Адамға өзінің қандай әлемде екенін ғана емес, бұл дүниенің қалай пайда болғанын да түсіну маңызды. Уақыт пен кеңістікке дейін бір нәрсе болды ма, қазір бар. Оның туған ғаламшарында тіршілік қалай пайда болды және планетаның өзі кездейсоқ пайда болған жоқ.
Қазіргі әлемде Жердің пайда болуы және ондағы тіршіліктің пайда болуы туралы көптеген теориялар алға тартылды. Әртүрлі ғалымдардың теорияларын немесе діни дүниетанымдарын сынауға мүмкіндік болмағандықтан, әртүрлі гипотезалар көбірек пайда болды. Солардың бірі талқыланатыны стационарлық күйлерді қолдайтын гипотеза. Ол 19 ғасырдың аяғында әзірленді және бүгінгі күнге дейін бар.
Анықтама
Тұрақты күй гипотезасы Жер уақыт өте келе пайда болған жоқ, бірақ әрқашан өмір сүрді және өмірді үнемі қолдады деген көзқарасты қолдайды. Егер планета өзгерсе, онда бұл өте аз болды: жануарлар мен өсімдіктердің түрлері пайда болған жоқ, жәнепланеталар әрқашан болды және жойылды немесе олардың санын өзгертті. Бұл гипотезаны неміс дәрігері Тьерри Уильям Прейер 1880 жылы ұсынған.
Теория қайдан пайда болды?
Қазіргі уақытта Жердің жасын абсолютті дәлдікпен анықтау мүмкін емес. Атомдардың радиоактивті ыдырауына негізделген зерттеуге сәйкес, планетаның жасы шамамен 4,6 миллиард жыл. Бірақ бұл әдіс мінсіз емес, бұл адептерге тұрақты күй теориясы ұсынған дәлелдерді қолдауға мүмкіндік береді.
Бұл гипотезаны ұстанушыларды ғалымдар емес, адептер деп атаған орынды. Қазіргі деректерге сәйкес, этернизм (стационарлық күй теориясы осылай аталады) философиялық ілімге көбірек ұқсайды, өйткені ізбасарларының постулаттары шығыс діндерінің: иудаизмнің, буддизмнің - мәңгіліктің болуы туралы сенімдеріне ұқсас. жаратылмаған Әлем.
Жазылушылардың көрулері
Діни ілімдерден айырмашылығы, Әлемнің барлық объектілерінің стационарлық күйлері теориясын қолдайтындар өздерінің көзқарастары туралы өте дәл идеяларға ие:
- Жер әрқашан бар, сонымен қатар ондағы тіршілік. Сондай-ақ Әлемнің басы болған жоқ (Үлкен жарылысты жоққа шығару және осыған ұқсас гипотезалар), ол әрқашан болды.
- Модификация шамалы дәрежеде болады және организмдердің өміріне түбегейлі әсер етпейді.
- Кез келген түрдің екі ғана даму жолы бар: санының өзгеруі немесе жойылуы - түрлер жаңа формаларға ауыспайды, эволюцияланбайды, тіпті айтарлықтай өзгермейді.
Стационарлы гипотезаны қолдайтын әйгілі ғалымдардың бірімемлекет, Владимир Иванович Вернадский болды. Ол мына сөзді қайталағанды ұнататын: "… біз байқап отырған Ғарышта өмірдің басы болған жоқ, өйткені бұл Ғарыштың басы болмаған. Әлем ондағы өмір сияқты мәңгілік."
Әлемнің стационарлық күйінің теориясы шешілмеген сұрақтарды түсіндіреді:
- кластерлер мен жұлдыздардың жасы,
- гомогендік және изотропия,
- реликтік сәулелену,
- алыстағы объектілер үшін қызылға жылжу парадокстары, олардың айналасында ғылыми даулар әлі де басылмаған.
Дәлелдер
Тұрақты күйдің жалпы дәлелі тау жыныстарындағы шөгінділердің (сүйектер мен қалдықтар) жойылуын түр немесе популяция мөлшерінің ұлғаюымен немесе өкілдерінің миграциясымен түсіндіруге болады деген идеяға негізделген. қолайлырақ климаты бар ортаға. Осы уақытқа дейін шөгінділер толық ыдырауына байланысты қабаттарда сақталмады. Топырақтың кейбір түрлерінде қалдықтар шынымен жақсырақ, ал кейбіреулерінде нашар немесе мүлде сақталмайтыны даусыз.
Ізбасарлардың пікірінше, тірі түрлерді зерттеу ғана жойылу туралы қорытынды жасауға көмектеседі.
Стационар күйлердің бар екендігінің ең көп тараған дәлелі - целакант. Ғылыми қауымдастықта олар балықтар мен қосмекенділер арасындағы өтпелі түрдің мысалы ретінде келтірілді. Соңғы уақытқа дейін олар бор кезеңінің соңында - 60-70 миллион жыл бұрын жойылды деп саналды. Бірақ шамамен 1939 жылы жағалауында. Мадагаскар целаканттардың тірі өкілін ұстады. Осылайша, целакант енді өтпелі форма болып саналмайды.
Екінші дәлел – Археоптерикс. Биология оқулықтарында бұл тіршілік бауырымен жорғалаушылар мен құстар арасындағы өтпелі форма ретінде берілген. Оның қауырсындары бар және ұзақ қашықтыққа бұтақтан бұтаққа секіре алатын. Бірақ бұл теория 1977 жылы Колорадо штатында археоптерикс сүйектерінен асқан құстардың қалдықтары табылғанда құлады. Демек, Археоптерикс өтпелі пішін де, алғашқы құс те емес деген болжам дұрыс. Осы кезде тұрақты күй гипотезасы теорияға айналды.
Осындай таңғаларлық мысалдардан басқа, басқалары бар. Мысалы, тұрақты күй теориясы «жойылғандар» арқылы расталады және жабайы табиғат лингулаларында (теңіз брахиоподтары), туатара немесе туатара (үлкен кесіртке), солендондарда (шрюлар) кездеседі. Миллиондаған жылдар бойы бұл түрлер қазба ата-бабаларынан өзгерген жоқ.
Осындай палеонтологиялық «қателіктер» жеткілікті. Қазірдің өзінде ғалымдар жойылып кеткен түрлердің қайсысы тірі түрдің ізашары болуы мүмкін екенін нақты айта алмайды. Палеонтологиялық ілімдегі дәл осы олқылықтар жақтаушыларды стационарлық мемлекеттің болуы идеясына әкелді.
Ғылыми қауымдастықтағы мәртебе
Бірақ басқа адамдардың қателеріне негізделген теориялар ғылыми ортада қабылданбайды. Стационарлық күйлер қазіргі астрономиялық зерттеулерге қайшы келеді. Стивен Хокинг өзінің қысқаша тарих кітабындаtime" егер Ғалам шынымен қандай да бір "қиял уақытында" дамыған болса, онда ерекшеліктер болмас еді.
Астрономиялық мағынада сингулярлық дегеніміз – түзу сызық жүргізу мүмкін емес нүкте. Жарқын мысал - қара тесік - белгілі максималды жылдамдықпен қозғалатын жарықтың өзі кете алмайтын аймақ. Қара дыры центрі сингулярлық болып саналады - атомдар шексіздікке дейін сығылған.
Осылайша, ғылыми ортада мұндай гипотеза философиялық болып табылады, бірақ оның басқа теориялардың дамуына қосқан үлесі маңызды. Осылайша, Eternism ізбасарларының археологтар мен палеонтологтарға қойған сұрақтары ғалымдарды өз зерттеулерін мұқият қарап шығуға және ғылыми деректерді қайта тексеруге мәжбүр етеді.
Стационарлық күйлерді Жердегі тіршіліктің пайда болуының теориясы ретінде қарастыра отырып, ұғымдарда шатастырып алмау үшін бұл тіркестің кванттық мағынасын ұмытпау керек.
Кванттық термодинамика дегеніміз не?
Кванттық термодинамикадағы алғашқы маңызды серпілісті бүгінгі физиктер мен химиктердің есептері мен мәлімдемелерінің басым көпшілігі негізделген үш негізгі постулатты жариялаған Нильс Бор жасады. Үш постулатты скептицизммен қабылдады, бірақ ол кезде оларды шындық деп мойындамау мүмкін емес еді. Бірақ кванттық термодинамика дегеніміз не?
Классикалық және кванттық физикадағы термодинамикалық форма бір-бірімен және өзара ішкі энергия алмасатын денелер жүйесіқоршаған денелер. Ол бір немесе бірнеше денеден тұруы мүмкін, сонымен бірге қысымы, көлемі, температурасы және т.б. бойынша әртүрлі күйлерде болады.
Тепе-теңдік жүйесінде барлық параметрлердің қатаң бекітілген мәні болады, сондықтан ол тепе-теңдік күйге сәйкес келеді. Қайтылатын процестерді білдіреді.
Тепе-теңдік емес пішінде кем дегенде бір параметрдің тұрақты мәні болмайды. Мұндай жүйелер термодинамикалық тепе-теңдіктен тыс, көбінесе олар қайтымсыз процестерді білдіреді, мысалы, химиялық.
Егер тепе-теңдік күйін график түрінде көрсетуге тырыссақ, ұпай аламыз. Тепе-тең емес күй жағдайында график бір немесе бірнеше дәл емес мәндерге байланысты нүкте түрінде емес, әрқашан әр түрлі болады.
Релаксация – тепе-теңдіксіз (қайтымсыз) күйден тепе-теңдік (қайтымды) күйге өту процесі. Қайтымды және қайтымсыз процестер ұғымдары термодинамикада маңызды рөл атқарады.
Пригожин теоремасы
Бұл термодинамиканың тепе-теңдік емес процестер туралы тұжырымдарының бірі. Оның пікірінше, сызықты тепе-теңдіксіз жүйенің стационарлы күйінде энтропия өндірісі минималды болады. Тепе-теңдік жағдайына жетуге кедергілердің толық болмауымен энтропия мәні нөлге дейін төмендейді. Теореманы 1947 жылы физик И. Р. Пригожин дәлелдеген.
Оның мағынасы термодинамикалық жүйе ұмтылатын тепе-теңдік стационарлық күйде жүйеге жүктелген шекаралық шарттар мүмкіндік беретіндей төмен энтропия өндірісі болады.
Пригожиннің мәлімдемесіЛарс Онсагер теоремасынан шыққан: тепе-теңдіктен аздаған ауытқулар үшін термодинамикалық ағын сызықтық қозғаушы күштердің қосындысы ретінде ұсынылуы мүмкін.
Шредингердің ойы өзінің бастапқы түрінде
Стационар күйлерге арналған Шредингер теңдеуі бөлшектердің толқындық қасиеттерін практикалық бақылауға үлкен үлес қосты. Егер де Бройль толқындарының интерпретациясы және Гейзенберг белгісіздік қатынасы бөлшектердің күш өрістеріндегі қозғалысы туралы теориялық түсінік берсе, онда Шредингердің 1926 жылы жазылған мәлімдемесі тәжірибеде байқалатын процестерді сипаттайды.
Бастапқы пішінінде ол келесідей көрінеді.
қайда,
i - ойдан шығарылған бірлік.
Стационар күйлер үшін Шредингер теңдеуі
Егер бөлшек орналасқан өріс уақыт бойынша тұрақты болса, онда теңдеу уақытқа тәуелді емес және оны келесідей көрсетуге болады.
Стационар күйлерге арналған Шредингер теңдеуі атомдар мен олардың электрондарының қасиеттеріне қатысты Бор постулаттарына негізделген. Ол кванттық термодинамиканың негізгі теңдеулерінің бірі болып саналады.
Өтпелі энергия
Атом стационарлық күйде болғанда, сәулелену болмайды, бірақ электрондар біршама үдеумен қозғалады. Бұл жағдайда электрон күйлері Et энергиясымен әрбір орбитальда анықталады. Шамамен оның мәнін осы электрондық деңгейдің иондану потенциалы арқылы бағалауға болады.
СоныменОсылайша, бірінші мәлімдемеден кейін жаңасы пайда болды. Бордың екінші постулатында былай делінген: егер теріс зарядталған бөлшектің (электронның) қозғалысы кезінде оның бұрыштық импульсі (L =mevr) тұрақты жолақтың 2π-ге бөлінген еселігі, онда атом стационарлық күйде болады. Яғни: mevrn =n(h/2π)
Осы тұжырымнан келесісі шығады: кванттың (фотонның) энергиясы - квант өтетін атомдардың стационарлық күйлерінің энергияларындағы айырмашылық.
Бор есептеген және Шредингер практикалық мақсатта өзгерткен бұл мән кванттық термодинамиканың түсіндірмесіне елеулі үлес қосты.
Үшінші постулат
Бордың үшінші постулаты – сәулеленумен кванттық ауысулар туралы электронның стационарлық күйлерін де білдіреді. Сонымен, сәулелену бірінен екіншісіне өту кезінде энергия кванттары түрінде жұтылады немесе шығарылады. Оның үстіне кванттардың энергиясы арасында ауысу орын алатын стационарлық күйлердің энергияларының айырмашылығына тең. Радиация электрон атом ядросынан алыстаған кезде ғана пайда болады.
Үшінші постулат Герц пен Франк тәжірибелерімен тәжірибе жүзінде расталды.
Пригожин теоремасы тепе-теңдікке ұмтылатын тепе-теңдіксіз процестер үшін энтропияның қасиеттерін түсіндірді.
