Inson nafaqat qanday dunyoda ekanligini, balki bu dunyo qanday paydo bo'lganini ham tushunishi muhimdir. Vaqt va makondan oldin mavjud bo'lgan narsa bormi? Uning sayyorasida hayot qanday paydo bo'lgan va sayyoraning o'zi ham tasodifan paydo bo'lmagan.
Zamonaviy dunyoda Yerning paydo boʻlishi va unda hayotning paydo boʻlishi haqida koʻplab nazariyalar ilgari surilgan. Turli olimlarning nazariyalarini yoki diniy dunyoqarashlarini sinab ko'rish imkoniyati yo'qligi sababli tobora ko'proq turli xil farazlar paydo bo'ldi. Ulardan biri muhokama qilinadigan gipoteza statsionar holatlarni qo'llab-quvvatlaydi. U 19-asrning oxirida ishlab chiqilgan va hozirgacha mavjud.
Tanrif
Barqaror holat gipotezasi Yer vaqt oʻtishi bilan shakllanmagan, lekin doimo mavjud boʻlgan va hayotni doimo qoʻllab-quvvatlagan degan fikrni qoʻllab-quvvatlaydi. Agar sayyora o'zgargan bo'lsa, unda bu juda ahamiyatsiz edi: hayvonlar va o'simliklarning turlari paydo bo'lmagan va xuddi shunday.sayyoralar har doim bo'lgan va yo nobud bo'lgan yoki ularning sonini o'zgartirgan. Bu gipotezani nemis shifokori Tyeri Uilyam Preyer 1880 yilda ilgari surgan.
Nazariya qayerdan paydo boʻlgan?
Hozirda Yerning yoshini mutlaq aniqlik bilan aniqlash mumkin emas. Atomlarning radioaktiv parchalanishiga asoslangan tadqiqotga ko'ra, sayyoraning yoshi taxminan 4,6 milliard yil. Ammo bu usul mukammal emas, bu ustalarga barqaror holat nazariyasi tomonidan taqdim etilgan dalillarni qo'llab-quvvatlash imkonini beradi.
Ushbu gipoteza izdoshlarini olimlar emas, balki ustalar deb atash maqsadga muvofiqdir. Zamonaviy ma'lumotlarga ko'ra, eternizm (statsionar holat nazariyasi shunday nomlanadi) ko'proq falsafiy ta'limotdir, chunki izdoshlarning postulatlari Sharq dinlari: iudaizm, buddizm - abadiylikning mavjudligi haqidagi e'tiqodlariga o'xshashdir. yaratilmagan Koinot.
Kuzatuvchilar koʻrishlari
Diniy ta'limotlardan farqli o'laroq, olamning barcha jismlarining statsionar holatlari nazariyasini qo'llab-quvvatlovchi tarafdorlar o'z qarashlari haqida juda to'g'ri fikrlarga ega:
- Yer doimo mavjud bo'lgan, shuningdek, undagi hayot. Koinotning boshlanishi ham bo'lmagan (Katta portlash va shunga o'xshash farazlarni inkor etish), u har doim shunday bo'lgan.
- Oʻzgartirish oz miqdorda sodir boʻladi va organizmlar hayotiga tubdan taʼsir qilmaydi.
- Har qanday turning faqat ikkita rivojlanish yo'li bor: sonning o'zgarishi yoki yo'q bo'lib ketishi - turlar yangi shakllarga o'tmaydi, rivojlanmaydi va hatto sezilarli darajada o'zgarmaydi.
Statsionar gipotezani qo'llab-quvvatlovchi eng mashhur olimlardan biridavlat, Vladimir Ivanovich Vernadskiy edi. U iborani takrorlashni yaxshi ko'rardi: "… biz kuzatayotgan Kosmosda hayotning boshlanishi yo'q edi, chunki bu Kosmosning boshlanishi yo'q edi. Olam undagi hayot kabi abadiydir."
Koinotning statsionar holati nazariyasi hal qilinmagan savollarni quyidagicha izohlaydi:
- klasterlar va yulduzlar yoshi,
- bir xillik va izotropiya,
- relikt nurlanish,
- olisdagi ob'ektlar uchun qizil siljish paradokslari, ular atrofida ilmiy tortishuvlar haligacha to'xtamaydi.
Dalillar
Turgʻun holatning umumiy dalillari jinslardagi choʻkindilarning (suyaklar va chiqindi mahsulotlar) yoʻq boʻlib ketishi tur yoki populyatsiya hajmining koʻpayishi yoki vakillarning migratsiyasi bilan izohlanishi mumkin degan fikrga asoslanadi. qulayroq iqlimi bo'lgan muhitga. Shu paytgacha konlar to'liq parchalanganligi sababli qatlamlarda saqlanmagan. Ayrim tuproq turlarida qoldiqlar aslida yaxshiroq, ba'zilarida esa yomonroq yoki umuman saqlanmasligini inkor etib bo'lmaydi.
Izdoshlarning fikriga ko'ra, faqat tirik turlarni o'rganish yo'qolib ketish haqida xulosa chiqarishga yordam beradi.
Statsionar holatlar mavjudligining eng keng tarqalgan dalili bu selakantlardir. Ilmiy hamjamiyatda ular baliq va amfibiyalar o'rtasidagi o'tish turiga misol sifatida keltirildi. Yaqin vaqtgacha ular bo'r davrining oxirida - 60-70 million yil oldin yo'q bo'lib ketgan deb hisoblangan. Ammo 1939 yilda taxminan qirg'oq yaqinida. Madagaskar selakantlarning jonli vakili ushlandi. Shunday qilib, endi selakant o'tish shakli hisoblanmaydi.
Ikkinchi dalil arxeopteriksdir. Biologiya darsliklarida bu jonzot sudralib yuruvchilar va qushlar o'rtasidagi o'tish shakli sifatida taqdim etilgan. Uning patlari bor edi va uzoq masofalarga shoxdan shoxga sakrashi mumkin edi. Ammo bu nazariya 1977 yilda Koloradoda arxeopteriks suyaklaridan ham kattaroq bo'lgan qushlarning qoldiqlari topilganida barbod bo'ldi. Demak, arxeopteriks na o'tish davri, na birinchi qush bo'lgan degan taxmin to'g'ri. Bu vaqtda barqaror holat gipotezasi nazariyaga aylandi.
Bunday yorqin misollardan tashqari, boshqalar ham bor. Masalan, barqaror holat nazariyasi "yo'q bo'lib ketgan" tomonidan tasdiqlangan va yovvoyi hayvonlarning lingulalarida (dengiz braxiopodlari), tuatara yoki tuatara (katta k altakesak), solendonlarda (shrews) topilgan. Millionlab yillar davomida bu turlar qazilma ajdodlaridan o'zgarmagan.
Bunday paleontologik "xatolar" yetarli. Hozir ham olimlar yo'qolib ketgan turlarning qaysi biri tirik turning o'tmishdoshi bo'lishi mumkinligini aniq ayta olmaydi. Aynan paleontologiya ta'limotidagi bo'shliqlar tarafdorlarni statsionar davlat mavjudligi haqidagi g'oyaga olib keldi.
Ilmiy hamjamiyatdagi holat
Ammo boshqa odamlarning xatolariga asoslangan nazariyalar ilmiy doiralarda qabul qilinmaydi. Statsionar holatlar zamonaviy astronomik tadqiqotlarga ziddir. Stiven Xoking o'zining "Qisqacha tarix" kitobidatime" ta'kidlashicha, agar koinot haqiqatan ham qandaydir "xayoliy vaqt"da evolyutsiyalashgan bo'lsa, unda hech qanday o'ziga xoslik bo'lmaydi.
Astronomik ma'noda yagonalik - bu nuqta orqali to'g'ri chiziq chizish mumkin emas. Yorqin misol - qora tuynuk - ma'lum bo'lgan maksimal tezlikda harakatlanadigan yorug'lik ham tark eta olmaydigan mintaqa. Qora tuynukning markazi cheksizlikka siqilgan atomlar - yagonalik hisoblanadi.
Shunday qilib, ilmiy jamiyatda bunday gipoteza falsafiy, ammo uning boshqa nazariyalarning rivojlanishiga qoʻshgan hissasi muhim. Shunday qilib, Eternizm izdoshlari tomonidan arxeologlar va paleontologlar oldiga qo'yilgan savollar olimlarni o'z tadqiqotlarini diqqat bilan ko'rib chiqishga va ilmiy ma'lumotlarni qayta tekshirishga majbur qiladi.
Statsionar holatlarni Yerda hayotning paydo boʻlishi nazariyasi sifatida koʻrib, tushunchalarda chalkashmaslik uchun bu iboraning kvant maʼnosini unutmasligimiz kerak.
Kvant termodinamiği nima?
Kvant termodinamikasida birinchi muhim yutuq Niels Bor tomonidan amalga oshirildi, u bugungi kun fiziklari va kimyogarlarining hisob-kitoblari va bayonotlarining aksariyati asos bo'lgan uchta asosiy postulatni e'lon qildi. Uchta postulat shubha bilan qabul qilingan, ammo o'sha paytda ularni haqiqat deb tan olmaslik mumkin emas edi. Ammo kvant termodinamiği nima?
Klassik va kvant fizikasidagi termodinamik shakl bir-biri bilan ichki energiya almashinadigan jismlar tizimidir.atrofdagi jismlar. U bir yoki bir nechta tanadan iborat bo'lishi mumkin va bir vaqtning o'zida bosim, hajm, harorat va boshqalar bo'yicha har xil bo'lgan holatlarda bo'ladi.
Muvozanat tizimida barcha parametrlar qat'iy belgilangan qiymatga ega, shuning uchun u muvozanat holatiga mos keladi. Qaytariladigan jarayonlarni ifodalaydi.
