Het is belangrijk voor een persoon om niet alleen te begrijpen in welke wereld hij zich bevindt, maar ook hoe deze wereld is ontstaan. Was er iets voor de tijd en ruimte die nu bestaat. Hoe het leven ontstond op zijn thuisplaneet, en de planeet zelf verscheen niet uit het niets.
In de moderne wereld zijn er veel theorieën naar voren gebracht over het uiterlijk van de aarde en de oorsprong van het leven erop. Bij gebrek aan een kans om de theorieën van verschillende wetenschappers of religieuze wereldbeelden te testen, ontstonden steeds meer verschillende hypothesen. Een daarvan, die zal worden besproken, is de hypothese die stationaire toestanden ondersteunt. Het werd aan het einde van de 19e eeuw ontwikkeld en bestaat tot op de dag van vandaag.
Definitie
De Steady State-hypothese ondersteunt de opvatting dat de aarde niet in de loop van de tijd is gevormd, maar altijd heeft bestaan en voortdurend leven heeft ondersteund. Als de planeet wel veranderde, dan was het vrij onbeduidend: soorten dieren en planten zijn niet ontstaan, en net alsplaneet, zijn er altijd geweest, en stierven uit of veranderden hun aantal. Deze hypothese werd in 1880 naar voren gebracht door de Duitse arts Thierry William Preyer.
Waar komt de theorie vandaan?
Het is momenteel onmogelijk om de leeftijd van de aarde met absolute nauwkeurigheid te bepalen. Volgens een onderzoek op basis van het radioactieve verval van atomen is de leeftijd van de planeet ongeveer 4,6 miljard jaar. Maar deze methode is niet perfect, waardoor adepten het bewijs kunnen ondersteunen dat wordt geleverd door de steady-state-theorie.
Het is redelijk om de aanhangers van deze hypothese adepten te noemen, geen wetenschappers. Volgens moderne gegevens is het eeuwigheid (zo wordt de theorie van een stationaire toestand genoemd) meer een filosofische doctrine, aangezien de postulaten van volgelingen vergelijkbaar zijn met de overtuigingen van oosterse religies: jodendom, boeddhisme - over het bestaan van een eeuwige ongeschapen universum.
Volgers'meningen
In tegenstelling tot religieuze leringen hebben aanhangers die de theorie van stationaire toestanden van alle objecten van het heelal ondersteunen vrij nauwkeurige ideeën over hun eigen opvattingen:
- De aarde heeft altijd bestaan, evenals het leven erop. Er was ook geen begin van het heelal (ontkenning van de oerknal en soortgelijke hypothesen), dat is het altijd geweest.
- De wijziging vindt in geringe mate plaats en heeft geen fundamentele invloed op het leven van organismen.
- Elke soort heeft slechts twee manieren van ontwikkeling: verandering in aantal of uitsterven - soorten nemen geen nieuwe vormen aan, evolueren niet en veranderen zelfs niet significant.
Een van de beroemdste wetenschappers die de hypothese van stationair ondersteunenstaat, was Vladimir Ivanovitsj Vernadsky. Hij herhaalde graag de zin: "… er was geen begin van leven in de kosmos die we waarnemen, aangezien er geen begin was van deze kosmos. Het heelal is eeuwig, zoals het leven erin."
De theorie van de stationaire toestand van het heelal verklaart onopgeloste vragen als:
- leeftijd van clusters en sterren,
- homogeniteit en isotropie,
- relikwie straling,
- roodverschuivingparadoxen voor verre objecten, waaromheen wetenschappelijke geschillen nog steeds niet verdwijnen.
Bewijs
Het algemene bewijs voor een stabiele toestand is gebaseerd op het idee dat het verdwijnen van sedimenten (botten en afvalproducten) in gesteenten kan worden verklaard door een toename in de grootte van een soort of populatie, of de migratie van vertegenwoordigers naar een omgeving met een gunstiger klimaat. Tot nu toe waren de afzettingen vanwege hun volledige ontbinding niet in de lagen bewaard gebleven. Het v alt niet te ontkennen dat in sommige grondsoorten de overblijfselen beter bewaard blijven, en in sommige slechter of helemaal niet.
Volgens volgers zal alleen de studie van levende soorten helpen om conclusies te trekken over uitsterven.
Het meest voorkomende bewijs dat stationaire toestanden bestaan, zijn coelacanthen. In de wetenschappelijke gemeenschap werden ze aangehaald als een voorbeeld van een overgangssoort tussen vissen en amfibieën. Tot voor kort werden ze als uitgestorven beschouwd rond het einde van het Krijt - 60-70 miljoen jaar geleden. Maar in 1939, voor de kust van ongeveer. Madagascar werd levend gevangen als vertegenwoordiger van coelacanthen. De coelacanth wordt nu dus niet langer als een overgangsvorm beschouwd.
Het tweede bewijs is Archaeopteryx. In biologieboeken wordt dit wezen gepresenteerd als een overgangsvorm tussen reptielen en vogels. Hij had verenkleed en kon over lange afstanden van tak naar tak springen. Maar deze theorie stortte in toen in 1977 in Colorado overblijfselen werden gevonden van vogels die ongetwijfeld ouder zijn dan de botten van Archaeopteryx. Daarom is de veronderstelling juist dat Archaeopteryx noch een overgangsvorm noch een eerste vogel was. Op dit punt werd de steady-state-hypothese een theorie.
Naast zulke opvallende voorbeelden zijn er nog andere. De theorie van een stabiele toestand wordt bijvoorbeeld bevestigd door de "uitgestorven" en gevonden in lingula's in het wild (zeebrachiopoden), tuatara of tuatara (grote hagedis), solendons (spitsmuizen). Gedurende miljoenen jaren zijn deze soorten niet veranderd ten opzichte van hun fossiele voorouders.
Zulke paleontologische "fouten" zijn genoeg. Zelfs nu kunnen wetenschappers niet met nauwkeurigheid zeggen welke uitgestorven soort de voorloper zou kunnen zijn van de levende. Het waren deze hiaten in de paleontologische leer die de aanhangers naar het idee van het bestaan van een stationaire toestand brachten.
Status in de wetenschappelijke gemeenschap
Maar theorieën die gebaseerd zijn op de fouten van andere mensen worden niet geaccepteerd in wetenschappelijke kringen. Stationaire toestanden zijn in tegenspraak met modern astronomisch onderzoek. Stephen Hawking in zijn boek A Brief Historytime" merkt op dat als het heelal echt in een "denkbeeldige tijd" zou evolueren, er geen singulariteiten zouden zijn.
Een singulariteit in astronomische zin is een punt waardoor het onmogelijk is om een rechte lijn te trekken. Een treffend voorbeeld is een zwart gat - een gebied dat zelfs licht dat met de maximaal bekende snelheid beweegt niet kan verlaten. Het centrum van een zwart gat wordt beschouwd als een singulariteit - atomen gecomprimeerd tot oneindig.
In de wetenschappelijke gemeenschap is zo'n hypothese dus een filosofische, maar haar bijdrage aan de ontwikkeling van andere theorieën is belangrijk. De vragen die de aanhangers van het Eternisme aan archeologen en paleontologen stellen, dwingen wetenschappers dus om hun onderzoek nauwkeuriger te beoordelen en wetenschappelijke gegevens opnieuw te controleren.
Als we stationaire toestanden beschouwen als een theorie over de oorsprong van het leven op aarde, mogen we de kwantumbetekenis van deze uitdrukking niet vergeten, om niet verward te raken in concepten.
Wat is kwantumthermodynamica?
De eerste significante doorbraak in de kwantumthermodynamica werd gemaakt door Niels Bohr, die de drie belangrijkste postulaten publiceerde waarop de overgrote meerderheid van berekeningen en uitspraken van hedendaagse natuur- en scheikundigen zijn gebaseerd. Drie postulaten werden met scepsis bekeken, maar het was onmogelijk om ze op dat moment niet als waar te erkennen. Maar wat is kwantumthermodynamica?
Thermodynamische vorm in zowel de klassieke als de kwantumfysica is een systeem van lichamen die interne energie met elkaar en metomringende lichamen. Het kan uit één lichaam of meerdere bestaan, en tegelijkertijd bevindt het zich in toestanden die verschillen in druk, volume, temperatuur, enz.
In een evenwichtssysteem hebben alle parameters een strikt vaste waarde, dus het komt overeen met een evenwichtstoestand. Vertegenwoordigt omkeerbare processen.
In een niet-evenwichtsvorm heeft ten minste één parameter geen vaste waarde. Dergelijke systemen zijn uit thermodynamisch evenwicht, meestal vertegenwoordigen ze onomkeerbare processen, bijvoorbeeld chemische.
Als we proberen de evenwichtstoestand in de vorm van een grafiek weer te geven, krijgen we een punt. In het geval van een niet-evenwichtstoestand zal de grafiek altijd anders zijn, maar niet in de vorm van een punt, vanwege een of meer onnauwkeurige waarden.
Ontspanning is het proces van overgang van een niet-evenwichtstoestand (onomkeerbaar) naar een evenwichtstoestand (omkeerbaar). De concepten van omkeerbare en onomkeerbare processen spelen een belangrijke rol in de thermodynamica.
De stelling van Prigozhin
Dit is een van de conclusies van de thermodynamica over niet-evenwichtsprocessen. Volgens hem is de productie van entropie in een stationaire toestand van een lineair niet-evenwichtssysteem minimaal. Met de volledige afwezigheid van obstakels voor het bereiken van een evenwichtstoestand, da alt de entropiewaarde tot nul. De stelling werd in 1947 bewezen door de natuurkundige I. R. Prigogine.
De betekenis hiervan is dat de stationaire evenwichtstoestand, waarnaar het thermodynamische systeem neigt, een zo laag mogelijke entropieproductie heeft als de aan het systeem opgelegde randvoorwaarden toelaten.
Prigozhin's verklaringging uit van de stelling van Lars Onsager: voor kleine afwijkingen van het evenwicht kan de thermodynamische stroming worden weergegeven als een combinatie van de sommen van lineaire drijvende krachten.
Schrödinger's gedachte in zijn oorspronkelijke vorm
De Schrödingervergelijking voor stationaire toestanden heeft een belangrijke bijdrage geleverd aan de praktische waarneming van de golfeigenschappen van deeltjes. Als de interpretatie van de Broglie-golven en de onzekerheidsrelatie van Heisenberg een theoretisch idee geven van de beweging van deeltjes in krachtvelden, dan beschrijft de verklaring van Schrödinger, geschreven in 1926, de processen die in de praktijk worden waargenomen.
In zijn oorspronkelijke vorm ziet het er zo uit.
waar,
i - denkbeeldige eenheid.
Schrödingervergelijking voor stationaire toestanden
Als het veld waarin het deeltje zich bevindt constant is in de tijd, dan is de vergelijking niet tijdsafhankelijk en kan deze als volgt worden weergegeven.
De Schrödinger-vergelijking voor stationaire toestanden is gebaseerd op de postulaten van Bohr over de eigenschappen van atomen en hun elektronen. Het wordt beschouwd als een van de belangrijkste vergelijkingen van de kwantumthermodynamica.
Transitie energie
Als een atoom zich in een stationaire toestand bevindt, treedt er geen straling op, maar bewegen de elektronen met enige versnelling. In dit geval worden de elektronentoestanden bepaald op elke orbitaal met de energie Et. De waarde ervan kan ongeveer worden geschat door het ionisatiepotentieel van dit elektronische niveau.
SoZo verscheen er na de eerste verklaring een nieuwe. Het tweede postulaat van Bohr zegt: als tijdens de beweging van een negatief geladen deeltje (elektron) zijn impulsmoment (L =mevr) is een veelvoud van de constante balk gedeeld door 2π, dan bevindt het atoom zich in een stationaire toestand. Dat is: mevrn =n(h/2π)
Uit deze uitspraak volgt een andere: de energie van een kwantum (foton) is het verschil in de energieën van de stationaire toestanden van atomen waar het kwantum doorheen gaat.
Deze waarde, berekend door Bohr en aangepast voor praktische doeleinden door Schrödinger, heeft een belangrijke bijdrage geleverd aan de verklaring van de kwantumthermodynamica.
Derde postulaat
Bohr's derde postulaat - over kwantumovergangen met straling impliceert ook de stationaire toestanden van het elektron. Dus straling in de overgang van de ene naar de andere wordt geabsorbeerd of uitgezonden in de vorm van energiequanta. Bovendien is de energie van de quanta gelijk aan het verschil in energieën van de stationaire toestanden waartussen de overgang plaatsvindt. Straling vindt alleen plaats wanneer een elektron zich van de kern van een atoom verwijdert.
Het derde postulaat werd experimenteel bevestigd door de experimenten van Hertz en Frank.
De stelling van Prigogine verklaarde de eigenschappen van entropie voor niet-evenwichtsprocessen die neigen naar evenwicht.
