Земля с Орбиты Сатурна

Почти невозможно представить себе пространство в любом направлении, простирающемся безгранично, но еще труднее представить обратное, что у Вселенной есть край, граница, тогда возникает естественный вопрос. Что за нею? Любое тело находится в пространстве, мы уже с вами зафиксировали, что пространство определяется в геометрических свойствах своих тел. Вблизи тел большой массы пространство искривляется, благодаря этому лучи света распространяются во Вселенной не по прямым, а по изогнутым линиям. В наших масштабах с этими процессами мы дела не имеем. Однако при космических масштабах неограниченность и бесконечность – не одно и то же. Еще раз напоминаю вам, образ: представьте себе шар, площадь поверхности всегда конечна, но если мы идем внутри шара, мы никогда не достигнем границы, тогда этот образ помогает нам понять, что, то, что безгранично, может быть конечно. Это иллюстрация случая, когда пространство неограничено и в то же время конечно. Но то, что касается пространства Вселенной, то его неограниченность – скорее философский вопрос. Потому что если бы Вселенная была ограничена, то за материальным миром должно было бы стоять что-то нематериальное. А если говорить о конечности материального мира, то в этом случае проблема бесконечности приобретает естественно-научный характер.

Мы уже говорили, что галактики — это гигантские скопления звездных систем, имеющих центр, ядро и различную форму (сферическую, спиралевидную, эллиптическую, сплюснутую) – вообще неправильную. Ближайшие к нашей галактике звездные системы удалены на расстояние 150 тыс. световых лет. Ближайшая к нам галактика – это галактика Андромеды, именно в этой галактике был открыт первый внегалактический объект, свет от нее достигает Земли через 1,5 миллиона лет, плюс примерно 50 других галактик это местная система галактик, а вся совокупность галактик называется понятием метагалактика («мета» от греч. «после»).

Наше Солнце принадлежит галактике Млечный путь. Так бы выглядела наша галактика, если бы мы могли посмотреть на нее откуда-то извне.

Это гигантская звездная система, примерно 150 млрд звезд, имеет ядро и несколько спиральных ветвей. Размеры Млечного пути – 100 тыс. световых лет, большая часть звёзд в нашей галактике расположена, условно, в гигантском диске, толщиной около 1,5 тыс. световых лет. Наше Солнце (найдите Солнце и планеты на этой модели) находятся на расстоянии 30 тыс. световых лет от центра галактики. Несмотря на то, что Млечный путь представляется нам весьма густой звездной системой, на самом деле звезды в нашей галактике расположены довольно редко, расстояние между ближайшими звездами в десятки миллионов раз превосходят их поперечники и если б у нас была возможность посмотреть на нашу галактику сверху (посмотрите на следующий слайд), мы бы увидели, что звезды, составляющие галактику, движутся вокруг ее центра с огромной скоростью 220 км/с, перемещается вокруг центра галактики наше Солнце и, соответственно, планеты солнечной системы, наша солнечная система совершает оборот вокруг галактического ядра за 250 млн лет.

Наша солнечная система состоит из Солнца и 8 планет, обращающихся вокруг него. Посмотрите на слайд, чтобы представить себе масштабы Солнечной системы.

Чтобы представить масштабы Солнечной системы, я вам предложу такое сравнение: если бы у нас был космический корабль, движущийся со скоростью в одну сотую скорости света, то путь от Москвы до Нью-Йорка потребовал бы 3 секунды, до Солнца мы бы добирались 15 часов, а на пересечение Солнечной системы ушел бы месяц. Если мы представим Солнце размером с апельсин, то Земля будет не больше песчинки, вращающейся на расстоянии 10 метров от Солнца, тогда наша Вселенная – 200 млрд апельсинов, удаленных друг от друга, примерно, как Киев от Москвы. Реальное расстояние от Солнца до Земли 149 млн км –­­ это 107 диаметров.

СЛАЙД. Солнечная система

— Планеты (в порядке удаления от Солнца): Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун.

— Законы движения планет вокруг Солнца открыл немецкий ученый И. Кеплер (1571-1670).

— Удерживает планеты у Солнца и задает им вращение по замкнутым орбитам сила тяготения. Исаак Ньютон (1642-1727) - открытие закона всемирного тяготения

