλλά θεωρίες που βασίζονται σε λάθη άλλων δεν γίνονται αποδεκτές στους επιστημονικούς κύκλους. Οι στάσιμες καταστάσεις έρχονται σε αντίθεση με τη σύγχρονη αστρονομική έρευνα. Ο Stephen Hawking στο βιβλίο του A Brief Historyο χρόνος» σημειώνει ότι αν το Σύμπαν εξελισσόταν πραγματικά σε κάποιο «φανταστικό χρόνο», τότε δεν θα υπήρχαν μοναδικότητες.
Μια μοναδικότητα με την αστρονομική έννοια είναι ένα σημείο μέσα από το οποίο είναι αδύνατο να χαράξουμε μια ευθεία γραμμή. Ένα εντυπωσιακό παράδειγμα είναι μια μαύρη τρύπα - μια περιοχή που ακόμη και το φως που κινείται με τη μέγιστη γνωστή ταχύτητα δεν μπορεί να φύγει. Το κέντρο μιας μαύρης τρύπας θεωρείται ιδιομορφία - άτομα συμπιεσμένα στο άπειρο.
Έτσι, στην επιστημονική κοινότητα, μια τέτοια υπόθεση είναι φιλοσοφική, αλλά η συμβολή της στην ανάπτυξη άλλων θεωριών είναι σημαντική. Έτσι, τα ερωτήματα που τίθενται σε αρχαιολόγους και παλαιοντολόγους από τους οπαδούς του Eternism αναγκάζουν τους επιστήμονες να επανεξετάσουν πιο προσεκτικά την έρευνά τους και να επανελέγξουν τα επιστημονικά δεδομένα.
Θεωρώντας τις στατικές καταστάσεις ως θεωρία για την προέλευση της ζωής στη Γη, δεν πρέπει να ξεχνάμε την κβαντική σημασία αυτής της φράσης, για να μην μπερδευτούμε στις έννοιες.
Τι είναι η κβαντική θερμοδυναμική;
Η πρώτη σημαντική ανακάλυψη στην κβαντική θερμοδυναμική έγινε από τον Niels Bohr, ο οποίος δημοσίευσε τα τρία κύρια αξιώματα στα οποία βασίζεται η συντριπτική πλειοψηφία των υπολογισμών και των δηλώσεων των σημερινών φυσικών και χημικών. Τρία αξιώματα έγιναν αντιληπτά με σκεπτικισμό, αλλά ήταν αδύνατο να μην αναγνωριστούν ως αληθινά εκείνη την εποχή. Τι είναι όμως η κβαντική θερμοδυναμική;
Η θερμοδυναμική μορφή τόσο στην κλασική όσο και στην κβαντική φυσική είναι ένα σύστημα σωμάτων που ανταλλάσσουν εσωτερική ενέργεια μεταξύ τους και μεγύρω σώματα. Μπορεί να αποτελείται από ένα ή περισσότερα σώματα και ταυτόχρονα να βρίσκεται σε καταστάσεις που διαφέρουν σε πίεση, όγκο, θερμοκρασία κ.λπ.
Σε ένα σύστημα ισορροπίας, όλες οι παράμετροι έχουν μια αυστηρά σταθερή τιμή, επομένως αντιστοιχεί σε μια κατάσταση ισορροπίας. Αντιπροσωπεύει αναστρέψιμες διεργασίες.
Σε μορφή μη ισορροπίας, τουλάχιστον μία παράμετρος δεν έχει σταθερή τιμή. Τέτοια συστήματα βρίσκονται εκτός θερμοδυναμικής ισορροπίας, τις περισσότερες φορές αντιπροσωπεύουν μη αναστρέψιμες διεργασίες, για παράδειγμα, χημικές.
Αν προσπαθήσουμε να εμφανίσουμε την κατάσταση ισορροπίας με τη μορφή γραφήματος, θα πάρουμε ένα σημείο. Στην περίπτωση μιας κατάστασης μη ισορροπίας, το γράφημα θα είναι πάντα διαφορετικό, αλλά όχι με τη μορφή σημείου, λόγω μιας ή περισσότερων ανακριβών τιμών.
Χαλάρωση είναι η διαδικασία μετάβασης από μια κατάσταση μη ισορροπίας (μη αναστρέψιμη) σε μια κατάσταση ισορροπίας (αναστρέψιμη). Οι έννοιες των αναστρέψιμων και μη αναστρέψιμων διεργασιών παίζουν σημαντικό ρόλο στη θερμοδυναμική.
θεώρημα Prigozhin
Αυτό είναι ένα από τα συμπεράσματα της θερμοδυναμικής σχετικά με τις διαδικασίες μη ισορροπίας. Σύμφωνα με αυτόν, σε μια στατική κατάσταση ενός γραμμικού συστήματος μη ισορροπίας, η παραγωγή εντροπίας είναι ελάχιστη. Με την πλήρη απουσία εμποδίων για την επίτευξη κατάστασης ισορροπίας, η τιμή της εντροπίας πέφτει στο μηδέν. Το θεώρημα αποδείχθηκε το 1947 από τον φυσικό I. R. Prigogine.