Muvozanatsiz shaklda kamida bitta parametr belgilangan qiymatga ega emas. Bunday tizimlar termodinamik muvozanatdan tashqarida, ko'pincha ular qaytarilmas jarayonlarni, masalan, kimyoviy jarayonlarni ifodalaydi.
Agar muvozanat holatini grafik ko’rinishida ko’rsatishga harakat qilsak, nuqtaga erishamiz. Muvozanatsiz holatda grafik har doim boshqacha bo'ladi, lekin bir yoki bir nechta noto'g'ri qiymatlar tufayli nuqta shaklida emas.
Relaksatsiya - muvozanatsiz (qaytarib bo'lmaydigan) holatdan muvozanatli (qaytariladigan) holatga o'tish jarayoni. Qaytariladigan va qaytarilmaydigan jarayonlar tushunchalari termodinamikada muhim rol o'ynaydi.
Prigojin teoremasi
Bu termodinamikaning muvozanatsiz jarayonlar haqidagi xulosalaridan biridir. Unga ko'ra, chiziqli nomutanosib tizimning statsionar holatida entropiya hosil bo'lishi minimaldir. Muvozanat holatiga erishish uchun to'siqlarning to'liq yo'qligi bilan entropiya qiymati nolga tushadi. Teorema 1947 yilda fizik I. R. Prigojin tomonidan isbotlangan.
Buning ma'nosi shundaki, termodinamik tizim moyil bo'lgan muvozanatning statsionar holati tizimga o'rnatilgan chegara shartlari imkon beradigan darajada past entropiya hosil bo'lishiga ega.
Prigojinning bayonotiLars Onsager teoremasidan kelib chiqadi: muvozanatdan kichik og'ishlar uchun termodinamik oqim chiziqli harakatlantiruvchi kuchlar yig'indisi sifatida ifodalanishi mumkin.
Schrödingerning fikri asl shaklda
Statsionar holatlar uchun Shredinger tenglamasi zarralarning toʻlqin xossalarini amaliy kuzatishga katta hissa qoʻshdi. Agar de Broyl to'lqinlari va Geyzenberg noaniqlik munosabati talqini zarrachalarning kuch maydonlarida harakati haqida nazariy fikr bildirsa, Shredingerning 1926 yilda yozilgan bayonoti amaliyotda kuzatilgan jarayonlarni tavsiflaydi.
U asl koʻrinishida shunday koʻrinadi.
qaerda,
i - xayoliy birlik.
Statsionar holatlar uchun Shredinger tenglamasi
Agar zarracha joylashgan maydon vaqt boʻyicha doimiy boʻlsa, u holda tenglama vaqtga bogʻliq emas va uni quyidagicha ifodalash mumkin.
Statsionar holatlar uchun Shredinger tenglamasi atomlar va ularning elektronlari xossalariga oid Bor postulatlariga asoslanadi. U kvant termodinamikasining asosiy tenglamalaridan biri hisoblanadi.
Oʻtish energiyasi
Atom statsionar holatda bo'lganda, nurlanish sodir bo'lmaydi, lekin elektronlar biroz tezlanish bilan harakatlanadi. Bunda har bir orbitalda elektron holatlari Et energiyasi bilan aniqlanadi. Taxminan uning qiymatini ushbu elektron darajaning ionlanish potentsiali bilan baholash mumkin.
Shunday qilibShunday qilib, birinchi bayonotdan keyin yangisi paydo bo'ldi. Borning ikkinchi postulati shunday deydi: agar manfiy zaryadlangan zarracha (elektron) harakati paytida uning burchak impulsi (L =mevr) doimiy satrning 2p ga boʻlingan koʻpaytmasi boʻlsa, atom statsionar holatda boʻladi. Ya'ni: mevrn =n(h/2p)
Ushbu bayonotdan yana biri quyidagicha: kvantning energiyasi (foton) bu kvant oʻtgan atomlarning statsionar holatlari energiyalaridagi farqdir.
Bor tomonidan hisoblab chiqilgan va Shredinger tomonidan amaliy maqsadlarda oʻzgartirilgan bu qiymat kvant termodinamikasini tushuntirishga katta hissa qoʻshdi.
Uchinchi postulat
Borning uchinchi postulati - nurlanish bilan kvant o'tishlari haqidagi elektronning statsionar holatlarini ham nazarda tutadi. Shunday qilib, biridan ikkinchisiga o'tishda nurlanish energiya kvantlari shaklida so'riladi yoki chiqariladi. Bundan tashqari, kvantlarning energiyasi o'tish sodir bo'lgan statsionar holatlarning energiyalaridagi farqga teng. Radiatsiya faqat elektron atom yadrosidan uzoqlashganda sodir bo'ladi.
Uchinchi postulat Gerts va Frank tajribalari bilan eksperimental tarzda tasdiqlangan.
Prigojin teoremasi muvozanatga intiluvchi nomutanosib jarayonlar uchun entropiya xossalarini tushuntirdi.