Следующий слайд (о Солнечной системе) поможет нам вспомнить, что еще древние греки знали о 7 светящихся на небе, движущихся на фоне неподвижных звезд, объектах – это Солнце, Луна, Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн, и сохраненное до сих пор название, связанное с именами богов древней римской мифологии, Меркурий – посланец богов; быстрая, яркая – планета Венера – богиня любви и красоты тоже яркая, красивая планета; Марс – красноватый оттенок – бог войны; Юпитер – верховный бог, такой величавый, спокойный блеск светила; Сатурн – бог времени и судьбы, такое мертвенное сияние, медленное перемещение. Но сначала планеты называли странниками, только после Николая Коперника планетами стали считать тела, вращающиеся вокруг главного светила, тогда Землю внесли в перечень планет, Солнце и Луну из него вычеркнули. Благодаря появлению телескопа, впервые в перечень планет в 80-х годах XVIII века добавился Уран, а в 40-х годах XIX века – Нептун. В августе 2006 года Международный Астрономический Союз заключил, что планета представляет собой объект, который вращается вокруг звезды и настолько велик, что принял сферическую, сфероидальную форму и вблизи своей орбиты не имеет сравнимых по массе соседей, т.е. планета доминирует в своей орбитальной зоне и отбрасывает малые тела соседей от себя. Может их поглотить при столкновениях, удержать на стабильной орбите. И оказалось, что у 8 планет от Меркурия до Нептуна вероятность захватить или отбросить от своей орбиты соседнее малое тело в тысячу раз больше, чем у Плутона и др. объектов пояса Койпера (вот если вы вернетесь на схему Млечного пути, вы увидите, где пояс Койпера). Плутон недостаточно массивен, чтобы разогнать совсем малые объекты в своих окрестностях.

Сегодня Солнечная система состоит из 8 планет, и вот каждая из 8 планет в 5 тысяч раз больше массу имеет, чем все мелкие образования в ее окрестностях. Вот такое понимание планет, введенное учеными в 2006 году, вычеркнуло Плутон из списка планет. Это очень интересное событие, потому что, конечно, это самый маленький объект был, самая маленькая планета, когда в Солнечной системе считали 9 планет, всего 2360 км в поперечнике, он находится слишком далеко, но оставить Плутон среди планет для науки означало бы не учитывать те изменения, которые происходят в научном понимании, что такое объект исследования в науке. Вот дискуссия об определении понятия планеты — это вообще-то хрестоматийный пример того, что научное познание – незастывшая догма. Известно, что закон движения вокруг планет открыл Кеплер: он установил, что планеты перемещаются по несколько вытянутым окружностям и эллипсам, чем ближе планета к Солнцу, тем выше скорость. Но законы Кеплера ничего не говорят о тех силах, которые этим движением управляют и, конечно, решение нашлось в результате открытия Ньютона, открытия закона всемирного тяготения, поскольку именно сила тяготения удерживает планету у Солнца и дает им вращение по замкнутым орбитам. Все планеты движутся вокруг Солнца в одну сторону, в одной плоскости (кстати, Плутон от этой плоскости уклонялся) и почти по круговым орбитам.

СЛАЙД. По своим физическим характеристикам планеты образуют две группы, отличающиеся размерами, плотностью, химическим составом.

1 группа: Меркурий, Венера, Земля, Марс – небольшие планеты, значительной плотности, состоят в основном из силикатов и металлов.

2 группа: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун – малой плотности, быстро вращающиеся вокруг оси, состоящие в основном из летучих элементов.

И дальше, если мы посмотрим какие это планеты, (посмотрите, на слайде), указано, что планеты делятся на 2 группы по своим физическим характеристикам, по размерам, плотности, химическому составу, (вы видите эти особенности на слайде и поясню, откуда возникает это деление планет в Солнечной системе). Это связано с формированием Солнечной системы. Все планеты рождались из пыли и газа в диске, который вращался вокруг молодого Солнца, в борьбе за вещество некоторые тела начали одерживать верх, их масса росла и вместо непрерывного спектра тел разной величины получилось одно большое доминирующее в каждой орбитальной зоне, мелкие объекты подхватывались или выбрасывались из Солнечной системы, либо поглощались Солнцем и тот, кто сохранился, стал планетой. Вот астероиды и кометы, включая пояс Койпера – это оставшаяся мелочь, то, что не было аккумулировано крупными телами. В Солнечной системе орбиты планет не пересекаются, поэтому они не сталкиваются и поскольку каждый из них динамически доминирует в своей зоне, планет в Солнечной системе не может быть много. Если б мы попытались втиснуть новую планету между двумя существующими, то гравитационное возмущение через некоторое время дестабилизировало бы орбиты. Основным источником энергии в недрах планет является радиоактивный распад элементов, выделение гравитационной потенциальной энергии при постепенном перераспределении вещества по плотности. На Земле подобное перераспределение еще не завершилось и это вызывает перемещение отдельных участков земной коры, горообразование, тектонические, вулканические процессы.