Η σημασία του είναι ότι η στατική κατάσταση ισορροπίας, στην οποία τείνει το θερμοδυναμικό σύστημα, έχει τόσο χαμηλή παραγωγή εντροπίας όσο επιτρέπουν οι οριακές συνθήκες που επιβάλλονται στο σύστημα.
Δήλωση του Prigozhinπροέκυψε από το θεώρημα του Lars Onsager: για μικρές αποκλίσεις από την ισορροπία, η θερμοδυναμική ροή μπορεί να αναπαρασταθεί ως συνδυασμός των αθροισμάτων των γραμμικών κινητήριων δυνάμεων.
Η σκέψη του Schrödinger στην αρχική της μορφή
Η εξίσωση Schrödinger για στατικές καταστάσεις έχει συμβάλει σημαντικά στην πρακτική παρατήρηση των κυματικών ιδιοτήτων των σωματιδίων. Εάν η ερμηνεία των κυμάτων de Broglie και η σχέση αβεβαιότητας Heisenberg δίνουν μια θεωρητική ιδέα της κίνησης των σωματιδίων σε πεδία δύναμης, τότε η δήλωση του Schrödinger, που γράφτηκε το 1926, περιγράφει τις διαδικασίες που παρατηρούνται στην πράξη.
Στην αρχική του μορφή, μοιάζει με αυτό.
where,
i - φανταστική ενότητα.
εξίσωση Schrödinger για στατικές καταστάσεις
Αν το πεδίο στο οποίο βρίσκεται το σωματίδιο είναι σταθερό χρονικά, τότε η εξίσωση δεν εξαρτάται από το χρόνο και μπορεί να αναπαρασταθεί ως εξής.
Η εξίσωση Schrödinger για στατικές καταστάσεις βασίζεται στα αξιώματα του Bohr σχετικά με τις ιδιότητες των ατόμων και των ηλεκτρονίων τους. Θεωρείται μια από τις κύριες εξισώσεις της κβαντικής θερμοδυναμικής.
Μεταβατική ενέργεια
Όταν ένα άτομο βρίσκεται σε ακίνητη κατάσταση, δεν εμφανίζεται ακτινοβολία, αλλά τα ηλεκτρόνια κινούνται με κάποια επιτάχυνση. Σε αυτή την περίπτωση, οι καταστάσεις ηλεκτρονίων προσδιορίζονται σε κάθε τροχιακό με την ενέργεια Et. Κατά προσέγγιση η τιμή του μπορεί να εκτιμηθεί από το δυναμικό ιονισμού αυτού του ηλεκτρονικού επιπέδου.
ΛοιπόνΈτσι, μετά την πρώτη δήλωση, εμφανίστηκε μια νέα. Το δεύτερο αξίωμα του Bohr λέει: εάν κατά τη διάρκεια της κίνησης ενός αρνητικά φορτισμένου σωματιδίου (ηλεκτρονίου) η γωνιακή του ορμή (L =mevr Το) είναι πολλαπλάσιο της σταθεράς ράβδου διαιρούμενο με το 2π, τότε το άτομο βρίσκεται σε ακίνητη κατάσταση. Δηλαδή: mevrn =n(h/2π)
Από αυτή τη δήλωση, προκύπτει μια άλλη: η ενέργεια ενός κβαντικού (φωτόνιο) είναι η διαφορά στις ενέργειες των στατικών καταστάσεων των ατόμων από τις οποίες διέρχεται το κβάντο.
Αυτή η τιμή, που υπολογίστηκε από τον Bohr και τροποποιήθηκε για πρακτικούς σκοπούς από τον Schrödinger, συνέβαλε σημαντικά στην εξήγηση της κβαντικής θερμοδυναμικής.
Τρίτο αξίωμα
Το τρίτο αξίωμα του Bohr - σχετικά με τις κβαντικές μεταπτώσεις με ακτινοβολία υποδηλώνει επίσης τις στατικές καταστάσεις του ηλεκτρονίου. Έτσι, η ακτινοβολία κατά τη μετάβαση από το ένα στο άλλο απορροφάται ή εκπέμπεται με τη μορφή ενεργειακών κβαντών. Επιπλέον, η ενέργεια των κβαντών είναι ίση με τη διαφορά των ενεργειών των στατικών καταστάσεων μεταξύ των οποίων γίνεται η μετάβαση. Η ακτινοβολία συμβαίνει μόνο όταν ένα ηλεκτρόνιο απομακρύνεται από τον πυρήνα ενός ατόμου.
Το τρίτο αξίωμα επιβεβαιώθηκε πειραματικά από τα πειράματα των Hertz και Frank.
Το θεώρημα του Prigogine εξήγησε τις ιδιότητες της εντροπίας για διαδικασίες μη ισορροπίας που τείνουν προς ισορροπία.
