Darwin và sự phát triển của vũ trụ

Darwin và sự phát triển của vũ trụ

Vladimir Georgievich Surdin,
Ứng cử viên Khoa học Vật lý và Toán học
Viện thiên văn nhà nước. P.K. Sternberg
“Sinh thái và cuộc sống” №3, 2009

Hai ngày kỷ niệm trùng hợp trong năm nay khá ngẫu nhiên: kỷ niệm lần thứ 200 của Darwin và kỷ niệm 400 năm của việc tạo ra các kính thiên văn, mà đã dẫn đến thiên văn học hiện đại. Vì vậy, năm của Thánh Lễ Darwin đã trở nên có ý nghĩa gấp đôi, kể từ khi Liên Hợp Quốc tuyên bố đó là năm quốc tế về Thiên văn học (IYA-2009). Có vẻ như, mối liên hệ giữa Darwin và thiên văn học là gì? Nhưng trong thực tế, nó dễ dàng nhận ra. Kết quả của công việc của Darwin và các đồng nghiệp của ông là một cái nhìn tiến hóa về động vật hoang dã. Kết quả của việc tạo ra kính thiên văn là một cái nhìn tiến hóa của vũ trụ.

Thật khó tin, nhưng các nhà thiên văn từ lâu đã phản đối ý tưởng về sự tiến hóa của vũ trụ. Tất nhiên, những thay đổi trong cuộc sống của các vì sao và các hành tinh luôn được quan sát. Trong hàng ngàn năm, các nhà thiên văn học đã theo dõi chuyển động của các ngôi sao sáng trên bầu trời, cố gắng dự đoán đường đi của họ bằng toán học và sử dụng những chuyển động này để đếm thời gian và giữ lịch. Nhưng chủ yếu là những chuyển động này đều đặn, lặp đi lặp lại đơn điệu, họ không thấy một yếu tố phát triển.Ngay cả trong thế kỷ hai mươi, đã khám phá ra sự thật về sự mở rộng vũ trụ, các nhà thiên văn đã cố gắng mô tả nó trong khuôn khổ của một mô hình văn phòng phẩm: không ngừng mở rộng và đồng thời luôn duy trì trạng thái không thay đổi của nó (một mô hình rất thanh lịch, nhưng không chịu đựng áp lực của sự kiện).

Tôi không phải là người tôn giáo, vì vậy tôi chỉ có thể đánh giá thế giới của một tín đồ, nhưng tôi vẫn cho rằng ý thức tôn giáo nên dễ dàng chấp nhận ý tưởng tiến hóa hơn khoa học tự nhiên (theo áp lực thống kê, tôi xác định với ý thức vô thần). Một trong những tiên đề của đa số tuyệt đối của tôn giáo là ý tưởng sáng tạo, sự sáng tạo của thế giới, mà bản thân nó là một ý tưởng tiến hóa. Đối với một người vô thần, ý tưởng về bản chất vĩnh cửu, vũ trụ vĩnh cửu, do đó, tự nhiên, trong phẩm chất cơ bản của nó, không thay đổi (mọi thứ có thể thay đổi đã thay đổi từ lâu). Ngay cả các định luật về nhiệt động lực học, khẳng định tính không thể tránh khỏi của sự tiến hóa (entropy đang phát triển!), Các nhà vật lý xoay sở, thu hồi sự hiện diện của các dao động trong trạng thái cân bằng, với dao động của bất kỳ biên độ nào, nếu bạn đợi đủ lâu.Nhưng các cuộc khảo sát của các nhà thiên văn học và địa chất đã cho thấy: bản chất vô tri vô giác phát triển, sự phát triển của nhiều quá trình trong nó đi theo một hướng. Nếu được thể hiện chính xác hơn, thì trong các kỷ nguyên được bao phủ bởi các quan sát, các quá trình chủ yếu được phát triển theo một hướng. Hơn nữa, các quan sát thiên văn của thế kỷ trước không thể được diễn giải bên ngoài khuôn khổ của mô hình Vũ trụ mở rộng, có một “sự khởi đầu”.

Theo tôi, điều này không chỉ ra bất kỳ sự hội tụ nào về quan điểm tôn giáo và vô thần của thế giới. Ngược lại, quá trình thay đổi và phát triển liên tục của tự nhiên được tổ tiên chúng ta cảm nhận, nhưng không thể được giải thích khác hơn là hành động của một sự khởi đầu hợp lý, bây giờ tìm ra lời giải thích tự nhiên dựa trên "luật tự nhiên". Ở đây người ta có thể nhớ lại chủ nghĩa thần linh (Thiên Chúa tạo ra một “cỗ máy” kỳ diệu, cho nó luật chuyển động và không còn can thiệp vào sự phát triển của nó nữa), nhưng, giống như bất kỳ sự giảm nhẹ nào, theo chủ nghĩa của tôi, không xứng đáng với thái độ nghiêm túc.

Các nhà sinh vật học đã đưa ra ý tưởng về sự tiến hóa sớm hơn các nhà thiên văn và vật lý. Tôi nghĩ rằng họ đã được giúp đỡ bởi thực tế rằng thế giới sống đang phát triển với thời gian đặc trưng có sẵn cho con người mình, như công việc của các nhà lai tạo thuyết phục chúng ta. Kích thước thứ nguyên (xem) và, do đó, thời gian đặc trưng của sự tiến hóa của các hệ thống vũ trụ, là quá lớn đối với con người, và các quá trình vật lý trong thế giới vi sóng xảy ra ở tốc độ không thể tiếp cận với nhận thức của chúng ta.

Nhưng ngày nay, ý tưởng tiến hóa thống trị trong khoa học vô tri vô giác, mặc dù cho đến nay không phải tất cả các tập của tiến hóa vũ trụ đều tìm thấy lời giải thích của chúng. Đặc biệt khó khăn là những vấn đề về sự ra đời của các hành tinh, các ngôi sao, thiên hà, vũ trụ … Bất kể chúng ta gọi thời điểm nào t = 0 trong phương trình của các nhà vũ trụ học, trên thực tế, đây là sự ra đời của thế giới – vấn đề là rất khó đối với vũ trụ học hiện đại, đang cố gắng giải quyết nó bằng cách sử dụng toàn bộ kho vũ khí vật lý lý thuyết và thiên văn học quan sát. Trong những năm gần đây, những nỗ lực đã bị chi phối để giảm "sự khởi đầu của vũ trụ" thành một tập phổ biến trong chu kỳ của sự tiến hóa vĩnh cửu của thế giới đa chiều. Đây là một ý tưởng thú vị, nhưng theo một nghĩa nào đó, nó che giấu vấn đề của sự khởi đầu của thế giới "dưới thảm", giống như giả thuyết panspermia làm như vậy với vấn đề nguồn gốc của sự sống.

Nhưng trong những ghi chú này, tôi sẽ không phát triển chủ đề về sự ra đời của vũ trụ, nhưng tôi sẽ mô tả tốt hơn nhiều nghiên cứu tiến trình tiến hóa từ thế giới của các hành tinh, các ngôi sao và các thiên hà,để chứng minh tính cách phổ biến của sự tiến hóa trong vũ trụ, không phải ở tất cả giới hạn trong một tập của sự ra đời của nó.

Hành tinh và vệ tinh của chúng

Hình 1. Io là vệ tinh của sao Mộc. Về kích thước và khối lượng, nó gần như là một bản sao Mặt trăng của chúng ta, nhưng bề mặt của nó không liên quan gì đến mặt trăng. Io – đối tượng hoạt động núi lửa nhất trong hệ mặt trời

Một trong những khác biệt chính giữa không gian bên ngoài và sinh quyển là sự trống rỗng gần như tuyệt đối của nó. Ví dụ, nếu mọi người được định cư đều trên bề mặt Trái đất, thì khoảng cách giữa các nước láng giềng gần nhất sẽ là khoảng 200 m, tức là 200 lần kích thước đặc trưng của một người. Lang thang không mục đích trong bóng tối của đêm, mọi người thỉnh thoảng sẽ gặp phải ngay cả với một khu định cư rải rác. Và khoảng cách trung bình giữa các vì sao trong thiên hà của chúng ta vượt quá kích thước của chúng bằng hàng tỷ lần. Do đó, các ngôi sao hầu như không bao giờ gặp nhau và không tương tác chặt chẽ (trừ trường hợp đặc biệt, chúng ta sẽ quay trở lại).

Các hành tinh, vệ tinh của chúng và các "quần thể" khác là một vấn đề khác. Hệ thống hành tinh bị chật chội, đông dân cư "thành phố" trong thiên hà rộng lớn.Trong hệ mặt trời của chúng ta có 8 hành tinh chính (Mercury, Venus, Earth, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus và Neptune), một số hành tinh lùn (đầu năm 2009 – Ceres, Pluto, Haumea, Makemake và Eris), cũng như nhỏ cơ quan: hơn 400 nghìn tiểu hành tinh đã được phát hiện trong khu vực quỹ đạo hành tinh, và vô số các hạt nhân sao chổi, không mở các tiểu hành tinh, và thậm chí các hành tinh lùn "ở ngoại ô" của hệ thống – trong đám mây Oort. Họ tất cả tương tác và cạnh tranh cho sự tồn tại. Một mặt, các vật thể lớn phát triển với chi phí của những vật nhỏ: sự sụp đổ của các hạt thiên thạch xuống Trái đất có thể được quan sát mỗi đêm, mặt khác, va chạm lẫn nhau dẫn đến sự phân mảnh của các vật thể lớn thành những vật nhỏ hơn. Ngay cả các hành tinh lớn cũng nhận được nó: một vài mảnh của Mặt Trăng và Sao Hỏa đã được phát hiện trên Trái Đất. Phần bên trong của hệ Mặt trời thú vị nhất đối với chúng ta là trao đổi vật chất với ngoại vi – một số vật thể nhỏ bị đẩy dưới ảnh hưởng của trọng lực của các hành tinh lớn vào đám mây Oort (và đôi khi còn hơn).

Hình 2 Bề mặt của châu Âu, vệ tinh của sao Mộc. Lớp vỏ băng của châu Âu được bao phủ bởi các vết nứt và miệng núi lửa thiên thạch nhỏ, cho thấy độ tuổi tương đối ngắn của bề mặt này. Galileo, NASA

Nói chung, hệ thống hành tinh của chúng ta từ lâu đã đạt đến trạng thái cân bằng, vì nó đã có thời gian: Trái đất tạo ra hàng tỷ vòng quay trong quỹ đạo. Cách đây không lâu, các nhà thiên văn học cho rằng trạng thái cân bằng này gần như tương đương với cái chết, nhưng sau năm năm các quá trình mới được phát hiện ra rằng “trẻ hóa” các hành tinh và vệ tinh của chúng. Một ví dụ là vệ tinh của các hành tinh khổng lồ, mà trong những năm gần đây đã thu hút sự chú ý của các nhà thiên văn học và các nhà sinh vật học.

Việc đầu tiên để chứng minh hoạt động cao của nó là vệ tinh Io (Hình 1) – kỳ lạ nhất trong bộ Mộc tinh. Đầu năm 1979, các đầu dò Voyager-1 và Voyager-2 phát hiện ra các núi lửa đang hoạt động trên bề mặt của nó, các vụ phun trào mạnh mẽ làm thay đổi bề ngoài của bề mặt Io chỉ trong vài tháng. Mặc dù nhiệt độ bề mặt của vệ tinh không vượt quá -120 ° C, nó tăng lên đến + 150 ° C gần núi lửa hoạt động, và thậm chí 300 ° C được ghi lại trong miệng núi lửa của núi lửa Pele lớn. Dưới những điều kiện của bầu không khí cực kỳ hiếm và trọng lực thấp, chiều cao của khí thải núi lửa trên Io thường đạt 100 km, và các vị vua khí trên những ngọn núi lửa Pele hoạt động mạnh nhất tăng 300 km! Trên sườn núi lửa hàng trăm cây số tràn dòng chảy dung nham.Và những quá trình trên toàn bộ bề mặt của vệ tinh không dừng lại trong một phút: Io là một thiên đường thực sự cho các nhà núi lửa. Nhưng các nhà sinh vật học cũng tỏ ra rất quan tâm đến nó: các khu vực núi lửa là những giai đoạn của cuộc sống, giàu năng lượng và các hợp chất hóa học quan trọng (nó đủ để thu hồi những người hút thuốc màu đen trên đáy đại dương). Đối với các nhà sinh vật học và địa chất, Io nhắc nhở Trái Đất trẻ khi chúng ta trình bày nó.

Lý do cho sự trẻ hóa của mặt trăng Jovian này là gì?

Hình 3 Enceladus – vệ tinh của Saturn với đường kính 500 km. Bán cầu phía nam của nó thậm chí còn khác hẳn so với bán cầu bắc, được bao phủ bởi nhiều miệng núi lửa thiên thạch. Tất nhiên, thiên thạch đang rơi ở phía nam, nhưng miệng núi lửa của chúng nhanh chóng biến mất. Tại sao

Hoạt động núi lửa hoạt động trên Io chủ yếu là do ảnh hưởng thủy triều mạnh mẽ từ sao Mộc. Do sự khác biệt về khoảng cách gần và xa của vệ tinh từ hành tinh, sức hấp dẫn tác động lên chúng khác nhau đáng kể. Kết quả là, sao Mộc cung cấp cho Io một hình dạng hơi giống dưa hấu: vệ tinh kéo dài theo hướng của hành tinh trong khoảng 7 km. Điều này sẽ được tất cả và hạn chế nếu Io quay quanh sao Mộc ở một khoảng cách không đổi, đó là, trong một quỹ đạo tròn.Nhưng những người bạn hàng xóm khổng lồ gõ Io từ một con đường tròn và buộc anh ta tiếp cận một chút, rồi rời khỏi Mộc tinh. Điều này làm thay đổi đáng kể điện áp của lực thủy triều và hình dạng của vệ tinh, giống như một miếng đất sét nhồi trong tay, làm ấm từ những biến dạng này. Có thể là dòng điện phát sinh trong cơ thể Io từ thực tế là nó di chuyển trong từ trường của Sao Mộc làm cho một số đóng góp vào sự nóng lên của lớp đất dưới lòng đất.

Không kém phần thú vị là vệ tinh lớn thứ hai của Sao Mộc – Châu Âu, trên những hình ảnh bề mặt mà hệ thống đường kẻ có thể nhìn thấy được (Hình 2), giống như các bản vẽ cổ xưa của các kênh trên sao Hỏa. Một mặt, thực tế không có hố thiên thạch lớn ở châu Âu, cho thấy hoạt động cao của các quá trình địa chất, mặt khác, không có núi, không có lỗi, hoặc các dấu hiệu khác của hoạt động kiến ​​tạo. Châu Âu, có bề mặt hoàn toàn được bao phủ bởi băng, nhiều hơn các hành tinh và vệ tinh khác giống như một quả bóng bi-a mượt mà.

Những tính chất hầu như không tương thích của châu Âu, rõ ràng, được giải thích bởi các kết quả của mô hình lý thuyết về cấu trúc bên trong của nó. Rất có thể là một đại dương nước khổng lồ có thể nằm dưới lớp vỏ băng dày của vệ tinh.Ngoài nước lỏng, châu Âu dường như có các thành phần cần thiết khác cho cuộc sống: ảnh hưởng thủy triều mạnh mẽ của sao Mộc (mặc dù không mạnh như trường hợp Io) là nguồn nhiệt, và có dấu vết của các hợp chất hữu cơ trong các vết nứt của vỏ băng.

Các nhà ngoại khoa đã cọ xát tay của họ, dự đoán sự phát hiện của các sinh vật chưa biết ở Bắc Băng Dương của châu Âu. Để kiểm tra giả thuyết này, các kỹ sư đang làm việc trên một dự án của một tàu vũ trụ có thể xâm nhập vào lớp phủ băng của châu Âu và trở thành một "tàu ngầm", khám phá đại dương ngoài trái đất đầu tiên. Nếu thực sự có một sinh quyển, thì phạm vi nào sẽ mở ra cho sinh học tiến hóa! Nhưng về mặt kỹ thuật, nhiệm vụ là rất khó: không chắc rằng trong tương lai gần nó sẽ có thể vượt qua lớp vỏ băng của châu Âu với độ dày ít nhất là hàng chục km, và không có vết nứt tươi nào với nước mở đã được tìm thấy trong nó.