Поверхности всех планет и их спутников формируют как вот эти внутренние процессы, эндогенные, так и экзогенные – внешние (падение метеоритов, эрозия под воздействием осадков, химические взаимодействия с атмосферой). Согласно современным представлениям планеты, (как я уже сказала), возникли из холодного газа пылевого облака; другая альтернативная гипотеза – это электромагнитная гипотеза, которая исходит из предположения, что некогда Солнце обладало очень сильным электромагнитным полем; туманность, окружавшая светила состояла из нейтральных атомов; под действием излучений и столкновений атомов ионизировались, ионы попадали в ловушки из магнитных силовых линий и увлекались вслед за вращающимся светилом. Постепенно Солнце потеряло свой вращающийся момент, передав его газовому облаку. Сегодня эта гипотеза критикуется, ее слабость в том, что атомы наиболее легких элементов должны были бы ионизироваться ближе к Солнцу, а атомы тяжелых элементов дальше, значит, ближайшие к Солнцу планеты должны бы состоять из наилегчайших элементов (водорода, гелия), а отдаленные от Солнца планеты – из железа и никеля, но наблюдения свидетельствуют об обратном. Поэтому буквально в последнее время появился другой вариант гипотезы, согласно которому Солнце зародилось в недрах туманности, оно быстро вращалось, туманность становилась все более плоской, превращалась в диск, диск тоже стал разгоняться, а Солнце затормозилось, момент количества движения переходил к диску и там стали образовываться планеты.

Теперь мы посмотрим на центральное светило Солнечной системы, центральной тело нашей системы – Солнце, как бы наш взгляд буем сужать, (посмотрите на слайд) вы видите сравнительные размеры Солнца и планет, здесь еще есть Плутон даже.

Солнце – это плазменный шар, плотность 1,4 г/cм³, с температурой поверхности 6 тыс. градусов по Цельсию. Солнце излучает ежесекундно такое количество тепла, что, если бы направить все это тепло на землю, можно было бы растопить слой льда вокруг Земли в тысячу км. О внутренней жизни Солнца тоже можно судить по процессам на его поверхности и ученые давно задумались над тем, как Солнце пополняет запасы своей энергии, потому что считалось изначально, что Солнце не пополняет энергию, рассчитали тогда, что температура Солнца должна уменьшаться на 2% в год, т.е. на Землю на такое же количество, должно меньше попадать кол-во тепла и света. Но изменения не зафиксированы в течение ряда лет наблюдений – поток светового и теплового излучения постоянен, а значит, энергия Солнца постоянно пополняется. Высказывали предположения, что таким источником может служить сжатие Солнца под действием гравитации, но тогда тепла и света хватило бы на 30 млн лет, но геологические данные свидетельствуют, что Земле не менее 5 млрд лет. Следовательно, и возраст Солнца не может быть меньше этой цифры. Гравитационное сжатие является источником энергии, но только для очень молодых звезд. Колоссальная температура, достигаемая при сжатии, как бы начинает, зажигает термоядерную реакцию. Так вот в настоящее время доказан источник полонения энергии Солнца – это термоядерные реакции. Солнце – медленно горящая водородная бомба, при огромных температурах, чудовищных давлениях, протекают термоядерные реакции и выделяется огромное кол-во энергии. В школе обычно рассказывают об оной из таких реакций – синтез ядер водорода, когда 4 ядра атома водорода в результате длинной цепи превращений образуют одно ядро атом гелия, два позитрона, термоядерная реакция будет происходить на Солнце до исчезновения запасов водорода. Вот если вы рассчитаете, что Солнце возникло 5 млрд лет назад, считают, что до настоящего времени 60% массы Солнца в резерве, 40% исчерпано, то насколько млрд лет, десятков миллиардов лет может хватить тех запасов водорода, т.е. насколько человечество может быть обеспечено теплом и светом? Но Солнце излучает и потоки невидимых ультрафиолетовых, рентгеновских излучений, и XX век это был век, когда пытались изучить воздействие этих излучений на человека, если кол-во тепла и света посылаемого от Солнца на Землю относительно постоянно, то интенсивность невидимого излучения постоянно меняется, оно зависит от уровня солнечной активности и в деятельности Солнца наблюдается своеобразные циклы, в течение которых активность Солнца достигает максимального значения, а потом убывает и вот продолжительность таких циклов есть 11,1 года, это систематические наблюдения за Солнцем Вольфа до конца XIX века. И одновременно на Земле происходят магнитные бури, усиливается ионизация верхних слоев атмосферы, нарушается радиосвязь.

А вот как интенсивность излучения влияет не только на природный магнетизм и технику, но и на биосферу, в том числе человека – вот об этом, наверное, нужно знать, опираясь на исследования Чижевского. В 30-е годы XX века Чижевский основал Международный институт по изучению солнечных, земных и космических излучений и, например, во французских госпиталях этот институт просил с особой тщательностью фиксировать отклонения в состоянии здоровья пациентов, эти данные аккумулировались, сравнивались с отклонениями в солнечной активности, с колебаниями солнечной активности и оказалось, что когда в больницах зафиксировано порядка 40 тысяч острых сердечных приступов и вычертили краевую частоты приступов во времени она совпала почти точной копией была графика астрономов. При пиках солнечной активности число сердечных приступов резко возрастало. Чижевский провел же наблюдения на Дальнем востоке и было показано, что большие вспышки эпидемии энцефалита (энцефалитный клещ – переносчик, возбудитель) совпадали с максимумами солнечной активности. И конечно, очень тесен механизм такой связи. Вот в науке нечто считается доказанным, если прояснены все цепочки в объяснении, если колебания солнечной активности меняют состав крови и максимум увеличивается число красных кровяных клеток – эритроцитов, у уменьшается число белых – лейкоцитов, уменьшение числа лейкоцитов сопровождается потерей энергии, падения сопротивляемости инфекциям, так вот, если этот механизм доказан, значит мы поднимем какая связь между активностью Солнца и жизнью на Земле.

Посмотрите на параметры, мы будем опять сужать наш взгляд, следующий слайд «Солнечная система Земля», сужаем наш взгляд до того места, где мы живем. Формирование Земли длилось от 5 до 6 млрд лет.

Земля.

Физические характеристики
Экваториальный радиус	6378,14 км
Полярный радиус	6356,78 км
Средний радиус	6371,3 км
Окружность экватора	40 075 км
Объём	1,0832×1012 км³
Масса	5,9737×1024 кг
Плотность	5,515 г/см³
Площадь поверхности	510 065 700 км²
Гравитация в зоне экватора	9,766 м/с², или 1 g
Вторая космическая скорость	11 180 м/с
Сидерический период вращения	23,934 час.
Экваториальный наклон к орбите	23,45°
Температура поверхности	мин. средн. макс. 185 K 287 K 331 K
Атмосферное давление у поверхности	101,325 кПа

На первой стадии, если стоять на позициях происхождения планет Солнечной системы из холодного газа пылевого облака – гипотеза академика Гайданского самая распространённая. Земля оставалась холодной, по мере ее уплотнения, в недрах возникали сложные процессы распада радиоактивных веществ; из-за большого давления наружных слоев недра постепенно разогревались это приводило к выделению газов и водяных паров, которые выходя на поверхность положили начало воздушной оболочке, расслаивались легкие и тяжелые вещества – так возникла под влиянием эндогенных и экзогенных факторов (я о них уже говорила выше) поверхность. Вычисление радиуса Земли вы видите в списке характеристик Земли – ныне расстояние от центра до экватора, как вы видите, составляет 6 371 км.

Еще из важных параметров, которые нужно знать это доказательство вращения Земли вокруг своей оси опытным путем. Казалось бы, находясь на Земле мы не можем заметить ее вращения, но, если сбросить с высокой башни шарик, он будет падать не строго по вертикали, а отклоняясь к востоку, потому что, находясь наверху он движется по вращению Земли немножко быстрее, чем у основания башни, конечно, такое отклонение не велико, при падении с высоты 100 м несколько мм, при условии исключения всех внешних воздействий, но считается, что вращение Земли доказано.

Вес Земного шара уж кажется вообще как-то странно поменять понятие вес к Земле, потому что вы вомните, в школе вес – это та сила, с которой тело тянет за подвес или опирается на опору. Если использовать закон всемирного тяготения, то можно определить вес Земного шара, как вы помните все тела в мире притягиваются друг к другу, сила притяжения прямо пропорциональна массе, чем больше масса, тем больше та сила, с которой тела притягиваются друг к другу. Ну и соответственно, если яблоко падает на землю, оно притягивается к Земле, но и сама Земля тоже притягивается к яблоку, но сила такого притяжения столь ничтожна, что мы видим только падение яблока и этой силой пренебрегаем. Можно поставить опыт по измерению силы притяжения между отдельными предметами, даже если она ничтожно мала. Впервые такой опыт поставил английский ученый Кавендиш, при помощи крутильных весов (изобретение Кулона) он измерял, с какой силой свинцовые шарики разного размера притягиваются друг к другу. Он определил, с какой массой свинцовый шар притягивает маленький и сравнил эту силу с другой, с притяжением маленьких шариков к Земле, во сколько раз эта сила больше первой, во столько раз масса Земли больше массы большого шара, ну и вот масса Земного шара равна 6*10²¹ тонн. А зная вес и размер, т.е. объем, легко вычислить плотность.

Опыт Эратофена по определению размеров Земли.

Древнегреческий астроном и географ Эратосфен.

В месте, находящимся на расстоянии 5 000 стадий (одна греческая стадия примерно равна 157,5 м) от Александрии в день летнего солнцестояния Солнце освещает дно колодца. Учитывая то, что по наблюдениям самого Эратосфена в этот день лучи Солнца падали под углом 7,2^о к вертикали, можно вычислить размеры Земли.

В химии за единицу плотности принимается плотность воды, мы многое знаем о Земле как о космическом объекте, (посмотрите на слайд), как вычисляли радиус Земли еще в тот период, когда не было возможности посмотреть на Землю извне, определить ее размеры путем наблюдения.

СЛАЙД. Космизация науки XX-XXI вв.

Космическая революция в науке: космизация науки совпадает с ее технизацией.

Антропный принцип - положение об особом, привилегированном положении человека во Вселенной: если бы человека не было, Вселенная была бы другой. Данная Вселенная предопределена присутствием в ней нас как наблюдателей.

Посмотрите на слайд о космизации науки. Мы уже отмечали, что есть Земля, есть природа, есть космос и для обыденного сознания они часто противопоставляются, потому что космос – это та среда, в которой мы не можем существовать. Условия космоса противоречат условиям существования биосферы, мы не можем вступить в прямой контакт с космосом, для встречи с космосом люди должны «вооружится» техникой – активной для проникновения в космос, пассивной и чтоб изолироваться от космоса. Фактически с космосом взаимодействует нашли мысли и техника. И парадокс проникновения человека в космос в том, что нужно на земле создать технику за счет буквально появления очагов космоса на земле, т.е. нужны технологии такого уровня, которые разрушают, к сожалению, природу. И от космоса нам нужно защищаться и от такой технологии тоже нужно защищаться: современная городская квартира, оборудованная кондиционером, автономной системой водоочистки, противошумовыми стеклами это такой прообраз межпланетного космического корабля – вот это самый мрачный вариант космизации Земли. Ну и, казалось бы, ясно, надо сделать все, чтобы этого не было, но термин космизация означает и такое развитие науки технологий, когда интерес многих дисциплин разворачивается в космос, только в биологии порядка десятка направлений космического характера. Прорабатываются вопросы производства вне Земли, выход в космос нацелен в военно-промышленный, военно-исследовательский комплекс многих развитых стран, в этом усматривают новый этап развития научно-технологического прогресса. Т.е. космизация науки совпадает с ее технизацией, и от открытия мира наука переходит к изобретению, когда в роли познающего субъекта выступает человек, вооруженный техникой, которая имитирует человека, имитирует его поведение, функции, например, высокоразвитые компьютерные системы с искусственным интеллектом как носители самостоятельной исследовательской активности. И тот образ мира, который они дают, он построен из информационной субстанции. Вот если вы по телевидению видите комету, то это не результат фиксации реальной кометы и ее пропорционального уменьшения – это так называемая натурная информация – информационно-графический продукт. С действительным объектом она совпадает по математическим параметрам и вот человеческое восприятие космических объектов, процессов опосредовано техникой, вот это и есть технизация науки, совпадающая с космизацией.

Поговорим о том, как эта ситуация осмысляется, потому что сейчас в космологии предмет очень острой моды, так называемый антропный принцип.

СЛАЙД. Антропный принцип.

Слабый АП: "Наше положение во Вселенной с необходимостью является привилегированным в том смысле, что оно должно быть совместимо с нашим существованием как наблюдателей".  Сильный АП: "Вселенная (и, следовательно, фундаментальные параметры, от которых она зависит) должна быть такой, чтобы в ней на некотором этапе эволюции допускалось существование наблюдателей". 

Посмотрите на слайд, на котором зафиксировано две разновидности антропного принципа: слабый и сильный. Слабый антропный принцип – наше положение во Вселенной с необходимостью является привилегированным в том смысле, что оно должно быть совместимо с нашим существованием, как наблюдателей. Слабый антропный принцип принимает как данность законы природы, числовые значения фундаментальных констант, космологических параметров и указывает, что возникновение разума не противоречит законам природы и в целом эволюции. То есть вопрос, почему Вселенная устроена именно так или иначе, в слабом антропном принципе заменяется вопросом, почему Вселенная устроена так, что в ней возникли разумные существа – наблюдатели Вселенной? В этой формулировке антропный принцип не утверждает, что есть какие-то первопричины, по которым Вселенная сформировалась именно так, какой она стала и по каким причинам фундаментальной природной константы таковы, какие есть. Слабый антропный принцип допускает гипотезу о множественности Вселенных, и в каждой из Вселенных случайным образом устанавливался набор физических констант и только либо в одном, либо в нескольких из миров создаются благоприятные условия для появления нас как наблюдателей. Слабый антропный принцип утверждает, что во Вселенной, которая велика или даже бесконечна в пространстве и во времени, устройство живых существ возможно только в некоторых областях, и разумные существа, которые вот в этих областях возникли, когда они обнаруживают, что область, где они живут удовлетворяет условиям, необходимым для их жизни, не должны удивляться. Такой немного смешной образ, лягушка не удивляется, что вокруг себя она видит болото.

А вот сравните с сильным антропным принципом, Вселенная должна быть такой, чтобы в ней на некотором этапе эволюции допускалось существование наблюдателей. Т.е. антропный принцип идет дальше, Вселенная обязана быть устроена так, чтобы в ней могла зародиться разумная жизнь. Вот в этой версии антропный принцип утверждает, что зарождение жизни во Вселенной не только возможно – это слабая формулировка – но и фактически неизбежно. Т.е. для устойчивого существования основных элементов нашего мира необходима очень тонкая, скажем так, «подгонка» ряда числовых величин и даже мысленное варьирование каких-то параметров приведет к резкой потере устойчивости и наш мир уже не будет таким, каким он известен нам.

