من المهم أن يفهم الشخص ليس فقط العالم الذي هو فيه ، ولكن أيضًا كيف نشأ هذا العالم. هل كان هناك أي شيء قبل الزمان والمكان الموجودين الآن. كيف نشأت الحياة على كوكب موطنه ، ولم يظهر الكوكب نفسه من العدم
في العالم الحديث ، تم طرح العديد من النظريات لظهور الأرض وأصل الحياة عليها. بسبب عدم وجود فرصة لاختبار نظريات مختلف العلماء أو وجهات النظر الدينية للعالم ، نشأت المزيد والمزيد من الفرضيات المختلفة. أحدها ، والذي سيتم مناقشته ، هو الفرضية التي تدعم الحالات الثابتة. تم تطويره في نهاية القرن التاسع عشر وهو موجود حتى يومنا هذا.
التعريف
تدعم فرضية الحالة الثابتة وجهة النظر القائلة بأن الأرض لم تتشكل بمرور الوقت ، ولكنها كانت موجودة دائمًا وتدعم الحياة باستمرار. إذا تغير الكوكب بالفعل ، فإنه كان غير ذي أهمية: لم تنشأ أنواع من الحيوانات والنباتات ، ومثلالكوكب ، كان دائمًا ، وإما مات أو غيرت أعدادهم. تم طرح هذه الفرضية من قبل الطبيب الألماني تييري ويليام براير في عام 1880.
من أين أتت النظرية؟
من المستحيل حاليًا تحديد عمر الأرض بدقة مطلقة. وفقًا لدراسة تستند إلى التحلل الإشعاعي للذرات ، يبلغ عمر الكوكب حوالي 4.6 مليار سنة. لكن هذه الطريقة ليست مثالية ، مما يسمح للأتباع بدعم الأدلة المقدمة من نظرية الحالة المستقرة.
من المعقول أن نطلق على أتباع هذه الفرضية أتباعًا وليس علماء. وفقًا للبيانات الحديثة ، فإن الخلود (هكذا تسمى نظرية الحالة الثابتة) هو أكثر من عقيدة فلسفية ، لأن افتراضات الأتباع تشبه معتقدات الديانات الشرقية: اليهودية والبوذية - حول وجود أبدي الكون غير المخلوق.
مشاهدات المتابعين
على عكس التعاليم الدينية ، فإن الأتباع الذين يدعمون نظرية الحالات الثابتة لجميع كائنات الكون لديهم أفكار دقيقة تمامًا حول آرائهم الخاصة:
- الأرض موجودة دائمًا ، وكذلك الحياة عليها. لم يكن هناك أيضًا بداية للكون (إنكار الانفجار العظيم والفرضيات المماثلة) ، فقد كان دائمًا.
- يحدث التعديل إلى حد ضئيل ولا يؤثر بشكل أساسي على حياة الكائنات.
- أي نوع له طريقتان فقط للتطور: التغيير في الأعداد أو الانقراض - الأنواع لا تنتقل إلى أشكال جديدة ، ولا تتطور ، ولا حتى تتغير بشكل كبير.
من أشهر العلماء الداعمين لفرضية الثباتالدولة ، كان فلاديمير إيفانوفيتش فيرنادسكي. كان يحب تكرار العبارة: "… لم تكن هناك بداية للحياة في الكون نلاحظها ، حيث لم تكن هناك بداية لهذا الكون. الكون أبدي ، مثل الحياة فيه."
تشرح نظرية الحالة الثابتة للكون أسئلة لم يتم حلها مثل:
- عمر العناقيد والنجوم
- التجانس و الخواص
- بقايا الإشعاع ،
- مفارقات الانزياح الأحمر للأشياء البعيدة ، والتي لا تزال الخلافات العلمية حولها لا تهدأ.
الدليل
يعتمد الدليل العام على حالة الاستقرار على فكرة أن اختفاء الرواسب (العظام ومنتجات النفايات) في الصخور يمكن تفسيره بزيادة حجم النوع أو السكان ، أو هجرة الممثلين إلى بيئة ذات مناخ أكثر ملاءمة. حتى هذه النقطة ، لم يتم حفظ الرواسب في الطبقات بسبب تحللها الكامل. لا يمكن إنكار أنه في بعض أنواع التربة يتم الحفاظ على البقايا بشكل أفضل ، وفي حالة أسوأ أو لا يتم الحفاظ عليها على الإطلاق.
وفقًا للأتباع ، فإن دراسة الأنواع الحية فقط هي التي ستساعد في استخلاص استنتاجات حول الانقراض.
الدليل الأكثر شيوعًا على وجود حالات ثابتة هو السيلكانث. في المجتمع العلمي ، تم الاستشهاد بهم كمثال على الأنواع الانتقالية بين الأسماك والبرمائيات. حتى وقت قريب ، كانت تعتبر منقرضة في نهاية العصر الطباشيري - منذ 60-70 مليون سنة. لكن في عام 1939 ، قبالة سواحل حوالي.تم القبض على مدغشقر ممثلة حية لأسماك السيلاكانث. وبالتالي ، لم يعد يعتبر الكولاكانث الآن شكلاً انتقاليًا.
الدليل الثاني هو الأركيوبتركس. في كتب علم الأحياء ، يتم تقديم هذا المخلوق كشكل انتقالي بين الزواحف والطيور. كان لديه ريش ويمكن أن يقفز من فرع إلى فرع لمسافات طويلة. لكن هذه النظرية انهارت عندما تم العثور في عام 1977 على بقايا طيور أقدم من عظام الأركيوبتركس في كولورادو. ومن ثم فإن الافتراض صحيح أن الأركيوبتركس لم يكن شكلاً انتقاليًا ولم يكن طائرًا أول. في هذه المرحلة ، أصبحت فرضية الحالة المستقرة نظرية.
بالإضافة إلى هذه الأمثلة اللافتة ، هناك أمثلة أخرى. على سبيل المثال ، يتم تأكيد نظرية الحالة المستقرة من خلال "المنقرض" وتوجد في الحياة البرية lingulas (ذراعي الأرجل البحرية) ، tuatara ، أو tuatara (سحلية كبيرة) ، solendons (الزبابة). على مدى ملايين السنين ، لم تتغير هذه الأنواع من أسلافها الأحفوريين.
هذه "أخطاء" الحفريات كافية. حتى الآن ، لا يستطيع العلماء تحديد الأنواع المنقرضة بدقة يمكن أن تكون أسلاف الكائنات الحية. كانت هذه الفجوات في تعليم الحفريات هي التي قادت أتباع فكرة وجود حالة ثابتة.
الوضع في المجتمع العلمي
لكن النظريات المبنية على أخطاء الآخرين غير مقبولة في الأوساط العلمية. تناقض الدول الثابتة الأبحاث الفلكية الحديثة. ستيفن هوكينغ في كتابه تاريخ موجزيشير time "إلى أنه إذا تطور الكون حقًا في بعض" الأوقات الخيالية "، فلن تكون هناك فرادات.
التفرد بالمعنى الفلكي هو نقطة يستحيل من خلالها رسم خط مستقيم. أحد الأمثلة الصارخة على ذلك هو الثقب الأسود - وهي منطقة لا يستطيع الضوء حتى يتحرك فيها بأقصى سرعة معروفة أن يتركها. يعتبر مركز الثقب الأسود فرادة - ذرات مضغوطة إلى ما لا نهاية.
وهكذا ، في المجتمع العلمي ، مثل هذه الفرضية هي فلسفية ، ولكن مساهمتها في تطوير النظريات الأخرى مهمة. وبالتالي ، فإن الأسئلة المطروحة على علماء الآثار وعلماء الحفريات من قبل أتباع الخلود تجبر العلماء على مراجعة أبحاثهم بعناية أكبر وإعادة فحص البيانات العلمية.
النظر إلى الحالات الثابتة كنظرية لأصل الحياة على الأرض ، يجب ألا ننسى المعنى الكمي لهذه العبارة ، حتى لا يتم الخلط بين المفاهيم.
ما هي الديناميكا الحرارية الكمومية؟
أول اختراق مهم في الديناميكا الحرارية الكمومية قام به نيلز بور ، الذي نشر الافتراضات الرئيسية الثلاثة التي تستند إليها الغالبية العظمى من حسابات وتصريحات علماء الفيزياء والكيمياء اليوم. تم النظر إلى ثلاث فرضيات بتشكك ، لكن كان من المستحيل عدم الاعتراف بها على أنها صحيحة في ذلك الوقت. ولكن ما هي الديناميكا الحرارية الكمومية؟
الشكل الديناميكي الحراري في كل من الفيزياء الكلاسيكية والفيزياء الكمومية هو نظام أجسام تتبادل الطاقة الداخلية مع بعضها البعض ومعالأجساد المحيطة. يمكن أن يتكون من جسم واحد أو عدة ، وفي نفس الوقت يكون في حالات مختلفة في الضغط والحجم ودرجة الحرارة وما إلى ذلك.
في نظام التوازن ، جميع المعلمات لها قيمة ثابتة تمامًا ، لذا فهي تتوافق مع حالة التوازن. يمثل عمليات عكسية.
في نموذج عدم التوازن ، لا تحتوي معلمة واحدة على الأقل على قيمة ثابتة. هذه الأنظمة خارج التوازن الديناميكي الحراري ، وغالبًا ما تمثل عمليات لا رجعة فيها ، على سبيل المثال ، العمليات الكيميائية.
إذا حاولنا عرض حالة التوازن في شكل رسم بياني ، فسنحصل على نقطة. في حالة حالة عدم التوازن ، سيكون الرسم البياني مختلفًا دائمًا ، ولكن ليس في شكل نقطة ، بسبب قيمة واحدة أو أكثر من القيم غير الدقيقة.
الاسترخاء هو عملية الانتقال من حالة عدم توازن (لا رجعة فيه) إلى حالة توازن (قابلة للعكس). تلعب مفاهيم العمليات القابلة للعكس والتي لا رجعة فيها دورًا مهمًا في الديناميكا الحرارية.
نظرية بريجوزين
هذه إحدى استنتاجات الديناميكا الحرارية حول عمليات عدم التوازن. وفقا له ، في حالة ثابتة من نظام عدم التوازن الخطي ، يكون إنتاج الانتروبيا في حده الأدنى. مع الغياب التام للعقبات التي تحول دون تحقيق حالة التوازن ، تنخفض قيمة الانتروبيا إلى الصفر. تم إثبات هذه النظرية في عام 1947 من قبل الفيزيائي آي آر بريغوجين.
معنى ذلك هو أن حالة التوازن الثابتة ، التي يميل إليها النظام الديناميكي الحراري ، لديها إنتاج منخفض من الانتروبيا بقدر ما تسمح به شروط الحدود المفروضة على النظام.
بيان بريجوزينانبثقت من نظرية لارس أونساجر: بالنسبة للانحرافات الصغيرة عن التوازن ، يمكن تمثيل التدفق الديناميكي الحراري كمجموعة من مجموع القوى الدافعة الخطية.
فكر شرودنغر في شكله الأصلي
قدمت معادلة شرودنغر للحالات الثابتة مساهمة كبيرة في المراقبة العملية لخصائص الموجة للجسيمات. إذا كان تفسير موجات دي برولي وعلاقة عدم اليقين في هايزنبرغ يعطي فكرة نظرية عن حركة الجسيمات في مجالات القوة ، فإن بيان شرودنغر ، المكتوب في عام 1926 ، يصف العمليات التي تمت ملاحظتها في الممارسة.
في شكلها الأصلي يبدو هكذا
حيث ،
i - وحدة تخيلية.
معادلة شرودنغر للحالات الثابتة
إذا كان المجال الذي يقع فيه الجسيم ثابتًا في الوقت المناسب ، فإن المعادلة لا تعتمد على الوقت ويمكن تمثيلها على النحو التالي.
تعتمد معادلة شرودنجر للحالات الثابتة على افتراضات بوهر المتعلقة بخصائص الذرات وإلكتروناتها. تعتبر واحدة من المعادلات الرئيسية للديناميكا الحرارية الكمومية.
طاقة انتقالية
عندما تكون الذرة في حالة ثابتة ، لا يحدث أي إشعاع ، ولكن تتحرك الإلكترونات ببعض التسارع. في هذه الحالة ، يتم تحديد حالات الإلكترون في كل مدار باستخدام الطاقة Et. يمكن تقدير قيمتها تقريبًا من خلال إمكانات التأين لهذا المستوى الإلكتروني.
هكذاوهكذا ، بعد البيان الأول ، ظهر بيان جديد. تقول فرضية بور الثانية: إذا كان الزخم الزاوي أثناء حركة الجسيم سالب الشحنة (الإلكترون) (L =mevr ) هو مضاعف للشريط الثابت مقسومًا على 2π ، ثم تكون الذرة في حالة ثابتة. هذا هو: mevrn=n (h / 2π)
من هذا البيان ، يتبع آخر: طاقة الكم (الفوتون) هي الفرق في طاقات الحالات الثابتة للذرات التي يمر من خلالها الكم.
هذه القيمة ، المحسوبة بواسطة Bohr والتي تم تعديلها لأغراض عملية بواسطة Schrödinger ، قدمت مساهمة كبيرة في تفسير الديناميكا الحرارية الكمومية.
الافتراض الثالث
افتراض بور الثالث - حول التحولات الكمومية مع الإشعاع يعني أيضًا الحالات الثابتة للإلكترون. لذلك ، فإن الإشعاع في الانتقال من واحد إلى آخر يتم امتصاصه أو إصداره في شكل كوانت للطاقة. علاوة على ذلك ، فإن طاقة الكوانتا تساوي الفرق في طاقات الحالات الثابتة التي يحدث الانتقال بينها. يحدث الإشعاع فقط عندما يتحرك الإلكترون بعيدًا عن نواة الذرة.
تم تأكيد الافتراض الثالث بشكل تجريبي من خلال تجارب هيرتز وفرانك.
أوضحت نظرية بريغوجين خصائص الانتروبيا لعمليات عدم التوازن التي تميل إلى التوازن.
