Каждому, кто убеждён (пусть и в душе) в своём превосходстве над другими и в величии своего жизненного пути, нужно почаще смотреть на эту фотографию:
Та самая pale blue dot. Это Земля, какой её увидел в 1990-м году «Вояджер-1», к тому моменту улетевший на 6 млрд километров от Солнца.
Никто не сказал ещё об этой фотографии лучше Карла Сагана:
Человеческая цивилизация невообразимо незначительна даже в масштабах Солнечной системы, что уж говорить о Млечном Пути или ещё более крупных звёздных скоплениях… Одиноки ли мы как цивилизация? Или хотя бы как жизнь, возникшая на планете? У сторонников ответов «да» и «нет» есть пачки аргументов, от «если мы не одни, то где все?» до «мы такие примитивные, что пока не можем никого заметить».
Недавно в журнале «Ежемесячные заметки Королевского астрономического общества» опубликовали исследование, которое добавляет монеток в копилку тех, кто считает, что кроме нас во Вселенной вряд ли есть цивилизации. Потому что им мало где можно возникнуть.
Гипотеза уникальной Земли
Каждому, кто интересуется темой внеземной жизни, знаком парадокс Ферми. Остальным напомню.
В 1950-м году физик Энрико Ферми, работавший в Лос-Аламосе и Манхэттенском проекте, задался вопросом: в Галактике несметное количество звёзд и планет, и есть большая вероятность того, что должны были возникнуть технически развитые цивилизации, освоившие межзвёздные перелёты и колонизировавшие Галактику; но почему тогда мы до сих пор никого не увидели в телескопы и не услышали в радиодиапазоне? Где все?
Ответов на парадокс Ферми за прошедшие с тех пор 70 лет предложили немало. В какой из них верить, выбирайте сами. Например, «Великое Молчание» объясняют «гипотезой уникальной Земли»: мы — единственная жизнь в Галактике. Или хотя бы единственная, создавшая цивилизацию. Сторонники этой гипотезы считают, что, несмотря на обилие экзопланет в Млечном Пути, подходящие условия для возникновения и развития сложной экосистемы встречаются очень редко. И ещё не факт, что жизнь там обязательно возникнет, не говоря уже о появлении развитой цивилизации. То есть мы все выиграли в уникальной лотерее.
Если задуматься, то это вовсе не такой самонадеянный вывод, как может показаться. Предположение о распространённости разумных форм жизни строится на двух идеях:
изотропности Вселенной, которая на макроскопическом уровне неизменна во всех направлениях;
принципе Коперника, согласно которому если какой-то образец был выбран случайным образом, то велика вероятность, что он представляет некое большинство. Применительно к космологии это означает, что планеты земного типа должны быть распространены во Вселенной.
А если принцип Коперника в нашем случае не соблюдается? Вдруг Земля относится к очень редкому типу планет? Что если мы — пиковый всплеск? Учитывая, что с нашими возможностями по наблюдению за космосом в разных диапазонах излучения мы до сих пор не нашли никаких доказательств существования внеземного разума, гипотеза уникальной Земли вовсе не выглядит надуманной.
Гипотезу сформулировали в своей книге Rare Earth: Why Complex Life Is Uncommon in the Universe Питер Уорд (профессор палеонтологии) и Дональд Браунли (профессор астрономии). Они предположили, что в планетарных системах часто встречаются микробные формы жизни, а развитые формы (животные) — редко. То есть на нашей планете сложилась крайне редкая цепочка причинно-следственных связей, которая привела к формированию столь сложной биосферы.
Противники этой гипотезы часто приводят в качестве аргумента формулу Дрейка. Её предложил 1960-м году профессор астрономии и астрофизики Фрэнк Дрейк для вычисления количества технологически развитых цивилизаций в Млечном Пути, с которыми мы можем встретиться.
N = R * fp * ne * fl * fi * fc * L
где:
N — количество разумных цивилизаций, готовых вступить в контакт;
R — количество звёзд, образующихся в год в нашей галактике;
fp — доля солнцеподобных звёзд, обладающих планетами;
ne — среднее количество планет (и спутников) с подходящими условиями для зарождения цивилизации;
fl — вероятность зарождения жизни на планете с подходящими условиями;
fi — вероятность возникновения разумных форм жизни на планете, на которой есть жизнь;
fc — отношение количества планет, разумные жители которых способны к контакту и ищут его, к количеству планет, на которых есть разумная жизнь;
L — время, в течение которого разумная жизнь существует, может вступить в контакт и хочет этого.
Слабое место этой формулы в том, что она очень субъективна и с её помощью можно получить любые результаты: сегодня мы просто не можем подставить точные значения большинства переменных — мы их не знаем. Да, с развитием науки и техники учёные постепенно уточняют расчёты. Например, сейчас считается, что в Млечном пути 250-500 млрд звёзд. В 2013 году учёные предположили, что планет земного размера в зонах обитаемости может быть порядка 40 млрд, из них 11 млрд могут вращаться вокруг звёзд наподобие Солнца.
Однако как быть с такими субъективными переменными из этой формулы, как «вероятность зарождения жизни на планете с подходящими условиями» и «вероятность возникновения разумных форм жизни на планете, на которой есть жизнь»? Да, на Земле 4 млрд лет назад возникли одноклеточные организмы, от которых произошли все известные нам существа, в том числе и мы. Является ли это неизбежным, или хотя бы распространённым сценарием? Или очень редким? Как оценить вышеупомянутые вероятности?
Уорд и Браунли предложили свою версию формулы Дрейка:
N = N* ne * fg* fp * fpm * fi* fc* fl * fm * fj * fme
Где:
N — количество звёзд в Млечном Пути;
ne — среднее количество планет в зоне обитаемости звезды;
fi — доля обитаемых планет с микробными формами жизни;
fc — доля планет со сложными формами жизни;
fl — доля времени жизни планеты, в течение которой на ней существуют сложные формы жизни;
fm — доля обитаемых планет с большим спутником;
fj — доля звёздных систем с большими газовыми гигантами;
fme — доля планет с малым количеством событий, приводящих к вымиранию жизни.
Да, многие переменные здесь тоже субъективны. Но если взять в качестве примера Землю и применить принцип Коперника, то становится очевидно, насколько сложно найти планеты, удовлетворяющие всем этим критериям. Более того, Уорд и Браунли предложили ещё три фактора, которые, по их мнению, помогли возникновению и эволюции жизни на Земле.
Тектоника плит. Благодаря обилию радиоактивных изотопов под земной корой генерируется достаточно тепла, чтобы поддерживать мантию в вязком состоянии и стимулировать тектонику плит. Этот процесс позволяет связывать углерод в виде карбонатных пород и периодически высвобождать CO2 через вулканическую активность. Благодаря этим механизмам в нашей атмосфере поддерживается относительно стабильный уровень двуокиси углерода, что помогло сохранять стабильность климата, а средний уровень температур оставался в допустимых пределах.
Второй фактор: глобальные оледенения. За историю Земли она дважды сильно охлаждалась и полностью покрывалась льдом (гипотеза «Земли-снежка»): 2,2 млрд и 635 млн лет назад.
Как ни парадоксально, но эти экстремальные оледенения способствовали развитию жизни. Первое стимулировало развитие фотосинтезирующих микроорганизмов, что привело к сильному уменьшению уровня парниковых газов в атмосфере и высвобождению кислорода — Кислородная катастрофа (или революция) в период 2,4-2,2 млрд лет назад. После второго оледенения произошёл Кембрийский взрыв (570-530 млн лет назад): бурное развитие видов и возникновение почти всех существующих сегодня эволюционных веток животных.
Но за прошедшие 20 лет накопились новые научные открытия, которые пошатнули гипотезу уникальной Земли. Например, среди известных нам экзопланет почти 1,5 тысячи приходится на каменные, и многие из них вращаются вокруг красных карликов. Уорд и Браунли утверждали, что на других планетах Солнечной системы нет тектоники плит, но признаки тектонического движения ледяного покрова обнаружили на Плутоне и его спутнике Хароне, на спутниках Юпитера. Есть много свидетельств, что когда-то активное геологическое движение было и на Марсе — так называемая «Марсианская дихотомия». Так что не факт, что тектоника плит обязательна для формирования жизни.