СЛАЙД. Антропный принцип.

— Если бы масса электрона была в 3-4 раза больше ее значения, то время существования нейтрального атома водорода исчислялось бы несколькими днями, галактики и звезды состояли бы преимущественно из нейтронов, многообразия атомов и молекул в их современном виде просто не существовало бы.

— Современная структура вселенной очень жестко обусловлена так же величиной m=m нейтрона – m протона, разницей в массах нейтрона и протона. Разница очень мала и составляет всего около 10 в минус третьей от массы протона. Однако если бы она была в 3 раза больше, то во Вселенной не мог бы происходить нуклеосинтез, и в ней не было бы сложных элементов.

—Увеличение константы сильного взаимодействия всего на несколько % привело бы к тому, что уже в первые минуты расширения Вселенной водород полностью бы выгорел и основным элементом в ней стал бы гелий.

— Константа электромагнитного взаимодействия тоже не может существенно отклоняться от своего значения - 1/137. Если бы, например, она была больше 1/80, то все частицы, обладающие массой покоя, аннигилировали бы. Вселенная состояла бы только из безмассовых частиц.

— если бы сила тяготения, создаваемая одним протоном (то есть гравитационная постоянная), была бы чуть меньше, то все звезды были бы красными карликами (небольших размеров и малой светимости). А если бы, наоборот, была бы чуть большей, то все они стали бы огромными голубыми гигантами с высокой светимостью и быстро бы «выгорели». В обоих случаях возле них не могли бы существовать планеты с температурными условиями, пригодными для жизни, а значит, не было бы и нас.

Посмотрите на следующем слайде (выше) приведены некоторые параметры, свидетельствующие об этой тонкой «подгонке», скажем так, мира. Но тот факт, что все случилось, что все состоялось, что есть жизнь заставляет сторонников сильного антропного принципа заключить, что условия, необходимые и во многом задаваемые именно спектром численных значений фундаментальных физических и космологических параметров, были с самого начала обеспечены. Т.е. не только универсальные константы предопределены, но и развитие разума, который их познает неизбежно.

Вообще против антропного принципа ученые уже не спорят, потому что нельзя отрицать вот этот поражающий воображение факт тонкой подстройки констант Вселенной. Можно предполагать, что наша Вселенная единственная с такими параметрами и значит, только она имеет условия для появления в ней наблюдателей, но если допустить эту тонкую подстройку, которая изначально заложена во Вселенной, возникает вопрос: Кем заложена? Т.е. при рождении Вселенной предопределено ее будущее, значит появление разума распланировано, и у разума должна быть определенная цель? Т.е. суть антропного принципа — это тезис об особом привилегированном положении человека во Вселенной.

СЛАЙД. Космизация науки XX-XXI вв.

Вопрос о том, какова Вселенная на самом деле, перестал быть правомерным после создания теории относительности Эйнштейна, с крушением классической парадигмы науки.

(Посмотрите на слайд выше). Если бы человека не было, Вселенная была бы другой, но смотрите, возраст Вселенной 15-17 млрд лет, Земля существует 5 млрд лет, вид homo sapiens в современном виде это порядка 30-40 тыс. лет и возникает вопрос, если рассуждать в рамках классического естествознания: почему антропный принцип существует, он же абсурден? Якобы миллиарды лет все развивалось, имея в виду человека.

Фантаст и философ Станислав Лем иронически сравнивал антропный принцип с принципом ликера Chartreuse (шартрэз), взятого в качестве космогонического критерия. Изготовление этого ликера возможно благодаря свойствам космического вещества, но мы можем прекрасно себе представить историю и космоса, и Солнца, и Земли и человечества без этого ликера. Отношения между человеком и Вселенной в антропном принципе может напоминать то отношение, при котором за причину жары принимают расширение ртути в столбике термометра, тогда да, антропный принцип – нарушение законов логики, когда из более позднего события выводят более ранее, т.е. нарушая причинно-следственные связи. Но под вероятностью понимать частоту некого события в серии наблюдений можно, если мы говорим, Вселенная удивительная вещь или что Вселенная зависима от случайных событий, мы подразумеваем, что Вселенная, в которой мы живем попросту невероятна, но ведь мы не имеем серию наблюдений Вселенных, мы знаем только одну Вселенную, да и то пока знаем не очень последовательно и глубоко. Поэтому вот с научной точки зрения понятие «невероятная Вселенная» трудно применимо к нашему миру, обычно так говорят подразумевая удивительное сочетание конкретных физических констант, потому что только конкретное сочетание позволяет, реализовать условия, в которых возможна жизнь, которую мы знаем. Если бы существовали другие Вселенные, реальные или потенциальные, то все равно наблюдатели присутствовали бы там и только там, и только тогда, где условия допускали существование наблюдателей. Поэтому любая Вселенная, в которой будет наблюдатель наблюдать, неизбежно будет обладать удивительными свойствами, благоприятными для развития жизни, для возникновения наблюдателя.

Поэтому серьезные представители классический науки, относятся к антропному принципу более, как бы, трезво. Смысл антропного принципа в том, что он ставит вопрос: не замешан ли человек в проектировании Вселенной более радикальным образом, чем представляла классическая наука? Т.е. тот образ Вселенной, который мы имеем, есть наша модель или модель реальности? Мы с вами говорили, что космизация науки совпадает с технизацией, познавательный акт начинает зависеть от условий познания, поэтому человек в ХХ-ХXI веке – во многом программист Вселенной. Космологи овладевают условно специальностью дизайнера, потому что они используют информацию о материи, как портной использует обычную ткань для кройки и шитья, создавая из нее нечто. Т.е. говоря обобщенно, когда мы пытаемся объяснить Вселенную, мы создаем эту Вселенную, создаем этот образ мира на основании тех законов, которые мы познали на Земле, поэтому можно сказать, что на сегодняшний день вопрос о том, какая Вселенная на самом деле, должен быть глубоко пересмотрен. Фактически в ХХ-ХI веке ставится вопрос о том, какой мир, который мы знаем? И вот обратите внимание на то, что именно с рубежом XIX и XX века мы сравнивали крушение классической парадигмы науки, переход к эйнштейновской картине мира, в которой как раз и постулируется существенная зависимость того, что мы знаем от тех средств познания, которыми мы как наблюдатели для познания Вселенной обладаем.

Вы видите тезис на слайде, вопрос о том, каков мир на самом деле, утрачивает свое значение. Вот это крайне важно понимать, мы в лекции неоднократно подчеркивали, что перенос на дальний космос того, что мы знаем на Земле, есть экстраполяция. У нас другого способа описать большую Вселенную, большой мир вокруг нас нет, но наука согласно принципу фальсифицируемости (опять же, вспомните, что это за принцип), всегда отдает себе отчет в ограничениях, понимая, что может возникнуть такая ситуация, когда, оказавшись в дальнем космосе мы не сможем полностью подтвердить нашу гипотезу об однородности Вселенной, о том, что законы Вселенной, включая основные физические константы и т.д., постоянны, неизменны во всех частях пространства. Т.е. современная наука отдаёт себе отчет в том, что принцип экстраполяции, который использует современная космология как научный прием, может быть ограничен.

Обратите внимание, что по этой теме «Космология» достаточно много вы можете найти дополнительных источников. Я адресую вас к лекциям на постнауке, посмотрите, пожалуйста на записи межфакультетских курсов, посвященных этой проблематике. Мне кажется очень важным, чтобы в финальной части нашего разговора на примере антропного принципа мы зафиксировали, как трудно дается человеку отказ от идеи, что человек – центр всего сущего, как укоренен антропологизм, философская концепция, которая усматривает в понятии «человек» основную мировоззренческую категорию и утверждает, что, только исходя из человека можно разработать систему представлений о мире.

Лекция от 28 марта.

Прислана на почту, печатается по аудио. Сергей Чебан (219), Маша Чернякова (215), Алина Климова (215), Кристина Погарская (220). Редакция – Сергей Чебан.

Тема: Образы мира живого. Проблема происхождения жизни. Сущность жизни.

1. Исторические формы постановки проблемы происхождения жизни

2. Описание концепции эволюционного происхождения живого как ключевой современной концепции

3. Современное понимание сущности живого (границы между живым и неживым)

В отличие от других концепций классической науки, когда объекты трактовались как механизмы, когда можно было независимо ставить и решать вопрос о происхождении объекта и о его функционировании – в рамках этой концепции, концепции происхождения сущности жизни, мы не можем ставить вопрос о происхождении жизни и о сущности жизни отдельно друг от друга. В этом специфика данной темы. Как только мы занимаем какую-то позицию в проблеме о сущности жизни, мы можем занять вполне определенную позицию в вопросе о происхождении и наоборот.

Постараемся осмыслить проблему происхождения жизни через историю, через логику дискуссий. Наша задача – понять, на каком уровне конкретно научного исследования находится решение проблемы происхождения жизни. На слайде вы видите перечисление нескольких принципиальных позиций относительно происхождения жизни, которые реализовались в истории культуры.

СЛАЙД. Основные концепции происхождения жизни:

• жизнь была создана сверхъестественным существом в определенное время (креационизм);

• жизнь возникала или возникает неоднократно из неживого вещества (концепция самопроизвольного спонтанного зарождения жизни);

• жизнь занесена на нашу планету извне (концепция панспермии);

• жизнь возникла в результате процессов, подчиняющихся химическим, физическим законам (концепция биохимической эволюции).

Вы видите в виде тезисов их основное содержание и в скобках даны названия: концепция креационизма – жизнь была создана сверхъестественным существом в определенное время; концепция самопроизвольного спонтанного зарождения жизни – жизнь возникла или возникает неоднократно из неживого вещества; концепция панспермии – жизнь занесена на Землю извне; концепция биохимической эволюции представляет жизнь как возникшую в результате процессов, подчиняющихся физико-химическим закономерностям.

Далее сосредоточимся на методологических и мировоззренческих аспектах решения проблемы в каждом из вариантов; большая часть соображений, на которых основываются эти концепции умозрительны. Воспроизвести в сколь-нибудь наглядном виде события, которые имели место при происхождении жизни, невозможно. Это относится и к научным, и к теологическим построениям, но концепция биохимической эволюции всё больше воспринимается не как некая метафизическая теория, а как совокупность научным гипотез, каждая из которых в той или иной степени поддается проверке.

СЛАЙД. Интерпретация креационизма менялась от буквального толкования (ответ на вопрос «каким образом?») до апелляции к принципу (ответ на вопрос «почему?»). В современных отношениях религии и науки процесс божественного сотворения мира и живого мыслится как имевший место лишь единожды и, следовательно, недоступный для наблюдения. На основании этого концепция божественного творения выносится за рамки научного объяснен

Рассматриваем эти основные концепции происхождения жизни. Ключевые тезисы, связанные с эволюцией креационизма. Согласно взглядам креационизма, жизнь возникла в результате сверхъестественного события в прошлом. Креационизма придерживаются представители всех теистических учений (теос – Бог). Известное иудейско-христианское представление о сотворении мира, которое изложено в Книге Бытия, вызывает споры среди теологов, и интерпретация этого священного текста в разные исторические периоды отличалась друг от друга. Напоминаю:

Бытие Глава 1

1 В начале сотворил Бог небо и землю.

2 Земля же была безводна и пуста, и тьма над бездною, и Дух Божий носился над водою.

3 И сказал Бог: да будет свет. И стал свет.

4 И увидел Бог свет, что он хорош, и отделил Бог свет от тьмы.

5 И назвал Бог свет днем, а тьму ночью. И был вечер, и было утро: день один.

6 И сказал Бог: да произведет вода пресмыкающихся душу живую; и птицы да полетят над землею, по тверди небесной.

7 И сотворил Бог рыб больших и всякую душу животных пресмыкающихся, которых произвела вода, по роду их, и всякую птицу пернатую по роду ее. И увидел Бог, что это хорошо

8 И благословил их Бог, говоря: плодитесь и размножайтесь, и наполняйте воды в морях, и птицы да размножаются на земле.

9 И был вечер, и было утро: день пятый

Этот текст изначально трактовался с точки зрения буквального восприятия описанных событий, но в 1650 году архиепископ Ашшер из города Арма в Ирландии вычислил, что Бог сотворил в октябре 4004 года до н.э. и закончил свой труд 23 октября в 9 утра созданием человека. Архиепископ получил эту дату сложив возраста всех людей, упомянутых в библейской генеалогии.

В чем суть дискуссии? Можно ли считать 6 дней творения - шестью земными сутками? Для многих описание творения скорее относится к ответу на вопрос: «почему?», а не «каким образом?». Т.е. апеллирует не к механизму, а к принципу. Многие теологии считают, что задачей того или тех, кто написал «Бытие», была вовсе не информация о возникновении и развитии мира, а восхваление Бога, как всемогущего творца. Поэтому творение вызывает интерес в креационизме не столько как научно-естественное событие, а как этап святой деятельности Бога

Перечисление современных течений, которые относятся к креационизму, используют естественно-научные данные, но отличаются в интерпретации этих естественно-научных данных. По степени расхождения с общепринятыми в науке воззрениями на прошлое Земли, на прошлое Вселенной, среди современных вариаций креационизма отличают (4-й слайд):

• буквалистский, или младоземельный, креационизм – его представители настаивают на буквальном следовании Книге Бытия Ветхого Завета, т.е. что мира был создан в точности так, как это описано в Библии, за 6 дней и около 6 тыс., как утверждают некоторые протестанты или 7,5 тыс., как утверждают некоторые православные, лет назад.

• Метафорический, или староземельный, креационизм. В нем 6 дней творения рассматривается как метафора, которая адаптирована к уровню восприятия людей с разным уровнем знаний. Представители этого направления считают, что одному дню творения соответствуют миллионы или миллиарды реальных лет, а слово день не означает сутки, а указывает на неопределенный отрезок времени. Это более современная трактовка и когда приводился пример с подсчетом времени творения, которое осуществил в 1650 году Архиепископ Ашшер, имелся в виду именно переход метафорическому креационизму. Среди метафорических креационистов, в настоящее время наиболее часто встречаются: