трусики женские украина

На головну

чи Самотні ми у Всесвіті? - Наука і техніка

Реферат учня 11б класу Полякова Віктора.

Для еволюції живих організмів від найпростіших форм (віруси, бактерії) до розумних істот необхідні величезні інтервали часу оскільки "рушійною силою" такого відбору є мутації і природний відбір - процеси, що носять випадковий характер. Саме через велику кількість випадкових процесів реалізовується закономірний розвиток від нижчих форм життя до вищих. На прикладі нашої планети Землі ми знаємо, що цей інтервал часу, мабуть, перевершує мільярд років. Тому тільки на планетах, обіговій навколо досить старих зірок, ми можемо чекати присутність высокоорганизованных живих істот. При сучасному стані астрономії ми можемо тільки говорити про аргументи на користь гіпотези про множинність планетних систем і можливість виникнення на них життю. Суворим доказом цих найважливіших тверджень астрономія поки не має в своєму розпорядженні. Для того, щоб говорити про життя, треба принаймні вважати, що досить старі зірки мають планетні системи. Для розвитку життя на планеті необхідно, щоб виконувався радий умов загального характеру. І абсолютно очевидно, що далеко не на кожній планеті може виникнути життя.

Ми можемо собі представити навколо кожної зірки, що має планетну систему, зону, де температурні умови не виключають можливості розвитку життя. Навряд чи вона можлива на планетах на зразок Меркурія, температура освітленої Сонцем частини якого вище за температуру плавлення свинця, або на зразок Нептуна, температура поверхні якого -200°C. Нельзя, однак, недооцінювати величезну пристосовність живих організмів до несприятливих умов зовнішньої середи. Потрібно ще помітити, що для життєдіяльності живих організмів значно "небезпечніше" дуже високі температури, ніж низькі, оскільки найпростіші види вірусів і бактерій можуть, як відомо, знаходиться в стані анабіозу при температурі, близькій до абсолютного нуля.

Крім того, необхідно, щоб випромінювання зірки протягом багатьох стільники мільйонів і навіть мільярдів років залишалося приблизно постійним. Наприклад, обширний клас змінних зірок, светимости яких сильно міняються згодом (часто періодично), повинен бути виключений з розгляду. Однак більшість зірок випромінює з дивною постійністю. Наприклад, згідно з геологічними даними, светимость нашого Сонця за останні декілька мільярдів років залишалася постійною з точністю до декількох десятків відсотків.

Щоб на планеті могла з'явиться життя, її маса не повинна бути дуже маленькою. З іншого боку дуже велика маса також є несприятливим чинником, на таких планетах невелика імовірність утворення твердої поверхні невелика, вони звичайно представляють з себе газові кулі з швидко зростаючою до центра густиною (наприклад Юпітер і Сатурн). Так чи інакше, маса планет, придатних для розвитку життя, повинна бути обмежена як зверху, так і знизу. Мабуть, нижня межа можливостей маси такої планети близька до декількох сотих маси Землі, а верхня в десятки разів перевершує земну. Дуже велике значення має хімічний склад поверхні і атмосфери. Як видно, межі параметрів планет, придатних для життя, досить широкі.

Для вивчення життя треба передусім визначити поняття "жива речовина". Це питання є далеко не простим. Багато які вчені, наприклад, визначають живу речовину як складні білкові тіла, що володіє впорядкованим обміном речовин. Такої точки зору дотримувався, зокрема, академік А.І.Опарін, багато що займався проблемою походження життя на Землі. Звісно, обмін речовин є найістотніший атрибут життя, однак питання про те, чи можна зводити суть життя передусім до обміну речовин, є спірним. Адже і в світі неживого, наприклад у деяких розчинів, спостерігається обмін речовин в його найпростіших формах. Питання про визначення поняття "життя" стоїть дуже гостро, коли ми обговорюємо можливості життя на інших планетних системах.

У цей час життя визначається не через внутрішню будову і речовини, які її властиві, а через її функції: "керуюча система", що включає в себе механізм передачі спадкової інформації, що забезпечує збереження подальшим поколінням. Тим самим завдяки неминучим перешкодам при передачі такої інформації наш молекулярний комплекс (організм) здібний до мутацій, а отже до еволюції.

Виникненню живої речовини на Землі (і, як можна судити аналогічно, на інших планетах) передувала досить тривала і складна еволюція хімічного складу атмосфери, в кінцевому результаті що привела до утворення ряду органічних молекул. Ці молекули згодом послужили як би "кирпичиками" для утворення живої речовини.

За сучасними даними планети утворяться з первинної газово-пылевого хмари, хімічний склад якого аналогічний хімічному складу Сонця і зірок, первинна їх атмосфера перебувала в основному з найпростіших з'єднань водня - найбільш поширеного елемента в космосі. Більше усього було молекул водня, аміаку, води і метану. Крім того первинна атмосфера повинна була бути багата інертними газами - передусім гелієм і неоном. У цей час благородних газів на Землі мало оскільки вони в свій час диссипировали (випарувалися) в міжпланетний простір, як і багато які водородсодержащие з'єднання.

Однак, по видимому, вирішальну роль у встановленні складу земної атмосфери зіграв фотосинтез рослин, при якому виділяється кисень. Не виключено, що деяка, а може бути навіть істотне, кількість органічних речовин була принесена на Землю при падіннях метеоритів і, можливо, навіть комет. Деякі метеорити досить багаті органічними сполуками. Підраховано, що за 2 млрд. років метеорити могли принести на Землю від 108 до 1012 тонн таких речовин. Також органічні сполуки можуть в невеликих кількостях виникати внаслідок вулканічної діяльності, ударів метеоритів, блискавок, через радіоактивний розпад деяких елементів.

Є досить надійні геологічні дані, вказуючі на те, що вже 3.5 млрд. років назад земна атмосфера була багата киснем. З іншого боку вік земної кори оцінюється геологами в 4.5 млрд. років. Життя повинне була виникнути на Землі до того, як атмосфера стала багата киснем, оскільки останній в основному є продуктом життєдіяльності рослин. Згідно з недавньою оцінкою американського фахівця з планетної астрономії Сагана, життя на Землі виникло 4.0-4.4 млрд. років тому.

Механізм ускладнення будови органічних речовин і поява у них властивостей, властивих живій речовині, в цей час ще недостатньо вивчений, хоч останнім часом спостерігаються великі успіхи в цій області біології. Але вже зараз ясно, що подібні процеси тривають протягом мільярдів років.

Будь-яка як бажано складна комбінація амінокислот і інших органічних сполук - це ще не живий організм. Можна, звісно, передбачити, що при якихсь виняткових обставинах десь на Землі виникла деяка "праДНК", яка і послужила початком всьому живому. Навряд чи, однак, це так, якщо гіпотетична "праДНК" була цілком подібна сучасної. Справа в тому, що сучасна ДНК сама по собі абсолютно безпорадна. Вона може функціонувати тільки при наявності білків-ферментів. Думати, що чисто випадково, шляхом "перетряхивания" окремих білків - многоатомных молекул, могла виникнути така найскладніша машина, як "праДНК" і потрібний для її функціонування комплекс білків-ферментів - це означає вірити в чудеса. Однак можна передбачити, що молекули ДНК і РНК сталися від більш примітивної молекули.

Для перших примітивних живих організмів, що утворилися на планеті високі дози радіації можуть представляти смертельну небезпеку, оскільки мутації будуть відбуватися так швидко, що природний відбір не поспіває за ними.

Заслуговує уваги ще таке питання: чому життя на Землі не виникає з неживої речовини в наш час? Пояснити це можна тільки тим, що раніше виникле життя не дасть можливість новому зародженню життя. Мікроорганізми і віруси буквально з'їдять вже перші паростки нового життя. Не можна повністю виключати і можливість того, що життя на Землі виникло випадково.

Існує ще одна обставина, на яку, можливо, варто звернути увагу. Добре відомо, що всі "живі" білки складаються з 22 амінокислот, тим часом як усього амінокислот відомо понад 100. Не зовсім зрозуміло, чим ці кислоти відрізняються від інших своїх "побратимів". Чи Немає якого-небудь глибокого зв'язку між походженням життя і цим дивним явищем?

Якщо життя на Землі виникло випадково, значить, життя у Всесвіті найрідше (хоч, звісно, ні в якому разі не поодиноке) явище. Для даної планети (як, наприклад, наша Земля) виникнення особливої форми высокоорганизованной матерії, яку ми називаємо "життям", є випадковістю. Але у величезних просторах Всесвіту виникаючим таким чином життя повинне являти собою закономірне явище.

Треба ще раз відмітити, що цетральная проблема виникнення життя на Землі - пояснення якісного стрибка від "неживого" до "живого" - все ще далека від ясності. Недаремно один з основоположників сучасної молекулярної біології професор Крик на Бюраканськом симпозіумі з проблеми неземних цивілізацій у вересні 1971 року сказав: "Ми не бачимо шляху від первинного бульйону до природного відбору. Можна прийти до висновку, що походження життя - чудо, але це свідчить тільки про наше незнання".

Хвилююче питання про життя на інших планетах займає розуми астрономів ось вже декілька сторіч. Можливість самого існування планетних систем у інших зірок тільки зараз стає предметом наукових досліджень. Раніше ж питання про життя на інших планетах було областю чисто умоглядних висновків. Тим часом Марс, Венера і інші планети Сонячної системи вже давно відомі як несамосветящиеся тверді небесні тіла, оточені атмосферами. Давно стало ясно, що у загальних рисах вони нагадують Землю, а якщо так, чому б на них не бути життя, навіть высокоорганизованной, і, хто знає, розумної?

Цілком природно вважати, що фізичні умови, що панували на щойно планетах земної групи (Меркурій, Венера, Земля, Марс), що утворилися з газово-пылевой середи, були дуже схожими, зокрема їх первинні атмосфери були однакові.

Основними атомами, вхідними до складу тих молекулярних комплексів, з яких утворилася жива речовина, є водень, кисень, азот і вуглевод. Роль останнього особливо важлива. Вуглевод - чотиривалентний елемент. Тому тільки вуглецеві з'єднання приводять до утворення довгих молекулярних ланцюгів з багатими і мінливими бічними ответвлениями. Саме до такого типу належать різні білкові молекули. Часто замінником вуглеводу називають кремній. Кремній досить рясний в космосі. У атмосферах зірок його зміст лише в 5-6 раз менше, ніж вуглеводу, тобто досить велике. Навряд чи, однак, кремній може грати роль "наріжного каменя" життя. По деяких причинах його з'єднання не можуть забезпечити таку велику різноманітність бічних ответвлений в складних молекулярних ланцюжках, як вуглецеві з'єднання. Тим часом багатство і складність таких бічних ответвлений саме і забезпечує величезну різноманітність властивостей білкових з'єднань, а також виняткову "информативность" ДНК, що абсолютно необхідно для виникнення і розвитку життя.

Найважливішою умовою для зародження життя на планеті є наявність на її поверхні досить великої кількості рідкої Середи. У такому середовищі знаходяться в розчиненому стані органічні сполуки і можуть створюватися сприятливі умови для синтезу на їх основі складних молекулярних комплексів. Крім того, рідка середа необхідна щойно виниклим живим організмам для захисту від згубного впливу ультрафіолетового випромінювання, який на початковому етапі еволюції планети може вільно проникати до її поверхні.

Можна чекати, що такою рідкою оболонкою може бути тільки вода і рідкий аміак, багато які з'єднання якого, до речі, по своїй структурі аналогічні органічним сполукам, завдяки чому в цей час розглядається можливість виникнення життя на аміачній основі. Утворення рідкого аміаку вимагає порівняно низької температури поверхні планети. Взагалі значення температури первинної планети для виникнення на ній життя вельми велике. Якщо температура досить висока, наприклад вище за 100°З, а тиск атмосфери не дуже великий, на її поверхні не може утворитися водяна оболонка, не говорячи уже про аміачну. У таких умовах говорити про можливість виникнення життя на планеті не доводиться.

Виходячи з сказаного, ми можемо чекати, що умови для виникнення у віддаленому минулому життя на Марсі і Венері могли бути, взагалі говорячи, сприятливими. Рідкою оболонкою могла бути тільки вода, а не аміак, що виходить з аналізу фізичних умов на цих планетах в епоху їх формування. У цей час ці планети досить добре вивчені, і ніщо не вказує на присутність навіть найпростіших форм життя ні на однієї з планет сонячної системи, не говорячи вже про розумне життя. Однак отримати явні вказівки на наявність життя на тій або інакшій планеті шляхом астрономічних спостережень дуже важко, особливо якщо мова йде про планету в іншій зірковій системі. Навіть в самі могутні телескопи при найбільш сприятливих умовах спостереження розміри деталей, ще помітних на поверхні Марса, рівні 100 км.

До цього ми тільки визначили самі загальні умови, при яких у Всесвіті може (не обов'язково повинна) виникнути життя. Така складна форма матерії, як життя, залежить від великого числа абсолютно не пов'язаних між собою явищ. Але всі ці міркування торкаються тільки найпростіших форм життя. Коли ми переходимо до можливості тих або інакших виявів розумного життя у Всесвіті, ми стикаємося з дуже великими труднощами.

Життя на якій-небудь планеті повинне проробити величезну еволюцію, перш ніж стати розумною. Рушійна сила цієї еволюції - здатність організмів до мутацій і природний відбір. У процесі такої еволюції організми все більш і більш ускладнюються, а їх частини - спеціалізуються. Ускладнення йде як в якісному, так і в кількісному напрямі. Наприклад у черв'яка є усього біля 1000 нервових кліток, а у людини біля десяти мільярдів. Розвиток нервової системи істотно збільшує здібності організмів до адаптації, їх пластичність. Ці властивості високорозвинений організмів є необхідними, але, звісно, недостатніми для виникнення розуму. Останній можна визначити як адаптацію організмів для їх складної соціальної поведінки. Виникнення розуму повинне бути найтіснішим образом пов'язане з корінним поліпшенням і удосконаленням способів обміну інформацією між окремими особнями. Тому для історії виникнення розумного життя на Землі виникнення мови мало вирішальне значення. Чи Можемо ми, однак, такий процес вважати універсальним для еволюції життя у всіх кутках Всесвіту? Швидше усього - немає ! Адже в принципі при абсолютно інших умови засобом обміну інформацією між особнями могли б стати не подовжні коливання атмосфери (або гідросфери), в якій живуть ці особні, а щось абсолютно інше. Чому б не уявити собі спосіб обміну інформацією, заснований не на акустичних ефектах, а, скажемо, на оптичних або магнітних? І взагалі - чи так уже обов'язково, щоб життя на якій-небудь планеті в процесі її еволюції стало розумним?

Тим часом ця тема з незапам'ятних часів хвилювала людство. Говорячи про життя у Всесвіті, завжди, передусім, мали на увазі розумне життя. Чи Самотні ми в безмежних просторах космосу? Філософи і вчені з античних часів завжди були переконані, що є безліч світів, де існує розумне життя. Ніяких науково обгрунтованих аргументів на користь цього твердження не приводилося. Міркування, по суті, велися по наступній схемі: якщо на Землі - однієї з планет Сонячної системи є життя, то чому б їй не бути на інших планетах? Цей метод міркування, якщо його логічно розвивати, не так уже поганий. І взагалі жахливо собі представити, що з 1020 - 1022 планетних систем у Всесвіті, в області радіусом в десяток мільярдів світлових років розум існує тільки на нашої крихітної планетке... Але можливо, розумне життя - надзвичайне рідке явище. Можливо, наприклад, що наша планета як помешкання розумного життя єдина в Галактиці, причому далеко не у всіх галактиках є розумне життя. Чи Можна, взагалі, вважати роботи про розумне життя у Всесвіті науковими? Ймовірно, все-таки, при сучасному рівні розвитку техніки можна, і необхідно займатися цією проблемою вже зараз, тим більше вона може раптом виявитися надзвичайно важливій для розвитку цивілізації...

Виявлення будь-якого життя, особливо розумного представляє могло б мати величезне значення. Тому вже давно робляться спроби виявити і встановити контакт з іншими цивілізаціями. У 1974 році в США була запущена автоматична міжпланетна станція "Піонер-10". Декілька років опісля вона покинула межі сонячної системи, виконавши різні наукові завдання. Є нікчемно мала імовірність того, що коли-небудь, через багато які мільярди років, незнані нам високо цивілізовані інопланетні істоти виявлять "Піонер-10" і зустрінуть його як посланця чужого, незнаного нам, миру. На цей випадок всередині станції закладена стальна пластинка з выгравиранными на ній малюнком і символами, які дають мінімальну інформацію про нашу земну цивілізацію. Це зображення складене таким чином, щоб розумні істоти, що знайшли його, змогли визначити положення сонячної системи в нашій Галактиці, здогадалися б про наш вигляд і, можливо, намірах. Але звісно неземна цивілізація має набагато більше шансів виявити нас на Землі, ніж знайти "Піонер-10".

Питання про можливість зв'язку з іншими світами уперше аналізувалося Кокконі і Моррісом в 1959 році. Вони прийшли до висновку що найбільш природний і практично здійсненний канал зв'язку між якими-небудь цивілізаціями, розділеними міжзоряними відстанями, може бути встановлений за допомогою електромагнітних хвиль. Очевидна перевага такого типу зв'язку - поширення сигналу з максимально можливою в природі швидкістю, рівної швидкості поширення електромагнітних хвиль, і концентрація енергії в межах порівняно невеликих тілесних кутів без скільки-небудь значного розсіяння. Головними недоліками такого методу є маленька потужність сигналу, що приймається і сильні перешкоди, виникаюча через величезні відстані і космічні випромінювання. Сама природа підказує нам, що передачі повинні йти на довжині хвилі 21 сантиметр (довжина хвилі випромінювання вільного водня), при цьому втрати енергії сигналу будуть мінімальні, а імовірність прийому сигналу неземною цивілізацією набагато більше, ніж на випадково взятій довжині хвилі. Найвірогідніше, що і чекати сигналів з космосу ми повинні на тієї-же хвилі.

Але допустимо, що ми виявили якийсь дивний сигнал. Тепер ми повинні перейти до наступного, досить важливого питання. Як розпізнати штучну природу сигналу? Швидше усього він повинен бути модульований, тобто його потужність згодом повинна регулярно мінятися. На перших порах він повинен, по видимому, бути досить простим. Після того як сигнал буде прийнятий (якщо, звісно, це трапитися), між цивілізаціями буде встановлений двосторонній радіозв'язок, і тоді можна починати обмін більш складною інформацією. Звісно не треба при цьому забувати, що відповіді можуть при цьому бути отримані не раніше, чим через декілька десятків або навіть сотень років. Однак виняткова важливість і цінність таких переговорів безумовно повинна компенсувати їх повільність.

Радионаблюдения за декількома найближчими зірками вже декілька разів проводилися в рамках великого проекту "ОМЗА" в 1960 році і за допомогою телескопа Національної радіоастрономічної лабораторії США в 1971 році. Розроблена велика кількість дорогих проектів встановлення контактів з іншими цивілізаціями, але вони не фінансуються, а реальних спостережень поки проводилося дуже мало.

Незважаючи на очевидні переваги космічного радіозв'язку, ми не повинні випускати з уваги і інші типи зв'язку, оскільки зазделегідь не можна сказати з якими сигналами ми можемо мати справу. У перших це оптичний зв'язок, головна нестача якої - дуже слабий рівень сигналу, адже незважаючи на те, що кут розходження світлового пучка вдалося довести до 10 -8 радий., ширина його на відстані декількох світлових років буде величезною. Також зв'язок може здійснюватися в допомогою автоматичних зондів. По цілком зрозумілих причинах цей вигляд зв'язку землянам поки недоступний, і не стане доступним навіть з початком використання керованих термоядерних реакцій. При запуску такого зонда ми б зіткнулися з величезною кількістю проблем, якщо навіть вважати час його польоту до мети прийнятним. До того ж на відстані менше за 100 світлових років від сонячної системи вже є більше за 50000 зірок. На яку з них посилати зонд?

Таким чином встановлення прямого контакту з неземною цивілізацією з нашої сторони поки неможливе. Але може бути нам варто тільки почекати? Ось тут не можна не згадати про дуже актуальну проблему НЛО на Землі. Різних випадків "спостереження" інопланетян і їх активності вже помічено так багато, що ні в якому разі не можна однозначно спростовувати всі ці дані. Можна тільки сказати що багато хто з них, як виявлялося згодом, були вигадкою або слідством помилки. Але це вже тема інших досліджень.

Якщо десь в космосі буде виявлена якась форма життя або цивілізація, то ми абсолютно, навіть приблизно, не можемо собі представити, як будуть виглядати її представники і як вони відреагують на контакт з нами. А раптом ця реакція буде, з нашої точки зору, негативною. Тоді добре якщо рівень розвитку неземних істот нижче, ніж наш. Але він може виявитися і незмірний вище. Такий контакт, при нормальному до нас відношенні з боку іншої цивілізації, представляє найбільший інтерес. Але про рівень розвитку інопланетян можна тільки догадуватися, а про їх будову не можна сказати взагалі нічого.

Багато які вчені дотримуються думки, що цивілізація не може розвиватися далі певної межі, а потім вона або гине, або більше не розвивається. Наприклад німецький астроном фон Хорнер назвав шість причин, на його думку здатних обмежити тривалість існування технічно розвиненої цивілізації:

1) повне знищення всякого життя на планеті;

2) знищення тільки высокоорганизованных істот;

3) фізичне або духовне виродження і вимирання;

4) втрата інтересу до науки і техніки;

5) нестача енергії для розвитку дуже високорозвинений цивілізації;

6) час життя необмежено великий;

Останню можливість фон Хорнер вважає абсолютно неймовірною. Далі, він вважає, що у другому і третьому випадках на тій же самій планеті може розвинутися ще одна цивілізація на основі (або на обломках) старій, причому час такого "поновлення" відносно невелико.

З 5 по 11 вересня 1971 р. в Бюраканської астрофизической обсерваторії в Вірменії відбулася перша міжнародна конференція з проблеми неземних цивілізацій і зв'язку з ними. На конференції були присутні компетентні вчені, працюючі в різних областях, що стосуються комплексної проблеми, що розглядається, - астрономи, фізики, радиофизики, кібернетик, біологи, хіміки, археологи, лінгвісти, антропологи, історики, соціологи. Конференція була організована спільно Академією наук СРСР і Національною Академією наук США із залучення вчених з інших країн. На конференції детально обговорювалися багато які аспекти проблеми неземних цивілізацій. Докладному обговоренню були піддані питання множинності планетних систем у Всесвіті, походження життя на Землі і можливість виникнення життя на інших космічних об'єктах, виникнення і еволюція розумного життя, виникнення і розвиток технологічної цивілізації, проблеми пошуків сигналів неземних цивілізацій і слідів їх діяльності, проблеми встановлення зв'язку з ними, а також можливі наслідки встановлення контактів.

Список літератури

1. Шкловский И.С. "Всесвіт, життя, розум" 1976 р.

2. Зигель Ф.Ю. "Астрономія в її розвитку" 1988 р.

3. Ефремов Ю.Н. "В глибини вселеної" 1984 р.

4. Гурштейн А.А. "Вікові таємниці неба" 1991 р.

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка