Është e rëndësishme që një person të kuptojë jo vetëm se në çfarë bote ndodhet, por edhe se si lindi kjo botë. A ka pasur ndonjë gjë përpara kohës dhe hapësirës që ekziston tani. Si lindi jeta në planetin e tij të lindjes dhe vetë planeti nuk u shfaq nga hiçi.
Në botën moderne, janë paraqitur shumë teori për shfaqjen e Tokës dhe origjinën e jetës në të. Për mungesë të një mundësie për të testuar teoritë e shkencëtarëve të ndryshëm apo botëkuptimet fetare, u ngritën gjithnjë e më shumë hipoteza të ndryshme. Një prej tyre, që do të diskutohet, është hipoteza që mbështet gjendjet stacionare. Ajo u zhvillua në fund të shekullit të 19-të dhe ekziston deri më sot.
Përkufizim
Hipoteza e gjendjes së qëndrueshme mbështet pikëpamjen se Toka nuk u formua me kalimin e kohës, por ka ekzistuar gjithmonë dhe ka mbështetur vazhdimisht jetën. Nëse planeti do të ndryshonte, atëherë ishte mjaft i parëndësishëm: speciet e kafshëve dhe bimëve nuk u shfaqën, dhe ashtu siplanet, kanë qenë gjithmonë, dhe ose kanë vdekur ose kanë ndryshuar numrat e tyre. Kjo hipotezë u parashtrua nga mjeku gjerman Thierry William Preyer në 1880.
Nga lindi teoria?
Aktualisht është e pamundur të përcaktohet mosha e Tokës me saktësi absolute. Sipas një studimi të bazuar në zbërthimin radioaktiv të atomeve, mosha e planetit është afërsisht 4.6 miliardë vjet. Por kjo metodë nuk është perfekte, gjë që u mundëson specialistëve të mbështesin provat e ofruara nga teoria e gjendjes së qëndrueshme.
Është e arsyeshme t'i quash ndjekësit e kësaj hipoteze të aftë, jo shkencëtarë. Sipas të dhënave moderne, eternizmi (kështu quhet teoria e një gjendjeje të palëvizshme) është më shumë një doktrinë filozofike, pasi postulatet e ndjekësve janë të ngjashëm me besimet e feve lindore: Judaizmi, Budizmi - për ekzistencën e një të përjetshme. univers i pakrijuar.
Shikimet e ndjekësve
Ndryshe nga mësimet fetare, adhuruesit që mbështesin teorinë e gjendjeve të palëvizshme të të gjitha objekteve të Universit kanë ide mjaft të sakta për pikëpamjet e tyre:
- Toka ka ekzistuar gjithmonë, si dhe jeta në të. Nuk ka pasur gjithashtu fillim të Universit (mohimi i Big Bengut dhe hipoteza të ngjashme), ka qenë gjithmonë.
- Modifikimi ndodh në një masë të vogël dhe nuk ndikon rrënjësisht në jetën e organizmave.
- Çdo specie ka vetëm dy mënyra zhvillimi: ndryshim në numër ose zhdukje - speciet nuk kalojnë në forma të reja, nuk evoluojnë dhe as nuk ndryshojnë ndjeshëm.
Një nga shkencëtarët më të famshëm që mbështet hipotezën e stacionaresshtet, ishte Vladimir Ivanovich Vernadsky. Atij i pëlqente të përsëriste frazën: "… nuk kishte fillim të jetës në Kozmos që ne vëzhgojmë, pasi nuk kishte fillim të këtij Kozmosi. Universi është i përjetshëm, si jeta në të."
Teoria e gjendjes së palëvizshme të Universit shpjegon pyetje të tilla të pazgjidhura si:
- mosha e grupimeve dhe yjeve,
- homogjeniteti dhe izotropia,
- rrezatim relikt,
- paradokset e zhvendosjes së kuqe për objektet e largëta, rreth të cilave mosmarrëveshjet shkencore ende nuk shuhen.
Dëshmi
Dëshmia e përgjithshme për një gjendje të qëndrueshme bazohet në idenë se zhdukja e sedimenteve (eshtrave dhe produkteve të mbeturinave) në shkëmbinj mund të shpjegohet nga një rritje në madhësinë e një specie ose popullate, ose migrimi i përfaqësuesve në një mjedis me një klimë më të favorshme. Deri në këtë pikë, depozitimet nuk janë ruajtur në shtresa për shkak të zbërthimit të tyre të plotë. Është e pamohueshme që në disa lloje tokash mbetjet ruhen më mirë, dhe në disa më keq ose aspak.
Sipas ndjekësve, vetëm studimi i specieve të gjalla do të ndihmojë në nxjerrjen e përfundimeve rreth zhdukjes.
Dëshmia më e zakonshme që ekzistojnë gjendje stacionare janë koelakantet. Në komunitetin shkencor, ata u cituan si një shembull i një specie kalimtare midis peshqve dhe amfibëve. Deri vonë, ato konsideroheshin të zhdukura rreth fundit të periudhës së Kretakut - 60-70 milion vjet më parë. Por në vitin 1939, në brigjet e rreth. Madagaskari u kap përfaqësues i gjallë i coelacanths. Kështu, tani koelakanti nuk konsiderohet më një formë kalimtare.
Prova e dytë është Arkeopteriksi. Në tekstet e biologjisë, kjo krijesë paraqitet si një formë kalimtare midis zvarranikëve dhe shpendëve. Kishte pendë dhe mund të kërcente nga dega në degë në distanca të gjata. Por kjo teori u rrëzua kur, në vitin 1977, në Kolorado u gjetën mbetje zogjsh pa dyshim më të vjetër se kockat e Arkeopteriksit. Prandaj supozimi është i saktë se Arkeopteriksi nuk ishte as një formë kalimtare dhe as një zog i parë. Në këtë pikë, hipoteza e gjendjes së qëndrueshme u bë një teori.
Përveç shembujve të tillë të mrekullueshëm, ka edhe të tjerë. Për shembull, teoria e një gjendjeje të qëndrueshme konfirmohet nga "të zhdukurit" dhe gjendet në lingulat e kafshëve të egra (brakiopodët detarë), tuatara ose tuatara (hardhuca e madhe), solendonët (shrews). Gjatë miliona viteve, këto specie nuk kanë ndryshuar nga paraardhësit e tyre fosile.
Mjaftojnë "gabime" të tilla paleontologjike. Edhe tani, shkencëtarët nuk mund të thonë me saktësi se cila specie e zhdukur mund të jetë paraardhësi i të gjallëve. Ishin këto boshllëqe në mësimdhënien paleontologjike që i çuan ithtarët në idenë e ekzistencës së një gjendjeje të palëvizshme.
Statusi në komunitetin shkencor
Por teoritë e bazuara në gabimet e njerëzve të tjerë nuk pranohen në qarqet shkencore. Gjendjet stacionare kundërshtojnë kërkimet moderne astronomike. Stephen Hawking në librin e tij A Brief Historykoha" vëren se nëse Universi do të evoluonte vërtet në një "kohë imagjinare", atëherë nuk do të kishte singularitete.
Një singularitet në kuptimin astronomik është një pikë përmes së cilës është e pamundur të vizatosh një vijë të drejtë. Një shembull i mrekullueshëm është një vrimë e zezë - një zonë që edhe drita që lëviz me shpejtësinë maksimale të njohur nuk mund të largohet. Qendra e një vrime të zezë konsiderohet të jetë një singularitet - atomet e ngjeshur deri në pafundësi.
Kështu, në komunitetin shkencor, një hipotezë e tillë është filozofike, por kontributi i saj në zhvillimin e teorive të tjera është i rëndësishëm. Kështu, pyetjet që u bëhen arkeologëve dhe paleontologëve nga ndjekësit e Eternizmit i detyrojnë shkencëtarët të rishikojnë më me kujdes kërkimet e tyre dhe të rishikojnë të dhënat shkencore.
Duke konsideruar gjendjet stacionare si një teori të origjinës së jetës në Tokë, nuk duhet të harrojmë kuptimin kuantik të kësaj fraze, në mënyrë që të mos ngatërrohemi në koncepte.
Çfarë është termodinamika kuantike?
Përparimi i parë i rëndësishëm në termodinamikën kuantike u bë nga Niels Bohr, i cili publikoi tre postulatet kryesore mbi të cilat bazohen shumica dërrmuese e llogaritjeve dhe deklaratave të fizikantëve dhe kimistëve të sotëm. Tre postulate u perceptuan me skepticizëm, por ishte e pamundur të mos njiheshin si të vërteta në atë kohë. Por çfarë është termodinamika kuantike?
Forma termodinamike si në fizikën klasike ashtu edhe në atë kuantike është një sistem trupash që shkëmbejnë energji të brendshme me njëri-tjetrin dhe metrupat përreth. Mund të përbëhet nga një trup ose disa, dhe në të njëjtën kohë është në gjendje të ndryshme në presion, vëllim, temperaturë etj.
Në një sistem ekuilibri, të gjithë parametrat kanë një vlerë rreptësisht fikse, kështu që korrespondon me një gjendje ekuilibri. Përfaqëson procese të kthyeshme.
Në një formë jo-ekuilibri, të paktën një parametër nuk ka një vlerë fikse. Sisteme të tilla janë jashtë ekuilibrit termodinamik, më shpesh ato përfaqësojnë procese të pakthyeshme, për shembull, ato kimike.
Nëse përpiqemi të shfaqim gjendjen e ekuilibrit në formën e një grafiku, do të marrim një pikë. Në rastin e një gjendjeje jo-ekuilibri, grafiku do të jetë gjithmonë i ndryshëm, por jo në formën e një pike, për shkak të një ose më shumë vlerave të pasakta.
Relaksimi është procesi i kalimit nga një gjendje jo-ekuilibri (e pakthyeshme) në një gjendje ekuilibri (e kthyeshme). Konceptet e proceseve të kthyeshme dhe të pakthyeshme luajnë një rol të rëndësishëm në termodinamikë.
teorema e Prigozhin
Ky është një nga përfundimet e termodinamikës në lidhje me proceset jo-ekuilibër. Sipas tij, në një gjendje stacionare të një sistemi linear joekuilibri, prodhimi i entropisë është minimal. Me mungesën e plotë të pengesave për arritjen e një gjendje ekuilibri, vlera e entropisë bie në zero. Teorema u vërtetua në vitin 1947 nga fizikani I. R. Prigogine.
Kuptimi i tij është se gjendja stacionare e ekuilibrit, në të cilën sistemi termodinamik priret, ka një prodhim entropie aq të ulët sa lejojnë kushtet kufitare të vendosura në sistem.
Deklarata e Prigozhinnisur nga teorema e Lars Onsager: për devijime të vogla nga ekuilibri, rrjedha termodinamike mund të përfaqësohet si një kombinim i shumave të forcave lëvizëse lineare.
Mendimi i Schrödinger në formën e tij origjinale
Ekuacioni i Shrodingerit për gjendjet stacionare ka dhënë një kontribut të rëndësishëm në vëzhgimin praktik të vetive valore të grimcave. Nëse interpretimi i valëve të de Broglie dhe lidhja e pasigurisë së Heisenberg japin një ide teorike të lëvizjes së grimcave në fushat e forcës, atëherë deklarata e Schrödinger, e shkruar në 1926, përshkruan proceset e vëzhguara në praktikë.
Në formën e tij origjinale, duket kështu.
ku,
i - njësi imagjinare.
ekuacioni i Schrödinger për gjendjet stacionare
Nëse fusha në të cilën ndodhet grimca është konstante në kohë, atëherë ekuacioni nuk varet nga koha dhe mund të paraqitet si më poshtë.
Ekuacioni i Shrodingerit për gjendjet stacionare bazohet në postulatet e Bohr-it në lidhje me vetitë e atomeve dhe elektroneve të tyre. Konsiderohet si një nga ekuacionet kryesore të termodinamikës kuantike.
Energjia e tranzicionit
Kur një atom është në një gjendje të palëvizshme, nuk ndodh rrezatim, por elektronet lëvizin me një përshpejtim. Në këtë rast, gjendjet e elektroneve përcaktohen në secilën orbitale me energjinë Et. Përafërsisht vlera e tij mund të vlerësohet nga potenciali jonizues i këtij niveli elektronik.
PraKështu, pas deklaratës së parë, u shfaq një e re. Postulati i dytë i Bohr-it thotë: nëse gjatë lëvizjes së një grimce të ngarkuar negativisht (elektroni) momenti këndor i saj (L =mevr) është një shumëfish i shiritit konstant të ndarë me 2π, atëherë atomi është në gjendje të palëvizshme. Kjo është: mevrn =n(h/2π)
Nga ky pohim rrjedh një tjetër: energjia e një kuantike (fotoni) është ndryshimi në energjitë e gjendjeve të palëvizshme të atomeve nëpër të cilat kalon kuanti.
Kjo vlerë, e llogaritur nga Bohr dhe e modifikuar për qëllime praktike nga Schrödinger, ka dhënë një kontribut të rëndësishëm në shpjegimin e termodinamikës kuantike.
Postulati i tretë
Postulati i tretë i Bohr - për tranzicionet kuantike me rrezatim nënkupton gjithashtu gjendjet stacionare të elektronit. Pra, rrezatimi në kalimin nga njëri në tjetrin absorbohet ose emetohet në formën e kuanteve të energjisë. Për më tepër, energjia e kuanteve është e barabartë me ndryshimin në energjitë e gjendjeve të palëvizshme midis të cilave ndodh kalimi. Rrezatimi ndodh vetëm kur një elektron largohet nga bërthama e një atomi.
Postulati i tretë u konfirmua eksperimentalisht nga eksperimentet e Hertz dhe Frank.
Teorema e Prigogine shpjegoi vetitë e entropisë për proceset jo-ekuilibër që priren drejt ekuilibrit.