С наличием больших спутников тоже не всё однозначно. Некоторые учёные считают, что они встречаются вовсе не так редко, как думали Уорд и Браунли. Критикуют и такую переменную в их формуле, как наличие газовых гигантов в планетарных системах. Раньше считалось, что Юпитер оттягивал на себя крупные тела, способные погубить всю жизнь на Земле, но есть мнение, что он только усугублял ситуацию.
Кроме того, в учёной среде нет единства и по поводу размеров зоны обитаемости. Одни считают, что она гораздо у̒же, чем считалось, другие — что шире. Быть может, Земля вообще не располагается на самом выгодном расстоянии от Солнца и есть гораздо более пригодные для жизни планеты. Наконец, геологи справедливо указывают, что в древности состав атмосферы и климат сильно отличались от современных, однако это не помешало возникновению жизни и её эволюции.
Свет всему голова
Сегодня нам известно больше 4 тысяч экзопланет в нашей галактике (1, 2). Но планеты земного типа, да ещё и в зоне обитаемости — диапазоне удалений от звезды, когда тепла достаточно для существования жидкой воды на поверхности — встречаются в разы реже. Мы знаем лишь про небольшое количество потенциально пригодных для обитания каменных экзопланет. Но пригодными они считались до упомянутого выше исследования. Его авторы решили выяснить, на каких известных нам экзопланетах есть условия, которые нужны для протекания биохимического процесса, сделавшего возможной жизнь на Земле — кислородного фотосинтеза.
Конечно, это уже само по себе является субъективным допущением, ведь жизнь не обязана возникнуть и развиваться в кислородной среде, мы так судим лишь потому, что не знаем иных условий. Но тем не менее. Сочетая двуокись углерода с водой и светом, растения на нашей планете способны синтезировать сахар и кислород. Причём газ в этом процессе является побочным продуктом.
Сам биохимический процесс протекает сложно, но общая формула простая:
6CO2 + 6H2O + свет → C6H12O6 + 6O2
Многие учёные предполагают, что фотосинтез широко распространён в галактике благодаря доступному количеству излучения от звёзд, сравнительной простоте процесса и изобилию исходных химических элементов. Однако авторы исследования пошли дальше и проанализировали, получают ли уже известные нам экзопланеты в зоне обитаемости достаточно фотосинтетически активной радиации (photosynthetically active radiation, PAR) — космического излучения с длиной волны в пределах 400-800 нм, — которую может использовать большинство земных растений для поддержания жизни. На основе этого параметра авторы исследования оценили, на скольких известных нам экзопланетах может поддерживаться биосфера земного типа. Для этого рассчитали долю потока фотонов в диапазоне 400-800 нм. У Солнца на них приходится 34 % излучения.
Вот сравнение уровня фотосинтетически активной радиации на Земле и некоторых экзопланетах, расположенных в зоне обитаемости:
Красные линии — уровень эксергии, синие — полный поток энергии в диапазоне PAR. Графики построены по функциям эффективных температур соответствующих звёзд. Сплошные линии обозначают внутренние границы зоны обитаемости, пунктирные — внешние. Оранжевыми точками обозначены расчётные значения потока энергии на поверхностях планет земного типа:
Trappist-1e
Trappist-1f
Trappist-1g
Kepler-186f
Kepler-62f
Kepler-442b
Kepler-1229b
Kepler-1649c
TOI-700d
Proxima Cen b
Оказалось, что по этому критерию в Млечном Пути трудно найти подходящий для жизни дом. Звёзды, излучающие половину потока энергии Солнца, не дают достаточно энергии даже для возникновения богатой биосферы. Ещё хуже обстоят дела с красными карликами — самым многочисленным типом звёзд в нашей галактике, — которые втрое холоднее Солнца: они вообще не могут поддерживать фотосинтез. На другом конце шкалы находятся огромные и яркие звёзды, дающие достаточно энергии для протекания биосинтеза. Но их ядерное топливо быстро истощается, они либо выгорают, либо взрываются до того, как появившаяся на их планетах жизнь успевает эволюционировать.
Плохие новости для всех, кто ищет признаки внеземной жизни, ведь для поддержания богатой биосферы требуется соблюдение ещё более жёстких ограничений, чем считалось раньше. Земля — достаточно крупная планета с наивысшим уровнем потока PAR-фотонов и наивысшей эксергией. Впрочем, у Kepler-442b уровень PAR-фотонов даже чуть выше, чем нужно для поддержания большой биосферы наподобие земной. К тому же эта планета вращается не синхронно, да ещё и вокруг звезды спектрального класса К, так что она хороший кандидат на поиски признаков жизни. Впрочем, нельзя забывать, что на Земле генерирование биомассы ограничено не только потоком света нужных длин волн, но и доступностью необходимых веществ. Кроме того, процесс фотосинтеза сложен и нелинейно зависит от потока света. То есть сравнимая по размеру с нашей биосфера может возникнуть и на планетах с более низким уровнем PAR-потока. Наконец, исследователи не учитывали эффект поглощения атмосферой части излучения.
Есть и ещё один аргумент, смягчающий неутешительные результаты исследования. Авторы отталкивались от «принятого» на Земле диапазона длин волн 400-800 нм, но в других мирах могут возникнуть организмы, способные преобразовывать в органические вещества свет других длин волн. Например, рядом со звёздами красной части спектра могут жить существа, потребляющие почти инфракрасное излучение длиной 1050 и 1400 нм, то есть процесс фотосинтеза будет протекать с использованием трёх или четырёх фотонов, а не двух, как на Земле. А ещё возможна биосфера на основе бескислородного фотосинтеза, когда вместо воды используется другой донор водорода. Скажем, на Земле есть анаэробные пурпурные бактерии, которые заменили воду на H2S. Подобные организмы способны использовать свет с большей длиной волны, что могло бы стать эволюционным преимуществом на планетах, вращающихся вокруг холодных звёзд.
Формально, ставить крест на поисках внеземной жизни рано. Хотя исследование сильно сократило количество потенциально пригодных для развития жизни планет, их количество всё же не исчезающе мало.
habr.com/ru/company/vk/blog/588510/
Судя по исследованию от 4 ноября 2013 года, может существовать 40 миллиардов планет размеров Земли, вращающихся вокруг своих звезд в зонах обитаемости в пределах Млечного пути. Ближайшая такая планета может быть на расстоянии 12 световых лет. Астрономы предоставили результаты на основе данных миссии Кеплера.
1. Креационисты - все живое создал бог (или инопланетяне). При этом адептов заноса жизни на Землю не смущает новая логическая проблема - а как тогда жизнь появилась там, откуда ее занесло к нам.
2. Эволюционисты - ищут новые знания о самосборке сложных молекул в воде (признано невозможным), в высыхающих водных микрокаплях (тоже невозможно) или в термальных источниках (пока обсуждается).
Формула чуда: как химики сделали шаг к разгадке тайны зарождения жизни
Возникновение жизни — самое важное и самое загадочное событие в истории Земли. Наука шаг за шагом продвигается к истокам живого. Хотя до полной ясности еще далеко, у ученых уже есть довольно последовательная и стройная картина появления первых живых существ, рассказывает научный обозреватель Forbes Анатолий Глянцев
Креационисты любят патетически вопрошать: «Разве могла такая сложная система, как живая клетка, появиться случайно?». Все правильно, клетка — не могла. Первые живые организмы обязаны быть гораздо более примитивными, чем даже самая простая клетка. В идеале таким организмом должна быть самовоспроизводящаяся молекула или система из нескольких молекул. Где размножение, там и эволюция. И если эволюция вылепила человека из одноклеточного, почему бы ей не сотворить клетку из примитивного молекулярного комплекса? Главное — сделать первый шаг, получить без участия живых организмов хоть что-то, способное размножаться.
Многие биологи полагают, что этим «чем-то» была РНК — одна из важнейших молекул в клетке. Чтобы объяснить, почему они так думают, скажем пару слов о механике жизни.
Универсальный солдат
Чтобы называться живым, нужно уметь размножаться. Другими словами, создавать собственные копии, пусть и не идеально точные. Чтобы создать копию чего-то настолько сложного, как живой организм, нужен «чертеж». То есть информация, как этот организм должен быть устроен. У всех современных живых существ, кроме некоторых вирусов, эту информацию хранит ДНК.
Но иметь «чертеж» организма — это еще не все. Чтобы воплотить его в жизнь, нужен материал и энергия. То и другое можно извлечь из пищи с помощью химических реакций. Да и само «строительство» своей копии — это синтез новых молекул, то есть тоже сплошная химия.
Чтобы управлять химическими реакциями, нужны катализаторы, они же ферменты. Эту функцию с блеском выполняют белки. В сущности, ДНК — это сборник инструкций по синтезу белков. Каждый участок молекулы ДНК (ген) кодирует собственный белок. А уж белки берут на себя всю остальную работу в клетке.
Но между ДНК и белками есть посредник — РНК. Когда ферменты читают записанные в ДНК инструкции, они сначала синтезируют по ним РНК, а уж затем читают РНК, чтобы создать белок.
РНК настолько похожа на ДНК, что может ее заменить. Некоторые вирусы (например, ВИЧ, вирусы гриппа и ковида) вообще не имеют ДНК и хранят наследственную информацию в РНК. Однако у РНК есть кое-что общее и с белками: некоторые молекулы РНК катализируют биохимические реакции, то есть работают как ферменты. Благодаря этому они выполняют в клетке множество других функций, кроме роли черновиков белка.
В этом и состоит уникальность РНК среди других биологических молекул. ДНК — идеальный носитель информации, но совершенно не фермент. Белки — идеальные ферменты, но абсолютно не «хранилище знаний». Единственное в клетке вещество, худо-бедно умеющее и «помнить заветы предков», и «работать руками» — это РНК. Естественно предположить, что с него и началась жизнь, а все остальное было изобретено потом в процессе эволюции. Это называется гипотезой РНК-мира.
Мир молекул
Молекула РНК — это цепочка однотипных звеньев (нуклеотидов). В клетке есть и микроРНК длиной в 20 нуклеотидов, и цепочки в тысячу–другую звеньев. Чем проще молекула, тем легче представить ее самозарождение из неживого вещества. Поэтому ключи к миру РНК нужно искать в коротких нуклеотидных цепочках.
Сначала ученые предполагали, что из «первичного бульона» самопроизвольно возникла молекула, воспроизводящая саму себя. Однако молекулы РНК, сколько-нибудь эффективные в сборке других РНК-молекул, имеют длину как минимум в сотни нуклеотидов. По некоторым оценкам, для случайного возникновения такой молекулы с трудом хватает вещества и времени существования видимой части Вселенной. Есть и другие проблемы. Например, РНК, которые хорошо копируют, плохо копируются. Поэтому, даже появись на древней Земле «РНК-ксерокс», он вряд ли мог бы воспроизвести сам себя.
Сегодня исследователи оставили надежду найти одну волшебную молекулу и переключились на коллективы из нескольких разновидностей РНК. Смысл в том, что каждая молекула в дружной команде делает что-то свое, но в сумме получается копия всей системы.
Этот подход увенчался успехом: экспериментаторы получили коллективы РНК, самовоспроизводящиеся в пробирке. И все же пока в них требуются РНК длиной в десятки звеньев. Вероятность их самопроизвольного синтеза такой молекулы уже не астрономически мала, как для сотен нуклеотидов, но все же очень мала.
Насколько длинная цепочка РНК может самопроизвольно собраться из одиночных нуклеотидов? Верхнего предела никто не знает, но молекулы в пять-восемь звеньев вполне собираются. Химики воспроизвели этот процесс в разных условиях: на поверхности глины при облучении ультрафиолетом, при впрыскивании горячего раствора нуклеотидов в ледяную воду и так далее.
К сожалению, пока никто не сумел собрать самовоспроизводящийся коллектив из настолько коротких молекул РНК. Но ученые упорно работают над этим.
Кирпичики жизни
До сих пор мы обходили стороной важный вопрос: откуда на первозданной Земле вообще взялись нуклеотиды? Собирание цепи из готовых звеньев — это хорошо, но для начала нужны сами звенья.
У химиков есть несколько возможных ответов. В статье, опубликованной недавно в журнале Chemical Science, предложен новый и довольно интересный сценарий.
