Ni muhimu kwa mtu kuelewa sio tu ulimwengu aliomo, bali pia jinsi ulimwengu huu ulivyotokea. Je, kulikuwa na chochote kabla ya wakati na nafasi iliyopo sasa. Jinsi uhai ulivyotokea kwenye sayari yake ya nyumbani, na sayari yenyewe haikutokea mahali popote.
Katika ulimwengu wa kisasa, nadharia nyingi zimewekwa mbele kwa ajili ya kuonekana kwa Dunia na asili ya uhai juu yake. Kwa kukosa nafasi ya kujaribu nadharia za wanasayansi mbalimbali au mitazamo ya ulimwengu wa kidini, dhana tofauti zaidi na zaidi ziliibuka. Mmoja wao, ambayo itajadiliwa, ni hypothesis inayounga mkono majimbo ya stationary. Ilitengenezwa mwishoni mwa karne ya 19 na ipo hadi leo.
Ufafanuzi
Nadharia ya Hali Thabiti inaunga mkono maoni kwamba Dunia haikutokea baada ya muda, lakini imekuwapo na kutegemeza maisha kila mara. Ikiwa sayari ilibadilika, basi ilikuwa haina maana kabisa: spishi za wanyama na mimea hazikutokea, na kama tu.sayari, daima imekuwa, na ama kufa nje au kubadilisha idadi yao. Dhana hii ilitolewa na daktari Mjerumani Thierry William Preyer mwaka wa 1880.
Nadharia ilitoka wapi?
Kwa sasa haiwezekani kubainisha umri wa Dunia kwa usahihi kabisa. Kulingana na utafiti unaozingatia kuoza kwa mionzi ya atomi, umri wa sayari ni takriban miaka bilioni 4.6. Lakini mbinu hii si kamilifu, ambayo inaruhusu wataalamu kuunga mkono ushahidi unaotolewa na nadharia ya hali thabiti.
Ni busara kuwaita wafuasi wa nadharia hii magwiji, si wanasayansi. Kulingana na data ya kisasa, umilele (hii ndio jinsi nadharia ya hali ya utulivu inaitwa) ni zaidi ya fundisho la kifalsafa, kwani maoni ya wafuasi ni sawa na imani za dini za Mashariki: Uyahudi, Ubuddha - juu ya uwepo wa milele. Ulimwengu ambao haujaumbwa.
Maoni ya wafuasi
Tofauti na mafundisho ya kidini, wafuasi wanaounga mkono nadharia ya hali tuli za vitu vyote vya Ulimwengu wana mawazo sahihi kabisa kuhusu maoni yao wenyewe:
- Dunia imekuwepo siku zote, pamoja na uhai juu yake. Pia hapakuwa na mwanzo wa Ulimwengu (kukataa Mlipuko Mkubwa na dhana kama hizo), imekuwa hivyo siku zote.
- Marekebisho hutokea kwa kiasi kidogo na haiathiri kimsingi maisha ya viumbe.
- Aina yoyote ina njia mbili tu za ukuaji: mabadiliko ya idadi au kutoweka - spishi hazisogei katika aina mpya, haziendi, na hata hazibadiliki sana.
Mmoja wa wanasayansi maarufu wanaounga mkono nadharia tete ya stationaryjimbo, alikuwa Vladimir Ivanovich Vernadsky. Alipenda kurudia maneno haya: "… hapakuwa na mwanzo wa maisha katika Cosmos ambao tunaona, kwa kuwa hapakuwa na mwanzo wa Cosmos hii. Ulimwengu ni wa milele, kama uhai ndani yake."
Nadharia ya hali ya utulivu ya Ulimwengu inaeleza maswali ambayo hayajatatuliwa kama:
- umri wa makundi na nyota,
- homogeneity na isotropi,
- mnururisho wa masalia,
- vitendawili vya badiliko nyekundu kwa vitu vya mbali, ambapo mabishano ya kisayansi bado hayapungui.
Ushahidi
Ushahidi wa jumla wa hali thabiti unatokana na wazo kwamba kutoweka kwa mashapo (mifupa na bidhaa taka) kwenye miamba kunaweza kuelezewa na ongezeko la saizi ya spishi au idadi ya watu, au uhamiaji wa wawakilishi. kwa mazingira yenye hali ya hewa nzuri zaidi. Hadi wakati huu, amana hazikuhifadhiwa kwenye tabaka kutokana na kuharibika kwao kamili. Ni jambo lisilopingika kwamba katika baadhi ya aina za udongo mabaki huhifadhiwa vizuri zaidi, na katika hali mbaya zaidi au la kabisa.
Kulingana na wafuasi, uchunguzi wa viumbe hai pekee ndio utasaidia kufikia hitimisho kuhusu kutoweka.
Ushahidi wa kawaida zaidi kwamba majimbo tulivu yapo ni coelacanths. Katika jumuiya ya kisayansi, walitajwa kama mfano wa spishi ya mpito kati ya samaki na amfibia. Hadi hivi majuzi, walizingatiwa kuwa wametoweka karibu na mwisho wa kipindi cha Cretaceous - miaka milioni 60-70 iliyopita. Lakini mnamo 1939, karibu na pwani. Madagaska ilinaswa mwakilishi wa moja kwa moja wa coelacanths. Kwa hivyo, sasa coelacanth haichukuliwi tena kuwa fomu ya mpito.
Uthibitisho wa pili ni Archeopteryx. Katika vitabu vya kiada vya biolojia, kiumbe hiki kinawasilishwa kama fomu ya mpito kati ya wanyama watambaao na ndege. Ilikuwa na manyoya na inaweza kuruka kutoka tawi hadi tawi kwa umbali mrefu. Lakini nadharia hii ilianguka wakati, mwaka wa 1977, mabaki ya ndege bila shaka wakubwa kuliko mifupa ya Archeopteryx yalipatikana huko Colorado. Kwa hivyo dhana ni sahihi kwamba Archeopteryx haikuwa fomu ya mpito wala ndege wa kwanza. Katika hatua hii, hali dhahania thabiti ikawa nadharia.
Mbali na mifano kama hii ya kuvutia, kuna mingine. Kwa mfano, nadharia ya hali ya uthabiti inathibitishwa na "kutoweka" na kupatikana katika lingulas za wanyamapori (brachiopods za baharini), tuatara, au tuatara (mjusi mkubwa), solendons (shrews). Kwa mamilioni ya miaka, spishi hizi hazijabadilika kutoka kwa mababu zao za visukuku.
"makosa" kama haya ya paleontolojia yanatosha. Hata sasa, wanasayansi hawawezi kusema kwa usahihi ni viumbe gani vilivyotoweka vingeweza kuwa mtangulizi wa viumbe vilivyo hai. Ilikuwa mapengo haya katika mafundisho ya paleontolojia ambayo yaliwaongoza wafuasi kwenye wazo la kuwepo kwa hali ya kusimama.
Hali katika jumuiya ya wanasayansi
Lakini nadharia zinazotegemea makosa ya watu wengine hazikubaliwi katika miduara ya kisayansi. Majimbo ya stationary yanapingana na utafiti wa kisasa wa unajimu. Stephen Hawking katika kitabu chake A Brief Historytime" inabainisha kwamba ikiwa Ulimwengu kweli ulibadilika katika baadhi ya "wakati wa kuwazia", basi kusingekuwa na umoja.
Upweke katika maana ya unajimu ni hatua ambayo kwayo haiwezekani kuchora mstari ulionyooka. Mfano wa kushangaza ni shimo nyeusi - eneo ambalo hata mwanga unaotembea kwa kasi ya juu inayojulikana hauwezi kuondoka. Sehemu ya katikati ya shimo jeusi inachukuliwa kuwa umoja - atomi zilizobanwa hadi kutokuwa na mwisho.
Kwa hivyo, katika jumuiya ya wanasayansi, dhana kama hii ni ya kifalsafa, lakini mchango wake katika maendeleo ya nadharia nyingine ni muhimu. Kwa hivyo, maswali yanayoulizwa kwa wanaakiolojia na wanapaleontolojia na wafuasi wa Eternism huwalazimisha wanasayansi kupitia utafiti wao kwa uangalifu zaidi na kukagua tena data ya kisayansi.
Kwa kuzingatia hali tuli kama nadharia ya asili ya maisha duniani, hatupaswi kusahau kuhusu maana ya quantum ya kifungu hiki cha maneno, ili tusichanganyikiwe katika dhana.
quantum thermodynamics ni nini?
Mafanikio ya kwanza muhimu katika thermodynamics ya quantum yalifanywa na Niels Bohr, ambaye alichapisha machapisho matatu makuu ambayo idadi kubwa ya hesabu na kauli za wanafizikia na wanakemia wa leo zinatokana. Nakala tatu ziligunduliwa kwa kutilia shaka, lakini haikuwezekana kuzitambua kuwa za kweli wakati huo. Lakini quantum thermodynamics ni nini?
Umbo la halijoto katika fizikia ya classical na quantum ni mfumo wa miili ambayo hubadilishana nishati ya ndani na kwa kila mmoja.miili inayozunguka. Inaweza kujumuisha mwili mmoja au kadhaa, na wakati huo huo iko katika hali ambazo ni tofauti kwa shinikizo, sauti, halijoto, n.k.
Katika mfumo wa usawa, vigezo vyote vina thamani isiyobadilika kabisa, kwa hivyo inalingana na hali ya usawa. Inawakilisha michakato inayoweza kutenduliwa.
Katika fomu isiyo ya usawa, angalau kigezo kimoja hakina thamani isiyobadilika. Mifumo kama hii haiko katika ulinganifu wa halijoto, mara nyingi huwakilisha michakato isiyoweza kutenduliwa, kwa mfano, ya kemikali.
Tukijaribu kuonyesha hali ya usawa katika umbo la grafu, tutapata uhakika. Katika hali ya kutokuwa na usawa, grafu itakuwa tofauti kila wakati, lakini si kwa namna ya nukta, kutokana na thamani moja au zaidi zisizo sahihi.
Kupumzika ni mchakato wa kuhama kutoka hali isiyo ya usawa (isiyoweza kutenduliwa) hadi hali ya msawazo (inayoweza kutenduliwa). Dhana za michakato inayoweza kutenduliwa na isiyoweza kutenduliwa ina jukumu muhimu katika thermodynamics.
nadharia ya Prigozhin
Hii ni mojawapo ya hitimisho la thermodynamics kuhusu michakato isiyo ya usawa. Kulingana na yeye, katika hali ya kusimama ya mfumo usio na usawa wa mstari, uzalishaji wa entropy ni mdogo. Kwa kutokuwepo kabisa kwa vikwazo vya kufikia hali ya usawa, thamani ya entropy inashuka hadi sifuri. Nadharia hiyo ilithibitishwa mnamo 1947 na mwanafizikia I. R. Prigogine.
Maana yake ni kwamba hali ya utulivu ya usawa, ambayo mfumo wa halijoto huelekea, ina uzalishaji mdogo wa entropy kama masharti ya mipaka iliyowekwa kwenye mfumo inavyoruhusu.
Taarifa ya Prigozhinimetoka kwa nadharia ya Lars Onsager: kwa mikengeuko midogo kutoka kwa usawa, mtiririko wa halijoto unaweza kuwakilishwa kama mseto wa hesabu za nguvu za kuendesha gari kwa mstari.
Wazo la Schrödinger katika umbo lake asili
Mlinganyo wa Schrödinger wa majimbo tuliosimama umetoa mchango mkubwa katika uchunguzi wa vitendo wa sifa za wimbi la chembe. Ikiwa tafsiri ya mawimbi ya de Broglie na uhusiano wa kutokuwa na uhakika wa Heisenberg unatoa wazo la kinadharia la mwendo wa chembe katika uwanja wa nguvu, basi taarifa ya Schrödinger, iliyoandikwa mnamo 1926, inaelezea michakato inayozingatiwa katika mazoezi.
Katika umbo lake asili, inaonekana hivi.
wapi,
i - kitengo cha kufikiria.
Mlinganyo wa Schrödinger wa majimbo tuliyosimama
Iwapo uga ambamo chembe iko katika wakati usiobadilika, basi mlinganyo hautegemei wakati na unaweza kuwakilishwa kama ifuatavyo.
Mlinganyo wa Schrödinger wa majimbo tuliosimama unatokana na itikadi za Bohr kuhusu sifa za atomi na elektroni zake. Inachukuliwa kuwa mojawapo ya milinganyo kuu ya quantum thermodynamics.
Nishati ya mpito
Atomu inapokuwa katika hali ya kusimama, hakuna mionzi hutokea, lakini elektroni husogea kwa kuongeza kasi. Katika kesi hii, hali ya elektroni imedhamiriwa kwa kila orbital na nishati Et. Takriban thamani yake inaweza kukadiriwa kwa uwezo wa ionization wa kiwango hiki cha kielektroniki.
Kwa hiyoKwa hivyo, baada ya taarifa ya kwanza, mpya ilionekana. Nakala ya pili ya Bohr inasema: ikiwa wakati wa mwendo wa chembe iliyochajiwa hasi (elektroni) kasi yake ya angular (L =mevr) ni kizidishio cha upau thabiti uliogawanywa na 2π, kisha atomi iko katika hali ya kusimama. Hiyo ni: mevrn =n(h/2π)
Kutokana na kauli hii, lingine linafuata: nishati ya quantum (photon) ni tofauti katika nishati ya hali ya kusimama ya atomi ambayo quantum hupita.
Thamani hii, iliyokokotwa na Bohr na kurekebishwa kwa madhumuni ya vitendo na Schrödinger, imetoa mchango mkubwa katika ufafanuzi wa quantum thermodynamics.
Nafasi ya Tatu
Kazi ya tatu ya Bohr - kuhusu mabadiliko ya quantum yenye mnururisho pia inamaanisha hali tuli za elektroni. Kwa hivyo, mionzi katika mpito kutoka kwa moja hadi nyingine inafyonzwa au hutolewa kwa namna ya quanta ya nishati. Zaidi ya hayo, nishati ya quanta ni sawa na tofauti katika nishati ya majimbo ya stationary kati ya ambayo mpito hufanyika. Mionzi hutokea tu wakati elektroni inaposogea mbali na kiini cha atomi.
Nakala ya tatu ilithibitishwa kwa majaribio na majaribio ya Hertz na Frank.
Nadharia ya Prigogine ilieleza sifa za entropy kwa michakato isiyo na usawa inayoelekea kwenye usawa.
