Астрономія. ч.2

Астрономія. Космологія. частина 2.

РОЗДІЛ 5. Астрономія. Космологія. частина 2.

Космологія.

 

Лекційне заняття №14. Тема: Космологія. З історії наукових поглядів

на устрій Всесвіту. Про філософські аспекти сучасної теорії Всесвіту.

Лекційне заняття №15. Тема: Основи сучасної теорії

еволюційного Всесвіту. Про докази того, що ця теорія є правильною.

Лекційне заняття №16. Тема: Про еволюцію зірок.

Лекційне заняття №17. Тема: Про еволюцію Сонячної системи.

Лекційне заняття №18. Тема: Про еволюційну теорію Дарвіна,

Або про та, що з’явилось раніше – яйце чи курка.

Лекційне заняття №19. Тема: Про енергетичні передумови

еволюційного самозародження та саморозвитку життя на Землі

Лекційне заняття №20. Тема: Чи одинокі ми у Всесвіті? Про НЛО,

інопланетян та позаземні цивілізації.

Лекційне заняття №21. Тема: Про дикунські теорії, чорні дірки,

паралельні світи та розумну сутність Землі.

 

Лекційне заняття №14.

Тема: Космологія. З історії наукових поглядів на устрій Всесвіту. Про філософські аспекти сучасної теорії Всесвіту.

 Космологія –  (від грець.  kosmos – Всесвіт, logos – вчення, наука) – це розділ астрономії, в якому вивчають загальний устрій, загальні властивості та загальні закономірності розвитку Всесвіту, як єдиного цілого, а також його окремих макрооб’єктів, як-то зірок, планетарних систем, галактик, тощо. Всесвіт, це вся сукупність взаємопов’язаних матеріальних об’єктів Природи в усьому різноманітті їх форм та проявів.

 

         З незапам’ятних часів люди прагнули пояснити загальний устрій навколишнього світу (Всесвіту). Реалізуючи це прагнення вони цілком слушно спирались на ті факти, що були результатом візуальних спостережень над основними об’єктами видимої частини Всесвіту. А ці факти є наступними. Спостерігаючи за поведінкою космічних об’єктів, люди бачать: 1) Сонце з певною періодичністю (Т =24 год = 1 доба) обертається навколо Землі. 2) Місяць з певною періодичністю (Т = 24 год 52 хв) обертається навколо Землі. 3) Вся сукупність видимих зірок (зоряне небо) з певною періодичністю (Т = 1 доба)  обертається навколо Землі. 4) Планети (блукаючі зірки) з певною індивідуальною для кожної планети періодичністю та з певними індивідуальними особливостями траєкторії руху, обертаються навколо Землі.

Виходячи з цих фактів та зважаючи на факт того, що рух самої Землі є практично невідчутним (принцип відносності), стародавні вчені цілком обгрунтовано вважали, що Земля знаходиться в центрі Всесвіту і що всі інші космічні об’єкти так чи інакше обертаються навколо цього центру. Такі уявлення про загальний устрій Всесвіту прийнято називати геоцентричною системою Всесвіту (від грець.  ge – Земля).

Певні варіанти геоцентричної системи Всесвіту можна зустріти у вченнях багатьох видатних давньогрецьких філософів, зокрема Фалеса, Піфагора, Євдоксія, Платона, Аристотеля, Гіпарха та інших. Однак, ознак математично довершеної наукової теорії ця система набула лише в другому столітті нашої ери. Автором цієї математично довершеної геоцентричної теорії Всесвіту, був видатний давньогрецький астроном Клавдій Птоломей (приблизно 100-168 рр. н.е.)

Згідно з теорією Птоломея, в центрі Всесвіту знаходиться нерухома Земля, навколо якої певним чином обертаються Сонце, Місяць, п’ять відомих на той час планет (Меркурій, Венера, Марс, Юпітер, Сатурн) та небесна зоряна сфера (мал.85) В системі Птоломея складний рух планет пояснювався тим, що кожна з них приймає участь в двох обертальних рухах: планета обертається навколо певного центру, який в свою чергу обертається навколо Землі. Результатом такого подвійного обертання є певна крива, яку прийнято називати епіциклоїдою.

Мал.85. Принципова схема геоцентричної системи Всесвіту (згідно з теорією Птоломея.

Звичайно, сьогодні, в епоху телебачення, інтернету та суцільної комп’ютеризації, навіть діти знають, що не Сонце обертається навколо Землі, а Земля обертається навколо Сонця та своєї осі. Виходячи з цього, ми схильні вважати, що прадавні уявлення про будову Всесвіту, а точніше Сонячної системи, є примітивними та абсолютно хибними. Подібні твердження не є ані коректними, ані безумовно правильними. Не є бодай тому, що відносність руху в тому й полягає, що різні спостерігачі, спостерігаючи за одними і тими же об’єктами, можуть бачити суттєво різні рухи, а відповідно по різному і описувати їх. Скажімо, той спостерігач, який знаходиться так би мовити над Сонячною системою (“сторонній спостерігач”) бачить: в центрі системи знаходиться Сонце, навколо якого обертаються планети, в тому числі і Земля. Той же спостерігач, який знаходиться на Землі (“земний спостерігач”) дивлячись на ті ж об’єкти, бачить: навколо відносно нерухомої Землі, обертаються Сонце, Місяць та планети. При цьому, описуючи устрій даної системи, кожен з спостерігачів цілком обгрунтовано буде наполягати на тому, що його точка зору є безумовно правильною. І в цьому сенсі теорія Птоломея нічим не гірша за ту, яку прийнято називати теорією Коперника.

По суті, створена Птоломеєм теорія, була тією першою, дійсно науковою теорією, яку спромоглося створити людство. Адже вона мала визначальну ознаку наукової теорії – її передбачення в точності збувалися. Якщо ж говорити про недоліки цієї теорії, то головним з них є її математична складність. Крім цього, теорія Птоломея, ще не була тією теорією, яка описувала загальний устрій Всесвіту. Вона описувало устрій лише того мізерного фрагменту Всесвіту, який називається Сонячною системою. При цьому, описувала з точки зору “земного” спостерігача.

До речі, якщо ви думаєте, що ті люди, які жили триста, чотириста, ба навіть дві тисячі років тому, були менш розумними за нас з вами, то маю вас запевнити, – це не правда. Люди давніх та прадавніх часів, дійсно мали менший рівень достовірних знань про навколишній світ. Однак, їх інтелектуальні здібності мало відрізнялися від здібностей сучасної людини. Класичним же прикладом реалізації цих здібностей може слугувати теорія Птоломея. Адже, якщо розумові здібності людини оцінювати за складністю тих задач, які вона розв’язує, то потрібно визнати, що Птоломей був набагато розумнішим за тих його далеких послідовників, які описуючи будову Сонячної системи з точки зору “стороннього” спостерігача, створили значно простішу теорію. І, якщо сьогоднішній рівень наших знань незрівнянно вищий за той, що існував в прадавні часи, то це тільки тому, що попередні покоління багатьох видатних вчених отримали та систематизували ці знання. Загалом же, ви маєте знати, що людина не народжується розумною. Вона народжується лише такою, що здатна стати розумною.

Та якби там не було, а правда життя полягає в тому, що не Сонце обертається навколо Землі, а навпаки. Першим хто усвідомив цю правду, був польський астроном Микола Коперник (1473-1543). Коперник зрозумів, що Земля не є центром Всесвіту і що вона лише одна з багатьох планет Сонячної системи. Згідно з теорією Коперника в центрі Всесвіту знаходиться Сонце, навколо якого обертаються відомі планети, в тому числі і Земля. При цьому Сонячна система обмежена нерухомою небесною сферою (мал.86). Такі уявлення про загальний устрій Всесвіту прийнято називати геліоцентричною системою Всесвіту (від грець. helios – Сонце).

Мал.86. Принципова схема геліоцентричної схеми Всесвіту згідно з теорією Коперника.

Не важко бачити, що теорія Коперника ще зберігала певні атрибути теорії Птоломея. Зокрема, як і Птоломей, Коперник вважав, що Всесвіт обмежений небесною сферою, внутрішня поверхня якої рясно засіяна зірками. Втім, згадка про небесну сферу була скоріш жестом поваги до релігійних канонів, аніж констатацією об’єктивних фактів. А ці факти вказували на те, що зіркам зовсім не обов’язково бути прикріпленими до чого небуть і що вони можуть бути просто розкиданими в безмежних просторах Всесвіту.

Запропонована Коперником модель Всесвіту була набагато простішою та значно точнішою за геоцентричну модель Птоломея. Однак, швидкому та загальному визнанню теорії Коперника заважали дві обставини. По-перше, твердження цієї теорії явно суперечили нашому повсякденному досвіду, а отже і “здоровому глузду”. Адже ми не відчуваємо того, що Земля рухається і явно бачимо, що Сонце обертається навколо Землі, а не навпаки. По-друге, розповсюдженню ідей Коперника запекло протидіяла церква. І це закономірно. Адже, хотів того Коперник чи ні, а його вчення явно суперечило біблійним твердженням про те, що створена Богом Земля є винятковим місцем у Всесвіті і що  всі інші космічні об’єкти, як-то Сонце, Місяць, планети та зірки, це лише певні допоміжні елементи, які забезпечують нормальне функціонування Землі.

Крім цього, так вже влаштована церква, що неохоче та надзвичайно болісно відмовляється від загально прийнятих догм. А за чотирнадцять століть, теорія Птоломея безумовно стала такою догмою. Стала тому, що не тільки дозволяла робити точні передбачення, а й жодним чином не суперечила біблійними поглядам на устрій Всесвіту.

На протязі декількох століть церква жорстоко боролася з вченням Коперника. У вирі цієї боротьби, у вогні “святої інквізиції” згоріло чимало кращих синів цивілізованого людства, найвідомішим з яких є Джордано Бруно. Однак, під натиском неспростовних фактів та інтелектуальних зусиль багатьох видатних вчених, зокрема Браге, Кеплера, Галілея, Декарта та Ньютона, церква змушена була відступити. Офіційно ж вона визнала свої помилки і зняла анафему (прокляття) з Коперника та його теорії лише в 1993 році, тобто через 450 років після смерті вченого.

Теорія Коперника значною мірою визначила шляхи та темпи розвитку як науки так і всієї сучасної цивілізації. Однак, ця теорія ще не була тією цілісною системою наукових знань, яка не тільки описує певні події, а й пояснює їх. Адже Коперник по суті лише правильно описав загальний устрій Сонячної системи та констатував той факт, що Земля не є винятковим місцем у Всесвіті. При цьому, його теорія не пояснювала, чому Сонячна система має такий устрій. Не пояснювала, яким чином планети взаємодіють з Сонцем та одна з одною. Не пояснювала, чому траєкторії руху планет є такими якими є. Втім, в часи Коперника відповідь на ці та їм подібні запитання була очевидною: “Тому, що так створив Бог!”.

Створення стрункої, цілісної системи наукових знань про загальний устрій Всесвіту стало можливим лише після того, як Ньютон сформулював базові закони сучасної класичної механіки: принцип відносності, три закони Ньютона та закон всесвітнього тяжіння. Спираючись на ці закони, Ньютон створив першу, дійсно наукову теорію Всесвіту. Тобто таку  цілісну систему знань, яка не лише описувала загальний устрій Всесвіту та Сонячної системи, а й пояснювала, яким чином ця система працює. Згідно з Ньютоном, наша Сонячна система є мізерним фрагментом безкінечного, вічного, ізотропного та стаціонарного Всесвіту. Це означає, що ньютонівський Всесвіт є безмежним в просторі та вічним в часі. Що в ньому міститься безкінечно велика кількість зірок та зіркових систем. Що ці зірки усереднено рівномірно розкидані в безмежних просторах Всесвіту. Що ті події, які відбуваються у Всесвіті, не змінюють  ані усереднено рівномірного розподілу матерії в ньому, а ні параметрів його простору, ані монотонності плину часу.

З механічної точки зору, ньютонівський Всесвіт нагадував бездоганний годинниковий механізм, об’єкти якого у повній відповідності з законами механіки утворюють дивовижно гармонічну та саморегульовану систему. В цьому механізмі не було місця для гіпотетичних сфер, напівсфер, важелів, канатів, тощо. Він не потребував ремінних, зубчатих чи будь яких інших механічних передач. Його основними дійовими особами і виконавцями були закони механіки, сили гравітаційної взаємодії та сили інерції. При цьому, гравітаційні взаємодії не потребували будь яких посередників. Адже у відповідності з поглядами тогочасної науки, ці взаємодії здійснювались безпосередньо через пустоту.

Створена Ньютоном система світу була дивовижно гармонічною, точною та передбачуваною. Вона не лише з математичною точністю описувала поведінку всіх відомих космічних об’єктів, а й дозволяла робити нові відкриття. Наприклад, існування планети Нептун було спочатку теоретично передбаченим, а лише потім експериментально підтвердженим. При цьому відповідна планета виявилась саме в тому місці Сонячної системи на яку вказувала теорія Ньютона.

Ньютонівська система Всесвіту достатньо швидко завоювало загальне визначення. Це був той щасливий випадок, коли нова наукова теорія не викликала серйозних заперечень не лише в середовищі широкої наукової громадськості, а й в середовищі служителів культу. Загальному визначенню ньютонівських поглядів на устрій Всесвіту значною мірою сприяло не лише те, що відповідна теорія відрізнялась бездоганною математичною, фізичною та логічною довершеністю, а й те, що Ньютон допускав, ба навіть передбачав, можливість божественного створення світу. І навіть факт того, що в ньютонівському Всесвіті, а ні Земля, ані Сонячна  система не мали виняткового положення, не надто засмучував офіційну церкву. Вона ж бо вже мала прикрий досвід безрезультатної боротьби з науковими істинами.

Щоправда, один суттєвий недолік, ньютонівський Всесвіт все ж мав. Цей недолік прийнято називати парадоксом Ольберса. В 1826 році німецький астроном Генріх Ольберс (1778-1840) цілком обгрунтовано почав стверджувати, що якби Всесвіт був безкінечним в просторі та часі і якби в ньому містилася безкінечно велика кількість вічних зірок, то нічне небо мало б бути світлим, тобто повністю вкритим зірками. Насправді ж, нічне небо є темним і таким, що містить велику, але обмежену кількість зірок. Звичайно, заперечуючи проти такого твердження завжди можна сказати, що в міжзоряному просторі міститься певне світло поглинаюче середовище (скажімо, космічний пил) і що тому те світло, яке випромінюється наддалекими зірками просто не доходить до Землі. Однак, якщо це так, то постійно поглинаючи світлову енергію, відповідне середовище мало б нагріватись та перетворюватись на самостійне джерело світла.

Таким чином, парадокс Ольберса та деякі інші факти вказували на те, що ньютонівська теорія Всесвіту не є останнім словом науки на шляху пізнання істини. І сьогодні ми знаємо, що це дійсно так. В 1916 році Альберт Ейнштейн опублікував свою знамениту загальну теорію відносності. Теорію, яка кардинально змінила наші уявлення про навколишній світ. Змінила бодай тому, що зробила матерію, рух, простір та час взаємопов’язаними частинами єдиного цілого.

В тому ж 1916 році Ейнштейн розпочав роботу над створенням релятивістської теорії Всесвіту. Застосовуючи рівняння загальної теорії відносності, він створив відповідну теоретичну модель Всесвіту. При цьому з’ясувалося, що згідно з рівняннями теорії відносності, Всесвіт не може бути стаціонарним і що він повинен або розширюватись або стискатись, тобто бути динамічним. Аналізуючи дану ситуацію Ейнштейн звернувся до астрономів з єдиним запитанням: “Наш Всесвіт є динамічним чи стаціонарним?” І ті переконали його в тому, що Всесвіт стаціонарний і що це безумовно доведений експериментальний факт.

Зважаючи на ці обставини, Ейнштейн вирішив дещо “підправити” свою теорію. З цією метою він теоретично визначив величину так званого космологічного коефіцієнту та ввів цей коефіцієнт в систему своїх рівень. Звичайно, Ейнштейн розумів, що даний крок не є безумовно обгрунтованим і, що він по суті руйнує математичну та логічну бездоганність його теорії. Однак, довіряючи результатам досліджень астрономічної науки і сприймаючи ці результати як доконаний експериментальний факт, Ейнштейн сподівався на те, що можливо в масштабах макрооб’єктів Всесвіту суттєво проявляються певні, ще невідомі сили, які в сукупності з силами гравітаційної взаємодії і забезпечують стаціонарність Всесвіту. Та якби там не було, а фактом залишається те, що в 1917 році Ейнштейн створив релятивістську теорію стаціонарного Всесвіту. Згідно з цією теорією, наш Всесвіт є стаціонарним , ізотропним (усереднено однорідним у всіх напрямках), вічним та замкнутим. Замкнутим в тому сенсі, що в ньому міститься обмежена кількість об’єктів, гравітаційне поле яких викривляє простір таким чином, що він утворює певну замкнуту трьох вимірну поверхню.

Ейнштейнівська теорія стаціонарного Всесвіту практично бездоганно пояснювала всі відомі на той час властивості реального Всесвіту, в тому числі і парадокс Ольберса. Тому здавалося, що ця теорія і є останнім словом науки на шляху пізнання істини. Однак, в 1929 році американський астроном Едвін Хабл (1889-1953) експериментально встановив, що наш Всесвіт розширюється. А це означало, що Всесвіт є не стаціонарним, а динамічним. Ясно, якби Ейнштейн знав про цей факт, то без жодних проблем довів би, що згідно з його загальною теорією відносності, Всесвіт і має бути динамічним. Однак, в свій час він не повірив рівнянням своєї теорії, а довірився недостовірним фактам. І ось результат – створена ним теорія Всесвіту виявилась хибною.

Звичайно, якби з плином часу наука залишалась незмінною, то Ейнштейн неодмінно б виправив свою фатальну помилку. Однак, так вже влаштована наука, що її еволюційний розвиток не можуть зупинити жодні авторитети, навіть такі видатні як Ейнштейн. Тому те що не ризикнув зробити великий Ейнштейн, зробив маловідомий російський фізик Олександр Фрідман (1888-1925). В 1922 році Фрідман, на основі аналізу рівнянь загальної теорії Відносності розробив теоретичну модель динамічного (не стаціонарного) Всесвіту. Згідно з цією моделлю, Всесвіт не може бути стаціонарним і повинен або розширюватись або стискатись. При цьому, в залежності від величини зосередженої в ньому мас-енергії, Всесвіт може бути або відкритим, тобто таким, який постійно розширюється, або замкнутим, тобто таким, який періодично то розширюється, то стискається.

Ясно, що Ейнштейн не надто схвально сприйняв теорію Фрідмана. Адже, ще до Фрідмана, він сам розглядав можливість такого варіанту теорії і відмовився від нього, як такого, що суперечить експериментальним фактам. Крім цього, модель динамічного Всесвіту не подобалась Ейнштейну ще й тому, що з неї з усією очевидністю випливало, що в момент народження Всесвіту, вся матерія мала б зосереджуватись в безкінечно малому об’ємі. А це, навіть для геніального розуму Ейнштейна представлялось абсурдним.

Можливо є якась невідворотня закономірність в тому, що саме той геніальний вчений, який всупереч “здоровому глузду” та всім авторитетам, створив найвеличнішу теорію сучасності, сам же злякався її передбачень. Злякався головним чином тому, що ці передбачення суперечили “здоровому глузду” та не співпадали з думкою авторитетів від астрономії.

Та якби там не було, а в 1922 році, у повній відповідності з законами загальної теорії відносності, Олександр Фрідман заклав основи сучасних уявлень про загальний устрій Всесвіту. Згідно з цими уявленнями, ми живемо у Всесвіті, який виник приблизно 14 мільярдів років тому, в результаті події, яку прийнято називати Великим Вибухом, і який з тих пір еволюційно розвивається у повній відповідності з відомими законами Природи.

Про те, як народжувався та еволюційно розвивався наш Всесвіт, ми поговоримо дещо пізніше. Наразі ж, зупинимося на деяких загально філософських аспектах сучасної космології. Зокрема, спробуємо відповісти на ті запитання, якi часто стають предметом різноманітних спекуляцій. Одним з таких запитань є питання про кінечність чи безкінечність Всесвіту.

Дійсно. Наш Всесвіт, кінечний чи безкінечний? Відповідаючи на це запитання, можна сказати наступне. Погляньте на кулю, а точніше на її поверхню (сферу) і задайтесь питанням: вона кінечна чи безкінечна? З одного боку куля кінечна. Адже вона має певний радіус, певну площу поверхні, певний об’єм, певну масу, певну густину, певну кількість молекул, тощо. З іншого ж боку,  куля безкінечна. Адже рухаючись поверхнею кулі, не можливо  відшукати ні її початку, ні її кінця, ні її центру, ні середини, ні краю. Не можливо тому, що у поверхні кулі нема ні початку, ні кінця, ні центру, ні краю.

Звичайно. Куля має певний центр, але цей центр знаходиться за межами її поверхні. Тому, з якою б швидкістю, в якому б напрямку і скільки б часу ви не рухались поверхнею кулі, але ви ніколи не опинитесь в її центрі. Ви навіть зможете побачити цей центр (звичайно за умови прозорості кулі), однак ніколи в ньому не опинитесь.

Уявити кулю, поверхнею якої є чотирьох вимірний простір-час, не можливо. Однак. Не важко погодитесь з тим, що умовно кулястий Всесвіт є кінечним і безкінечним одночасно. Кінечним в тому сенсі, що наш Всесвіт має певні розміри, певну кількість мас-енергії, певну усереднену густину, певну кількість галактик, зірок, планет, елементарних частинок, тощо. В той же час Всесвіт безкінечний. Безкінечний в тому сенсі, що в якому б напрямку, з якою б швидкістю і як довго ви б не мандрували Всесвітом, а не зможете досягти його краю, відшукати його центр, початок чи кінець. Не зможете тому, що Всесвіт безкінечний.

Потрібно зауважити, що у Всесвіту як і у кулі чи сфери є певний центр. І цей центр знаходиться в точці Великого Вибуху. Однак, ця точка є минулим нашого Всесвіту. А це означає, що перебуваючи в умовах сучасного Всесвіту, потрапити в цю точку принципово не можливо. Щоправда, цю точку, а точніше її певні околиці, можна побачити. Адже коли за допомогою сучасних телескопів ми бачимо об’єкти віддалені на 13,2 мільярдів світлових років, то фактично бачимо ці об’єкти такими, якими вони були 13,2 мільярдів років тому. А  збудувавши більш потужні телескопи, ми зможемо побачити і ті події, які відбувалися у Всесвіті на гранично ранніх етапах його еволюції, тобто 13,8 мільярдів років тому.

Доречно сказати і про те, що розміри Всесвіту практично не можливо описати тими величинами, які прийнято називати радіусом, об’ємом та площею поверхні. Адже, якщо, наприклад, ми говоримо про радіус кулі, то маємо на увазі відстань від центру цієї кулі до її поверхні. Поверхнею ж Всесвіту є чотирьох вимірний простір – час. А це означає, що по відношенню до Всесвіту, звичні для нас просторові параметри як то радіус, об’єм, площа поверхні, тощо, втрачають сенс. Втім, маючи на увазі вище сказане, можна говорити про те, що певний умовний радіус сучасного Всесвіту близький до 13,8 мільярдів світлових років.

Мал.87. В певному сенсі наш Всесвіт це та ж куля, однак така, поверхнею якої є не викривлена двох вимірна площина, а викривлений трьох вимірний простір, а точніше – викривлений чотирьох вимірний простір-час.

Ви можете запитати : “А що було до Великого Вибуху, тобто до моменту народження нашого Всесвіту?” Строго кажучи, дане запитання не має наукового сенсу. Не має тому, що ті події, які відбувалися до Великого Вибуху, навіть якщо вони дійсно відбувались і дійсно спричинили цей вибух, залишились там, за межами нашого Всесвіту. Це означає, що в нашому Всесвіті нема і не може бути жодної інформації про те, що було до Великого Вибуху, і тому серйозно обговорювати цю проблему немає сенсу.

По суті, про те, що було до Великого Вибуху, можна говорити все що завгодно. При цьому, жодне з цих висловлювань принципово не можливо, ані підтвердити, ані спростувати. Наприклад, можна стверджувати, що Великий Вибух зініціював Творець (Бог). Що саме він, Творець, визначив (предначертав)  загальні параметри нашого Всесвіту та ті закони, згідно з якими цей Всесвіт еволюційно розвивається. Наука не буде заперечувати проти такого твердження. Єдине на чому буде наполягати наука, так це на тому, що з моменту Великого Вибуху наш Всесвіт живе за певними об’єктивними законами і що змінити ці закони не може “ні Бог, ні цар, ні герой”.

Втім, у науки є своя версія тих подій, які передували Великому Вибуху. Більшість вчених вважають, що раніше, тобто до Великого Вибуху, існував інший Всесвіт, життєвий цикл якого завершився тим, що цей Всесвіт сколапсував в безрозмірний та безструктурний згусток матерія-рух-простір-час, який прийнято називати сингулярністю. Власне, з цієї сингулярності і виник наш Всесвіт. При  цьому, ми не можемо з впевненістю сказати, яким був той, попередній Всесвіт і чи існував він взагалі. Не можемо сказати, за якими законами він існував і чи були ці закони схожими на ті, що діють в нашому Всесвіті. Ми можемо лише припускати, що той попередній Всесвіт був схожим на наш і що він існував за тими ж законами, що і наш. Єдине, про що ми можемо сказати з впевненістю, так це про те, що в момент Великого Вибуху виник новий Всесвіт, з своїми параметрами та законами, і що з тих пір він еволюційно розвивається у повній відповідності з цими параметрами та законами.

Ще одним загально-філософським запитанням, яке часто стає предметом різноманітних спекуляцій, є питання про те, а що знаходиться за межами нашого Всесвіту, та чи існують інші світи? І не важко збагнути, що й це запитання не має наукового сенсу. Адже, розповідаючи про те, що знаходиться за межами нашого Всесвіту, можна припустити все, що завгодно. Однак, це будуть лише наші припущення та фантазії. Фантазії, які не можливо перевірити. Бо, якщо за межами нашого Всесвіту й існують інші світи, то вони не мають і не можуть мати жодного впливу на ті події, які відбувалися, відбуваються і будуть відбуватись в нашому Всесвіті.

А якщо ви чули (а ви напевно чули), що якісь розумники розповідають про різноманітні просторово-часові тунелі, дірки та нори, через які буцімто можна потрапити в інші світи та паралельні мири, знайте – це повна маячня. Втім, про цю маячню та про  тих людей, які її розповсюджують, ми поговоримо дещо пізніше, зокрема в тому параграфі, який називається “Про дикунські теорії, N-вимірність простору, паралельні світи, та розумну сутність Землі“.

Контрольні запитання.

1. Які факти вказують землянам на те, що Земля знаходиться в центрі Всесвіту?.

2. Які обставини заважали швидкому та загальному визнанню теорії Коперника?

3. Який устрій Всесвіту у відповідності з теорією Ньютона?

4. В чому суть парадоксу Ольберса?

5. Яку помилку зробив Ейнштейн створюючи загальну теорію Всесвіту?

6. Чому після відкриття Хабла, Ейнштейн вже не міг виправити свою помилку?

7. В чому суть теорії Великого Вибуху?

8. Що означає твердження: «Всесвіт кінечний і безкінечний одночасно»?

9. Що було до Великого Вибуху?

10.  Що знаходиться за межами нашого Всесвіту?

 

Лекційне заняття №15.

Тема: Основи сучасної теорії еволюційного Всесвіту. Про докази того, що ця теорія є правильною.

В 20-х, 30-х, 40-х, 50-х роках минулого століття, на основі теорії відносності та квантової фізики, зусиллями багатьох видатних вчених була розроблена сучасна теорія еволюційного Всесвіту, яку часто називають теорією Великого Вибуху. В цій теорії стверджується, що наш Всесвіт виник 13,8 мільярдів років тому, в результаті так званого Великого Вибуху і що з тих пір він еволюційно розвивається у повній відповідності з відомими законами Природи. Це означає, що 13,8 мільярдів років тому, увесь наш Всесвіт був зосередженим в одній безкінечно малій, особливій точці, яку прийнято називати сингулярністю (від лат. singularis – особливий). В певний момент, ця сингулярність під дією надпотужної суперсили почала надзвичайно швидко (вибухоподібно) розширюватись, і в процесі цього розширення поступово набирати сучасного вигляду. При цьому, сучасна наука може теоретично описати хід тих подій, які відбувались у Всесвіті, починаючим з 10-43 секунди від моменту початку процесу його народження. А починаючи з 10-12 секунди – не лише теоретично описати, а й надати експериментальні докази того, що ці події відбувались саме так.

Мал.88. Наш Всесвіт виник приблизно 14 мільярдів років тому, в результаті процесу який прийнято називати Великим Вибухом.

Не важко передбачити, що першим враженням пересічної людини стосовно вище сказаного, буде слово “маячня”. Адже, як це може бути, щоб увесь наш Всесвіт, з усіма мільярдами його галактик, зірок та планет, був зосередженим в одній безкінечно малій, ба навіть дуже особливій, точці? Як це може бути, щоб історію цієї точки можна обгрунтовано описати, починаючи з 10-43 секунди від моменту її народження? А починаючи з 10-12 секунди від  цього моменту, не просто описати, а й навести експериментальні докази того, що ця історія є правдивою? Що ж, давайте бодай в декількох словах пояснимо суть цієї наукової маячні.

Нам важко, а точніше не можливо уявити, щоб нашу Землю з усіма її морями, океанами, материками, горами та внутрішнім наповненням, можна було б стиснути до розмірів яблука, чи скажімо, атомного ядра. Важко тому, що на Землі не існує таких пресів, які б могли мегатонну гранітну брилу стиснути до розмірів пісчинка. Однак, з факту того, що на Землі таких пресів не існує, зовсім не випливає, що їх не існує взагалі. Бо в Природі подібні “преси” зустрічаються. І у Всесвіті зустрічаються такі об’єкти, речовина яких ущільнена до мільярдів тон на сантиметр кубічний. Скажімо, порівняно з щільністю речовини нейтронної зірки ( =1012кг/см3) навіть найщільніші земні матеріали будь-то граніт ( =0,003кг/см3), сталь( =0,008 кг/см3 чи  платина ( =0,021 кг/см3), виглядають практично пустими. А між іншим, у Всесвіті можна відшукати об’єкти щільність матеріалу яких така величезна, що порівняно з нею сама нейтронна зірка виглядає майже пустою.

Якщо ви знаєте загальний устрій речовини та розумієте суть того, що називається елементарними частинками, то напевно погодитесь з тим, що речовинні об’єкти можна ущільнювати. Дійсно. Якими б густими та твердими не здавались граніт, сталь, алмаз чи платина, а всі вони складаються з атомів. А як відомо, атоми складаються з ядра та мізерних електронів. При цьому діаметр атомного ядра (2·10-15 м) менший за діаметр самого атома(2·10-10 м) в 105 разів. А це означає, що об’єм атомного ядра в (105)3 = 1015 разів менший за об’єм атома. Іншими словами, атом на 99,99999999999% складається з пустоти, точніше з енергетично збуреного простору.

Схожа ситуація і з будовою атомного ядра. Об’єкту, який складається з протонів та нейтронів, що знаходяться в потужному мезонному полі, а по суті в енергетично збуреному просторі. Власне і самі елементарні частинки, будь то електрони, мезони, протони, нейтрони чи нейтріно, представляють собою певні обособлені згустки енергетично збуреного простору (пустоти).

Таким чином, ті матеріальні об’єкти, які прийнято називати речовинами, по суті представляють собою певні згустки енергетично збуреної пустоти. Тому, коли ми стверджуємо, що Землю, Сонце, Галактику, чи навіть Всесвіт можна ущільнити до розмірів атомного ядра, то нема жодних принципових обмежень щодо такого ущільнення. Питання лише в наявності відповідної сили. А за певних умов в Природі такі сили виникають.

Тепер, що стосується тих мізерно малих значень просторово-часових параметрів, якими оперують вчені, описуючи ті події, що відбувались у Всесвіті на гранично ранніх етапах його еволюції. Коли ми стверджуємо, що через 10-43 секунди після початку Великого Вибуху діаметр Всесвіту становив 10-15 метра, то маємо на увазі, що ці секунди і ці метри еквівалентності сучасним земним метрам та секундам. По суті це означає, що історію народження Всесвіту ми описуємо з точки зору “зовнішнього”, стороннього  спостерігача.  Тобто того спостерігача, який знаходиться за межами нашого Всесвіту (Всесвіту, що народжується) і маючи сучасні вимірювальні засоби, описує ті події, що в ньому (Всесвіті) відбувається. Однак, якби ті ж події ми описали з точки зору “внутрішнього” спостерігача, тобто того спостерігача, який знаходиться в середині Всесвіту що народжується, то просторово-часові параметри цих подій були б абсолютного іншими. Іншими тому, що згідно з законами загальної теорії відносності, параметри простору та часу певним чином залежать від кількості тієї мас-енергії, що зосереджена у відповідному місці. А оскільки, на ранніх етапах еволюції Всесвіту, густина його мас-енергії була фантастично великою, то й відповідно іншими були параметри простору та часу. Тому, наприклад, описуючи квантову епоху “внутрішній” спостерігач зафіксував би, що вона тривала не мільярдні долі секунди, а мільярди років. Він зафіксував би, що в квантову епоху Всесвіт був не розміром з атом чи атомне ядро, а безкінечно великим. Просто цей Всесвіт був надзвичайно густим, надзвичайно гарячим і взагалі абсолютно не схожим на той, який ми бачимо сьогодні.

На завершення зауважимо, що Великий Вибух потрібно розглядати не як певний надпотужний вибух надгустої речовини, що відбувся у вже існуючому просторі та часі. А як подію, в процесі якої виникло те, що сьогодні прийнято називати матерією, рухом, простором та часом.

Зважаючи на вище сказане, та не надто переймаючись числовими значеннями просторово-часових параметрів раннього Всесвіту, представимо стислу історію цього Всесвіту у вигляді відповідної таблиці та відповідного малюнку.

 

Епоха                Основні події Характеристикиt(c)                 T(K)       ρ(кг/м3)
Допланківська епоха Всесвіт – згусток мас-енергії, для якого поняття простір, час, матерія, рух – не мають сенсу    ?

10-43

  ?

1032

   ?

1097

Квантова епоха Суттєво проявляються відмінності між простором, часом, матерією та рухом. З єдиної супервзаємодії виникають гравітаційні, сильні та електрослабкі взаємодії.  

 

 

10-23

 

 

 

1021

 

 

 

1045

Адроннаепоха Конденсуються адрони(протони, нейтрони, мезони та їх античастинки). Всесвіт- динамічно зрівноважена суміш фотонів та адронів.  

 

10-5

 

 

1012

 

 

1029

Лептонна епоха Конденсуються лептони (електрони, позитрони, мюони та анти мюони). Всесвіт- динамічно зрівноважена суміш фотонів, лептонів  та адронів. Відокремлюються нейтріно.  

 

 

10

 

 

 

1010

 

 

 

107

Епоха Випромінювання Всесвіт – динамічно зрівноважена  суміш протонів, нейтронів, електронів та фотонів. Конденсуються   ?-частинки. Утворюються атоми водню(77%) та гелію(23%). Відокремлюються фотони.  

 

 

106р.

 

 

 

4·103

 

 

 

10-18

Епоха речовини Формуються галактики та зірки. Еволюційний розвиток зірок забезпечує сучасне різноманіття Всесвіту.  

14·109

 

2,7

 

10-27

 

 

Мал.89. Стисла історія нашого Всесвіту.

Наука влаштована таким чином, що в ній правильність чи не правильність теорії визначається не авторитетом автора, не тим, подобається нам ця теорія чи не подобається, розуміємо ми її чи не розуміємо. В науці процедура встановлення факту достовірності чи не достовірності теорії є строго визначеною та перевіреною тисячолітньою практикою. І ця процедура полягає в тому, що відповідна теорія повинна вміти робити точні кількісні передбачення, експериментальна перевірка яких і є підставою для підтвердження чи спростування теорії.

Обгрунтовуючи достовірність теорії Великого Вибуху, гранично стисло згадаємо лише найвідоміші з її наукових передбачень, та результати відповідних експериментальних досліджень.

1922 рік. Російський фізик О.Фрідман, на основі аналізу рівнянь теорії відносності, робить висновок про те, що Всесвіт не може бути стаціонарним і що він повинен або розширюватись, або стискатись. Ніхто не вірить.

1929 рік. Американський астроном Е.Хабл на основі аналізу спектрів далеких галактик експериментально доводить, що наш Всесвіт розширюється.

1948 рік. Американський фізик Георгій Гамов на основі аналізу теорії Великого Вибуху, робить висновок про те, що наприкінці епохи випромінювання при температурі близькій до 4000 К наявні у Всесвіті атомні ядра та електрони почали об’єднуватись у відповідні атоми. І що тому, ті фотони, які раніше забезпечували взаємодію заряджених частинок, стали вільними, тобто такими, подальша доля яких не залежить від долі речовинної частини Всесвіту. При цьому, розрахунки показували, що на сьогоднішній день енергетичні параметри реліктових фотонів мають відповідати температурі 3К.

1968 рік. Американські фізики Роберт Вільсон та Арно Пензіас, досліджуючи космічний простір, безумовно доводять, що Всесвіт рівномірно заповнений електромагнітним випромінюванням (фотонами) енергетичні параметри якого відповідають температурі 3К.

1948 рік. Г.Гамов на основі аналізу теорії Великого Вибуху робить висновок про те, що в епоху випромінювання, при температурі близькій до 109К взаємодіючі протони та нейтрони почали об’єднуватись в α-частинки (ядра атома гелію) і що при цьому близько 23% речовинної частини Всесвіту було сконцентровано в ці частинки. Сучасні експериментальні дослідження повністю підтверджують дане передбачення теорії.

Далі. В теорії Великого Вибуху стверджується, що зірки народжуються, живуть, старіють та помирають. При цьому активний життєвий цикл зірки закінчується певним вибухом на місці якого залишається ядро зірки, яке в залежності від її початкової маси може бути: білим карликом, нейтронною зіркою або чорною дірою. Експериментальні дослідження повністю  підтверджують ці передбачення теорії.

Далі. Сучасні телескопи дозволяють бачити та досліджувати космічні об’єкти віддалені від нас на відстань до 13,2·109 світлових років. А це означає, що сьогодні ми можемо бачити певні фрагменти Всесвіту такими, якими вони були 13,12,11,10,9, 8….. мільярдів років тому. При цьому, те що ми бачимо в точності підтверджує передбачення теорії.

Мал.90. Сьогодні, сучасні засоби астрономічних досліджень дозволяють побачити Всесвіт таким, яким він був 13,2·109 років тому.

Далі. Аналіз наявних у Всесвіті реліктових випромінювань, дозволяє зробити висновок про те, що ті події які відбувались у Всесвіті на самих ранніх етапах його еволюції (впритул до 300 000 років після Великого Вибуху), відбувались у повній відповідності з передбаченнями теорії Великого вибуху.

Далі. Сучасні прискорювачі елементарних частинок дозволяють в мікро масштабах відтворити ті події, що відбувалися у Всесвіті впритул до 10-12 с  від моменту Великого Вибуху, тобто в епоху випромінювання, лептонну епоху та частково адронну епоху. При цьому, результати експериментальних досліджень повністю підтверджують передбачення теорії.

Ці та інші експериментальних фактів безумовно вказують на те (а точніше безумовно доводять), що теорія Великого Вибуху є правильною. Звичайно, Всесвіт це неймовірно складний організм, в якому за різних обставин можуть відбуватись і відбуваються найрізноманітніші події. І описати все різноманіття та всі нюанси цих подій практично не можливо. Власне, теорія Великого Вибуху і не намагається це зробити. Вона лише описує загальну картину минулого, теперішнього та майбутнього нашого Всесвіту. А оскільки, на сьогоднішній день значна частина параметрів Всесвіту є невідомою, або наближено відомою, то відповідна картина подій є лише наближено правильною. А це означає, що по мірі уточнення параметрів Всесвіту, певні цифри і навіть певні фрагменти сучасного варіанту теорії Великого Вибуху можуть суттєво уточнюватись. Однак, будь-які з цих уточнень не зможуть змінити базового твердження теорії Великого Вибуху. А це твердження полягає в тому, що Всесвіт це єдиний цілісний організм, який еволюційно розвивається у повній відповідності з певними законами Природи.

Ви можете запитати: “А  чи існують такі передбачення теорії Великого Вибуху, які ще не мають експериментального підтвердження?” Так , існують. Про найвідоміше з них ми вже говорили. Нагадуємо. В теорії Великого Вибуху стверджується, що в лептонну епоху, приблизно на 0,2 секунди від початку Великого Вибуху, взаємодія нейтріно з речовиною припинилась і їх подальша доля перестала залежати від долі речовинної частини Всесвіту. При цьому. Розрахунки показують, що на сьогоднішній день енергетичні параметри цих реліктових нейтріно мають відповідати температурі 2К.

Нейтріно, це такі специфічні елементарні частинки, які практично не взаємодіють з речовиною. Достатньо сказати, що пролітаючи крізь Земну кулю лише один з мільярда нейтріно провзаємодіє лише з одним атомом цієї кулі. І то, за умови, що енергія цих нейтріно буде достатньо великою (понад 106 еВ). Якщо ж говорити про ті реліктові нейтріно, енергія яких становить 2К=1,15·10-4 еВ, то вчені ще не придумали яким чином їх можна зареєструвати.

Ви можете запитати: “А чи можуть з’явитися нові наукові теорії Всесвіту?” Так, можуть. Однак, наука має одну визначальну властивість – в ній нова  наукова теорія завжди є певним еволюційним продовженням попередньої. І це закономірно. Адже будь-яка наукова теорія спирається на певну сукупність експериментальних фактів. І заперечувати достовірність цієї теорії, це все рівно, ніби заперечувати відповідні факти. Тому, якщо в науці і виникне нова, більш повна та більш точна теорія Всесвіту, то вона неминуче буде певним уточненим та розширеним варіантом сучасної теорії  Великого Вибуху. Теорії, яку правильніше було б назвати теорією еволюційного Всесвіту.

Інша справа, що сучасна теорія Великого Вибуху не є ані ідеальною, ані всеосяжною. І в цьому сенсі вона продовжує еволюційно уточнюватись. Крім цього, на сьогоднішній день нема достовірної інформації про ті події, що відбувались у Всесвіті в допланківську, квантову та адронну епохи. І тому, цілком закономірно, що в сучасній науці ведуться певні теоретичні дискусії відносно тих подій, що відбувались в ті прадавні часи. До речі, якщо ви чули про ті чи інші нові наукові теорії Всесвіту, зокрема інфляційну теорію, теорію суперструн, теорію великого об’єднання, тощо, то маєте знати, що вони відрізняються від теорії Великого Вибуху лише інтерпретацією тих подій, які відбувались у Всесвіті в перші миттєвості його життя. Втім, в найближчому майбутньому ми напевно станемо свідками того, як межі достовірності наших знань про минуле Всесвіту, будуть суттєво розширені і знаходитимуться не на позначці 10-12с, а значно далі, скажімо на позначці 10-15с чи 10-20с . Адже, той надпотужний прискорювач елементарних частинок, який нещодавно збудували в Швейцарії і який  назвали “адронний колаед” фактично дозволить  змоделювати ті події,

Контрольні запитання.

1. Що стверджується в теорії Великого Вибуху?

2. Чому нам важко погодитись з тим, що теорія Великого Вибуху є правильною?

3. Знаючи будову речовини та суть того, що називають елементарними частинками, доведіть що всі матеріальні об’єкти по суті є певними згустками енергетично збуреного простору (пустоти).

4. Яким чиним визначається достовірність наукової теорії?

5. На основі чого А.Фрідман зробив висновок про те, що наш Всесвіт не може бути стаціонарним? Хто і коли підтвердив достовірність цього висновку?

6. Сучасні телескопи дозволяють досліджувати космічні об’єкти віддалені від нас на відстань до 13,2·109 св.р. Що це означає?

7. Якщо в майбутньому теорія Великого Вибуху буде замінена новою науковою теорією Всесвіту, то чи означатиме це, що сучасна теорія Великого Вибуху є неправильною? Чому?

 

Лекційне заняття №16.

Тема: Про еволюцію зірок.

Аналіз еволюції Всесвіту ми закінчили на констатації того, що приблизно через мільярд років після Великого Вибуху, Всесвіт почав набувати сучасного вигляду і що з цього моменту його подальша доля  тісно переплетена з долею зірок та зіркових систем.

Дослідження показують, що зірки як і люди народжуються, живуть, старіють та помирають. Просто зірки живуть набагато довше. Темп та тривалість життя зірки визначальним чином залежить від її маси: чим масивніша зірка тим бурхливішим та коротшим є її життя. Скажімо, тривалість активного життя такої зірки як Сонце становить приблизно 10·109 років (мал.96). Якщо ж початкова маса зірки перевищує сонячну в 10 разів, то тривалість її життя буде в 100 разів меншою. Загалом же тривалість активного життя зірки, можна оцінити за формулою  t ≈ (10/M2)109років, де М – маса зірки виражена в сонячних масах (Мc = 1,98·1030кг) . Наприклад, якщо М =2Мc, то t= (10/22)109= 2,5·109 років.

Мал.91.  Загальна картина життєвого циклу Сонця.

Потрібно зауважити, що говорячи про тривалість життя зірки, ми маємо на увазі тривалість її активного життя. Тобто, того життя, в процесі якого вона постійно випромінює велику кількість світлової енергії, джерелом якої є певні термоядерні реакції. При цьому, говорячи про смерть зірки, маємо на увазі її перехід до якісно нової форми існування, якою, в залежності від маси зірки, може бути білий ( а згодом чорний) карлик, нейтронна зірка або чорна діра. А ця нова форма існування може тривати безкінечно довго (до нового циклу розвитку Всесвіту).

Життєвий цикл всіх зірок починається однаково. Величезний клубок розрідженого газу, основними складовими якого є водень (близько 75%) та гелій (близько 25%) під дією сил гравітаційної взаємодії починає стискатись і відповідно нагріватись. Приблизно через 30 мільйонів років такого стиснення, центральна частина сильно ущільненої газової кулі розігрівається до 10·106К. При цьому в ній починається водневий цикл термоядерних реакцій. Реакцій, при яких водень перетворюється на гелій і в процесі яких виділяється величезна кількість енергії. Ця енергія, по-перше, зупиняє подальше гравітаційне стиснення зірки. А по-друге, стає тим джерелом енергії яку постійно випромінює зірка. Власне, той момент, коли в надрах масивної, гравітаційно стисненої газової кулі починаються масові термоядерні реакції і прийнято вважати моментом народження зірки.

Про фізичні та енергетичні аспекти термоядерних реакцій та тих процесів, що відбуваються в надрах зірок, ви знаєте з курсу фізики. Тому наразі зупинимося лише на еволюційній суті цих процесів. А ця суть полягає в наступному.

При температурі близькій до 10·106 К  в надрах зірки відбувається так званий водневий цикл термоядерних реакцій. Реакцій, при яких чотири ядра атома водню об’єднаються в ядро атома гелію: 41H+1  → 4He+2 + 20e+1 + ΔE. З водневим циклом термоядерних реакцій пов’язаний найтриваліший та найстабільніший період життя зірки. Період, який складає близько 90% тривалості її активного життя. Та яким би тривалим не був цей період, а рано чи пізно концентрація водню в надрах зірки стає критично малою. При цьому інтенсивність відповідних термоядерних реакцій починає суттєво  зменшуватись. З цього моменту зірка вступає в епоху старіння. Епоху, яка характеризується наступними подіями.

По мірі того, як інтенсивність термоядерних реакцій зменшується, гравітаційні сили починають додатково стискати, а відповідно – додатково розігрівати центральну частину (ядро) зірки. В процесі цього стискання та розігрівання в надрах зірки, при все більш і більш високих температурах синтезуються все більш і більш важкі атомні ядра. Та ж  енергія, яка виділяється в процесі цього синтезу певним чином протидіє гравітаційному стисканню ядра.

Одночасно з цим, та периферійна частина зірки, що знаходиться за межами її ядра, під дією зростаючого теплового (фотонного) тиску, поступово віддаляється від цього ядра. В процесі цього віддалення, густина і температура периферійної частини зірки неухильно зменшується. При цьому зірка поступово перетворюється на так званий червоний гігант. Червоний гігант це стара зірка, що перебуває на останньому етапі свого активного життя і яка складається з двох яскраво виражених частин: надзвичайно густого розжареного ядра, та віддаленої від нього розрідженої та відносно холодної периферійної частини.

З моменту перетворення зірки на червоний гігант її очікує неминучий перехід до якісно нового етапу існування. При  цьому, в залежності від наявної маси ядра червоного гіганта, можливі три варіанти такого переходу:

1) Якщо М ≤ 1,4 Мc, то зовнішня оболонка червоного гіганта поступово розсіюється і на його місці залишається розпечене ядро зірки, яке прийнято називати білим карликом;

2) Якщо 1,4Мc < М ≤ 3,2Мc, то червоний гігант з неймовірною силою вибухає і на його місці залишається гранично щільне ядро зірки, яке прийнято називати нейтронною зіркою;

3) Якщо М > 3,2 Мc, то червоний гігант, з ще більш неймовірною силою вибухає і на його місці залишається неймовірно маленьке та неймовірно густе ядро, яке прийнято називати чорною дірою.

Потрібно зауважити, що вище наведені значення мас, стосуються маси ядра червоного гіганта. А в цьому ядрі зазвичай зосереджена лише п’ята частина від загальної маси зірки. Зважаючи на ці обставини та оцінюючи долю червоного гіганта за величиною його загальної маси, можна записати:

якщо                  М ≤  7Мc          – білий карлик,

якщо            7Мc < М  ≤ 16Мc  – нейтронна зірка,

якщо                  М > 16Мc         – чорна діра.

Мал.92. Загальна картина життєвого циклу зірки.

Про загальні параметри тих зірок які називаються червоним гігантами, білими карликами, нейтронними зірками та чорними дірами, ми говорили в §21. Тому наразі зупинимося лише на гранично стислому та спрощеному поясненню того, чому на місці червоного гіганта в одному випадку залишається білий карлик, в іншому – нейтронна зірка, а в третьому – чорна діра? Відповідаючи на це запитання, можна сказати наступне.

В процесі утворення червоного гіганта, (а по суті в процесі старіння зірки) в його неймовірно розжареному ядрі відбуваються ті термоядерні реакції, енергетична ефективність яких поступово наближається до нуля. Це означає, що при відповідних реакціях виділяється все менше і менше тієї енергії, яка протидіє гравітаційному ущільненню ядра зірки та підтримує необхідно високий рівень її енергетичних втрат.

У підсумку, ті енергогенеруючі термоядерні реакції яві відбуваються в надрах червоного гіганта практично припиняються. Припиняються тому, що: 1) наявна маса червоного гіганта не може забезпечити нові цикли енергогенеруючих термоядерних реакцій; 2) термоядерні реакції в процесі яких синтезуються ядра атомів важчих за залізо, відбуваються не з виділенням енергії, а з її поглинанням.

Розрахунки показують: якщо на момент закінчення активного життя зірки, маса її ядра не перевищує 1,4Мc, то гравітаційне поле цієї зірки не може забезпечити тих тисків та температур, при яких утворюються ядра важчі за залізо. По суті це означає, що ті червоні гіганти, маса ядра яких не перевищує 1,4Мc закінчують своє активне життя тим, що по мірі згасання енергогенеруючих термоядерних реакцій, їх розріджена газова оболонка поступово розсіюється, а на місці червоного гіганта залишається його розпечене ядро – білий карлик.

Білий карлик, це маленька гаряча зірка, густина якої близька до 1000 кг/см3, а розміри – рідко перевищують розміри Землі. Певний час в надрах білого карлика відбуваються залишкові енергогенеруючі термоядерні реакції. Однак, рано чи пізно ці реакції згасають. Тому, поступово охолоджуючись, білий карлик перетворюється на чорний карлик – холодну, практично невидиму зірку, яка тихо існуватиме до нового циклу еволюції Всесвіту

Ви можете запитати: “Якщо в надрах білого, а тим більше чорного карлика, енергогенеруючі реакції не відбуваються, то що стримує потужну гравітаційну силу та не дозволяє їй додатково ущільнити зірку ?”  Відповідь на це запитання полягає в наступному. Як відомо, тіло зірки складаються не лише з позитивно заряджених атомних ядер, а й з відповідної кількості електронів. Ясно, що в процесі гравітаційного стиснення тіла зірки, ущільнюється і той електронний газ, який входить до складу цього тіла. Закони ж квантової фізики стверджують: в області певних тисків та температур , електрони не можливо ущільнити більше за певну критичну  величину. А це означає, що коли густина електронного газу досягає певної критичної величини, неминуче виникає потужний електронний тиск, який і протидіє подальшому стисненню цього газу. Власне, саме цей електронний тиск і зупиняє гравітацію та не дозволяє їй перетворити білий карлик на щось більш маленьке та щільне. Втім, можливості електронного тиску не безмежні.

В 1933 році індійський фізик Субраханьян Чандрасекар ( 1910-1995) теоретично довів: якщо на момент згасання енергогенеруючих термоядерних реакцій, маса ядра червоного гіганта перевищує 1,4М, то електронний тиск не зможе стримати гравітацію і ядро червоного гіганта перетвориться не на білий карлик, а на щось менше та більш густе. Що ж відбувається з червоним гігантом, кінцева маса ядра якого більша за 1,4Мc? (початкова маса зірки перевищує 7Мc). А відбувається наступне. Коли центральна частина ядра масивного червоного гіганта розігрівається до температури понад 3,5·109 К, в ній починаються ендотермічні термоядерні реакції. Тобто, такі реакції, при яких енергія не виділяється, а поглинається. А це означає, що такі реакції не протидіють гравітаційному стисненню зірки, а навпаки – сприяють йому. В такій ситуації ядро зірки починає надзвичайно швидко стискатись. Це стиснення не може зупинити навіть потужний електронний тиск. Більше того, в процесі стискання, наявні в зірці електрони “заганяються” в протони речовини, перетворюючи їх на відповідні нейтрони. А оскільки нейтронізація речовини також відбувається з поглинанням енергії, то гравітаційне стиснення ядра масивного червоного гіганта набуває фантастично великої швидкості.

Вище описане катастрофічно швидке стиснення ядра зірки прийнято називати колапсом. В процесі колапсу, серцевина червоного гіганта надзвичайно швидко перетворюється на надгусте нейтронне ядро. А закони квантової фізики стверджують: в області певних тисків та температур, нейтрони не можливо ущільнити більше за певну граничну величину. По суті це означає, що за певного ущільнення нейтронного ядра, в ньому неминуче виникає надпотужний нейтронний тиск, який різко зупиняє надшвидке стиснення серцевини червоного гіганта. При цьому, в результаті складної сукупності квантово-механічних процесів в надрах зірки створюється надпотужний внутрішній тиск, який і спричиняє неймовірно потужний вибух. Цей вибух можна спостерігати у вигляді спалаху так званої наднової зірки. В процесі цього надпотужного вибуху, за лічені дні виділяється стільки ж енергії, скільки Сонце генерує за все своє активне життя.

В еволюції зіркових систем, вибухи надмасивних червоних гігантів (спалахи наднових зірок) мають надзвичайно велике значення. По-перше, в процесі такого вибуху та надпотужна ударна хвиля, що проноситься тілом червоного гіганта, створює такі умови, за яких синтезується все різноманіття відомих хімічних елементів, в тому числі і таких важких, як уран. По-друге, створена надпотужним вибухом хвиля, проносячись міжзоряним простором галактики, “згрібає” величезні маси міжзоряного газу, пилу і дрібних тіл, та створює нові протозоряні хмари. До речі, колись з подібної хмари і виникла наша сонячна система. Втім, про це дещо пізніше.

Наразі ж декілька слів про те нейтронне ядро, яке залишається на місці вибуху масивного червоного гіганта. Так от, якщо на момент вибуху маса ядра червоного гіганта знаходиться в межах 1,4Мc< М ≤ 3,2Мc, то на місці цього вибуху, залишиться маленька нейтронна серцевина червоного гіганта, яку називають нейтронною зіркою. Ця зірка складається з гранично ущільнених нейтронів. ЇЇ радіус близький до 10 км, а маса – співрозмірна з масою Сонця. В кожному кубічному сантиметрі такої зірки міститься близько мільярда тон речовини ( =109 т/см3 = 1012кг/см3). Для порівняння: в кубічному сантиметрі сталі не більше 8 грам речовини.

Ясно, що візуально побачити тіло радіусом 10 км з відстані декількох тисяч чи мільйонів світлових років, практично не можливо. Однак те, що не можливо побачити візуально, іноді можна відкрити застосовуючи інші методи досліджень. Одне з подібних відкриттів відбулося в 1967 році, коли американка Джослін Бел (нар.1943р.) за допомогою потужного радіотелескопа зафіксувала космічний об’єкт, який з періодичністю 1,3с посилав потужні радіосигнали. Цей об’єкт назвали  пульсаром. Коли ейфорія спричинена думкою про те, що даний сигнал є посланням далекої позаземної цивілізації пройшла, всі погодились з тим, що пульсар це не  що інше, як нейтронна зірка, яка швидко обертається.

Ви можете запитати: “ А чому нейтронна зірка має швидко обертатись?” Відповідь на це запитання дає закон збереження моменту імпульсу. Суть цього закону полягає в тому, що в процесі стиснення будь-якої системи (в процесі зменшення її моменту інерції), швидкість обертання цієї системи збільшується. І навпаки. А це означає, що в процесі надшвидкого стиснення ядра червоного гіганта, швидкість обертання цього ядра відповідно збільшується. А оскільки нейтронна зірка має потужне магнітне поле, то при її швидкому обертанні генерується потужний радіосигнал. Власне цей сигнал і зафіксувала Джослін Бел.

Завершуючи розмову про варіанти еволюційного розвитку зірок, залишилось розглянути життєвий шлях найважчих з них. Тобто тих, початкова маса яких М > 16Мc, а кінцева (на момент вибуху) М >3,2Мc. В загальних рисах, життєвий шлях цих зірок мало чим відрізняється від того шляху, який проходять майбутні нейтронні зірки. Хіба що надмасивні зірки світять яскравіше, а живуть менше. Однак, на завершальному етапі їх активного життя все ж спостерігаються суттєві відмінності. Ці відмінності полягають в тому, що в процесі колапсу ядра надмасивного червоного гіганта, навіть надпотужний нейтронний тиск виявляться неспроможним зупинити гравітацію. І вона, нарешті робить свою чорну справу та хоронить нейтронні залишки зірки в безодні часу і простору. При цьому, на місці вибуху надмасивного червоного гіганта залишається його масивне та неймовірно маленьке ядро, яке прийнято називати чорною дірою.

         Потрібно підкреслити – чорна діра, це не якась гіпотетична дірка у Всесвіті, не якийсь тунель в інші світи, не якийсь перехід в паралельні мири. Чорна діра, це назва тієї масивної та надзвичайно маленької зірки, що утворюється в процесі колапсу ядра надмасивного червоного гіганта. А називається вона “чорною дірою” тому, що її гравітаційне поле таке потужне, що навіть світлові фотони не можуть його подолати та відірватись від тіла зірки. А це означає, що ми не маємо достовірної інформації про те, що відбувається в надрах чорної діри, з чого вона складається та які її властивості. Однак, це не зовсім означає, що чорна діра це щось надприродне. Вся її надприродність полягає в тому , що ми не знаємо про її внутрішній устрій і не можемо описати цей устрій звичними для нас словами та величинами. Втім, вже за межами так званого гравітаційного радіусу, величина якого зазвичай не перевищує 5 км, чорна діра веде себе як звичайна зірка. Вона звичайним чином діє на навколишні об’єкти, може мати видимі супутники або бути супутником інших зірок, тощо.

Зрозуміло, що візуально побачити чорну діру практично не можливо. Однак, її можна виявити за побічними доказами. Наприклад, чорна діра своїм потужним гравітаційним полем може “засмоктувати” навколишню міжзоряну  речовину та створювати відповідну картинку (мал.86). Або, скажімо, чорна діра може мати видимого супутника (іншу зірку) за аналізом поведінки якого можна визначити параметри чорної діри. Та як би там не було, а на сьогоднішній день відомо достатньо багато об’єктів, які з великою ймовірністю можна назвати чорними дірами.

В загальних рисах еволюцію тих процесів, які відбуваються в зірковій системі (галактиці) можна представити у вигляді певної еволюційної спіралі (мал.98). На першому (найближчому до Великого Вибуху) витку цієї спіралі знаходяться надмасивні зірки першого покоління. Ці зірки виникали з тих надмасивних протозоряних хмар, що масово утворювались в період формування галактик. Життєві цикли цих надмасивних зірок рідко перевищували мільярд років і закінчувались надпотужними вибухами продуктами яких були чорні діри та нейтронні зірки. При цьому з тих протозоряних хмар які утворювались після надпотужних вибухів зірок першого покоління, формувались менш масивні зірки другого покоління. Із однієї з подібних хмар, приблизно 5 мільярдів років тому і утворилась наша Сонячна система.

 

Мал.98. Схема еволюційного розвитку надмасивної зірки в межах обособленої зіркової системи (галактики).

Ясно, що вище наведена схема еволюції зірок є гранично ідеалізованою. Адже на будь-якому етапі еволюційної спіралі неминуче з’являлися найрізноманітніші зірки. При цьому, деяка частина галактичної речовини встигла пройти горнило  двох, трьох, а можливо й чотирьох еволюційних циклів. Натомість, якась непримітно маленька зірочка, що з’явилась на самому ранньому етапі еволюції галактики, неквапливо проживає “водневий” етап свого розвитку і можливо зуміє дожити до кінця світу.

Контрольні запитання.

1. Опишіть початковий етап життєвого циклу зірки.

2. Який момент прийнято вважати моментом народження зірки?

3. З якого моменту зірка головної послідовності починає перетворюватись на червоний гігант?

4. Які сили стримують гравітаційне стиснення зірки на стадії «білий карлик»?

5. Які сили стримують гравітаційне стиснення нейтронної зірки?

6. Які космічні об’єкти називаються чорними дірами?

7. Що називають «надновою зіркою»?

 

Лекційне заняття №17.

Тема: Про еволюцію Сонячної системи.

Яким би важливим та цікавим не було питання про минуле, теперішнє та майбутнє Всесвіту, а для землян значно важливішою є історія та перспективи нашої власної домівки – Землі та Сонячної системи.

Проживаючи у великих, середніх ба навіть в маленьких містах, ми рідко спостерігаємо за зоряним небом. А якщо і спостерігаємо та бачимо лише мізерну частину того, що відкривається перед поглядом мандрівника в безлюдному степу. А цей погляд неодмінно зупиниться на мерехтливій сріблястій смужці, що від обрію до обрію охоплює зоряне небо (мал.93а). Цю сріблясту смужку наші прадіди називали Чумацьким Шляхом. Напевно тому, що вона їм нагадувала ту чумацьку дорогу, якою вони ходили в далекі мандри. Ті ж, хто не чумакував, називали цю зоряну смужку Молочним Шляхом. Можливо тому, що вона їм нагадувала густо розбризкані крапельки молока. Та як би там не було, а на сьогоднішній день достовірно відомо, що та срібляста смужка, що опоясує зоряне небо, є видимою частиною величезної зоряної системи (галактики), яку називають по-різному: Чумацьким Шляхом, Молочним Шляхом чи просто наша Галактика (з великої літери Г). До речі, слово “галактика” походить від грецького galaktisos, що означає “молочний”.

Чумацький Шлях, це досить велика галактика, в якій налічується близько 300  мільярдів найрізноманітніших зірок. Ці зірки утворюють цілісну систему, яка представляє собою гігантський диск, що обертається навколо власного центру мас (мал.93б). Діаметр галактичного диску близький дo 100000 світлових років, а його товщина за межами ядра Галактики близька до 1000 світлових років. Загальна маса системи – близька до 600 мільярдів сонячних мас (600·109М?).

 

Мал93. Вигляд з Землі та схема загального устрою нашої Галактики.

Наше Сонце знаходиться поблизу екваторіальної площини Галактики на відстані 30000 с.р. від її центру і обертається навколо цього центру з швидкістю 250 км/с. Період цього обертання становить 220 мільйонів  років. За мірками сучасного стану Галактики, Сонце є звичайною середньостатистичною зіркою другого-третього покоління. Важливою особливістю цієї зірки є наявність власної планетарної системи. Адже, як засвідчують дослідження, більшість зірок таких систем не мають.

Сонячна система, це добре налагоджений механізм, основними елементами якого є власне саме Сонце, вісім його супутників-планет, п’ять карликових планет та велика кількість дрібних космічних тіл, які утворюють пояс астероїдів та пояс Койпера. Всі ці об’єкти знаходяться в практично одній площині і з певними співнаправленими, пропорційними швидкостями обертаються навколо спільного центру. Крім цього, більшість планет мають свої супутникові системи, які певним чином копіюють Сонячну систему. Вже цих фактів достатньо для того, щоб зрозуміти – Сонячна система виникла не в результаті якихось випадкових подій, а в наслідок певного еволюційного процесу. Гранично стисло описуючи цей  процес можна сказати наступне.

Приблизно 7 мільярдів років тому, в недалеких околицях сучасної Сонячної системи існувала надмасивна зірка, яка прожила своє коротке та бурхливе життя і з неймовірною силою вибухнула. Цей надпотужний вибух, по-перше збагатив навколишній простір всім різноманіттям  відомих хімічних елементів. А по-друге, зініціював надпотужне вихрове збурення простору, яке прокотившись безмежними просторами Галактика, зібрало величезну кількість міжзоряного газу, пилу та дрібних тіл у відповідно велику протозоряну (протосонячну) хмару.

Під дією гравітаційних сил ця вихрова хмара почала поступово стискатись. А стискаючись, у повній відповідності з законом збереження моменту інерції – збільшувати швидкість свого обертання.

В такій ситуації на частинки протисонячної хмари діє система двох основних сил: 1) сил гравітаційної взаємодії – об’ємних сил, які рівномірно стискають тіло хмари з усіх боків та прагнуть зібрати всі її частинки в центрі мас системи; 2) сил інерції – тих відцентрових сил, які діють лише в площині обертання частинок хмари та протидіють їх руху в напрямку центру відповідного обертання.

Не важко збагнути, що під дією даної системи сил, протосонячна хмара, в процесі її стиснення та розкручування неминуче набувала дископодібної форми. При цьому в центральній частині протосонячного диску зосереджувалась левова частина (близько 98%) наявної в системі речовини. Після того, як в процесі гравітаційного ущільнення,  надра центрального тіла протосонячного диску розігрілись до 6·106 К, в них почались термоядерні реакції і в Галактиці з’явилась нова зірка, яку ми називаємо  Сонцем.

Одночасно з процесом формування масивного центрального тіла системи, в периферійних частинах протосонячного диску відбувались подібні, але менш масштабні процеси. Під дією гравітації, інерції та місцевих вихрових збурень, в периферійних частинах диску з’являлись місцеві центри конденсації речовини. А оскільки система повільно стискалась, то рухаючись певними спіральними траєкторіями, центри конденсації збирали навколо себе все більшу і більшу кількість речовини та поступово перетворювались на ті об’єкти, які ми називаємо планетами. Крім цього, місцеві вихрові збурення неминуче сприяли тому, що біля більшості планет сформувались свої супутникові системи.

Мал.94.  Загальна картина еволюційного розвитку Сонячної системи.

Потрібно зауважити, що далеко не кожна протозоряна хмара еволюційно трансформується в центральну зірку та її планетарну систему. По суті, тими основними чинниками які визначають долю протозоряної хмари є її маса, початкова швидкість обертання та наявність великих вихрових збурень в ній. При цьому, якщо хмара не має великих внутрішніх вихрових збурень, а початкова швидкість її обертання відносно мала, то ті сили інерції які протидіють стисненню системи в площині її обертання, будуть не достатніми для того щоб зупинити гравітацію. А це означає, що протозоряна хмара перетвориться не на систему зірка – планети, а на обособлену зірку яка не має планетарної системи.

Якщо ж в протозоряній хмарі існує декілька потужних вихрових збурень, то в процесі її еволюційного стиснення, сформується система декількох (зазвичай двох) зірок, які обертаються навколо спільного центру мас. Динаміка руху багато зіркових систем така, що не забезпечує механічної стійкості тих планетарних систем які можуть сформуватись біля відповідних зірок. А це означає, що в багато зіркових системах, планетарні системи якщо й існують, то не довго. Дослідження показують, що близько половини зірок нашої Галактики є зірками подвійними.

Та якби там не було, а фактом залишається те, що приблизно 5 мільярдів років тому, із величезної протосонячної хмари, у повній відповідності з відомими законами Природи сформувалась наша Сонячна система. Від сучасної вона відрізнялася тим, що розміри молодого Сонця та й всієї системи загалом, були дещо більшими. Крім цього,  малі планети Сонячної системи (Меркурій, Венера, Земля, Марс) були оточеними воднево-гелієвими атмосферами. Однак, в процесі того, як Сонце перетворювалось на зірку, а температура навколишнього простору зростала, воднево-гелієві атмосфери малих планет випарувались.

Протягом декількох мільйонів років, Земля не мала газової оболонки. Але поступово, в результаті певної сукупності геологічних процесів, наша планета створила нову атмосферу. Ця атмосфера суттєво відрізнялась від сучасної. Її основними складовими були вуглекислий газ (СО2), азот (N2) та водяні пари (Н2О). Якщо ж говорити про сучасну атмосферу Землі, то вона почала формуватися 2,5 мільярдів років тому. Втім, про геологічну історію Землі та про те як коли і чому з’явилася її сучасна атмосфера ми поговоримо в наступному параграфі. Наразі ж скажемо декілька слів про те, як сформувалась система Земля-Місяць.

Нема жодних сумнівів в тому, що формування системи Земля-Місяць, було природньою та невід’ємною складовою загального процесу формування Сонячної системи. Процесу, в ході якого, в тому протозоряному диску, де в його центральній частині формувалось майбутнє Сонце, під дією гравітації, інерції та місцевих вихрових збурень, поступово формувались планети та їх супутникові системи.

Нема сумнівів в тому, що процес формування системи Земля-Місяць, мало чим відрізнявся від процесу формування інших планет та їх супутникових систем. Звичайно з урахуванням тих індивідуальних особливостей, які у повній відповідності з законами Природи притаманні тій чи іншій конкретній ситуації, та тим чи іншим конкретним умовам.

Скажімо, абсолютно природнім є факт того, що в процесі формування протосонячного диску, атоми більш важких хімічних елементів, зосереджувалися в близьких околицях його центру, тоді як більш легкі атоми, були схильні концентруватися в периферійних частинах диску. Тому нема нічого дивного в тому, що наближені до Сонця планети земної групи складаються з більш важких атомів, тоді як основними складовими віддалених планет-гігантів є легкі атоми водню та гелію. Нема нічого дивного в факті того, що в процесі формування Землі, більш важкі та щільні залізо-нікелеві матеріали зосереджувались в центральній частині земної кулі, тоді як менш важкі та менш щільні базальти і граніти, виштовхувались на периферію цієї кулі. Нема нічого дивного в тому, що в центральній частині того протоземного диску з якого природнім шляхом сформувалася Земля та її супутник Місяць, збиралися відносно важкі матеріали, а в його периферійних частинах – більш легкі. Ну і ясна річ, нема нічого дивного в тому, що середня густина Землі (5,52 г/см3), є суттєво більшою за середню густину Місяця (3,34 г/см3).

Втім, для деяких дослідників, факт того що густина Місяця є суттєво меншою за густину Землі та співрозмірною з густиною її поверхневого шару, є вагомою підставою для того, щоб виокремлювати еволюцію системи Земля-Місяць із загального контексту еволюції Сонячної системи. І от, замість того, щоб дослідити та врахувати всю сукупність тих індивідуальних особливостей, які безумовно мали місце при формуванні системи Земля-Місяць, ці дослідники починають вигадувати якісь конспірологічні теорії.

Загалом, сукупність науково подібних гіпотез про те як сформувалась система Земля-Місяць, є показовим прикладом того, як на підставі тенденційно підібраних фактів створюються конспірологічні теорії. А й то правда. Як на підставі лише факту того, що середня густина Місяця співрозмірна з густиною приповерхневих шарів Землі, факту який є абсолютно закономірним наслідком тієї науково доведеної та безумовно достовірної теорії, яка пояснює еволюцію Всесвіту загалом та всіх його елементів зокрема, вигадувати для системи Земля-Місяць якусь конспірологічну маячню? А як інакше назвати ось такі «наукові» перли?

– Гіпотеза відцентрового розділення: від протоземлі, яка швидко оберталась, під дією відцентрових сил, відділився шматок речовини, з якої потім утворився Місяць.

– Гіпотеза захоплення: Земля і Місяць утворилися незалежно одне від одного в різних частинах Сонячної системи. Коли Місяць пролітав близько до земної орбіти, він був захоплений гравітаційним полем Землі та став її супутником.

– Гіпотеза випаровування: з розплавленої протоземлі, випаровувалися величезні маси речовини, які потім сконденсувалися на орбіті та утворили протомісяць.

– Гіпотеза багатьох місяців: декілька маленьких місяців було захоплено гравітацією Землі, потім вони зіткнулися один з одним, зруйнувалися, а з їх уламків утворився  сучасний Місяць.

Але особливої популярності набула гіпотеза гігантського зіткнення. Згідно з цією гіпотезою, в одній з так званих точок Лагранжа (а саме в точці L4, див. мал.95), тобто в тій тоці де гравітаційний вплив Землі і Сонця є однаковим, якимось дивним чином сформувалась планета розміром з Марс. Говорю «якимось дивним чином», бо в точку Лагранжа, певне тіло помістити можна, а от щоб в ній із об’ємної газо-пилової хмари природнім шляхом сформувалась планета розміром з Марс, то це тільки «якимось дивним чином». І назвали цю планету Тейя. І от, одного прекрасного дня ця планета, невідомо з яких причин почала наздоганяти Землю. Говорю «невідомо з яких причин», бо та точка Лагранжа в якій буцімто виникла Тейя, знаходиться на орбіті Землі і тому Тейя, з точно такою ж швидкістю як і Земля, мала би обертатись навколо Сонця. А щоб почати наближатись до Землі, Тейю мав би хтось масивний підштовхнути. Причому із мільйонів можливих напрямків штовхань, цей хтось, «невідомо з яких причин» обрав саме той, який сприяв зближенню Тейї з Землею. І, о диво, наздогнавши Землю, Тейя так вдало стукнула її, що частина мантії Землі були викинуті на висоту 60 000 км, де і сформувався сучасний Місяць.

Мал.95. Загальна суть гіпотези гігантського зіткнення.

Чесно кажучи сумно, коли подібні конспірології, видають за серйозні наукові теорії. А тим більше в ситуації, коли нема жодних вагомих підстав вважати, що утворення системи Земля – Місяць відбувалось якось інакше аніж системи Сонце – його супутники, Марс – його супутники, Юпітер – його супутники, Сатурн – його супутники, Уран – його супутники, Нептун – його супутники, чи скажімо, інакше від надзвичайно розповсюджених у Всесвіті систем, які називаються подвійними зорями.

Віддавши належне популярним, але мало чим дотичних до реальності гіпотезам, повернемося до еволюції Сонячної системи і зокрема до того, що очікує цю систему в майбутньому.

Природа дарувала Сонцю та його планетарній системі достатньо тривале і спокійне життя. З тих пір, як на мапі нашої  Галактики з’явилась Сонячна система, пройшло близько 5 мільярдів років. І це лише половина того терміну, який відпущено Сонцю для його активного життя. Наші неприємності плануються лише після того, як через 4 мільярдів років в надрах Сонця критично виснажаться запаси водню і водневий цикл термоядерних реакцій почне швидко згасати. По мірі цього згасання, гравітація почне додатково стискати, а відповідно і розігрівати ядро Сонця. В процесі цього стиснення та розігріву, в надрах Сонця будуть відбуватися нові цикли термоядерних реакцій. Зокрема ті, в результаті яких ядра атомів гелію (4Не+2) будуть об’єднуватись в ядра атомів вуглецю (12С+6) та кисню (16О+8). Енергія цих реакцій, з одного боку буде стримувати гравітаційне стиснення сонячного ядра, а з іншого – сприятиме віддалення периферійної частини Сонця від його розжареного та щільного ядра. В такій ситуації Сонце почне перетворюватись на червоний гігант. З цього моменту наша планета та життя на ній будуть приреченими.

Спочатку повністю розтопляться полярні льодовики. Потім, почнуть випаровуватись моря і океан. Зрештою, почне плавитись тверда поверхня планети. Тим часом, зовнішня оболонка Сонця неухильно наближатиметься до Землі. Спочатку вона поглине Меркурій, потім Венеру і нарешті, впритул наблизиться до Землі. Температура буде настільки високою, що скоріш за все малі планети сонячної системи перетворяться на пар і стануть частиною сонячної атмосфери. Ця атмосфера поступово перетвориться на розріджену планетарну туманність і розсіється в безмежних просторах космосу. Цілком ймовірно, що з плином часу речовина цієї туманності стане основою зірки наступного покоління. На місці ж Сонця залишиться розжарене ядро, яке сторонній спостерігач назве білим карликом.

Можливо, картина наукового апокаліпсису виглядає занадто похмурою. Однак, не будемо забувати, що мова йде про перспективу, яка відбудеться через 5 000 000 000 років. А це практично вічність, не лише порівняно з тривалістю людського життя, а й у порівняні з тривалістю існування більш менш цивілізованого людства( 5000 років). А тим більше, в ситуації, коли це цивілізоване людство за останні сто років створило таку низку глобальних проблем, які можуть поставити його (людство) на межу виживання не через далекі мільярдів років, а вже сьогодні чи завтра. Тому наше завдання полягає в тому, щоб ці Природою дані мільярди років, використати не для самознищення, а для нормального повноцінного життя. Життя, яке відбувається в повній гармонії з законами Природи та навколишнім світом. І тоді ми неодмінно вирішимо всі свої проблеми, в тому числі і проблему “кінця світу”. Адже жодні закони Природи не забороняють розумним істотам пережити апокаліпсис Землі, Сонця чи навіть Галактики.

Контрольні запитання.

1. У відповідності з яким законом, стиснення системи неминуче спричиняє збільшення швидкості її обертання?

2. Під дією яких сил протосонячна хмара перетворилась на відповідний диск?

3. Чому в центрі протосонячного диску було зосереджено близько 98% наявної в системі речовини?

4. Чи всі зірки мають планетарні системи? Від чого це залежить?

5. В чому суть гіпотези гігантського зіткнення? Які факти вказують на надуманість цієї гіпотези?

6. Чи є вагомі причини вважати, що формування системи Земля-Місяць відбувалось якось інакше аніж системи Сонце – його супутники, Марс – його супутники і т.д.?

 

Лекційне заняття №18*.

Тема: Про еволюційну теорію Дарвіна, Або про те, що з’явилось раніше – яйце чи курка.

24 листопада 1859 року вийшла в світ книга видатного англійського дослідника природи Чарльза Дарвіна, яка називалась «Походження видів шляхом природного відбору». В ній автор, на основі аналізу багатьох наявних фактів переконливо доводив, що сучасне різноманіття життя на Землі, це результат неперервного природнього еволюційного процесу і що механізмом реалізації цього процесу є природній відбір найбільш пристосованих до наявних умов форм життя.

Побутує думка, ніби в теорії Дарвіна стверджується, що людина походить від мавпи. Ця думка є абсолютно хибною та безпідставною. Бо в теорії Дарвіна не стверджується, що людина походить від мавпи, свині, пацюка чи риби. В ній стверджується те, що стверджується: сучасні люди, сучасні мавпи, сучасні свині, пацюки, риби, ящірки, слимаки і взагалі все різноманіття сучасних форм життя – це  результат неперервного, природного еволюційного процесу і що механізмом реалізації цього процесу є природній відбір найбільш пристосованих до наявних умов форм життя.

По суті це означає, що колись дуже давно, скажімо 500 мільйонів років тому, на Землі не було ні людей, ні мавп, ні свиней, ні пацюків, ні пташок, ні жаб, ні змій, ні динозаврів. Натомість було величезне різноманіття тогочасних водоростей, бактерій, черв’яків, молюсків, медуз, примітивних хордових, тощо. При цьому, із певних різновидностей тогочасних хордових, в силу тих умов в яких вони існували та у повній відповідності з законами Природи, поступово, в процесі зміни сотень мільйонів поколінь, сформувалися ті види і різновидності тваринного світу, які прийнято називати рибами, земноводними, плазунами, птахами та ссавцями.  В тому числі  і такі розумні як ми з вами.

Мал.96. Сучасне різноманіття життя, це результат природнього еволюційного процесу (Ч. Дарвін).

Ви можете запитати: «А як сталося так, що із прадавніх, примітивних форм життя, які мають мало спільного з його сучасним різноманіттям, сформувалось це різноманіття?» Гранично стисло відповідаючи на це слушне запитання можна сказати наступне. Сучасне різноманіття життя та факт його еволюційного саморозвитку, це прямий наслідок факту того, що кожний організм живої природи є індивідуальним, тобто таким, який так чи інакше відрізняється від інших йому подібних організмів. А ця індивідуалізація забезпечується великим різноманіттям шляхів, основними з яких є статеве розмноження, різноманітні симбіози, відносно випадкові та невипадкові мутації.

Напевно найбільш системним, дієвим та очевидним способом урізноманітнення життя є статеве розмноження. Пояснюючи роль статевого розмноження в процесі урізноманітнення життя можна сказати наступне. Дослідження показують, що в кожній клітині живого організму, будь то клітина серця, нервової системи, шкіри, печінки чи волосся, є певна молекула ДНК. Молекула, в якій міститься повна генетична інформація про той організм частиною якого є відповідна клітина. По суті це означає, що за певних умов, із цієї інформаційної молекули можна відтворити точну копію (клон) відповідного організму.

Однак, в придатних для розмноження організмах, є група клітин, в яких міститься лише половина інформаційної молекули ДНК. Ці особливі та надзвичайно важливі клітини називаються статевими. А знаєте для чого Природа влаштувала таким чином, що саме в тих клітинах які відповідальні за відтворення життя, міститься лише половина спадкової інформації про це життя? Правильно! Для того, щоб діти не були точними копіями своїх батьків. Адже якщо всі будуть однаковими, ба навіть ідеально здоровими, ідеально розумними, ідеально кмітливими, ідеально спритними, але однаковими, то рано чи пізно віднайдеться така болячка, такий вірус, така інфекція, така зміна навколишніх умов, яка буде смертельною для відповідного організму, а отже і для всіх аналогічних організмів. А це означає, що ідеально однакові організми неминуче приречені на вимирання. Я вже не говорю про те, що ідеально однакові організми, принципово не спроможні до будь яких еволюційних змін.

Інша справа, коли організми так чи інакше відрізняються один від одного. В такій ситуації, будь які не сприятливі для життя обставини призводять до того, що ті організми які не пристосовані до цих обставин – вимирають, а ті що пристосовані – виживають. Власне сенс статевого розмноження в тому і полягає, щоб максимально ефективно урізноманітнювати життя та створювати умови для його виживання і еволюційного саморозвитку. Адже при статевому розмноженні, продовження роду забезпечується поєднанням двох статевих батьківських клітин, результатом якого є нова індивідуальна молекула ДНК, а відповідно і новий організм. Організм, який з одного боку зберігає визначальні ознаки батьків, а з іншого – має певний набір індивідуальних особливостей.

Статеве розмноження, безумовно найбільш системний, дієвий та очевидний спосіб урізноманітнення життя. Однак це урізноманітнення відбувається не лише в процесі статевого розмноження, а й в наслідок інших процесів, зокрема в результаті відносно випадкових та не випадкових мутацій, в результаті різноманітних симбіозів, в результаті впливу вірусів на генетичну структуру ДНК, в результаті обміну генами між різновидовими організмами, тощо. (Зауважимо, ген – це фрагмент молекули ДНК, який містить спадкову інформацію про певну властивість організму).

Говорячи про ті еволюційні перетворення які відбувалися, відбуваються і будуть відбуватися в живій природі, потрібно мати на увазі, що в процесі життя будь який організм постійно вирішує дві базові проблеми: проблему харчування та проблему виживання. Ілюструючи важливість та масштабність першої проблеми, наведемо такий показовий приклад. Відомо, що за сприятливих умов харчування, ті одноклітинні організми які називаються бактеріями, відтворюють собі подібні організми в середньому через кожні 20 хвилин. По суті це означає, що якби бактерія (m0=4·10-16кг) мала необмежену кількість харчів, то вже через дві доби, тобто через 2·24·60=2880 хвилин, загальна маса нащадків цієї бактерії становила б: m = m2(2880/20) = m0·2144 = m0·2·1043 = 8·1027кг. А це в понад тисячу разів перевищує загальну масу Землі (М=5,98·1024кг). Ясно, що в такій ситуації, проблема харчування є однією з найважливіших. А оскільки харчами для живих організмів по суті є інші організми, то не важко збагнути що для живих організмів на ряду з проблемою харчування не менш важливою є проблема виживання.

Тепер, коли ви знаєте, що Природа робить все можливе за для максимального урізноманітнення форм життя, і що в процесі життя будь-який організм неминуче вирішує дві базові проблеми – проблему харчування та проблему виживання, можна гранично стисло та спрощено описати ті події які відбувались на Землі в останні 400 мільйонів років її історії, і результатом яких стало сучасне різноманіття живої природи. Відразу ж зауважимо, що ми будемо говорити про ті еволюційні перетворення які стосуються тваринних організмів і які описуються послідовністю: риби → земноводні → плазуни (динозаври) → птахи, ссавці. Однак ви маєте знати, що подібне можна сказати і про еволюцію тих організмів які називаються рослинами.

І так, 400 мільйонів років тому, водойми планети Земля були переповнені великим різноманіттям риб, які були панівним класом тогочасного тваринного світу. Риби жили в різних місцях, в тому числі і таких, що характеризувались сезонними пересиханнями водойм. Періоди повноводдя були сприятливими для життя та розмноження риб і тому відповідні водойми кишіли мільйонними рибними косяками. Періоди ж посухи, були не сприятливими для виживання і тому мільйони риб неминуче гинули. А оскільки риби суттєво відрізнялись одна від одної, то деякі з них виживали. Виживали тому, що мали одну характерну особливість – здатність певний час протриматись в тих умовах коли їхнє тіло було лише частково зануреним у воду, а точніше в ту багнюку на яку перетворювалась відповідна водойма.

Періоди засухи знову змінювались сприятливими для життя періодами повноводдя і виживші особини давали нові багатомільйонні покоління риб. При цьому таких, в яких здатність виживати в умовах нестачі води, генетично закріплювалась. В періоди наступних засух, переважна більшість цих «вдосконалених» риб знову гинула. І знову виживали лише ті з них, в яких життєво важлива здатність жити в умовах як наявності так і відсутності води була максимально вираженою.

Проходили століття, тисячоліття, десятки і сотні тисячоліть. Проходили мільйони років. При цьому, в процесі зміни мільйонів поколінь, поступово і на перший погляд непомітно, одним словом – еволюційно, сформувались такі особини які мало нагадували своїх прадавніх батьків. Ці особини мали такий набір якісно нових властивостей, який безумовно вказував на їх приналежність до якісно нового роду тваринного світу – роду земноводних.

Потрібно зауважити, що еволюційна трансформація певних видів риб у відповідні різновидності земноводних була цілком закономірною та неминучою. Достатньо сказати, що в перенаселеному рибами водному середовищі, було багато ворогів (конкурентів) і мало харчів. Натомість в суміжному з водою наземному середовищі, харчів було багато, а ворогів мало. Ясно, що за таких обставин, Природа постійно “підштовхувала” живі організми до виходу на сушу. І такий вихід неминуче відбувався. При цьому в різних місцях і за різних умов, еволюційно сформувалось широке різноманіття земноводних.

Певний час земноводні були панівним класом високоорганізованого наземного життя. Вони колонізували практично всі прибережні зони і характеризувались широким різноманіттям форм, розмірів та мас. Ясно, що з плином часу в прибережних зонах, конкуренція за харчі та боротьба за виживання неминуче посилювалась. За цих обставин, ті земноводні які прагнули колонізувати віддалені від водойм райони суходолу, отримували безумовні переваги. Адже там було багато харчів і мало ворогів.

Однак земноводні мали ряд суттєвих вад. І головна з них полягала в тому, що вони розмножувались у воді. Ясно, що ті земноводні які прагнули колонізувати віддалені райони суходолу, зазвичай відкладали свою ікру в тих невеличких водоймах що зустрічались на їх шляху. Не менш очевидно і те, що ці невеличкі водойми зазвичай пересихали і мільйони мільйонів ікринок неминуче гинули. Однак, деяким з них щастило виживати. Щастило не лише тому, що відповідні водойми пересихали не повністю, а ще й тому, що зовнішня оболонка цих ікринок була дещо товстішою, а їх внутрішнє наповнення – дещо багатшим на поживні речовини. Ці особливі ікринки давали життя новим поколінням земноводних, в яких здатність відкладати ікру з більш товстою оболонкою та з більшим запасом поживних речовин генетично закріплювалась.

Проходили століття, тисячоліття, десятки і сотні тисячоліть. Проходили мільйони років. В процесі цих років, від покоління до покоління, здатність відкладати ікру з все більш і більш товстою оболонкою та з все більшим і більшим запасом поживних речовин, неухильно посилювалась. З рештою, посилилась настільки, що через мільйони поколінь, те що раніше називали ікрою, стали називати яйцем, а те що раніше було земноводним, стало динозавром (плазуном). І не важко збагнути, що в процесі вище описаних подій, еволюційно змінювались не лише параметри того що спочатку називали ікрою, а потім – яйцем, а й інші параметри тих особин, які спочатку були земноводними, а потім – динозаврами.

Тривалий час динозаври були панівним класом наземного тваринного світу. Вони колонізували практично всі більш-менш придатні для життя куточки Землі і характеризувались надзвичайно широким видовим різноманіттям, різноманіттям форм, розмірів та мас. Однак динозаври мали ряд суттєвих недоліків, головним з яких була їх холоднокровність. Звичайно, коли мова йшла про риб, то їх холоднокровність не була певною вадою. Адже температурний режим водного середовища якщо і змінюється, то в досить обмеженому діапазоні, при цьому в такому, що є абсолютно придатним для активного життя. За таких обставин, холоднокровність є скоріше перевагою аніж вадою. Інша справа, життя на суходолі, де температура середовища може змінюватись від тріскучих морозів до нестерпної спеки. За таких умов, холоднокровність є суттєвою вадою, яка ставить виживання відповідного організму в залежність від температурних умов навколишнього середовища.

Результатом всієї сукупності тих недоліків які мали динозаври, став факт того, що за сукупності тих несприятливих умов які склалися напочатку кайнозойської ери, відбулося масове вимирання динозаврів. Втім, ще до цих трагічних подій, в надзвичайно різноманітному середовищі дрібних плазунів (динозаврів), еволюційно зародилися два нових класи тваринного світу – птахи та ссавці.

Ті, зазвичай дрібні динозаврики, далекі нащадки яких стануть птахами та ссавцями, мали ту особливість, що їх серце було дещо потужнішим аніж в інших подібних особин, а отже таким, яке дозволяло інтенсивніше розганяти кров по тілу тварини та забезпечувати його внутрішнє нагрівання. А ще, захисна луска цих дрібних динозавриків, була схильною до розтріскування. А це означає, що ця потріскана луска дозволяла зберігати те тепло яке генерувалось активним серцем динозавра.

Пройдуть мільйони років, зміняться мільйони поколінь, перш ніж нащадки цих «особливих» динозаврів стануть такими, що їх назвуть птахами і ссавцями. В процесі цих змін, двокамерне серце динозавра еволюційно трансформується в серце чотирикамерне, а те що раніше було лускою, стане тим що прийнято називати пір’ям, пухом, волоссям та хутром. Крім цього, ті «особливі» динозаври, далекі нащадки яких стали ссавцями, винайшли ще одне корисне еволюційне вдосконалення: замість того щоб відкладати запліднені яйця та залишати їх на призволяще, вони почали залишати ці яйця всередині материнського організму і народжувати вже сформованих дитинчат.

   

Мал.97.  Загальна картина еволюційного саморозвитку життя на Землі.

Потрібно зауважити, що еволюційний процес не є таким що неминуче спонукає будь яку форму життя до еволюційного самоускладнення. А якщо цей процес і має певну стратегічну мету, то вона полягає в тому, щоб створити певну енерго ефективну систему. І якщо якась група живих організмів стає гармонічною частиною цієї загально планетарної системи, то вона в практично незмінному вигляді може існувати сотні мільйонів і навіть мільярди років. Скажімо, переважна більшість сучасних акул, практично не відрізняються від тих, які жили на Землі 200, 300 ба навіть 400 мільйонів років тому. Або наприклад, ті ціанобактерії які з’явилися 2,7 мільярдів років тому, в практично незмінному вигляді існують і тепер.

Ясно, що все різноманіття тих подій які тривали сотні мільйонів років та стосувались сотень трильйонів живих істот, не можливо детально описати та пояснити не те що в межах короткого параграфу, а навіть в межах десятків товстих наукових книг. Тому наша розповідь про еволюцію життя на Землі була гранично стислою та спрощеною. Однак такою, яка дозволяє в загальних рисах зрозуміти суть та механізм тих еволюційних змін що відбувались і продовжують відбуватись в живій природі.

Зрозуміти, що не було тієї прадавньої риби, з ікри якої з’явилась перша жаба. Не було тієї прадавньої жаби, яка відклала яйце динозавра. Не було того прадавнього динозавра, з яйця якого вилупилась перша курка. І не було тієї прадавньої мавпи, яка народила першу людину. Натомість був складний, довготривалий еволюційний процес, в ході якого, у повній відповідності з законами Природи та в силу тих природних умов що існували на Землі, поступово «народжувались» і сучасні риби, і сучасні земноводні, і сучасні динозаври, і сучасні птахи, і все різноманіття сучасних ссавців, в тому числі і таких розумних та особливих як ми з вами.

А якщо ви не вірите, що ті прадавні істоти, яких умовно можна назвати нашими прабатьками, могли бути не те що динозаврами, а навіть черв’ячками та бактеріями, то проаналізуйте той еволюційний шлях який проходить кожна людина у своєму ембріональному розвитку. Адже в процесі цього розвитку кожен із нас проживав і стадію одноклітинної бактерії, і стадію безхребетного черв’ячка,  і стадію малька, і стадію пуголовка, і стадію ящірки, і звичайно стадії тих багатьох поколінь прадавніх ссавців які були нашими еволюційними попередниками.

 

Мал.98. Ембріональний розвиток людини, це пряме та наочне відображення її еволюційного розвитку.

На завершення додамо,  що сучасна еволюційна теорія життя, яку прийнято називати теорією Дарвіна, не є тією всеосяжною теорією, яка пояснює все і вся. Зокрема, вона не пояснює, як та чому виникло життя на Землі? Не пояснює, чи є випадковим факт самозародження та еволюційного саморозвитку життя? Не пояснює, чому еволюційний саморозвиток життя відбувається шляхом ускладнення форм цього життя: одноклітинні організми → прості багатоклітинні організми → риби → земноводні → плазуни → птахи → ссавці? Не пояснює, чи є поява розумних форм життя, закономірним результатом його еволюційного саморозвитку?

Втім, це зовсім не означає, що сучасна наука не має відповідей на ці та їм подібні запитання. (Власне про це ми і поговоримо в наступному параграфі). А тим більше, не означає, що сучасна еволюційна теорія є хибною. Навіть якщо завтра чи після завтра наука створить нову, більш точну та досконалу теорію життя, ця нова теорія неминуче буде лише певним уточненим варіантом сучасної еволюційної теорії. Адже наука влаштована таким чином, що в ній кожна нова теорія не заперечує і не може заперечити попередню наукову теорію. Бо основою будь-якої наукової теорії є певна сукупність достовірних експериментальних фактів, заперечити чи відмінити які не може жодний авторитет і жодна теорія. Бо заперечувати достовірність сучасної еволюційної теорії, це ніби заперечувати факт того, що у своєму ембріональному розвитку, людський організм проходить ті стадії, які проходить.

Контрольні запитання.

1. Що стверджується в теорії Дарвіна?

2. Чи стверджує теорія Дарвіна, що людина походить від мавпи?

3. Які механізми забезпечують урізноманітнення форм життя на Землі?

4. Які базові проблеми вирішує будь який організм в процесі свого життя?

5. Чому вимерли динозаври і чи вимерли вони взагалі?

6. Чи є еволюційний процес таким, що неминуче спонукає будь яку форму життя до самоускладнення?

7. На які питання пов’язані з еволюцією життя, теорія Дарвіна не відповідає?

8. І все таки: що з’явилось раніше – яйце чи курка?

 

Лекційне заняття №19.

Тема: Про енергетичні передумови еволюційного самозародження та саморозвитку життя на Землі

Картина загального устрою Всесвіту та тих еволюційних процесів, що відбуваються в ньому, буде не повною без розгляду того надскладного природного явища, яке прийнято називати життям. Явища, найрізноманітніші прояви якого не можливо описати не те, що в межах одного параграфа, а навіть багатьох книжок. Тому, говорячи про життя, ми не будемо вдаватися в хімічні, біологічні та психоемоційні подробиці цього явища. Ми стисло зупинимось лише на фізичній суті життя. А розуміючи цю суть спробуємо відповісти на ряд глобальних запитань, зокрема:

– чи є випадковим факт самозародження життя на Землі;

– чи є випадковим факт еволюційного саморозвитку життя;

– чи є випадковим факт еволюційного ускладнення форм життя ?

Дослідження показують, що вже через пів мільярда років після того як Земля стала планетою, на ній почали з’являтися перші до біологічні форми життя. І потрібно зауважити, що ці прадавні, до біологічні форми життя були в тисячі, а то й в мільйони разів  простішими за  сучасні одноклітинні організми (бактерії). По суті, до біологічні форми життя представляли собою відносно прості, обособлені молекули дезоксирибонуклеїнових кислот. Сьогодні подібні, але значно складніші молекули ми називаємо молекулами ДНК. Ці молекули мають одну характерну особливість. За наявності сприятливих умов, молекула ДНК ділиться на дві дзеркально симетричні частини, які, відбираючи з навколишнього середовища потрібні більш прості молекули, самовідновлюється. А самовідновившись знову ділиться на дві частини і т.д.

Пройде близько одного мільярда років, перш ніж ці примітивні форми життя, в процесі складного еволюційного відбору, трансформуються в перші одноклітинні структури схожі на сучасні бактерії. Пройде ще пару мільярдів років перш ніж ці прості одноклітинні структури життя еволюціонують до простих багатоклітинних організмів, на кшталт сучасних поліпів, губок, медуз та плоских червів. Пройде ще мільярд років і еволюційна трансформація простих багатоклітинних організмів створить сучасне різноманіття тваринного та рослинного світу.

Втім, загальний хід еволюції живих структур є загальновідомим і таким що підтверджується величезною кількістю прямих та не прямих доказів. Однак, що стосується початкового, до біологічного етапу еволюції, то і на сьогоднішній день цей етап залишається найменш дослідженим, а відповідно найбільш суперечливим фрагментом еволюційної теорії.

На тепер існує декілька загально відомих наукових гіпотез, кожна з яких так чи інакше пояснює, яким чином із атомів та відносно простих молекул неживої природи, утворились перші примітивні структури життя. До числа цих гіпотез відносяться: гіпотеза протеїнових мікро сфер; гіпотеза молекулярної еволюції; гіпотеза еволюції полінуклеотидів; коацервативна гіпотеза; гіпотеза еволюції життя на основі частинок глини та деякі інші. Ці гіпотези так чи інакше відрізняються одна від одної. Але по суті кожна з них стверджує одне і те ж: в тих умовах які існували на Землі чотири мільярдів років тому, у повній відповідності з відомими законами фізики та хімії відбулося еволюційне самозародження життя. При цьому різні гіпотези наводять вагомі докази того, що таке самозародження могло відбутися різними шляхами та різними комбінаціями цих шляхів. І якщо на сьогоднішній день наука ще не визначилась з тим, яка з вище названих чи можливо інших наукових гіпотез є безумовно правильною, то це тільки тому що на тепер ми не можемо провести такий експеримент, який би в точності відтворив все різноманіття тих умов, що існували на прадавній Землі і який би тривав десятки, а то й сотні мільйонів років.

Звичайно, можна детально проаналізувати до біологічний етап історії Землі і навести безліч аргументів, які безумовно доводять, що у повній відповідності з відомими законами Природи, в тих умовах які існували на Землі чотири мільярди років тому, примітивні структури життя могли самозародитись і що ймовірність такого самозародження є надзвичайно великою. Однак сьогодні, проблему еволюційного самозародження життя ми розглянемо не з позиції суто хімічної чи суто біологічної науки, а з позиції фундаментальних законів Природи.

Не дивлячись на все різноманіття існуючих форм життя, та фантастичну складність тих процесів, які власне і утворюють це життя, фізична суть життя є надзвичайно простою. І ця суть полягає в наступному. Фотосинтизуючі організми, а простіше кажучи рослини, беруть з навколишнього середовища воду (Н2О) та вуглекислий газ (СО2) і під дією енергії сонячного світла, перетворюють їх на енергоємні молекули глюкози (С6Н12О6). Побічним продуктом цього процесу, який називаються фотосинтезом, є виділення вільного, молекулярного кисню (О2). Іншими словами :

Рослини (Продуценти):   2О + 6СО2 + Ес  →  С6Н12О6 + 6О2

По суті, рослинні організми перетворюють енергію сонячного світла в енергію хімічних зв’язків, тобто:   Е→ Ехім..

Не фото синтезуючі організми, а простіше кажучи тварини, здійснюють зворотнє перетворення. Вдихаючи кисень та споживаючи глюкозу, а точніше кажучи, похідні від неї білки, жири та вуглеводі, тваринні організми знову перетворюють їх на воду та вуглекислий газ. При цьому, отримана в результаті такого перетворення енергія йде на здійснення тих процесів (рухів), які і називаються життям. Іншими словами:

         Тварини (Редуценти):   С6Н12О +  6О2   →   2О  +  6СО2  +  Ерух

По суті, тваринні організми перетворюють енергію хімічних зв’язків в енергію упорядкованого руху складових частин організму, тобто:  Ехім → Ерух

Таким чином, фізична суть життя полягає в складному, багато ступеневому кругообігу речовини та енергії, результатом якого є перетворення енергії сонячного випромінювання у відповідну кількість енергії упорядкованого руху частинок речовини:  Еc  →  Ехім   →  Е рух.

Мал.99. В процесі кругообігу життя, сонячна енергія трансформується в енергію руху частинок речовини і розсіюється.

Коли ми стверджуємо, що еволюційне самозародження та саморозвиток життя на Землі є неминучим наслідком дії базових законів Природи, то перш за все маємо на увазі той закон який зазвичай називають принципом мінімуму і який можна було б назвати законом енергетичної доцільності. Суть цього фундаментального закону полягає в тому, що: будь-яка енергетично відкрита система, тобто така система, яка обмінюється енергією з навколишнім середовищем, прагне прийти до такого стану, при якому кількість зосередженої в ній надлишкової енергії буде мінімально можливою.

Фактично це означає, що енергетично доцільна подія рано чи пізно відбувається. Скажімо, підняте над землею тіло, рано чи пізно опиняється на землі. Опиняється тому, що ця подія є енергетично доцільною. Нагріте тіло рано чи пізно охолоджується. Охолоджується тому, що ця подія є енергетично доцільною. Намагнічене залізо, рано чи пізно розмагнічується. Розмагнічується тому, що ця подія є енергетично доцільною. Атом урану рано чи пізно розпадається. Розпадається тому, що ця подія є енергетично доцільною. Аморфний цукор, тобто той цукор, молекули якого розташовані хаотично, рано чи пізно кристалізується, тобто стає таким, молекули якого розташовані в певному, строго визначеному порядку. Кристалізується тому, що ця подія є енергетично доцільною.

Наукові дослідження показують, що вже на самих ранніх етапах історії нашої планети, на ній склалися сприятливі умови для самозародження та еволюційного саморозвитку життя. До числа цих умов відносяться. Наявність достатньо великої кількості води. Наявність потрібного різноманіття хімічних елементів. Сприятливі температурні та кліматичні умови. Сприятливий режим обертання Землі навколо своєї осі та навколо Сонця. Наявність достатньо потужного магнітного поля. Наявність сприятливого радіаційного фону, тощо. Кожна з цих умов є важливою і в тій чи іншій мірі необхідною передумовою виникнення життя. Однак факт наявності цих умов ще не гарантує того, що на відповідній планеті виникне життя.

Напевно найважливішою та найнеобхіднішою передумовою самозародження та еволюційного саморозвитку життя є енергетична доцільність цього процесу. А на Землі ця доцільність існувала і продовжує існувати. Суть цієї доцільності полягає в наступному. Як відомо, Земля має атмосферу, однією із складових якої є вуглекислий газ (СО2). Цей газ має ту особливість, що практично безперешкодно пропускає видиме сонячне світло і майже не пропускає те інфрачервоне випромінювання, на яке перетворюється це світло в процесі відбивання від поверхні Землі. Іншими словами, вуглекислий газ надає атмосфері Землі тих властивостей які прийнято називати парниковим ефектом.

Мал.100. Парниковий ефект акумулює в навколоземному просторі певну кількість надлишкової енергії.

Неминучим результатом парникового ефекту є факт того, що в навколоземному просторі акумулюється певна кількість надлишкової енергії. Ясно, що кількість цієї енергії не може бути безкінечно великою. Адже не може бути так, щоб Земля постійно отримувала більше енергії, аніж віддавала в навколишній простір. За всіма законами Природи, в подібній ситуації рано чи пізно настає момент енергетичного балансу, тобто такий стан системи, при якому кількість наданої їй енергії в точності дорівнює кількості енергії нею втраченої. При цьому, згідно з законом енергетичної доцільності, Природа буде робити все можливе за для того, щоб енергетичний баланс наступав при мінімально можливій кількості надлишкової енергії, а простіше кажучи, при мінімально можливій середньорічній температурі навколоземного простору.

Реалізуючи ці прагнення, Природа, а по суті та надлишкова енергія, яка акумулюється  в навколоземному просторі, організовує в цьому просторі певні циклові процеси, які прийнято називати кругообігами речовини. Одним з таких кругообігів є кругообіг води. Його суть загально відома: під дією енергії сонячного світла, вода випаровується в одних місцях і повертається  на землю в інших; під дією енергії сонячного світла, вода сильніше нагрівається в одних місцях і тече туди де це нагрівання є меншим. При цьому виникають гігантські океанічні та морські течії, утворюються та переміщуються волого насичені хмари, течуть наземні та підземні річки, утворюються та руйнуються льодовики, тощо. Результатом такого кругообігу є факт того, що певна кількість енергії сонячного світла перетворюється на енергію упорядкованого руху частинок речовини: Еc → Е рух.

   

Мал.101 В процесі кругообігу води і повітря, сонячна енергія трансформується в енергію руху частинок речовини і розсіюється.

Другим, загальновідомим земним кругообігом є кругообіг атмосферного повітряСуть цього кругообігу очевидно проста: під дією енергії сонячного світла, різнонагріті шари атмосферного повітря постійно переміщуються. При цьому виникають різноманітні вітри, буревії, урагани, смерчі, тощо. Енергетичний результат такого кругообігу також очевидний: певна кількість енергії сонячного світла перетворюється на енергію упорядкованого руху частинок речовини: Еc  → Е рух.

         І відтепер ви знаєте, що на Землі існує ще один важливий кругообіг – кругообіг життяЗнаєте і про те, що в процесі цього кругообігу певна кількість енергії сонячного випромінювання, перетворюється на енергію упорядкованого руху частинок речовини: Еc  →  Ехім  →  Е рух

Таким чином акумульована в навколоземному просторі енергія сонячного світла, організовує в цьому просторі різноманітні циклові процеси і перш за все кругообіги води, повітря та живої матерії. В процесі цих кругообігів, енергія сонячного світла перетворюється на енергію упорядкованого руху частинок речовини, яка в  свою чергу створює таке електромагнітне випромінювання, яке легко покидає навколоземний простір. При цьому говорять, що в процесі кругообігу речовини відбувається розсіювання енергії.

Потрібно зауважити, що будь-які рухи частинок речовини породжують відповідне електромагнітне випромінювання. Наприклад, надзвичайно інтенсивний тепловий рух цих частинок, створює таке електромагнітне випромінювання, яке ми називаємо видимим світлом. Менш інтенсивний тепловий рух, створює так зване інфрачервоне випромінювання. Якщо ж говорити про той відносно повільний рух, який ми називаємо упорядкованим (або, якщо хочете, механічним рухом), то він породжує малопомітне низькочастотне випромінювання, яке не викликає у нас певних відчуттів і не є предметом будь якого практичного застосування. Це випромінювання має одну характерну особливість: для нього атмосфера Землі є абсолютно прозорою. А це означає, що та електромагнітна енергія, яка створюється упорядкованим рухом частинок речовини, легко долає «парникову пастку» і розсіюється в космічному просторі.

Ви можете запитати: «А який стосунок мають вище наведені факти до питання про те, як, коли та чому виникло життя на Землі?» А справа ось в чому. Організовуючи ті чи інші кругообіги, Природа вимагає лише одного: ці кругообіги мають бути максимально ефективними, тобто такими, які максимально ефективно розсіюють надлишкову енергію та сприяють тому, щоб загальний рівень цієї енергії був гранично низьким. Так от. Дослідження показують, що енергетична ефективність кругообігу життя, щонайменше в сотню разів вища за відповідну ефективність кругообігів води та повітря в неживій природі. Достатньо сказати, що оновлення біосфери Землі відбувається за 8 років, тоді як аналогічне оновлення гідросфери Землі – лише за 2800 років. По суті це означає, що в структурах життя, вода обертається в 350 разів інтенсивніше, аніж в структурах неживої природи і відповідно в 350 разів ефективніше розсіює надлишкову енергію. А це означає, що те явище, яке називають життям є енергетично доцільним, а отже таким, яке за наявності відповідних умов рано чи пізно відбувається.

Більше того. Дослідження показують, що  по мірі ускладнення форм життя (перші до біологічні форми життя → прокаріотні клітини → еукаріотні клітини → прості багатоклітинні організми → риби → земноводні → плазуни → птахи → ссавці), їх енерго розсіювальна ефективність неухильно зростає. Скажімо, усереднена питома інтенсивність енергорозсіювання одноклітинних організмів становить 0,4Дж/год, багатоклітинних холоднокровних організмів –  4,0 Дж/год, а теплокровних – 80 Дж/год. А це означає, що той шлях який пройшло життя у своєму еволюційному саморозвитку і який характеризується поступовим ускладненням живих структур є закономірним результатом дії того закону, який  називається законом енергетичної доцільності.

Життя енергетично доцільне не лише тому, що надзвичайно ефективно розсіює ту надлишкову енергію, яка в результаті парникового ефекту накопичується в навколоземному просторі. Енергетична доцільність життя подвоюється ще й  фактом того, що воно кардинально зменшує сам парниковий ефект. Зменшує тому, що шляхом фотосинтезу вилучає величезну кількість атмосферного вуглецю та акумулює його в тілах живих організмів. Адже основним атомом життя є не  кисень, не азот, не водень і не золото, а вуглець (карбон). Саме атоми вуглецю утворюють становий хребет будь-якої живої структури, починаючи від вірусів та бактерій і закінчуючи всім різноманіттям рослинного та тваринного світу. І всі ці атоми, шляхом фотосинтезу вилучені із атмосфери Землі та перетворені на складові елементи живих організмів.

Більше того, в процесі кругообігу життя, величезна кількість того вуглецю, який містився в атмосферному повітрі і створював відповідний парниковий ефект, було вилучено з атмосфери і у вигляді нафти, вугілля, природного газу, сланців та інших вуглеводнів, надійно сховано в підземних кладових. І, сподіваюсь, ви розумієте, що сховано не випадково, а у повній відповідності з законом енергетичної доцільності.

Про ефективність життя в питанні зменшення парникового ефекту, а по суті в питанні забезпечення енергоефективного існування тієї системи яка називається планета Земля, з усією очевидністю говорить той факт, що на момент появи життя на Землі, кількість вуглекислого газу в її атмосфері становила 90%. Натепер же ця кількість становить лише 0,03%, тобто в 3000 разів менше.

До речі.  Бездумно та масштабно видобуваючи природні горючі матеріали (вуглеводні)  і перетворюючи їх на вуглекислий газ, ми діємо всупереч закону енергетичної доцільності. Тобто всупереч тому закону, що є відповідальним за факт появи життя на Землі, в тому числі і такого розумного як ми  з вами. А це означає, що рано чи пізно ( скоріш за все рано)  Природа віднайде спосіб покарання нахаби. І як це не прикро, але маємо визнати, що ті хто гордо іменують себе “homo sapiens” тобто “людина розумна” навіть не усвідомлюють глобальності навислої над ними загрози.

Таким чином, неупереджений аналіз базових законів Природи, безумовно вказує на те, що за тих умов, які існували на  Землі близько чотирьох мільярдів років тому,  еволюційне самозародження життя було не лише можливим, а й практично неминучим. Аналіз тих же законів вказує і на те, що за певних умов життя не лише самозароджується, а й еволюційно самовдосконалюється.  Самовдосконалюється по шляху ускладнення форм життя. При цьому потрібно мати на увазі, що процес еволюційного саморозвитку та самовдосконалення живої матерії  автоматично призводить до певних змін того навколишнього середовища, яке прийнять називати неживою природою. А ці зміни, в свою чергу певним чином впливають на хід та параметри самого еволюційного процесу.

Результатом цих взаємопов’язаних та взаємодоповнюючих процесів є створення цілісної гармонізованої системи, кожний елемент якої має своє призначення і виконує певні важливі функції. Критерієм же досконалості цієї системи є загальна ефективність розсіювання надлишкової енергії

Нажаль, маємо визнати, що найсуперечливішим та найпроблемнішим елементом біосистеми Землі є людина. Дійсно. З одного боку енергорозсіювальна ефективність людини є гранично великою. Великою не стільки завдяки особливостям біологічної структури людського організму, скільки завдяки тим енергорозсіювальним процесам, які спричиняє людська діяльність. З іншого боку, на певному етапі еволюційного розвитку, людина починає надзвичайно інтенсивно видобувати ті вуглеводні, які у повній відповідності з законом енергетичної доцільності  мають бути  законсервованими в підземних кладових. Видобувати та перетворювати їх на вуглекислий газ, який протидіє ефективному розсіюванню надлишкової енергії. А це означає, що відповідна діяльність людини суперечить закону енергетичної доцільності.

В такій ситуації, відношення Природи до тієї частини гармонізованої  біосистеми Землі, яка називається людством, визначальним чином залежатиме від результуючого енергетичного балансу людської діяльності. І якщо цей баланс буде таким, що суттєво суперечить закону енергетичної доцільності, то не має сумніву в тому, що Природа віднайде спосіб покарання порушника.

Втім, керуючись отим споконвічним “ та якось то воно буде” будемо жити та сподіватись на краще. Однак, щоб це краще відбулося, ми маємо дослухатись до вимог законів Природи і зробити відповідні висновки.

Контрольні запитання.

1. В чому фізична суть життя?

2. В чому фізична суть закону енергетичної доцільності (принципу мінімуму)?

3. Наведіть приклади тих процесів які відбуваються у відповідності з законом енергетичної доцільності.

4. В чому суть та наслідки парникового ефекту?

5. Яким чином та надлишкова енергія що акумулюється в результаті парникового ефекту, виривається з «парникової пастки»?

6. В чому енергетична суть кругообігів води, повітря та життя?

7. Які факти говорять про енергетичну ефективність кругообігу життя?

8. Що означають ці факти?

 

Лекційне заняття №20.

Тема: Чи одинокі ми у Всесвіті? Про НЛО, інопланетян та позаземні цивілізації.

На сьогоднішній день нема прямих доказів того, що в безмежних просторах Всесвіту існує високоорганізоване, розумне позаземне життя. Однак, наука переконана в тому, що таке життя існує. Про обгрунтованість цих переконань, а за одне і про погляди сучасної науки на проблематику НЛО та інопланетян, ми і поговоримо. А щоб ця розмова не була бездоказовою, давайте дещо згадаємо про саму науку.

По-перше, ви маєте знати. Якщо наука стверджує, що середня відстань між центрами Землі і Сонця 1,49·1011 м, що маса Сонці 1,98·1030 кг, що його об’єм 1,41·1027 м3, що температура на його поверхні 5800К, а в ядрі 13,5·106К, що фотосфера Сонця складається з водню(73,46%), гелію(24,85%), кисню (0,77%), вуглецю(0,29%), заліза(0,16%), неону(0,12%), азоту(0,09%), кремнію(0,07%), магнію(0,05%), сірки(0,04%) та незначної кількості (0,1%) інших елементів – то це означає, що числові значення всіх цих величин  отримані шляхом точних кількісних вимірювань. І якщо ви не можете уявити ті ваги за допомогою яких вимірюють маси планет, зірок та галактик, то це зовсім не означає, що відповідні вимірювання є недостовірними. Просто планети, зірки та галактики зважують не так як картоплю на базарі.

По-друге, ви маєте знати, що наука влаштована таким чином, що всі її передбачення в точності збуваються. Збуваються не в 10% випадків, не в 50%, не в 90%, і навіть не в 99,999%, а  всі і в точності. Адже по суті, будь-яку наукову теорію чи будь-який науковий закон може спростувати (перекреслити) лише один експериментальний факт, що суперечить цій теорії (закону). Скажімо, наука наводить мільйон, мільярд, трильйон доказів того, що закон збереження енергії виконується. Натомість, хтось заявляє: «А я не вірю…»  Нема проблем, – каже наука, наведіть один експериментальний факт, який суперечить закону збереження енергії і я погоджусь з тим, що цей закон не є достовірним. Ні…, ні…, заради Бога…, будь ласка…, не розказуйте про паралельні світи, тахіонні потоки, засекреченість сакральної інформації та надприродні можливості енергетичних наносутносте. Ви просто наведіть один-єдиний експериментальний факт який суперечить закону збереження енергії. От і все.

Ви не вірите, що в будь-якій  інерціальній системі відліку, тобто такій системі де виконується перший закон Ньютона, жодний фізичний об’єкт не може рухатися з швидкістю більшою за 3·108 м/с? Нема проблем. Наведіть один єдиний доказ того що такий об’єкт існує. І наука визнає, що теорія відносності є хибною. Ви не вірите в те, що відкриті на Землі закони фізики, хімії та біології діють у всіх найвіддаленіших куточках Всесвіту? Які проблеми? Наведіть бодай один експериментальний факт який суперечить принципу відносності і наука погодиться з тим, що в різних місцях Всесвіту закони Природи можуть бути різними і що тому будь-яка маячня про паралельні та астральні  світи, про тахіонні та плазмоїдні цивілізації та про інші інтелектуальні галюцинації є правдивою.

 

І так, чи одинокі ми у Всесвіті? Відповідаючи на це запитання сучасна наука виходить з того, що за певних умов самозародження та еволюційний саморозвиток життя є не лише можливим, а й практично невідворотнім. Тому для науки питання не в тому існують чи не існують позаземні форми життя та позаземні цивілізації (безумовно існують), а в тому як часто зустрічаються ті умови реалізація яких призводить до появи та еволюційного саморозвитку життя? Яка імовірність того, що цей еволюційний саморозвиток призводить до появи розумних форм життя? Як часто зустрічаються ці розумні форми життя і яка імовірність того, що ми зможемо налагодити з ними зв’язок?

Мал.102.  Оскільки наука наполягає на тому, що за певних умов життя еволюційно самозароджується та саморозвивається, то для науки питання не в тому існують чи не існують позаземні цивілізації (безумовно існують), а в тому як часто вони зустрічаються і яка імовірність того, що ми зможемо налагодити з ними зв’язок?

Оцінюючи ці імовірності ми будемо виходити з того, що відомі фізичні закони діють не лише на Землі, а й в інших куточках Всесвіту. Ми будемо виходити з того, що наша Сонячна система не є унікальною і що подібні системи зустрічаються у Всесвіті достатньо часто. Ми будемо виходити з того що жива матерія складається з тих же хімічних елементів що і не жива, і що закони взаємодії цих елементів в живій та неживій природі однакові. Ми будемо виходити з того, що в процесі еволюційного саморозвитку живої матерії, розумні форми життя можуть з’являтись не раніше, аніж через декілька (≈ 4,5) мільярдів років цього саморозвитку. Ми будемо виходити з того, що та зірка в околицях якої може виникнути життя, а тим більше життя розумне, повинна мати планетарну систему, а тривалість її активного життя має становити щонайменше 5 мільярдів років.

В той же час ми будемо категорично відкидати будь-які бездоказові балачки стосовно того, що життя взагалі і розумне зокрема, може існувати у відриві від так званої біомаси і представляти собою якісь астральні, паранормальні, тахіонні, ефірні, енергетичні, надтонкі та їм подібні міфічні сутності. Ми будемо категорично відкидати будь-які бездоказові балачки стосовно того, що якісь форми життя могли бути привнесеними в наш Всесвіт з інших Всесвітів, чорних дірок, кротових нір, червоточин, просторово-часових переходів, тощо.

Іншими словами, в своїх оцінках та висновках ми будемо виходити з того, що в різних місцях Всесвіту діють одні і ті ж закони Природи, і що тому ті умови в яких існує інопланетне життя мають бути схожими на земні, а саме інопланетне життя в своїх загальних біологічних рисах має бути схожим на земне. Звичайно, це не означає що зовнішній вигляд та внутрішній устрій інопланетних організмів має бути аналогічним устрою та формам земного життя. Мова йде лише про те, що оскільки в будь-якій точці Всесвіту  властивості атомів та закони їх взаємодії є однаковими, то згідно з цими властивостями та законами, біологічною основою більш-менш високоорганізованих форм життя мають бути так звані органічні сполуки, базовим елементом яких є вуглець (карбон) і які прийнято називати вуглеводнями, жирами, амінокислотами, білками, тощо.

Ясно, що оцінюючи ймовірність існування позаземних форм життя, ми не будемо проводити відповідних розрахунків. Натомість скористаємося висновками авторитетних вчених американського національного агентства по аеронавтиці (NASA). А ці висновки наступні: в нашій Галактиці не більше мільйона планет, кліматичні та інші умови яких є сприятливими для еволюційного самозародження та саморозвитку життя. (Ці дані наведені в книзі німецького астрофізика Рудольфа Кіпенхана: «100 мільярдів Сонць», видавництво «Мир» 1990 р.).

Будемо оптимістами і візьмемо граничну максимальну цифру – мільйон придатних для життя планет. На перший погляд цифра достатньо вагома та обнадійлива. Однак, не будемо забувати, що мова йде про ситуацію, коли ми вдивляємося в навколишній космос, аналізуємо певну кількість обставин і робимо висновок про те, що з достатньо великою імовірністю в околицях мільйона певних зірок існують умови для еволюційного самозародження та саморозвитку життя. При цьому враховуємо і ті зірки які тільки но з’явились і які лише мають прожити свої 5 мільярдів років і ті зірки, які ці 5 мільярдів років вже прожили. І якщо на перших життя можливо тільки зароджується і про розумні контакти з ним не може бути й мови, то на других – це життя цілком можливо вже зникло, скажімо в результаті термоядерної війни, екологічної катастрофи або інших техногенних, біологічних, соціальних чи природніх причин. Не будемо забувати і про те, що мова йде про кількість тих планет на яких може з’явитись життя. Але цілком імовірно, що на деяких чи навіть багатьох з них життя так і не з’явиться. Тим більше мало імовірним є те, що бодай на половині з них виникне розумне життя.

Однак будемо супер оптимістами і припустимо, що в нашій Галактиці існує мільйон планет, на яких в тій чи іншій мірі присутнє життя. І що це життя в процесі свого еволюційного саморозвитку неминуче призведе до появи розумних та здатних до міжпланетних контактів форм.

Мільйон планет з наявним життям, це багато чи мало? Здається досить багато. Втім, не будемо поспішати з висновками. Краще подивимося на цю цифру не упереджено та об’єктивно. Адже коли ми говоримо про міжпланетні контакти, то маємо на увазі не просто ті планети на яких є життя, а ті з них де існує такий рівень науково-технічної цивілізації, який може забезпечити відповідні контакти.

Ми не будемо фантазувати про міжзоряні експедиції на відстані, що вимірюються тисячами світлових років. А власне про такі відстані і йде мова. Не будемо тому, що на сьогоднішній день наша надрозумна людська цивілізація спромоглася здійснити космічну подорож лише на той об’єкт (Місяць) відстань до якого всього 1,3 світлових секунди. При  цьому ми лише мріємо про те, що в якомусь майбутньому зможемо здійснити подорож на Марс, відстань до якого аж цілих 4,3 світлових хвилини.

Ми не будемо марнословити стосовно подорожей з надсвітловими швидкостями. Про подорожі через паралельні світи, через просторово-часові переходи, тунелі, дірки, вікна та нори. І тим більше ми не будемо словоблудити відносно астральних, телепатичних, паранормальних, екстрасенсорних та інших дикунських методів миттєвого переміщення в просторі та часі.

Ми будемо реалістами та прагматиками. А цей реалізм і прагматизм говорять про те, що на сьогоднішній день і на видиму перспективу, єдиним, реально доступним та технічно здійсненним способом космічного міжпланетного, міжцивілізаційного зв’язку є радіозв’язок. Тобто той зв’язок, який здійснюється за допомогою електромагнітних хвиль (радіохвилі, інфрачервоне випромінювання, видиме світло, ультрафіолетове випромінювання, рентгенівське випромінювання, гама випромінювання). Хвиль, які розповсюджуються з гранично великою швидкістю (швидкістю світла), які відносно легко створюються та фіксуються, які легко шифруються та розшифровуються.

Чесно кажучи, ми ще не  стали цивілізованими на стільки, щоб постійно та цілеспрямовано надсилати інформаційні радіоповідомлення у всі сторони навколишнього Всесвіту. Фактично лише одного разу, 16 листопада 1974 року, за допомогою надпотужного радіотелескопу що знаходиться в Пуерто-Ріко, американські вчені надіслали трьох хвилину радіотелеграму в напрямку скупчення зірок, що знаходиться в сузір’ї Геркулеса. Радіохвилі дійдуть до цих  зірок приблизно через 24.000 років. І якщо біля якоїсь з них існує достатньо цивілізоване життя. І якщо у відповідні три хвилини, інопланетні вчені направлять свої радіотелескопи в сторону Сонячної системи, то вони отримають наше повідомлення і неодмінно надішлють відповідь. От тільки чи дочекаємося ми цієї відповіді через 48.000 років ?

Таким чином, якщо ми говоримо про можливість контактів з інопланетянами, то із всього різноманіття заселених живими організмами планет, нас будуть цікавить лише ті, мешканці яких здатні приймати та надсилати радіосигнали. Скільки ж таких планет в нашій Галактиці? Ясно, що якби наявні на планеті живі структури посилали радіосигнали увесь той час допоки на ній існує життя (тобто 5 мільярдів років), то таких планет було б мільйон. Однак, бактерії, медузи, черв’яки, риби, жаби, динозаври, мавпи і навіть люди епохи Римської імперії, не спроможні а ні надсилати, а ні сприймати інформаційні радіосигнали. Відпадають і ті планети, розумні мешканці яких, якоюсь ядерною, термоядерною чи бактеріологічною бомбою знищили свою цивілізацію і самих себе.

В такому випадку залишаються лише ті планети на яких розумні цивілізації досягли необхідно високого науково-технічного рівня та існують на теперішній час. Кількість таких цивілізацій можна визначити за формулою N=N0t/T,  де  N – кількість існуючих на даний момент космічно розвинутих цивілізацій які здатні до міжпланетного радіозв’язку; N0 –   загальна кількість планет на яких імовірно є життя (в нашому випадку  N0 = 106  ); Т – тривалість існування життя на планеті (в нашому випадку Т  5·109 років); t – тривалість існування космічно розвинутої цивілізації.

Що стосується останнього параметру, то стосовно нього нема певної визначеності. Ми можемо лише аналізувати досвід нашої власної цивілізації. А цей досвід полягає в наступному. Фактично лише декілька десятиліть тому ми стали науково-технічною розвинутими настільки, що спромоглися до космічних радіоконтактів. І практично одночасно з цим ми створили такі потужні засоби масового знищення, які здатні знищити не лише цивілізоване життя, а й майже все на Землі. Більше того, ставши космічно цивілізованими ми створили величезну кількість глобальних екологічних, техногенних, соціальних, медичних та інших проблем. Проблем, які майже не підлягають ефективному контролю і які по суті є більш небезпечними за всі ці ядерні, термоядерні та бактеріологічні бомби.

Та ми невиправні оптимісти. Тому будемо вважати, що наша цивілізація зможе вирішити всі свої проблеми, та й проіснує мільйон років. І всі ці тисячу тисяч років, підтримуючи статус космічно розвинутої цивілізації ми будемо надсилати у Всесвіт потужні інформаційні радіосигнали. А це означає що за найоптимістичнішими прогнозами в нашій Галактиці існує не більше 200 космічно розвинутих цивілізацій: N = 106·106/5·109 = 200. Якщо ж виходячи з того, що ці 200  цивілізацій рівномірно розподілені в об’ємі  Галактики, то середня відстань між сусідніми цивілізаціями має становити приблизно 7.000 світлових років.

Звичайно. Мова йде про імовірнісні оцінки. І тому, космічно розвинута цивілізація може виявитись зовсім поряд. Наприклад, в околицях однієї з найближчих до нас зірок, відстань до якої якихось 10 світлових років. Та навіть в цьому випадку здійснення міжцивілізаційних контактів на рівні міжзоряних експедицій представляється практично не здійсненою задачею.

Однак, будемо мегаоптимістами. І припустимо малоймовірну, але теоретично можливу ситуацію. Певна цивілізація досягла такого рівня розвитку науки, техніки та технології, який дозволяє здійснювати міжзоряні подорожі на відстані в десятки, сотні і тисячі світлових років. Припустимо навіть, що ця надрозвинута цивілізація спромоглася здійснити подорож до нашої неньки Землі. А що у підсумку? Високоінтелектуальні гуманоїди, доклавши фантастичних зусиль за для здійснення наддалекої та над затратної космічної подорожі, не знаходять нічого кращого аніж тинятись по Богом та людьми забутим  аномальним зонам, шамболам, трикутникам та паралелепіпедам. Не знаходять нічого розумнішого як являтись на сон грядущий людям м’яко кажучи неадекватним. Не знаходять нічого цікавішого, як розповідати цим неадекватам байки про магічні цифри та знаки, про таємниці пірамід, печер, атлантид, бермудських трикутників та календарів.

Абсурдність даної ситуації є очевидною. Втім, питання навіть не в абсурдності, а в факті того, що на сьогоднішній день нема жодного, підкреслюю жодного, достовірно встановленого факту який би вказував на теперішню чи минулу присутність на Землі позаземних цивілізацій (ПЦ).  Однак, як бути з фактом того, що час від часу абсолютно нормальні та адекватні люди цілком реально бачать так звані НЛО? Що ж давайте поговоримо про НЛО.

Те, що абсолютно адекватні люди час від часу спостерігають НЛО, тобто об’єкти які нагадують літальні апарати приналежність яких є невизначеною спостерігачем, безумовно встановлений факт. Ілюструючи цей факт, наведу приклад з власного досвіду. Пізнім літнім вечором 1989 року повертаючись з рибалки та долаючи затяжний пологий підйом, став свідком наступного. Над пагорбом, на фоні зоряного неба висіла і повільно опускалась «літаюча тарілка». Не світлова куля, не диск не трикутник, не розмита світлова пляма, а справжнісінька «літаюча тарілка». Саме така, якою її прийнято зображати на картинах художників та показувати в фантастичних фільмах: простора напівсферична кабіна, що плавно переходить в тарілкоподібну основу. Кабіна «літаючої тарілки» представляла собою прозоро-матову напівсферичну конструкцію голубувато-зеленого кольору в середині якої спостерігались певні переміщення тіней. Не можу стверджувати, що бачив інопланетян, однак можу припустити, що такі в наявності були. Кабіна літаючого апарату була органічною частиною тарілкоподібного сріблястого корпусу, на краях якого плавно блимали оранжеві маячки.

  

Мал. 103. Побачивши НЛО, не поспішайте думати, що втратили глузд. А тим більше не поспішайте кричати на увесь світ що на Землю прилетіли інопланетяни.

Картина була настільки реальною, що її можна було відзняти на фотоплівку і демонструвати як безумовний доказ того, що нашу планету відвідують представники позаземних цивілізацій. І це був би не фотомонтаж, не комп’ютерна графіка, не анімаційна картинка, а реальний фотодокумент, об’єктивно відображаючий реальні події.

Ситуація прояснилась лише після того, коли я піднявся на пагорб, а сам літальний об’єкт дещо змінив своє положення та напрям руху. При цьому з’ясувалось, що насправді «літаючою тарілкою» був великий військово-транспортний літак, який плавно змінював свій курс (робив розворот). А оскільки події відбувались пізнім вечором, тобто в той час коли Сонце вже сховалось за горизонтом, але не настільки, щоб не освітлювати літак, то відбите від нього сонячне світло створювало явну ілюзію того, що крила літака та його фюзеляж утворюють характерну тарілкоподібну конструкцію. Додайте до цього плавні пульсації габаритних вогнів військово-транспортного літака, те світло яке випромінювалось його кабіною та ілюмінаторам, та факт того, що вся ця картина спостерігалась під певним кутом та на фоні зоряного неба, і ви зрозумієте, якою реально фантастичною була схожість літака з «літаючою тарілкою».

Цю історію розповів задля того, щоб коли ви зустрівшись з НЛО по-перше, не поспішали думати, що втратили глузд. А по-друге, не поспішали кричати на увесь світ що на Землю прилетіли інопланетяни. Бо проблема НЛО не в тому, що люди час від часу зустрічаються з невпізнаними літальними об’єктами. А в тому, що зусиллями дикунів та їх масмедійних пропагандистів, масовій свідомості людей нав’язана думка про те, що НЛО це ті літальні об’єкти, поява яких обумовлена візитами на Землю інопланетян (нлонавтів, хромонавтів, надрозумних сутностей, тощо). Власне проти такого дикунського тлумачення суті НЛО і виступає сучасна наука.

Пояснюючи феномен НЛО можна виділити дві базові причини: об’єктивну та суб’єктивну. Об’єктивна полягає в тому, що в навколишньому просторі існує величезна кількість реальних об’єктів та реальних подій, які за певних обставин сприймаються як НЛО. До числа таких об’єктів та подій можна віднести наступні.

1. Атмосфера Землі переповнена величезною кількістю абсолютно реальних об’єктів: літаки, гелікоптери, планери, дирижаблі, різноманітні хмари та хмаринки, зграї птахів, колонії комах, клуби пилу, підняте вітрами і ураганами побутове та промислове сміття, тощо. При цьому кожен з цих об’єктів за певних умов, наприклад в променях Сонця що сходить або заходить, може сприйматися як реально існуючий НЛО. До речі, зазвичай НЛО «відвідують» Землю саме в вечірній та вранішній час.

2. В навколоземному просторі можна спостерігати величезну кількість оптичних ефектів техногенного походження. Скажімо, в одному селі демонструється яскраве світлове шоу. При цьому за певних обставин в сусідніх селах можна спостерігати літаючі кулі, овали, диски, одним словом НЛО. Або наприклад, ви просто їдете в салоні автобуса і бачите за вікном НЛО. НЛО яке фактично є результатом відбивання світла вікнами цього ж автобуса.

3. В процесі життєдіяльності людини та в результаті різноманітних природних явищ (виверження вулканів, землетруси, смерчі, тощо) в атмосферу Землі постійно викидаються сотні, тисячі і мільйони тон найрізноманітніших хімічних елементів та сполук. При цьому ці елементи та сполуки можуть приймати участь в найрізноманітніших хімічних, фізичних та біологічних процесах, які можуть призводити до найрізноманітніших оптичних ефектів, в тому числі і таких які можна назвати НЛО.

4. В атмосфері Землі відбувається величезна кількість природних явищ, починаючи від звичайних веселок та блискавок і закінчуючи міражами, північними сяйвами, кулястими блискавками, гало, падіннями метеоритів та польотами комет. При цьому за певних умов деякі з цих явищ можуть створювати ефекти які сприймаються як НЛО.

Додайте до цього те різноманіття сучасних піротехнічних, оптичних, голографічних та інших засобів, які широко застосовуються в побутовій, промисловій та військовій практиці, і ви зрозумієте наскільки імовірною є зустріч пересічного громадянина з НЛО.

Пояснюючи феномен НЛО, а особливо що стосується дикунського розуміння цього феномену, потрібно враховувати не лише сукупність реально існуючих подій, а й особливості людського, суб’єктивного сприйняття навколишнього світу. Адже людина, це не безпристрасна машина, яка неупереджено фіксує наявні факти. Людина – істота емоційна, упереджена, вразлива, поетична, одним словом суб’єктивна. Прояви та механізм дії людської свідомості такі надскладні, що практично не  підпорядковується певному кількісному поясненню.

І тим не менше можна з впевненістю стверджувати, що ті проблеми які є надзвичайно цікавими та хвилюючими для людини, міцно осідають в глибинах її підсвідомості і стають предметом постійної розумової діяльності. Людина не помічає цього. Вона живе своїм буденним життям. Вона навіть не підозрює, що її підсвідомість постійно працює над вирішенням певної проблеми. Результатом же сукупності свідомої та підсвідомої розумової діяльності людини є її думки, уявлення, фантазії, тощо. От тільки в різних людей, в залежності від їх здібностей та безлічі інших обставин, ці думки, уявлення та фантазії видають різну «продукцію». Хтось робить наукові відкриття, хтось пише геніальні вірші, хтось створює шедеври архітектурного, художнього чи музикального мистецтва, а комусь навіюється та маячня, яка називається дикунськими теоріями.

По суті, вище сказане означає, що коли ви не просто цікавитесь проблематикою НЛО, а є палким сподвижником дикунських поглядів на цю проблему, то існує велика імовірність того, що рано чи пізно ви зустрінетесь з прибульцями. Якщо ж начитавшись та наслухавшись дикунських байок, ви відвідаєте магічну Шамбалу або який небудь N-ський трикутник, круг чи паралелограм, де в товаристві фанатів уфологів, екстрасенсів та інших паранормалів будете шастати аномальними зонами, то будьте певні, ви неодмінно знайдете те до чого прагнете і приєднаєтесь до кола тих «обраних», які гордо іменують себе «контактерами», тобто тими, хто постійно зустрічаються та спілкуються з інопланетними сутностями. Ви побуваєте на їх космічних кораблях. Будете вести задушевні телепатичні розмови з посланцями планети Трон. Встановите астральні контакти з паралельними світами. Дізнаєтесь секрети Єгипетських пірамід, таємниці магічних чисел та шифри безсмертя.

І те, що буде відбуватись з вами, буде істинною правдою. Як правдою є і те, що в наркотичному чи алкогольному забутті відповідні люди бачать та відчувають щось подібне. От тільки не пригадую щоб десь чи колись серйозно обговорювали питання про реальність тих галюцинацій, які ввижаються наркоманам та алкоголікам. І чомусь стосовно наркоманів  і алкоголіків, діагноз суспільства та медицини однозначний – люди хворі і потребують лікування. Дипломованим же «контактерам» подавай статус обраних, статус видатних науковців, видатних дослідників та зірок телеекрану.

В якості аргументу який нібито підтверджує позаземне походження НЛО, часто згадують той факт, що в багатьох провідних державах світу, зокрема США, Англії та Франції, існують цілі наукові організації, які на серйозному державному рівнів вивчають проблематику НЛО. І такі організації дійсно існують. Однак це зовсім не означає, що дикунські теорії мають бодай якийсь стосунок до реальності. Адже фактом залишається те, що дослідивши десятки, а то й сотні тисяч зустрічей з НЛО, вище згадані наукові інституції не знайшли жодного випадку, підкреслюю жодного, який би вказував на позаземне походження НЛО. Я вже не говорю про ту маячню, яка стосується контактів з нлонавтоми.

Знаєте, в 1775 році Французька Академія Наук втомившись розглядати найрізноманітніші проекти «вічного двигуна» ухвалила постанову, яка забороняла приймати до розгляду подібні проекти. В ті далекі часи, в науковій практиці ще не було навіть такого поняття, як «енергія». Ще не були відкриті ані закон збереження енергії, ані переважна більшість відомих на тепер законів Природи. І тим не менше, думаючі люди вже тоді усвідомили, що створити «вічний двигун» не можливо. Щось подібне сталося на початку нашого століття. Академія Наук Великої Британії втомившись реагувати на байки про НЛО та інопланетян, прийняла рішення: з 1.01.2001 року, не приймати до розгляду будь-які заяви, автори яких стверджують, що зустрічались з НЛО та контактували з інопланетянами.

Дане рішення є безумовно правильним та закономірним. Наука дійсно має реагувати на факти, досліджувати ці факти та пояснювати їх. Але ж на факти, а не на ту маячню, яка з якогось переляку комусь наснилась. Наука дійсно не заперечує можливості існування інопланетного життя. Більше того, наука наполягає на тому, що таке життя, в тому числі й інтелектуально та технологічно розвинуте,  безумовно існує. Однак, це зовсім не означає, що воно може існувати всупереч законам Природи. А тим більше не означає, що ті байки, які від імені «очевидців» розповідають про НЛО та позаземні цивілізації, наші засоби масової дезінформації, мають бодай якийсь зв’язок з реальністю.

 

Лекційне заняття №21*.

Тема: Про дикунські теорії, чорні дірки, паралельні світи та розумну сутність Землі.

Ми живемо в дивовижний та парадоксальний час. З одного боку не погоджуватись з твердженнями сучасної науки, це все рівно, ніби наполягати на тому, що Земля плоска і що стоїть на трьох китах. З іншого – шпальти газет, полиці книгарень та ефіри телеканалів завалені дикунською маячнею, яка не має нічого спільного ні з наукою, ні з фактами, ні з здоровим глуздом. Та якби ж то ця маячня та й називалась «маячнею», або на крайній випадок «фантастикою». Але ж ні. Подавай їй статус над наукових теорій, а  авторам цієї маячні, статус видатних науковців.

І біда ж не в тому, що в суспільстві зустрічаються люди, які в силу тих чи інших обставин мають свій, специфічний погляд на навколишній світ. Такі люди завжди були, є і будуть. Проблема в іншому, маячня цих персонажів нав’язливо рекламується засобами масової інформації, а вони самі називають себе не інакше як кандидатами, докторами і академіками існуючих та не існуючих наук. І нікому немає діла до того, що ці так звані академіки не просто вводять в оману пересічних громадян, а фактично калічать їх. Зважаючи на ці обставини, ми не будемо занадто толерантними і дикунські теорії назвемо так, як вони того заслуговують, дикунськими. Авторів же цих дикунських теорій, варто було б назвати відповідно, однак з етичних міркувань, будемо називати їх диваками.

Проаналізувати все різноманіття постійно виникаючих та зникаючих дикунських теорій практично не можливо. Та і як можна аналізувати інтелектуальні галюцинації, які не мають нічого спільного ані з реальністю, ані з здоровим глуздом. Втім, якщо мова йде про науково подібні «теорії», то вони зазвичай створюються на двох базових «принципах». Перший полягає в тому, що на основі абсолютно хибного тлумачення того чи іншого наукового твердження, дивак робить висновки, які не мають нічого спільного з цим твердженням. Одним словом, ці «теорії» будуються на принципі «чув дзвін, та не знає де він». Другий базовий принцип побудови науково подібних дикунських теорій полягає в тому, що на основі певного реального факту, робляться висновки, які не мають жодного стосунку до цього факту. Власне про ці науково подібні теорії, ми і поговоримо.

         В основі переважної більшості дикунських теорій лежить простий принцип, суть якого відображає прислів’я «Чув дзвін, та не знає де він». Скажімо, вчені говорять про те, що у Всесвіті існують об’єкти, які називаються «чорними дірами». І от почувши слово «діра», а отже «дірка», дивак, як йому здається цілком логічно та обгрунтовано вирішує, що “чорна дірка», це певний невидимий отвір, а отже певний невидимий тунель, який, ясна річ, кудись веде. Ну а далі все просто та очевидно: «чорні дірки» – це ж ті невидимі просторово-часові тунелі (ходи, портали, червоточини, тощо) через які миттєво та без будь-яких енергетичних затрат, можна потрапити в будь-яку точку нашого Всесвіту, в інші світи, паралельні мири, минуле, майбутнє і куди завгодно. Власне через ці просторово-часові невидимі тунелі, високо розвинуті позаземні цивілізації (ПЦ), інопланетяни, хромонавти та різноманітні енергетичні сутності й шастають нашим Всесвітом та паралельними світами. Власне, через ці невидимі тунелі, вони й потрапляють на нашу планету. А потрапивши, проводять над нами експерименти, крадуть наш генофонд та розкривають обраним таємниці бермудського трикутника, єгипетських пірамід, чисел Леонардо да Вінчі та календарів Майя.

Мал.104. Привіт, – а ми тут з друзяками через он ту чорну дірку, та й в гості на хвилинку завітами. Таємницями бермудського трикутника не цікавитесь?

Люди добрі, схаменіться. Та з якого ж це переляку ви вирішили, що «чорна діра», це якийсь отвір у просторі. Ви ж бодай прочитайте, а якщо не вмієте, то бодай спитайте, що мають на увазі вчені, говорячи про «чорні діри». Бо «чорна діра», це ніяка не дірка, не отвір і не просторово-часовий тунель. Бо «чорною дірою» називають ту надзвичайно маленьку, та надзвичайно масивну зірку, гравітаційне поле якої таке потужне, що навіть світло не може вирватись з її надр. А це означає, що про ті події які відбуваються в надрах та безпосередніх околицях чорної діри ми не маємо достовірної інформації.

Однак, це зовсім не означає, що чорна діра є чимось таким, що не підпорядковується певним фізичним законам та веде себе всупереч цим законам. Це зовсім не означає, що зірка величиною з горошину, а можливо й атом, та масою більшою за масу Сонця, є якоюсь діркою через яку можна потрапити кудись окрім цієї самої чи то горошини чи то атома. А тим більше, це не має нічого спільного з тією маячнею яку розповсюджують диваки стосовно чорних дірок.

Ще однією улюбленою темою диваків є байки про N-вимірність простору та паралельні світи. Почувши про те, що нібито вчені говорять про багато вимірність простору, диваку стає все ясно та очевидно. Ілюструючи цю очевидність він бере товсту книгу, демонстративно перегортає її сторінки та й говорить: «Ось дивіться, ця книга є певним аналогом багатовимірного простору. А це означає, що кожній сторінці цієї книги відповідає певний просторовий вимір, або, якщо хочете, певний паралельний світ. Ми з вами, як відомо, живемо в тривимірному просторі, тобто ось на цих трьох сторінках нашого Всесвіту». А потім, багатозначно натякаючи на свою неймовірну наукову обізнаність, дивак зі словами: «Втім, наука стверджує, що ми живемо в чотири вимірному просторі-часі», – додає ще одну сторінку. Ну а далі, цілком логічне запитання: «А що ж відбувається в інших паралельних світах?». Та ясно що: ВЦ, інопланетяни, хромонавти, енергетичні сутності, чорні дірки, таємниці бермудського трикутника і т.д., і т.п.

Мал.105. І як вони в цьому тривимірному просторі поміщаються?

І не має диваку діла до того, що говорячи про N-вимірний простір, вчені мають на увазі той факт, що будь-який фізичний об’єкт має безліч властивостей: певну довжину, певну площу поверхні, певний об’єм, певну густину, певну температуру, певну масу, певну твердість, жорсткість, електропровідність, магнітну проникливість, теплоємність, тощо. І кожну з цих властивостей можна описати певним рівнянням, або, якщо хочете, описати в певній площині. Сукупність же цих рівнянь і утворює той N-вимірний простір про який говорять вчені. Навіть в тому випадку, коли описуючи властивості певних субелементарних частинок, вчені дійсно говорять про п’яти, шести та одинадцяти вимірний простір, фактично мова йде лише про спосіб математичного описання тих подій, що відбуваються в об’ємах діаметри яких не перевищують 10-32см. Для порівняння: діаметр атома 10-8  см, а діаметр атомного ядра 10-12 см.

Якщо ж говорити про той простір який заповнюють атоми, молекули, камінці та ми з вами, то він є тим чим є – невід’ємною складовою Всесвіту, яку прийнято називати простором і яка констатує той факт, що в даний момент часу кожна молекула, кожний камінчик, кожна людина, кожна планета, кожна зірка має певне розташування у Всесвіті і займає певне місце в ньому. І якщо ми говоримо, що простір тривимірний, то це означає лише те, що відповідне розташування однозначно та мінімально затратно описується трьома координатами. Втім, це розташування можна описати сукупністю п’ятьох чи скажімо п’ятьох сотень незалежних координат. Однак від цього простір не стане чимось іншим. Просто для того щоб бодай якось орієнтуватись в п’ятисот вимірному просторі, якомусь хробаку знадобились би мізки величиною з автомобіль. Адже для того, щоб в п’ятисот вимірному просторі переміститись з точки А в точку В мізкам хробака потрібно було б роз’язати систему п’ятисот рівнянь в кожному з яких міститься 500 незалежних змінних величин. Природа ж влаштовано таким чином, що в ній всі процеси відбуваються гранично оптимально, тобто з мінімальною кількістю енергетичних затрат. Власне тому навколишній простір ми сприймаємо тривимірним. Однак, якби цей простір ми сприймали п’ятисот вимірним і мали б голову величиною з Еверест, то від цього простір не став би іншим. І в ньому б не з’явились паралельні світи і та маячня про яку безупинно патякають дипломовані диваки.

А ось ще один показовий приклад. Навчаючись в школі, а то й в університеті, дивак щось чув про друге начало термодинаміки, в якому нібито говориться про те, що безпорядок не може перетворюватись на порядок. А раз так, то все ж ясно та очевидно. Згідно з другим началом термодинаміки, така високоорганізована структура як життя не могла самозародитись. А далі все за тексом: ПЦ, інопланетяни, паралельні світи, розумні енергетичні сутності, календар Майя, магічні числа і т.д, і т.п.

Воно б то й нічого. Але от біда: ну не стверджується в другому началі термодинаміки, що безпорядок не може перетворитись на порядок. В ньому говориться лише про те, що за відсутності енергетичних причин таке перетворення є малоймовірним. Якщо ж відповідні причини існують то перетворення безпорядку в порядок є не лише можливим, а й практично неминучим. Скажімо, розплавивши та охолодивши цукор ви отримаєте тверду однорідну аморфну масу (льодяник), в якій молекули цукру розташовані усереднено хаотично. Однак, через певний час, цей аморфний цукор неминуче кристалізується, тобто стане таким, молекули якого розташовані в певному строго визначеному порядку. Кристалізується тому, що подібна подія є енергетично доцільною. Власне процес кристалізації будь-якої речовини є безумовним доказом того, що за наявності енергетичної доцільності, безпорядок не лише може перетворитись на порядок, а й практично неминуче в нього перетворюється.

Якщо ж говорити про самозародження життя, то згідно з сучасними науковими дослідженнями, те надскладне природне явище яке називається життям, за певних умов є не просто енергетично доцільним, а енергетично доцільним в квадраті. А це означає, що за відповідних умов, життя не лише може самозародитись, а й практично неминуче самозароджується. Питання лише в тому, як часто зустрічаються ті умови, що є придатними для самозародження та еволюційного саморозвитку життя. А ці умови зустрічаються надзвичайно рідко. І нам надзвичайно пощастило, що на Землі такі умови існують.

До речі. Почувши про те, що життя здатне до самозародження та еволюційного саморозвитку і що необхідною умовою для такого самозародження та саморозвитку є наявність води, диваки автоматично кидаються в іншу крайність: починають стверджувати, що життя буяє кругом, де віднайдеться бодай краплина води, або бодай одна так звана органічна молекула, наприклад, молекула метану СН4, етилового спирту  С2Н5ОН чи глюкози С6Н12О6. І от вже згідно з дикунськими теоріями практично на всіх планетах Сонячної системи вирує, або ще донедавна вирувало якщо не надземне, то вже точно підземне життя, в усіх його формах та проявах. Та що там планети. Почувши красиве словечко «плазмоїд», дивак починає стверджувати, що розумне життя вирує на Сонці та інших зірках Всесвіту. Бо плазмоїди, це ж такі енергетичні сутності, які представляють собою згустки надрозумних ноосфер. І хоч стій, хоч падай, хоч смійся, хоч плач.

Потрібно зауважити, що дикунські теорії часто базуються не лише на хибному розумінні суті певних термінів та законів, а й на певних реальних фактах. Втім, ці факти не мають жодного стосунку до тієї маячні, яка нібито з них випливає. От скажімо, звернув увагу дивак на факт того, що серцевина грецького горіха дещо схожа на мізки людини. А далі, все ж очевидно: НЛО, прибульці, генетичні експерименти, горіх дурний, горіх розумний, горіх походить від людини, людина то продукт генетичної мутації горіха … І хоч стій, хоч падай. Хоч плач, хоч смійся.

  

Мал.106.  Співпадіння?…. Не думаю!…

Або наприклад, вчені з’ясували, що зір комах влаштований таким чином, що вони не бачать навколишній світ таким яким бачимо його ми. І це закономірно. Адже для того щоб бачити світ таким як його бачать, наприклад, більшість ссавців, потрібно мати відповідну кількість мізків. Бо подобається нам чи не подобається, а навколишній світ ми бачимо не очима, а мізками. Адже саме мізки аналізують ту світлову інформацію, яка надходить в око тварини і на основі цього аналізу формують відповідні зорові відчуття. Ясно, що у комах таких мізків нема. А тим більше у них нема таких мізків, які б на основі аналізу побаченого, робили певні філософські узагальнення, на кшталт усвідомлення того, існують люди чи не існую.

І от почувши про те, що комахи загалом і бджоли зокрема не знають про існування людини, дивак відразу ж створює відповідну теорію. Він, як йому здається цілком обгрунтовано заявляє. От дивіться. Бджоли існують поряд з людьми близько 10000 років. Ми доглядаємо за ними, користуємося плодами їх праці, проводимо над ними експерименти, а вони навіть не підозрюють про наше існування. То можливо й нас, як тих бджіл доглядають, використовують та досліджують певні могутні, невидимі істоти про існування яких ми навіть не здогадуємося.

А й то правда. Чому це ми вирішили, що бачимо все що є у цьому світі? Тим більше, що зір людини дійсно бачить далеко не все. І немає діла диваку до факту того, що людина тим і відрізняється від бджіл, горобців, свиней та мавп, що може бачити в мільйони разів більше, аніж бачать її очі. Людина створює мікроскопи і бачить те що відбувається в світі клітин, вірусів та кристалічних структур. Людина створює телескопи і бачить те що відбувається в світі наддалеких зірок та зіркових систем. Вона створює відповідні прилади і бачить що відбувається в надрах атомів, атомних ядер та елементарних частинок, в надрах планет, зірок та галактик. Людина створює спеціальні прилади і бачить те, що відбувається в світі електричних, магнітних та гравітаційних полів, в світі електромагнітних хвиль, в світі ядерних взаємодій. При цьому людина не просто бачить все це, а й може кількісно оцінити параметри відповідних об’єктів та подій. І всі ці експериментальні дослідження безумовно доводять, що в Природі все відбувається у повній відповідності з відомими фізичними законами і що в ній нема навіть найменшого натяку на те про що патякають диваки.

Втім, що дивакам до експериментальних досліджень. У них бо ж своя, дикунська правда. А на всі ці наукові аргументи завжди можна безапеляційно заявити: «А что если ученые ошибаются?» І не просто заявити, а й запропонувати своє, над наукове рішення проблеми. Наприклад таке: «Ученые установили, что в центре Земли находится раскаленное железное ядро. А что если они ошибаются? А что если в центре Земли находится не железное ядро, а разумная сущность Земли?» І це не жарт, а реальна заява дипломованого дивака, яку він безапеляційно виголошує з екрану телевізора та ще й називає себе доктором якихось наук.

Воно б то й нічого. Зрештою, кожен має право на свою, ба навіть дуже особливу думку. Однак, погодьтесь і ви. Кожен з нас також має право на об’єктивну та правдиву інформацію. Бо коли з екрану телевізора, той хто називає себе доктором якихось наук, несе маячню, яку називає науковою теорією, то ми маємо знати, що ця маячня не має жодного стосунку до науки. Адже навіть те що називають науковою гіпотезою має спиратись на факти та на певні теоретичні обгрунтування. І ці факти мають бути достовірними, а теоретичні обгрунтування науковими. Бо з факту того, що якусь зірку назвали «чорною дірою», зовсім не випливає що ця зірка є якоюсь діркою, якимось отвором чи просторово-часовим тунелем, через який можна потрапити кудись, окрім як на саму зірку. Бо з факту того, що серцевина грецького горіху схожа на мізки людини, зовсім не випливає, що горіх походить від людини чи навпаки, і що він є розумним чи дурним. Бо з факту того, що обертаючись навколо Землі, Місяць постійно повергнутий до неї однією стороною, зовсім не випливає, що Місяць створено інопланетянами і що під його поверхнею вирує інопланетне життя. Бо з факту того, що на якомусь астероїді знайшли молекулу СН4, зовсім не випливає, що на ньому колись вирувало розумне життя.

А якщо цю та їй подібну маячню певні люди видають за наукові теорії та наукові гіпотези. Якщо паразитуючи на авторитеті науки ці люди ведуть себе як інтелектуальні дикуни, то вибачте, але наука має право, ба навіть обов’язок називати речі своїми іменами.    

 

 

 

Подобається