Ученые, занимающиеся проблемой происхождения жизни, давно обратили внимание на реакцию Бутлерова. Наш великий соотечественник открыл ее в 1861 году. В этой реакции водный раствор формальдегида (СH2O) превращается в сложную смесь сахаров. Все, что нужно — простая минеральная добавка и немного тепла или ультрафиолета. Того и другого на ранней Земле было предостаточно. Да и формальдегид, скорее всего, был: помимо прочих путей, он образуется из углекислого газа и паров воды при разрядах молний.
Среди продуктов реакции Бутлерова есть и сахара, характерные для живых клеток. В их числе рибоза — ключевой компонент нуклеотидов РНК. Правда, они перемешаны с огромным разнообразием биологически бесполезных и даже ядовитых сахаров. Биомолекулы составляют лишь доли процента от продуктов реакции, да и существуют недолго. Однако присутствие некоторых минералов может увеличить выход биосахаров и продлить их существование.
Тем не менее рибоза — это еще не нуклеотид. В состав нуклеотидов входит азот и фосфор, которых нет в формальдегиде.
Авторы новой работы добавили к реагентам Бутлерова цианамид (CH2N2). Это достаточно простое соединение, чтобы присутствовать на ранней Земле. Химики обнаружили, что в результате появляются химические предшественники нуклеотидов, благо цианамид содержит необходимый азот.
Любопытно, что ключевой промежуточный продукт реакции Бутлерова (гликольальдегид) используется в одном из самых перспективных путей синтеза нуклеотидов. Однако до сих пор никто не пытался связать два этих факта и приспособить реакцию Бутлерова к производству компонентов РНК.
Исследователи полагают, что виной тому стереотипы «химического мышления». Химики предпочитают простые и эффективные реакции, дающие максимум основного продукта и минимум побочных. Может ли быть нечто худшее с этой точки зрения, чем реакция Бутлерова, производящая целый зоопарк продуктов, в большинстве своем бесполезных?
Однако природа не носит белого халата. Процессы, которым мы во всех смыслах обязаны жизнью, происходили не в стерильных пробирках, а в вулканических грязевых котлах или другом подобном месте. Они наверняка были сложными, «грязными» и в большинстве своем совершенно неэффективными.
Предложенный авторами способ синтеза нуклеотидов — не первый, и вполне возможно, не лучший. Это типичная ситуация для науки о зарождении жизни: есть множество химических путей к нужному результату, каждый из которых, в принципе, мог реализоваться на древней Земле. Возможно, мы никогда не узнаем, какой именно дорогой жизнь сделала свои первые шаги. Но множество — это гораздо лучше, чем ни одного. Чем больше трюков изобретательной природы открывают химики и биологи, тем меньше остается места для мистического трепета перед «актом творения».
forbes.ru/mneniya/500684-formula-cuda-kak-himiki-sdelali-sag-k-razgadke-tajny-zarozdenia-zizni
Почему-то создание сложных самовоспроизводящихся молекул и их комплексов (зарождение жизни) рассматривается даже не с момента рождения Земли, а только в процессе появления на ней каких-то условий, чуть ли не близких к нынешним (вулканы, океаны и др.).
А между тем даже в точке сингулярности (в момент Большого взрыва) могло уже возникнуть что угодно, в-принципе. С ненулевой вероятностью.
Кроме того, эта точка могла быть не единичной во Вселенной. Где-то что-то (в ближнем окружении нашей Галактики) могло уплотниться до сингулярности, но ведь где-то (в других Галактиках) могли находиться и сохраниться сложные формы организации материи. Которые после Большого взрыва могли оказаться и в нашей Галактике. Это тоже ненулевая вероятность. Вселенная ведь бесконечна и безвременна.
Уже почти доказано, что строительные блоки для жизни очень распространены по всей Вселенной. Вот одна из последних статей на эту тему: https://www.livescie...vacuum-of-space
Аминокислоты в космосе есть, да.
Но в последней приведённой мною статье речь уже о нуклеотидах.
Это более сложная штука и считается что только в водной среде может синтезироваться.
Почему-то создание сложных самовоспроизводящихся молекул и их комплексов (зарождение жизни) рассматривается даже не с момента рождения Земли, а только в процессе появления на ней каких-то условий, чуть ли не близких к нынешним (вулканы, океаны и др.).
А между тем даже в точке сингулярности (в момент Большого взрыва) могло уже возникнуть что угодно, в-принципе. С ненулевой вероятностью.
Кроме того, эта точка могла быть не единичной во Вселенной. Где-то что-то (в ближнем окружении нашей Галактики) могло уплотниться до сингулярности, но ведь где-то (в других Галактиках) могли находиться и сохраниться сложные формы организации материи. Которые после Большого взрыва могли оказаться и в нашей Галактике. Это тоже ненулевая вероятность. Вселенная ведь бесконечна и безвременна.
Ваши взгляды - несколько устарели.
А рассуждения и выводы, попросту - Околесица !
Теория Большого взрыва - Пала - в начале века - под натиском -
Теории Большого отскока (О чём - я уже писал) и Теории струн.
И - Более того.
Теория сингулярности - Противоречит - Первому закону термодинамики.
Большой отскок (англ. Big Bounce) — космологическая гипотеза формирования Вселенной, вытекающая из циклической модели, или интерпретация теории Большого взрыва, согласно которой возникновение нашей Вселенной стало результатом распада некоей «предыдущей» Вселенной.
С точки зрения теории осциллирующей Вселенной, Большой взрыв не был началом нашей Вселенной — она могла образоваться в результате стремительного сжатия («отскока»), управляемого сложными эффектами квантовой гравитации, в свою очередь, породившего взрыв. Это говорит о том, что мы с одинаковым успехом можем жить как в любой точке бесконечной последовательности возникающих Вселенных, так и, наоборот, в «первой итерации» Вселенной.
Основная идея квантовой теории Большого отскока заключается в том, что в условиях, когда плотность материи стремится к бесконечности, меняется поведение квантовой пены. В условиях Большого сжатия все так называемые фундаментальные физические постоянные, в том числе скорость света в вакууме, не являются постоянными, особенно в промежуток времени, меньший, чем минимально доступный для измерения (Планковское время, примерно ≈ 5,4⋅10−44 с). Из этого следует, по аналогии с соотношениями неопределённости в квантовой механике, что объёмы Вселенной до и после «Большого отскока» становятся «неопределённой парой», то есть точно вывести одну величину из другой невозможно.
В 2003 году Питер Линдс выдвинул новую космологическую модель, в которой время является циклическим. Согласно этой модели, наша Вселенная в конце концов должна перестать расширяться и начать сжиматься. При этом, согласно точке зрения Линдса, возникновение сингулярности приведёт к нарушению второго начала термодинамики, поэтому Вселенная не может «схлопнуться» до состояния сингулярности. Линдс предполагает, что история Вселенной в точности будет повторяться в каждом цикле в вечном возвращении.
В 2007 году Мартин Боджовальд из университета штата Пенсильвания опубликовал работу по теории петлевой квантовой гравитации (ТПКГ), в которой предложил новую математическую модель, описывающую концепцию квантовых состояний, как существовавших до Большого взрыва и изменявшихся в ходе него, вопреки господствовавшей ранее точке зрения, что эти состояния появились вместе с нашей Вселенной лишь в процессе этого взрыва.
Для того, чтобы получить данные о состоянии до Большого взрыва (то есть характеристики той Вселенной, которая существовала до нашей), Боджовальд разработал собственный подход к ТПКГ. Боджовальд сделал ряд успешных аппроксимаций и переформулировал некоторые квантово-гравитационные математические модели, максимально упростив уравнения ТПКГ, чтобы получить их аналитические решения. Уравнения Боджовальда, в свою очередь, для вывода характеристик «предыдущей» Вселенной требуют знания ряда параметров «нынешней» Вселенной.
В 2008 году в журнале Physical Review Letters опубликована статья Аштекара, Корики и Сингха, развивающая подход Боджовальда.
В 2011 году Никодем Поплавски - показал, что несингулярный «Большой отскок» следует из теории гравитации Эйнштейна-Картана-Сиамы-Киббла. В этой теории результирующие уравнения для описания пространства-времени распадаются на два класса. Один из них аналогичен уравнениям общей теории относительности, с тем отличием, что в тензор кривизны включены компоненты с аффинным кручением. Второй класс уравнений задаёт связь тензора кручения и тензора спина материи и излучения. Минимальная связь между кручением и спинорным полем порождает отталкивающее спин-спиновое взаимодействие, которое играет большую роль в фермионной материи при очень высоких плотностях. Такое взаимодействие предотвращает образование гравитационной сингулярности. Вместо этого коллапсирующая материя достигает огромной, но конечной плотности и «отскакивает», образуя другую сторону моста Эйнштейна — Розена, которая растёт в качестве новой вселенной. Этот сценарий также объясняет, почему существующая Вселенная в больших масштабах является однородной и изотропной, обеспечивая физическую альтернативу космической инфляции.
В 2012 году Кай, Иссон и Роберт Бранденбергер успешно построили новую теорию несингулярного «Большого отскока» в рамках стандартной эйнштейновской теории гравитации. Эта теория позволяет объединить концепции Большого отскока и экпиротического сценария, и, в частности, позволяет разрешить проблему нестабильности Белинского-Халатникова-Лифшица.
В 2020 г. Роберт Бранденбергер и Зивей Ван из Университета Макгилла (в Канаде) математически просчитали момент «Большого отскока», когда наша Вселенная прекращает расширяться и, наоборот, сжимается до невероятно маленькой точки и возвращается в состояние «Большого взрыва». Таким образом, до Большого взрыва существовала такая же Вселенная, как наша, но она «умерла» — всё пространство-время, в котором не осталось ничего в результате максимальной энтропии, нарастающей на протяжении 100 центиллионов лет, начало сжиматься в сингулярность с центром в какой-то «чёрной дыре», которая превратилась во «всеобщую чёрную дыру» (теория Ли Смолина). После сжатия сингулярность разогрелась до критической температуры, и родилась наша Вселенная. Но она закончит свою жизнь так же, как и предыдущая — в результате «Большого сжатия». Согласно этой модели, так происходило и будет происходить бесконечное число раз
Сообщение отредактировал blacksea: 27.11.2023 - 13:25 PM
Теория Большого взрыва - Пала - в начале века - под натиском -
Теории Большого отскока (О чём - я уже писал) и Теории струн.
ТБВ пока превалирующая в науке.
отскок рассматривается, но пока не подтверждена и не опровергнута окончательно.
теория струн тут вообще косвенное отношение имеет.
это попытка объединить квантовую механику и гравитацию, имхо слишком неуклюжая, но пока она на плаву.
Вселенная ведь бесконечна и безвременна.
Дважды - Враньё !
Учёными - установлен радиус границы необозримой Вселенной -
96 миллиардов световых лет.
Всё окружающее нас, имеет - точку начала -
13,99 миллиардов лет назад.
это границы не "необозримой", а наблюдаемой вселенной.
за ними по современным представлениям такая же вселенная.
И напомню, тут тема про жизнь на земле.
про возникновение вселенной рядом темка есть.
Теория - "взрыва" - противоречила фундаментальным законам физики, была неверна, получила дальнейшее развитие, и не может более оставаться верной - в рамках развития теории "отскока" - для которой СУЩЕСТВУЕТ РЕАЛЬНАЯ МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ - доказанная учёными, и которая - вписывается в теорию гравитации Эйнштейна-Картана-Сиамы-Киббла и позволяет объяснить некие важные математические тонкости - позволяя разрешить проблему нестабильности Белинского-Халатникова-Лифшица.
Теория струн - подтверждает главные тонкости законов квантовой механики и гравитации - важной части теории отскока.
У вас плохо - не только с астрономией, но и с математикой и логикой.
Мы - можем увидеть свет, который идёт от звёзд - 13,99 миллиардов лет.
Столько времени - свет идёт от самых дальних звёзд.
13,99 х 2 = 27.98 миллиардов световых лет -
ГРАНИЦЫ ОБОЗРИМОЙ ВСЕЛЕННОЙ.
по вашему - "наблюдаемой вселенной".
Конечно - Галактики и звёзды существуют -
за пределами обозримой вселенной -
Пока - это 96 миллиардов световых лет.
за ними по современным представлениям такая же вселенная.
Что за Неизвестная Вселенная ?
Какое "представление" ?
Сообщение отредактировал blacksea: 27.11.2023 - 14:44 PM