Do đó, vệ tinh tương đối nhỏ của sao Thổ – Enceladus (Hình 3), trông rất giống với châu Âu, trông hấp dẫn hơn nhiều. Và theo bản chất của nó, nó gần châu Âu: rõ ràng, dưới lớp vỏ băng (trong mọi trường hợp, dưới một phần quan trọng của nó) cũng có nước dạng lỏng.Lần đầu tiên, các nhà thiên văn học nhìn thấy bề mặt của vệ tinh này hơn một phần tư thế kỷ trước, khi Voyager 2 bay qua hệ thống sao Thổ. Sau đó, ông đã trao các bức ảnh, mà trong nhiều năm có các chuyên gia. Ngay cả đối với nền của nhiều mặt trăng của sao Thổ, Enceladus trông giống như “con cừu đen”. Bề mặt băng giá của nó có màu trắng sáng, như tuyết tươi. Các khu vực rộng lớn không có một miệng núi lửa được tìm thấy trên bề mặt của Enceladus, cho thấy hoạt động địa chất của nó. Tuy nhiên, hoạt động này liên quan đến nguồn nhiệt bên trong. Anh ấy đến từ đâu trên cơ thể khiêm tốn với kích thước và khối lượng?

Hình 4 Ảnh chụp nhanh về mặt đêm của Enceladus; một phần nhỏ trong ngày trông giống như một lưỡi liềm mỏng. Dòng nước rõ ràng (dưới dạng hơi nước và băng), bay ra khỏi bề mặt của vệ tinh trong khu vực cực nam của nó. Ở bên trái – hình ảnh nguồn; bên phải – Độ sáng được thể hiện bằng màu nhân tạo. Hình ảnh: "Sinh thái và cuộc sống" "border = 0>Hình 4 Ảnh chụp nhanh về mặt đêm của Enceladus; một phần nhỏ trong ngày trông giống như một lưỡi liềm mỏng. Dòng nước rõ ràng (dưới dạng hơi nước và băng), bay ra khỏi bề mặt của vệ tinh trong khu vực cực nam của nó. Ở bên trái – hình ảnh nguồn; bên phải – Độ sáng được thể hiện bằng màu nhân tạo

Vào mùa hè năm 2004, tàu thăm dò liên hành tinh Cassini (NASA, ESA) đã đến được hệ thống sao Thổ, thả bánh đáp xuống bầu khí quyển của vệ tinh lớn nhất, Titan và bắt đầu nghiên cứu các vệ tinh còn lại, bao gồm Enceladus. Và Enceladus đã chứng minh điều đó: những bức ảnh được chụp trong ánh sáng ngược (theo hướng mặt trời) cho thấy rằng các đài phun nước tuyệt vời đang đập ra khỏi các vết nứt ở vùng cực nam (Hình 4), bốc hơi nước, ngay lập tức biến thành những bông tuyết. Khối lượng chính của chúng rơi xuống bề mặt của vệ tinh, nhưng một phần của nó bay vào không gian, tạo ra vòng ngoài cùng của Sao Thổ cùng quỹ đạo của Enceladus. Các vết nứt có thể được kiểm tra trong suốt quá trình đi qua đầu dò trên bề mặt của Enceladus: chúng có thể nhìn thấy rõ ràng trong hình. 3 – một số sọc song song, tương tự như dấu vết của móng vuốt hổ (mà chúng được gọi là như vậy – hổ sọc).

Hình 5 Hyperion là vệ tinh của Saturn có kích thước 370 x 280 x 226 km. Bề mặt của nó giống như một miếng bọt biển, và bên trong nó có thể được rải rác với nhiều sâu răng, vì nó có mật độ trung bình rất thấp chỉ 0,57 g / cm.3

Vấn đề nguồn năng lượng của các đài phun nước đã được giải quyết theo cách tương tự như trong trường hợp của châu Âu – đây là ảnh hưởng thủy triều của sao Thổ khổng lồ. Enceladus khá gần với nó và do đó bị biến dạng không thương tiếc trong trường hấp dẫn của hành tinh, đó là lý do tại sao ruột của nó tan chảy và hình dạng của bề mặt được làm tròn. Để so sánh, bạn có thể thấy một vệ tinh xa trông giống như thế nào – Hyperion (Hình 5). Rõ ràng là ông đã tránh được "sự ôm nóng" của Sao Thổ, không bao giờ tan chảy hoặc phun ra những vòi phun tuyết trên bề mặt của mình.

Enceladus là những gì các nhà hành tinh đang mơ về: trên cơ thể thiên thể nhỏ bé nhưng hoạt động này, mọi thứ đã được phát hiện – hoạt động địa chất hiện đại, một chất bùng phát từ độ sâu (không cần khoan!) Và khả năng tiếp cận tương đối (hạ cánh thăm dò Enceladus không có vấn đề gì). Bây giờ vật thể bé xíu này, bị mất trong số những người khác ở rìa của hệ mặt trời, là một mối quan tâm lớn. Không loại trừ các vệ tinh phát triển thủy triều cũng sẽ được tìm thấy trong các hành tinh khổng lồ khác. Gần đây, các nhà thiên văn học đã đánh giá thấp vai trò tiến hóa của thủy triều. Nhưng các nhà sinh học đã cảnh báo: cuộc sống trên trái đất đã đến với đất nhờ thủy triều.

Một trong những nhà nghiên cứu đầu tiên về các hiện tượng thủy triều trong không gian là con trai của Charles Darwin – Ngài George Howard Darwin (1845-1912), một nhà địa vật lí học và vật lý thiên văn nổi tiếng tại Đại học Cambridge, chủ tịch Hội Thiên văn Hoàng gia. Như bạn có thể thấy, mối quan hệ giữa sinh học và thiên văn học trong gia đình tuyệt vời này rất gần. Tuy nhiên, nhà vật lý cũng không quên: con trai của Ngài George Darwin – Charles Galton Darwin (1887-1962) trở thành một nhà vật lý nổi tiếng.

Trong thực tế, trong lý thuyết thủy triều, George Darwin đóng vai trò tương tự mà Charles Darwin chơi trong sinh học: ông kết hợp các ý tưởng phân mảnh và tạo ra một lý thuyết mạch lạc. Cuốn sách của G. Darwin "Thủy triều và hiện tượng liên quan trong hệ mặt trời" (ấn bản mới nhất bằng tiếng Nga: Moscow: Nauka, 1965) trong lĩnh vực nghiên cứu này được tôn kính cao như trong sinh học "Nguồn gốc loài" của cha ông.

Sao và thiên hà

Hình 6 Cụm sao trẻ NGC 602, được sinh ra vài triệu năm trước trên rìa thiên hà lân cận, Đám mây Magellan Nhỏ, chưa có thời gian tự giải thoát khỏi đám mây bụi khí mẹ, bắt đầu đẩy chất của nó vào không gian xung quanh, làm giàu với các nguyên tố hóa học mới.Bức ảnh cho thấy khí nóng được các ngôi sao ném ra sao tương tác với khí lạnh của đám mây, làm tăng thêm một khoang trong đó. Đây là một trong vô số các giai đoạn của chu trình tiến hóa của vật chất vũ trụ: Vũ trụ đã được làm phong phú thêm hàng tỷ năm với các yếu tố cần thiết cho sự ra đời của cuộc sống. Ảnh từ Kính viễn vọng Không gian Hubble (NASA)

Quá trình tiến hóa rõ ràng nhất trong vũ trụ ngày nay là sự tiến hóa hóa học của vật chất của nó ở độ sâu của các ngôi sao. Đây không phải là một quá trình định lượng, nhưng là một quá trình định tính. Chất cổ đại của vũ trụ, mà chúng ta gặp ngày nay trong thành phần của các sao thế hệ thứ nhất có khối lượng thấp, hầu như không chứa gì ngoài hydro và helium. Những yếu tố này là không đủ cho sự ra đời của sinh quyển, nhưng ngay cả đối với sự hình thành của các hành tinh trên cạn. Và chất mà hành tinh của chúng ta và vỏ sống của nó được tạo ra được sinh ra và ném vào không gian bên ngoài do sự tiến hóa của rất ít sao khổng lồ.

Nếu vũ trụ được xây dựng một chút khác biệt, những ngôi sao lớn nhất có thể không được sinh ra. Phản ứng tổng hợp hạt nhân xảy ra ở độ sâu của tất cả các ngôi sao, nhưng hầu hết trong số chúng có các nguyên tố hóa học mới vẫn tồn tại mãi mãitrong chiều sâu, và chỉ có những ngôi sao lớn nhất bùng nổ chúng, làm phong phú vũ trụ với các yếu tố cần thiết cho cuộc sống.

Ngẫu nhiên là một tài sản của vũ trụ của chúng tôi hoặc được xác định trước? Sự tiến hóa có nhất thiết dẫn đến sự ra đời của các thiên hà, với sự hình thành các ngôi sao khổng lồ trong chúng, vv, cho đến khi sự xuất hiện của vật chất sống và sự thông minh? Ở đây chúng ta bước vào lĩnh vực tự nhiên-triết học hiện đại nhất, nghiên cứu cái gọi là nguyên tắc nhân chủng học. Nửa thế kỷ trước, suy nghĩ về các tính chất cơ bản của Vũ trụ, nhà vật lý Moscow Abram Leonidovich Zelmanov đã xây dựng nó như thế này: “Chúng tôi là nhân chứng của một số loại quy trình, bởi vì các quá trình của một loại hình khác không có nhân chứng.” Trong một công thức như vậy, nguyên tắc nhân loại mô tả một điều khá rõ ràng: nghiên cứu vũ trụ, chúng ta chắc chắn sẽ khám phá ra nó trong các thuộc tính mà trong quá trình tiến hóa của nó, cho phép chúng ta, những cá nhân tò mò xuất hiện.

Trong hình thức hiện tại của nó, nguyên tắc nhân loại đã phát triển nhanh hơn suy nghĩ đơn giản này và đã phát triển thành một lĩnh vực thú vị nhất của nghiên cứu lý thuyết. Những vấn đề anh giải quyết là xứng đáng với Đấng Tạo Hóa: có thể vũ trụ với một hình học hoàn toàn khác (ví dụ,với một số không gian khác) và một vật lý khác (ý ​​nghĩa khác của các hằng số thế giới) là một nơi trú ẩn của cuộc sống? Vũ trụ của chúng ta là một hay chỉ vô số? Thuộc tính của chúng có khác nhau không? Có thể thâm nhập từ vũ trụ này sang vũ trụ khác không? Liệu một người thông minh có thể xây dựng và tạo ra vũ trụ với những đặc tính nhất định không? Là sự cạnh tranh của vũ trụ có thể, và nếu có, thì vũ trụ có tài sản nào có cơ hội sống sót cao hơn? Ảnh hưởng của sinh học được cảm nhận trong những câu hỏi vật lý thiên văn này. Theo một nghĩa nào đó, nguyên tắc nhân loại làm nảy sinh nguyên lý tiến hóa của Darwin. Có lẽ một ngày nào đó vật lý thiên văn sẽ đi đến kết luận rằng vũ trụ của chúng ta được hình thành như là kết quả của sự lựa chọn tự nhiên (hay nhân tạo?).

Vũ trụ có đơn giản thế không?

Hình 7 Thiên hà xoắn ốc NGC 1232. Nhờ sự tự tổ chức vật chất trong các thiên hà, các vùng hình thành sao được hình thành trong vòng tay xoắn ốc của chúng, nơi các ngôi sao lớn khác có thể sinh ra – những động cơ tiến hóa vũ trụ

Khi gặp gỡ với các nhà sinh vật học, đôi khi tôi cảm thấy một sự ghen tị ẩn giấu về phía họ: có vẻ như với tôi rằng họ ghen tị với “độ chính xác thiên văn” khét tiếng của chúng ta.Thật vậy, theo quan điểm chung, thiên văn học là khoa học lâu đời nhất. Người ta tin rằng nó từ lâu đã được vững chắc dựa trên các định luật vật lý và toán học, và do đó nó là cực kỳ chính xác. Hãy mở sách giáo khoa vũ trụ học: hai hoặc ba phương trình mô tả sự tiến hóa của vũ trụ! Hãy mở chuyên khảo về vật lý của các ngôi sao: một số công thức mô tả sự tiến hóa của một ngôi sao, và bất kỳ thứ gì! Các nhà sinh học chỉ mơ rằng một ngày nào đó khoa học của họ cũng sẽ đạt đến mức đó. Một chuyên gia nổi tiếng về động lực học tiến hóa, Martin Novak tin rằng: “Nếu hiểu biết đầy đủ và cuối cùng về luật sinh học thì có thể nó giống như một tập hợp các phương trình toán học”.*

Có đúng là các nhà thiên văn học đã "tin vào đại số hài hòa" của vũ trụ? Đáp lại những câu hỏi như vậy, tôi nhớ lại một giai thoại lịch sử. Trong nhiều năm, một bản sao của nhà thiên văn học nổi tiếng người Anh Sir Fred Hoyle đã được trích dẫn trong các tài liệu khoa học rằng "không có gì dễ dàng hơn một ngôi sao." Nửa thế kỷ sau, nhà thiên văn học người Anh Peter Felget nhớ lại: “Nhân chứng, tôi có thể nói rằng sự nhận xét về sự đơn giản của các ngôi sao được thực hiện bởi Fred Hoyle (sau đó không phải Sir) tại một hội thảo mà ông ta đã tổ chức tại thư viện đài thiên văn cũ ở Cambridge.Như tôi nhớ lại, cụm từ Hoyle, thốt ra với giọng phía bắc tuyệt vời của mình, nghe như thế này: "Về nguyên tắc, ngôi sao có cấu trúc khá đơn giản." Đáp lại điều này, Giáo sư Redman nhận xét: "Bạn cũng sẽ trông khá đơn giản, Fred, từ khoảng cách mười parsec."**

Ý nghĩa sâu sắc của nhận xét này mở ra dần dần. Chúng ta càng nghiên cứu các ngôi sao, cấu trúc và hành vi của chúng phức tạp hơn. Vì vậy, phù hợp để đồng ý với tuyên bố của nhà thiên văn học người Anh John Brown: "Trái với bản sao nổi tiếng của Fred Hoyle, các ngôi sao không đơn giản như vậy, ít nhất là khi bạn nghiên cứu chúng từ khoảng cách 5 micro-parsec, như trường hợp với Mặt trời".*** Chúng ta càng quan sát cuộc sống của các ngôi sao càng lâu và thậm chí gần nhất với chúng – Mặt trời, thì càng nhiều bí ẩn được khám phá. Điều này không có nghĩa là chúng tôi không giải quyết một số trong số họ, nhưng số lượng của họ không giảm. Theo nghĩa này, sự hội tụ của sinh học và thiên văn học đến từ hai hướng: các nhà sinh vật học tìm thấy các mô hình toán học đơn giản trong cuộc sống, các nhà thiên văn khám phá ra một loạt các quy trình vũ trụ không thể tưởng tượng nổi.

Mặc dù sinh học thường không được quy cho các khoa học chính xác, bởi vì nó vẫn chưa đạt được sự không rõ ràng,điển hình của các môn toán cao, tôi thấy điều này như là một sai lầm. Sinh học vượt xa vật lý và thiên văn học, do tính phức tạp của vật thể của nó. Chúng tôi, nhà thiên văn học vẫn chưa sinh ra một Carl Linnaeus, người sẽ đặt theo thứ tự hệ thống học của vật thể vũ trụ và hệ thống tên của họ: các nhà thiên văn khối lượng từ ngữ tò mò như sao lùn trắng, đỏ và nâu, tinh vân hành tinh, thiên thạch, thiên thạch, thiên thạch, các quasar, pulsar và vân vân. n. Do đó, có lẽ còn quá sớm để suy nghĩ về Darwin của bạn và nên ghen tị với các nhà sinh học, trong số đó đã được nhà khoa học đã tạo ra một lý thuyết vĩ đại về sự tiến hóa của vật chất sống trong vũ trụ làm việc.


* Wax X. Làm thế nào để tính toán sự tiến hóa? // Trong thế giới khoa học, tháng 1/2009, tr. 16-17.
** Fettgett R.V. Các ngôi sao đơn giản // The Observatory, v. 115, 1995, tr. 95
*** Đài quan sát, v. 114, 1994, tr. 124.


Like this post? Please share to your friends:
Trả lời

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: