È importante che una persona capisca non solo in quale mondo si trova, ma anche come questo mondo è sorto. C'era qualcosa prima del tempo e dello spazio che esistono ora. Come la vita ha avuto origine sul suo pianeta natale, e il pianeta stesso non è apparso dal nulla.
Nel mondo moderno, sono state avanzate molte teorie sull'aspetto della Terra e sull'origine della vita su di essa. Per mancanza di possibilità di testare le teorie di vari scienziati o visioni religiose del mondo, sono emerse ipotesi sempre più diverse. Uno di questi, che sarà discusso, è l'ipotesi che supporta gli stati stazionari. È stato sviluppato alla fine del 19° secolo ed esiste ancora oggi.
Definizione
L'ipotesi dello stato stazionario supporta l'idea che la Terra non si sia formata nel tempo, ma è sempre esistita e ha costantemente sostenuto la vita. Se il pianeta è cambiato, allora è stato del tutto insignificante: specie di animali e piante non sono nate, e proprio comepianeta, sono sempre stati, e si sono estinti o hanno cambiato il loro numero. Questa ipotesi fu avanzata dal medico tedesco Thierry William Preyer nel 1880.
Da dove viene la teoria?
Al momento è impossibile determinare l'età della Terra con assoluta precisione. Secondo uno studio basato sul decadimento radioattivo degli atomi, l'età del pianeta è di circa 4,6 miliardi di anni. Ma questo metodo non è perfetto, il che consente agli adepti di supportare le prove fornite dalla teoria dello stato stazionario.
È ragionevole chiamare i seguaci di questa ipotesi adepti, non scienziati. Secondo i dati moderni, l'eternismo (così viene chiamata la teoria di uno stato stazionario) è più una dottrina filosofica, poiché i postulati dei seguaci sono simili alle credenze delle religioni orientali: ebraismo, buddismo - sull'esistenza di un eterno Universo non creato.
Viste dei follower
A differenza degli insegnamenti religiosi, i seguaci che sostengono la teoria degli stati stazionari di tutti gli oggetti dell'Universo hanno idee abbastanza precise sulle proprie opinioni:
- La Terra è sempre esistita, così come la vita su di essa. Non c'è stato nemmeno un inizio dell'Universo (negazione del Big Bang e ipotesi simili), lo è sempre stato.
- La modifica avviene in piccola misura e non influisce fondamentalmente sulla vita degli organismi.
- Ogni specie ha solo due modi di sviluppo: cambiamento di numero o estinzione - le specie non si spostano in nuove forme, non si evolvono e non cambiano nemmeno in modo significativo.
Uno degli scienziati più famosi che sostiene l'ipotesi di stazionariostato, era Vladimir Ivanovich Vernadsky. Gli piaceva ripetere la frase: "…non c'era inizio di vita nel Cosmo che osserviamo, poiché non c'era inizio di questo Cosmo. L'Universo è eterno, come la vita in esso."
La teoria dello stato stazionario dell'Universo spiega questioni irrisolte come:
- età degli ammassi e delle stelle,
- omogeneità e isotropia,
- radiazioni reliquie,
- paradossi redshift per oggetti lontani, attorno ai quali le controversie scientifiche ancora non si placano.
Evidenza
L'evidenza generale per uno stato stazionario si basa sull'idea che la scomparsa dei sedimenti (ossa e prodotti di scarto) nelle rocce può essere spiegata dall'aumento delle dimensioni di una specie o popolazione, o dalla migrazione di rappresentanti in un ambiente con un clima più favorevole. Fino a questo punto i depositi non si sono conservati negli strati a causa della loro completa decomposizione. È innegabile che in alcuni tipi di suolo i resti si conservano meglio, in altri peggio o per niente.
Secondo i seguaci, solo lo studio delle specie viventi aiuterà a trarre conclusioni sull'estinzione.
L'evidenza più comune dell'esistenza di stati stazionari sono i celacanti. Nella comunità scientifica sono stati citati come esempio di specie di transizione tra pesci e anfibi. Fino a poco tempo, erano considerati estinti verso la fine del periodo Cretaceo - 60-70 milioni di anni fa. Ma nel 1939, al largo di circa. Il Madagascar è stato catturato dal vivo rappresentante dei celacanti. Così, ora il celacanto non è più considerato una forma di transizione.
La seconda prova è Archaeopteryx. Nei libri di testo di biologia, questa creatura è presentata come una forma di transizione tra rettili e uccelli. Aveva piumaggio e poteva s altare da un ramo all' altro su lunghe distanze. Ma questa teoria è crollata quando, nel 1977, sono stati trovati resti di uccelli indubbiamente più vecchi delle ossa di Archaeopteryx in Colorado. Quindi l'ipotesi è corretta che Archaeopteryx non fosse né una forma di transizione né un primo uccello. A questo punto, l'ipotesi dello stato stazionario è diventata una teoria.
Oltre a questi esempi sorprendenti, ce ne sono altri. Ad esempio, la teoria dello stato stazionario è confermata dall'"estinto" e si trova nella fauna selvatica lingulas (brachiopodi marini), tuatara o tuatara (grande lucertola), solendons (toporagni). Nel corso di milioni di anni, queste specie non sono cambiate rispetto ai loro antenati fossili.
Sono sufficienti "errori" paleontologici. Anche ora, gli scienziati non possono dire con precisione quale specie estinta potrebbe essere il predecessore di quella vivente. Sono state queste lacune nell'insegnamento paleontologico che hanno portato gli aderenti all'idea dell'esistenza di uno stato stazionario.
Stato nella comunità scientifica
Ma le teorie basate sugli errori di altre persone non sono accettate nei circoli scientifici. Gli stati stazionari contraddicono la moderna ricerca astronomica. Stephen Hawking nel suo libro Una breve storiatempo" osserva che se l'Universo si evolvesse davvero in un "tempo immaginario", allora non ci sarebbero singolarità.
Una singolarità in senso astronomico è un punto attraverso il quale è impossibile tracciare una linea retta. Un esempio lampante è un buco nero, una regione che nemmeno la luce che si muove alla massima velocità nota non può lasciare. Il centro di un buco nero è considerato una singolarità: atomi compressi all'infinito.
Quindi, nella comunità scientifica, tale ipotesi è filosofica, ma il suo contributo allo sviluppo di altre teorie è importante. Pertanto, le domande poste ad archeologi e paleontologi dai seguaci dell'eternismo costringono gli scienziati a rivedere più attentamente le loro ricerche e ricontrollare i dati scientifici.
Considerando gli stati stazionari come una teoria dell'origine della vita sulla Terra, non dobbiamo dimenticare il significato quantistico di questa frase, per non confonderci nei concetti.
Cos'è la termodinamica quantistica?
La prima svolta significativa nella termodinamica quantistica è stata fatta da Niels Bohr, che ha pubblicato i tre postulati principali su cui si basa la stragrande maggioranza dei calcoli e delle affermazioni dei fisici e dei chimici di oggi. Tre postulati furono percepiti con scetticismo, ma era impossibile non riconoscerli come veri in quel momento. Ma cos'è la termodinamica quantistica?
La forma termodinamica sia nella fisica classica che in quella quantistica è un sistema di corpi che scambiano energia interna tra loro e concorpi circostanti. Può essere costituito da uno o più corpi e allo stesso tempo si trova in stati diversi per pressione, volume, temperatura, ecc.
In un sistema di equilibrio, tutti i parametri hanno un valore strettamente fisso, quindi corrisponde ad uno stato di equilibrio. Rappresenta processi reversibili.
In una forma di non equilibrio, almeno un parametro non ha un valore fisso. Tali sistemi sono fuori equilibrio termodinamico, il più delle volte rappresentano processi irreversibili, ad esempio quelli chimici.
Se proviamo a visualizzare lo stato di equilibrio sotto forma di grafico, otterremo un punto. Nel caso di uno stato di non equilibrio, il grafico sarà sempre diverso, ma non a forma di punto, a causa di uno o più valori imprecisi.
Il rilassamento è il processo di transizione da uno stato di non equilibrio (irreversibile) a uno stato di equilibrio (reversibile). I concetti di processi reversibili e irreversibili giocano un ruolo importante in termodinamica.
Teorema di Prigozhin
Questa è una delle conclusioni della termodinamica sui processi di non equilibrio. Secondo lui, in uno stato stazionario di un sistema lineare di non equilibrio, la produzione di entropia è minima. Con la completa assenza di ostacoli al raggiungimento di uno stato di equilibrio, il valore dell'entropia scende a zero. Il teorema fu dimostrato nel 1947 dal fisico I. R. Prigogine.
Il significato è che lo stato stazionario di equilibrio, a cui tende il sistema termodinamico, ha una produzione di entropia tanto bassa quanto le condizioni al contorno imposte al sistema lo consentono.
Dichiarazione di Prigozhinprocede dal teorema di Lars Onsager: per piccole deviazioni dall'equilibrio, il flusso termodinamico può essere rappresentato come una combinazione delle somme delle forze motrici lineari.
Il pensiero di Schrödinger nella sua forma originale
L'equazione di Schrödinger per gli stati stazionari ha dato un contributo significativo all'osservazione pratica delle proprietà d'onda delle particelle. Se l'interpretazione delle onde di de Broglie e la relazione di incertezza di Heisenberg danno un'idea teorica del moto delle particelle nei campi di forza, allora l'affermazione di Schrödinger, scritta nel 1926, descrive i processi osservati nella pratica.
Nella sua forma originale, sembra così.
dove,
i - unità immaginaria.
Equazione di Schrödinger per stati stazionari
Se il campo in cui si trova la particella è costante nel tempo, l'equazione non dipende dal tempo e può essere rappresentata come segue.
L'equazione di Schrödinger per gli stati stazionari si basa sui postulati di Bohr riguardanti le proprietà degli atomi e dei loro elettroni. È considerata una delle principali equazioni della termodinamica quantistica.
Energia di transizione
Quando un atomo è in uno stato stazionario, non si verifica alcuna radiazione, ma gli elettroni si muovono con una certa accelerazione. In questo caso, gli stati degli elettroni sono determinati su ciascun orbitale con l'energia Et. Approssimativamente il suo valore può essere stimato dal potenziale di ionizzazione di questa livella elettronica.
CosìCosì, dopo la prima affermazione, ne è apparsa una nuova. Il secondo postulato di Bohr dice: se durante il moto di una particella carica negativamente (elettrone) il suo momento angolare (L =mevr) è un multiplo della barra costante diviso per 2π, quindi l'atomo è in uno stato stazionario. Ovvero: mevrn =n(h/2π)
Da questa affermazione ne segue un' altra: l'energia di un quanto (fotone) è la differenza nelle energie degli stati stazionari degli atomi attraverso i quali passa il quanto.
Questo valore, calcolato da Bohr e modificato per scopi pratici da Schrödinger, ha dato un contributo significativo alla spiegazione della termodinamica quantistica.
Terzo Postulato
Il terzo postulato di Bohr - sulle transizioni quantistiche con la radiazione implica anche gli stati stazionari dell'elettrone. Quindi, la radiazione nella transizione dall'una all' altra viene assorbita o emessa sotto forma di quanti di energia. Inoltre, l'energia dei quanti è uguale alla differenza delle energie degli stati stazionari tra i quali avviene la transizione. La radiazione si verifica solo quando un elettrone si allontana dal nucleo di un atomo.
Il terzo postulato è stato confermato sperimentalmente dagli esperimenti di Hertz e Frank.
Il teorema di Prigogine spiega le proprietà dell'entropia per i processi di non equilibrio tendenti all'equilibrio.
