ПЕРЕЛІК ДИСЦИПЛІН:
  • Адміністративне право
  • Арбітражний процес
  • Архітектура
  • Астрологія
  • Астрономія
  • Банківська справа
  • Безпека життєдіяльності
  • Біографії
  • Біологія
  • Біологія і хімія
  • Ботаніка та сільське гос-во
  • Бухгалтерський облік і аудит
  • Валютні відносини
  • Ветеринарія
  • Військова кафедра
  • Географія
  • Геодезія
  • Геологія
  • Етика
  • Держава і право
  • Цивільне право і процес
  • Діловодство
  • Гроші та кредит
  • Природничі науки
  • Журналістика
  • Екологія
  • Видавнича справа та поліграфія
  • Інвестиції
  • Іноземна мова
  • Інформатика
  • Інформатика, програмування
  • Історичні особистості
  • Історія
  • Історія техніки
  • Кибернетика
  • Комунікації і зв'язок
  • Комп'ютерні науки
  • Косметологія
  • Короткий зміст творів
  • Криміналістика
  • Кримінологія
  • Криптология
  • Кулінарія
  • Культура і мистецтво
  • Культурологія
  • Російська література
  • Література і російська мова
  • Логіка
  • Логістика
  • Маркетинг
  • Математика
  • Медицина, здоров'я
  • Медичні науки
  • Міжнародне публічне право
  • Міжнародне приватне право
  • Міжнародні відносини
  • Менеджмент
  • Металургія
  • Москвоведение
  • Мовознавство
  • Музика
  • Муніципальне право
  • Податки, оподаткування
  •  
    Бесплатные рефераты
     

     

     

     

     

     

         
     
    Походження сонячної системи
         

     

    Астрономія

    Зміст:


    1. Передмова
    2. Глава 1: Походження Сонячної системи (гіпотеза О. Ю. Шмідта)

    . Частина 1: Космогонія

    . Частина 2: Туманність

    . Частина 3: Народження Сонця

    . Частина 4: Освіта планет: а). Етап перший - злипання частинок. б). Етап другий-розігрівання. в). Етап третій - вулканічна діяльність.

    . Частина 5: Чому саме Земля?
    3. Глава 2: Зародження життя (гіпотеза А. И. Опарина)

    . Частина 1: Початок

    . Частина 2: Сяйнула блискавка

    . Частина 3: Природний відбір

    . Частина 4: Мутація

    . Частина 5: Новий рівень еволюції
    4. Глава 3: Людство і пошук

    . Частина 1: Цивілізація та її вплив на космос

    . Частина 2: Новий вік - нове рішення
    5. Глава 4: Сонячна система: склад та особливості

    . Частина 1: Сонце: а). Сонячна атмосфера б). Випромінювання Сонця в). Сонячна активність г). Сонячна корона д). Діаметр Сонця

    . Частина 2: Планети земної групи

    . Частина 3: Планети-гіганти

    . Частина 4: Плутон.

    Передмова.

    Сучасна наука має в своєму розпорядженні багатим матеріалом про фізико-хімічноїоснові життя, про шляхи, які могли кілька мільярдів років привести довиникнення примітивних організмів.

    Глава 1:

    Походження Сонячної системи

    (гіпотеза О. Ю. Шмідта)

    Всесвіт настільки грандіозна, що в ній почесно грати навіть скромнуроль Х а р л о у Ш е п л і

    Частина 1: Космогонія.

    Космогонія - наука, що вивчає походження і розвиток небеснихтіл, наприклад планет і їх супутників, Сонця, зірок, галактик. Астрономи спостерігають космічні тіла на різній стадії розвитку, що утворилисянедавно і в далекому минулому, швидко "старіючі" або майже "застиглі" всвоєму розвитку. Зіставляючи численні дані спостережень із фізичнимипроцесами, які можуть відбуватися за різних умов укосмічному просторі, вчені намагаються пояснити, як виникають небеснітіла. Єдиної, завершеної теорії утворення зірок, планет чи галактикпоки що не існує.

    Проблеми, з якими зіткнулися вчені, часом важко вирішувані.
    Вирішення питання про походження Землі і Сонячної системи в ціломузначно ускладнюється тим, що інших подібних систем ми поки неспостерігаємо. Нашу сонячну систему не з чим поки що порівнювати, хочасистеми, подібні до неї, мають бути досить поширені і їхвиникнення повинно бути не випадковим, а закономірним явищем. Уданий час при перевірці тієї чи іншої гіпотези про походження
    Сонячної системи значною мірою грунтується на даних прохімічний склад і вік порід Землі та інших тіл Сонячної системи.
    Найбільш точний метод визначення віку порід полягає в підрахункувідношення кількості радіоактивного урану до кількості свинцю,що знаходиться в даній породі. Швидкість цього процесу відома точно, і їїне можна змінити ніякими способами. Найдавніші гірські породи маютьвік кілька мільярдів років. Земля в цілому, очевидно, виникладещо раніше, ніж земна кора.

    У середині XVIII століття німецький філософ І. Кант запропонував свою теоріюутворення Сонячної системи, що грунтується на законі всесвітнього тяжіння.
    Вона передбачала виникнення Сонячної системи з хмари холоднихпилинок, що знаходяться у хаотичному хаотичному русі. У 1796 роціфранцузький вчений П. Лаплас докладно описав гіпотезу утворення Сонцяі планет з вже обертається газової туманності. Лаплас врахував основніхарактерні риси Сонячної системи, що повинна була пояснити будь-якагіпотеза про її походження. У цей період найбільш розробленоює гіпотеза О. Ю. Шмідта, розроблена в середині століття (див. частини
    2-4).

    Частина 2: Туманність.

    Давайте перенесемося в далеке минуле, приблизно на 7 мільярдів роківтому. Сучасна наука, як кажуть вчені, з достатнім ступенемймовірності дозволяє нам уявити що відбувалися тоді події. Однимсловом ми "висимо" в космосі і спостерігаємо за життям однієї з газово -пилових, воднево-гелієвих (з домішкою важких елементів) туманностей. Той,яка в майбутньому дасть початок нашій Сонячній системі, Сонцю, Землі інам з вами.

    Туманність темна і непрозора, як дим. Зловісною невидимкоюповільно повзе вона на фоні чорної безодні, і про її рваних, розмитихобрисах можна тільки здогадуватися з того, як поступово тьмяніють ігаснуть за нею далекі зірки. Через деякий час ми виявляємо, щотуманність повільно повертається навколо свого центру, ледве помітнообертається. Ми помічаємо так само, що вона поступово зменшується, стискається, очевидно ущільнюючись при цьому. Діє тяжіння, збираючи до центручастинки туманності. Обертання туманності при цьому прискорюється.

    Якщо ви хочете зрозуміти механіку цього явища, згадай ті простийземної приклад - що обертається на льоду спортсмена-фігуриста. Не роблячиніякого додаткового поштовху, він прискорює своє обертання лише тим, щоруки, до цього розчинені в сторони, притискає до тіла. Працює "Законзбереження кількості руху ". Минає час. Туманність обертається всешвидше. А від цього виникає і збільшується відцентрова сила, здатнаборотися з тяжінням. Центробежная сила нам добре знайома. Вона, наприклад,
    "працює" у будь-якому автобусі, коли на крутому завороту валить що стоятьпасажирів. Боротьба двох сил, тяжіння і відцентрової, починається втуманності при прискоренні її обертання. Тяжіння стискає туманність, авідцентрова сила прагне роздути її, розірвати. Але тяжіння тягнечастинки до центру з усіх сторін однаково. А відцентрова сила відсутняна "полюсах" туманності й найсильніше виявляється на її "екваторі".
    Тому саме на "екваторі" вона виявляється сильнішою за тяжіння іроздуває туманність у боки.

    Туманність, продовжуючи обертатися все швидше, сплющується, з куліперетворюється на плоску "корж", схожу на спортивний диск.
    Настає момент, коли на наружніх краях "диска" відцентрова силаврівноважує, а потім і перемагає тяжіння. Клоччя туманності тутпочинають відділятися. Центральна частина її продовжує скорочуватися, всеприскорюючи своє обертання, і від зовнішнього краю продовжують відходити всі новіі нові шматки, окремі газопилові хмари.

    Частина 3: Народження Сонця.

    І ось туманність придбала зовсім інший вигляд. У середині величнообертається величезна темне, трохи сплющене хмара. а навколо нього нарізних відстанях пливуть по кругових орбітах, розташованих приблизно водній площині, що відірвалися від нього невеликі "хмари-супутники".
    Вслід за центральним хмарою. Воно продовжує ущільнюватися. Але тепер зсилою тяжіння починає боротися нова сила - сила газового тиску.
    Адже в середині хмари накопичується все більше частинок речовини. Тамвиникає "страшна тіснота" і "неймовірна штовханина" частинок. Вони метушаться,все сильніше ударяючи один одного. Мовою фізиків - в центрі підвищуютьсятемпература і тиск. Спочатку там стає тепло, потім жарко. Зовніми цього не помічаємо: хмара величезне і непрозоро. Тепло назовні невиходить. Але от щось всередині сталося! Хмара перестало стискуватися.
    Могутня сила збільшеного від нагрівання газового тиску зупинила роботутяжіння. Різко війнуло нестерпним жаром, як з жерла раптовощо відкрилася печі! В глибині чорної хмари стали слабо просвічувати рвуться назовні клуби тьмяного червоного полум'я. Вони все ближче і яскравіше. Кулявеличаво кипить, перемішуючи вирвався вогонь ядра з чорним туманом своїхоколиць. Спопеляючого жар змушує нас відскочити ще подальшого вдоско тому.
    Однак, вирвавшись назовні, гарячий газ послабив протидію тяжінню.
    Хмара знову стало стискатися. Температура в його центрі знову почаларости. Вона дійшла вже до сотень тисяч градусів!

    У цих умовах речовина не може бути навіть газоподібним. Атомирозвалюються на свої частини. Речовина переходить в стан плазми. Але йплазма - шалена штовханина атомних ядер і електронів - не може виноситинагрів до нескінченності. Коли її температура підніметься вище десятимільйонів градусів, вона як би "запалюється". Удари часток один проодного стають такі сильні, що ядра атомів водню вже не відскакуютьодин від одного, як м'ячики, а врізаються, вдавлюються один в одного ізливаються один з одним. Починається "ядерна реакція". З кожних чотирьохядер атомів водню утворюється одне ядро гелію. При цьому виділяєтьсявеличезна енергія. Таке ось "ядерне горіння" водню почалося і в нашрозпеченому кулі. Цей "пожежа" тепер вже не зупинити. "Плазма"розбушувалася.

    Газове тиск в центрі запрацювало з подесятереною силою.
    Плазма рветься назовні, як пара з котла. З дивовижною силою вона тиснезсередини на зовнішні шари кулі й припиняє їхнє падіння до центру.
    Встановилося рівновагу. Плазмі не вдається розірвати кулю, розкидати йогоуривки в сторони. А тяжінню не вдається зламати тиск плазми іпродовжити стискання кулі. Сліпуче світиться біло-жовтим світлом куляперейшов у стійку стадію. Він став зіркою. Став нашим Сонцем!

    Тепер воно буде мільярдами років, не змінюючи розміру, не охолоджуючись іне перегріваючись, світити однаково яскравим біло-жовтим світлом. Поки всерединіне вигорить весь водень. А коли він весь перетвориться на гелій, зникне
    "підпора" усередині Сонця, воно стиснеться. Від цього температура в його надрахзнову підвищиться. Тепер вже до сотень мільйонів градусів. Але тоді
    "зайнятися" гелій, перетворюючись на більш важкі елементи. І стискзнову припиниться. . Є в запасі у зірок ще кілька ядернихреакцій, що вимагають для свого початку все більш високих тисків ітемператур. У них "варяться" ядра все більш складних і важких елементів. УЗрештою, всі можливі реакції будуть вичерпані. Зірка стиснеться,стане крихітним "білим карликом". Потім поступово охолоне, потьмяніє.
    Нарешті, погасне зовсім. Мовчазний невидимкою буде плисти в космосі
    "чорний карлик" - холодна "головешка", що залишилася від колисьбушував потужного багаття.

    Як бачимо з вихідного матеріалу - водню - в надрах зірок, уядерних реакціях синтезу "варяться" ядра атомів усіх елементів. І мабуть,можна сказати, що саме там, у надрах зірок, закладається початокжиття. Адже саме там виникають ядра "атома життя" вуглецю. А за ним іядра атомів усіх інших необхідних для життя елементів таблиці
    Менделєєва. Не обов'язково це цінне "вариво" виявляється потімпохованим у остившіх "чорних карликів". У багатьох зірок,утворилися з більших згустків туманностей, ядерне горінняпроходить дуже бурхливо. Газове тиск виявляється набагато сильнішетяжіння. Воно роздуває зірку, рве її на шматки, розкидаючи в усісторони.

    Ці грандіозні вибухи в зоряному світі іноді спостерігаються з Земліі називаються спалахами "наднових зірок". В результаті вибуху зіркарозсіюється в міжзоряному просторі, збагачуючи його важкими елементами.
    Це основне джерело тієї таємничої, життєво важливої домішки, прояку ми говорили раніше. Тепер про виділення цієї домішки.

    Частина 4: Освіта планет.

    Повернемося до супутників нашого Сонця, до тих уривків туманності, яківідірвалися від центрального згустку під дією відцентрової сили і почаликружляти навколо нього. Саме тут створюються умови, що сприяютьрозділення легких і важких часток туманності. Відбувається щось схожена наш древній спосіб видобутку золота промиванням з золотоносного піску або напровееваніе зерна в молотарка.

    Струмінь води або повітря відносить легкі частинки, залишаючи важкі.
    Хмари-супутники знаходяться на дуже різних відстанях від Сонця. Далеківоно майже не гріє. Зате в близьких - його жар випаровує все здатневипаруватися. А його сліпучий найяскравіший світло, працюючи як своєрідний
    "вітер", видуває з них все випарується, взагалі все легке, залишаючилише те, що важче, що "не зрушити з місця". Тому тут майже незалишається легких газів - водню й гелію, основною складовоюгазопилової туманності. Мало залишається і інших "летючих" речовин. Все це несеться гарячим "вітром" у далечінь.

    У результаті через деякий час хімічний склад хмар -супутників стає зовсім різним. У далеких - він майже незмінився. А в тих, що кружляють поблизу що виливають жар і світло Сонця,залишився лише "пропечений" і "обдутий" матеріал - виділена
    "дорогоцінна життєво важлива домішка" важких елементів. Матеріал длястворення жилої планети готовий. Починається процес перетворення
    "матеріалу" в "виріб", часток туманності - в планети. а). Етап перший - злипання частинок.

    У далеких хмарах-супутниках численні молекули легких газів ірідкі легкі пилинки потроху збираються у величезні пухкі кулі малоїщільності. Надалі це планети групи Юпітера. У хмарах-супутниках,близьких до Сонця, важкі пилинки злипаються в щільні кам'янисті грудки. Вонипоєднуються у величезні масивні скелясті брили, жахливими сіримикутастими громадами що пливуть по орбітах навколо своєї зірки. Рухаючись порізним, іноді пересічним орбітах, ці "астероїди", розміром вдесятки кілометрів кожний, зіштовхуються.

    Якщо на невеликій відносної швидкості, то як би "вдавлюються"один в інший, "нагромаджуються", "налипає" один на інший. Об'єднуютьсяв більші. Якщо на великій швидкості, то мнуть, кришать один одного,породжуючи нову "дрібниця", незліченні уламки, осколки, які зновупроходять довгий шлях об'єднання. Сотні мільйонів років йде цей процесзлиття дрібних часток у великі небесні тіла.

    У міру збільшення своїх розмірів вони стають все більшкуляста. Зростає маса - зростає сила тяжіння на їхній поверхні.
    Верхні шари тиснуть на внутрішні. Виступаючі частини виявляються вантажемважчим і поступово занурюються в товщу нижележащих мас,розсовуючи їх під собою. Ті, відходячи в сторони, заповнюють собою западини.
    Грубий "ком" поступово згладжується. В результаті поблизу Сонцяутворюються декілька порівняно невеликих за розміром, але дуже щільних,що складаються з дуже важкого матеріалу, планет земної групи. Серед них -
    Земля. Всі вони різко відрізняються від планет групи Юпітера багатствомхімічного складу, великою кількістю важких елементів, великою питомою вагою.
    Тепер подивимося на Землю. На зоряному фоні, освітлений з одного бокуяскравими сонячними променями, пливе перед нами величезний кам'яний шаріще. Вінще не гладкий не рівний. Ще стирчать де-не-де виступи зліпили його брил. Ще "читаються" не повністю заплилі "шви" між ними. Поки що цеще "груба робота". Але ось що цікаво. Вже є атмосфера. Трохимутнувата, очевидно, від пилу, але без хмар. Це видавлені з надрпланети водень і гелій, які свого часу прилипли до кам'янистихчастинок і якимось дивом вціліли, не були "здути" сонячними променями.
    Первинна атмосфера Землі. Вона довго не протримається. "Не києм, токатанням "Сонце знищить її. Легкі рухливі молекули водню й геліюпід дією нагрівання сонячними променями будуть поступово випаровуватися вкосмос. Цей процес називається "диссипацией" б). Етап другий-розігрівання.

    Усередині планети, у суміші з іншими виявляються затиснутими, "замкнутими"радіоактивні речовини. Вони відрізняються тим, що безперервно виділяютьтепло, ледь помітно нагріваються. Але в товщі планети цього тепла нікудивийти, немає вентиляції, немає омиваючої вологи. Над ними - потужна "шуба" зверхніх шарів. Тепло накопичується. Від цього радіоактивного розігрівупочинається розм'якшення всієї товщі планети. У розм'якшеному вигляді речовини, уСвого часу хаотично, без систем Але сліпо її, починають теперрозподіляться за вагою.

    Важкі поступово опускаються, тонуть до центру. Легкі видавлюютьсяними, піднімаються вище, спливають все ближче до поверхні. Поступовопланета набуває будову, подібне теперішньої нашої Землі, - в центрі,стислій жахливим вагою навалилися зверху шарів, важке ядро. Вонооточений "мантією" товстим шаром речовини легше вагою.

    І нарешті, зовні зовсім тонка, товщиною всього в декількадесятків кілометрів, "кора", що складається з найлегших гірських порід.
    Радіоактивні речовини в основному містяться в легких породах. Томутепер вони зібралися в "корі", гріють її. Основне тепло з поверхніпланети йде в космос, - від планети "трохи повіяло теплом". А наглибині десятків кілометрів тепло зберігається, розігріваючи гірські породи. в). Етап третій - вулканічна діяльність.

    У деяких місцях надра планети розпалюються до червоного. Потім навітьбільше. Камені плавляться, перетворюються на розпечену, що світиться оранжево -білим світом вогненну кашу "магму". У товщі кори їй тісно. У ній повностислих газів, які готові були б підірвати, розкидати всю цю магмуна всі боки вогняними бризками. Але сил для цього не вистачає.

    Занадто міцна й важка навколишнє і додаючи зверху корапланети. І вогненна магма, намагаючись хоч як-небудь вирватися наверх, насвободу, намацує між стискають її брилами слабкі місця,протискується в щілини, подплавляя їх стінки своїм жаром. І потроху зроками, століттями набираючи силу, піднімає з глибин до поверхніпланети. І ось перемога! "Канал" пробитий! Стрясаючи скелі, з гуркотомвиривається з надр стовп вогню. Клуби диму і пари здіймаються до неба.
    Летять вгору каміння і попіл. Вогняна магма, яка називається тепер
    "лава", виливається на поверхні планети, розтікається в сторони.
    Відбувається виверження вулкану. Таких "пробитих зсередини дірок" на планетібагато. Вони допомагають молодій планеті "боротися з перегрівом". Через нихвона звільняється від накопичилася вогняної магми, "видихає" розпираючийїї гарячі гази - в основному вуглекислий газ і водяна пара, а з ними --різні домішки, такі, як метан, аміак.

    Поступово в атмосфері майже зникли водень і гелій, і вона сталаскладатися в основному з вулканічних газів. Кисню в ній поки немає і впомині. Для життя ця атмосфера зовсім не придатна. Дуже важливо, щовулкани викидають на поверхню велику кількість водяної пари. Вінзбирається в хмари. З них на поверхню планети ллються дощі. Водастікає в низини, накопичується. І потроху на планеті утворюються озера,моря, океани, у яких може розвинутися життя. Тут треба зробити застереження. З декількох гіпотез походження життя найбільш поширену,що здається нам найбільш обгрунтованою, гіпотезу мимовільного зародженняжиття запропонував академік О. І. Опаркін (див. розділ 2)


    Частина 5: Чому саме Земля?

    А поки - про Землю, ідеально підготовленою до того, щоб стати нашоюколискою. Нам пощастило. На землі збіглося кілька сприятливих дляжиття обставин. Далеко не кожна зірка стає Сонцем,оточеним планетами. Варто було туманності повільніше обертається, не виниклаб відцентрова сила, не відірвалися б клаптики від центрального згустку, не виникли б планети. І пливла б така самотня "бездітна" зірка вчорної безодні, безплідно марнуючи своє тепло і світло.

    Далеко не кожна зірка, що породила планети, здатна створити наних умови, придатні для зародження життя. Для зародження і розвиткужитті потрібно дуже багато часу, мільярди років. Весь цей час зіркаповинна горіти рівно, спокійно, однаково. Тоді умови на планетіпостійними - і життя зможе до них пристосуватися. Але ж зіркидалеко не такі не всі такі спокійні, як наше Сонце.

    Молоді зірки іноді спалахують. Хвиля спопеляючого спекаобрушується на навколишні планети, спалюючи, випаровуючи все, що здатнегоріти і кипіти. Життя на планеті після такого вогненного урагану,безумовно, загине, і на порожньому голом кулі треба буде починати всеспочатку. Для розвитку життя потрібне спокійне зірка. Наше Сонце --спокійна зірка. Але поставте нашу Землю ближче до Сонця, наприклад, намісце Меркурія або Венери. Від нестерпної спеки на Землі навіть не зможутьутворитися океани. Вода відразу википить. Яка вже тут життя. Відсуньте
    Землю далі від Сонця, куди-небудь в район Юпітера. Теж життя невиникне. Вода - основа життя буде там завжди замерзлої.

    Нам пощастило ще в тому, що орбіта Землі кругова, але ж могла бутигалактика. От уявіть собі, що Земля то наближається до Сонцятак близько, що вода з її поверхні вся випаровується, то віддаляється такдалеко, що вода, випавши з атмосфери назад на Землю, промерзаєнаскрізь. Через "комфортне" місце, де температури "в самий раз", вонапроноситься двічі на рік з такою швидкістю, що "нічого не встигнутизробити ". Для зародження і розвитку життя просто немає часу. Подібний жар -холод може бути не тільки від еліптичності орбіти. Бувають "подвійнізірки ". Тоді при будь-якій орбіті планета не може завжди бути на рівній відстані від джерела тепла. То одне сонце близько, то інше, то обидвадалеко. Нам пощастило і в сенсі розміру нашої планети. Якби вона була менше,наприклад, розміром з Місяць, не утримати їй на собі атмосферу. А значить,і воду, схильну випаруються, переходячи в атмосферу. Скільки б вулкан непідкидали все нові і нові порції газів і води, все це швидковипарується в космос. На Місяці тому і немає ні атмосфери, ні води, ніжиття. Незручна для життя і Земля, розміром, скажімо з Юпітер. Незручнаіз-за дуже сильного тяжіння. Така велика "Земля" буде тримати насобі дуже густий шар атмосфери, яка містить до того ж водень і гелій,несприятливі для виникнення життя.

    Товстий шар дуже щільних хмар створить на такій планетівічний морок. А без цілющий сонячних променів яка може бутижиття? Одним словом, коли ми дивимося на небо, усипане зірками, не требазабувати, що, по-перше, ймовірно, далеко не всі зірки мають планети, апо-друге, далеко не всі планети придатні для життя. Але зірок у нашійгалактиці приблизно 100 мільярдів, і вже, напевно, в ній досить планет,схожих на Землю.

    Глава 2:

    Зародження життя (гіпотеза А. И. Опаркіна)

    Задовго до того, як ми встановили контакт з іншими розумнимиістотами, що живуть де-небудь в галактиці, ми повинні зрозуміти нетільки те місце, яке ми займаємо, але і пройдений нами довгий шлях. Д.ж о н Б е р н а л


    Частина 1: Початок.

    Отже, перед нами планета Земля. Вона має океан. Уявімо йогосебе. Річки, що впадають у нього, спочатку течуть по схилах гір, по дорозі Кроша гірські породи, і все, що можуть, виносять з собою в океан. Атмосфера надокеаном насичена вулканічними газами, пилом, попелом. Хвилі,розлітаючись бризками, захоплюють все це в свої глибини. У результатівода в первозданному океані гірко-солона, каламутна. Вона - справжній
    "бульйон", стільки тут всього перемішано і загубився. Тут можназустріти майже всі елементи таблиці Менделєєва.

    Особливо багато тих, які необхідні для створення живих істот.
    Тепла вода забезпечує молекул і атомів хорошу рухливість,перемішування, контакти між собою в самих різних поєднаннях. Але дляхімічних реакцій цього мало. Для них часто буває потрібна "зовнішня" сила.
    Поштовх ззовні може допомогти атомів і молекул з'єднатися, можерозбити молекули на частини. Хіміки для прискорення реакцій часто застосовують нагрів. Подібним же чином діє і природа. Для цього працюютьне тільки частинки світла - фотони, але і "космічні промені" - осколкиатомів, викинуті далекими зірками, які цілодобово проносятьсякрізь атмосферу і встромлюють в товщу океану. Їх удари особливо сильні ібільше годяться для розбивання молекул.

    Частина 2: Сяйнула блискавка

    Небо заволокли чорні хмари. У них і введенні накопичуються електричнірозряди. Вони рвонули назустріч один одному. Сліпуча спалахблискавки осяяла хвилі і прибережні скелі. А в товщі води при цьому різкометнулися молекули, штовхали один з одним. Деякі від ударіврозвалилися. Зате інші, навпаки, з'єдналися. Стихла гроза.
    Настала ніч. Далеко від берега на дні океану пробудився дрімаввулкан. Гарячі гази, вирвавшись з його жерла, розчинилися у воді,наситивши її новими порціями вуглекислоти, метану, аміаку, сірчистогогазу. З надр планети пішла в чорну безодню вогненна лава. Спалахнулачервоним сяйвом, закипіла вода. Хмари сліпуче виблискуючих бульбашоккинулися вгору. Завирували, засвітилися зсередини в темряві ночі чорніхвилі. Густі хмари пари накрили їх. "Бульйон" над вулканом ставгарячої й гущі. Цілими купами попливли нові, химерні "грудки" атомів
    - Тільки що виникли великі молекули. . .

    Частина 3: Природний відбір.

    Океанські хвилі без кінця перемішують, переставляють атоми, по -різному комбінують їх. Молекули створюються і розпадаються. Знову і знову в кожній краплі океану повторюються мільярди разів вже випробувані і невиправдали себе поєднання. Невже в таких умовах можлива хочякась еволюція? Можлива. Самі собою, без будь-якого плану або системи,створюються різні, які вийдуть, варіанти молекул. А потімвипробовуються. Нагорі, в небі, розігралася гроза. І ми бачимо, як приспалаху блискавок, шарахнувшісь, розвалюються, розсипаються все слабопов'язані молекули. А ті, що витримали цю перевірку на міцність,залишаються.

    Уже на цьому етапі хімічної еволюції речовини працюєсвоєрідний "природний відбір". Еволюція йде в напрямку створеннявсе більш складних і при цьому міцних молекул, що володіють все новими йновими властивостями. А це наближає можливість намацати надалітакі форми і властивості молекул, які зроблять речовина істотою. Ухімічної еволюції речовини головну роль відіграють атоми вуглецю. цеособливий, незамінний елемент. Його атоми мають воістину невичерпними
    "потенційними можливостями".

    Вони четирехвалентни (тобто дуже висока здатність приєднувати атоми і молекули ін хімічних елементів), що в атомному світірідкість. Чіпляючись один за одного, вони можуть утворювати молекули ввигляді кілець або ланцюжків, при цьому прихоплюючи інші атоми або молекули.
    І тоді кільця і ланцюжки обростають "гронами", створюються грандіозні,найскладніші молекули у вигляді розгалужених дерев, що налічують в своємускладі багато тисяч атомів різних елементів.

    Сьогодні таких молекул в природі незліченна безлічваріантів. Але поки вони ще не створилися. У первозданному океані йдутьексперименти. Фронт роботи найширший - весь океан. Атомів - скількизавгодно. Часу - сотні мільйонів років. І ось ні-ні, десьвиходить щось цікаве. Виникає цілком випадково якасьнебудь нова комбінація атомів, що володіють прогресивними властивостями. Ізначить, крихітний крок до появи життя зроблено.

    Роблячи, може бути, всього по одному такому кроці за тисячі років,природа за мільярд років все ж дійшла до виникнення життя.
    Спробуємо подумки уявити собі головні з цих кроків. Припустимокілька мільйонів років і знову повернемося в пер віддано океан. Крімвихідних крихітних і примітивних молекул, на зразок метану, аміаку івуглекислого газу, з яких все почалося, перед нами тепер плаває вводі безліч абсолютно нових, незнайомих комбінацій атомів. З'явилися, наприклад, полімери - довгі ланцюжки з молекул. Іноді однакових,іноді різних. З'явилися каталізатори. Це молекули-помічники, молекули -посередники, що полегшують перебудову інших молекул. Через багатомільйонів років ми бачимо, що простенькі полімери стали поліпептидами.
    Пливуть довгі, складні, гіллясті нитки, що складаються з амінокислот. Їх тисячі варіантів.

    Але саме разюче - з'явився процес копіювання молекул --реплікація. Це формений еволюція. Раніше випадково виникла комбінаціяатомів, існуючи в одному екземплярі, не впливала на хід хімічноїеволюції в цілому. До того ж вона могла в будь-який момент бути розбита шаленийкосмічної часткою і "винахід" безповоротно губилося. Тепер, притиражуванні молекул, "досвід" поширюється, а загибель деякихпримірників не становить небезпеки.

    Частина 4: Мутація.

    Реплікація не гальмує прогрес, як це може здатися, заповнюючи океан однотипними молекулами. Справа в тому, що при копіюванні інодівідбувається збій.

    Вихідну молекулу або її матрицю може що-небудь пошкодити.
    Наприклад, поблизу блиснула блискавка. Вийде "мутація", і травмапочинає друкуватися в усіх наступних копіях, давши початок нової серіїмолекул. "Мутанти" зовсім не завжди є шлюбом. Трапляється, щосеред них знаходять цінні знахідки, які мають переваги передоригіналами. Тому, говорячи жартівливо, зовнішні сили не калічать молекули,а вносять в них невеликі зміни, як би з метою подивитися: щовийде? Результати цих стихійних експериментів природи оцінюєпрактика.

    Природний відбір нещадно перекреслює всі мільйони "дурних"варіантів, залишаючи лише одиниця "розумних". У результаті мутаціїсприяють збільшенню різноманітності молекул і цим допомагають йтихімічної еволюції речовини.

    Частина 5: Новий рівень еволюції.

    Проходять ще мільйони років. Природа "намацала" найкращіпослідовності амінокислот в ланцюжках поліпептидів - з'явилисябілкові молекули - майбутні цеглини живих організмів. Ускладнилася істала досконаліше реплікація. Матриця тепер вже не механічна форма, аумовна, хімічна "запис" порядку амінокислот у молекулі білкової.
    Запис у вигляді портативної ланцюжка особливих молекул - нуклеотидів. Еволюціяречовини піднімається на новий рівень. Довгі, химерно зігнуті нитки різних білкових молекул чіпляються один за одного і потроху збираються.

    Спочатку в невеликі грудочки, потім у більші грудки, схожіна клубки або краплі. У молекул, тісно стикнувшись в грудці,різні властивості. Іноді це призводить до можливості своєрідного їхспівробітництва. Наприклад, каталізатори, що опинилися в гущі молекул,можуть сприяти реакцій, корисним для грудки в цілому. Інакшекажучи, кромки білкових молекул виявляються в ряді випадків "системами",здатними до якоїсь внутрішньої діяльності. Але система системірознь. І звичайно, починається довгий шлях пошуків найбільш вдалихсполучень молекул в них.

    Удаліше, наприклад, ті, в яких зовні розташувалися особливоміцні молекули. Вони служать механічної захистом іншим. Удалішеті, в яких включені молекули, здатні реагувати на небезпечнідомішки у воді. Вони служать хімічним захистом. Але найбільш цікаві ті варіанти, у яких виявився хороший набір каталізаторів. Тепер,правда, їх потрібно називати ферментами. У цих грудках починається більш-менш активний "обмін речовин" з навколишнім середовищем. Йде захопленняматеріалу, розщеплення молекул, іноді навіть з виділенням енергії,викидання відходів, відновлення пошкоджених молекул. Навітьреплікація - синтез білкових ланцюжків. Обмін речовин - властивість дужепрогресивне.

    Такий грудку виявляється дуже стійким перед різними руйнуютьзовнішніми впливами, незалежним, міцним, довговічним. При великійскладності він стає дуже живучим - те, до чого прагне хімічнаеволюція. Речовина в ньому, по суті, набуло деякі властивостіживого! Еволюція білкових молекул призводить до їх спеціалізації. В одних, наприклад, краще йдуть реакції з отриманням енергії, інші чіткореагують на зміни температури, в третьому добре налагодженареплікація. І якщо ми знову пропустимо мільйони років, то виявимо в океані ще більш "гігантські" споруди, в кожному з яких мільйонимолекул. Різні типи грудок увійшли до них у вигляді окремих деталей.
    Зараз біологи називають ці деталі органелами. А вся споруда вцілому одноклітинних організмів!

    Згадайте передісторію життя. Атоми - молекули - полімери - органели
    - Одноклітинні істоти. Все йде в напрямку від простого доскладного, до різноманітності структур, форм, властивостей. У живих організмахдодалося найважливіше нове - могутнє прагнення до самозбереження, додовговічності. Потрібні поліпшена захищеність, кращаозброєність в боротьбі за існування. Об'єднуючись, клітини цьогодосягають. Боротьба за існування, зокрема, сприяє збільшеннюрозмаїття форм у тваринному світі. Іноді куди вигідніше не вступати в бійз ворогом, а просто піти в іншу "екологічну нішу", перемінитиспосіб життя так, щоб, навіть залишаючись на тій же ділянці землі, ніколиі не в чому не стикатися з ворогом. Перестати змагатися з ним. Чи немати з ним нічого спільного. Протиставити супернику не силу, а якесьто абсолютно особливу якість, яка дає нові можливості доіснування. Пройде ще дуже багато часу і на Землі з'явитьсячоловік.

    З'явиться, і змінить світ в якому живе. Він навчиться спостерігати зазірка ми, за планетами Сонячної системи, будувати космічні апаратиі за пускати їх в космос. Багато хто з цих апаратів сідають наповерхні планет і повертаються назад.

    Глава 3:

    Людство і пошук.

    Людство досягло таких успіхів в астрономії, техніки, зв'язку,кібернетики, які створили реальні технічні передумови длявстановлення зв'язку з розумною життям інших світів. Академік В. А. А мб а р ц у м я н

    Частина 1: Цивілізація та її вплив на космос.

    Плоди нашої діяльності вже помітні з космосу. Це підтверджуютькосмонавти, розрізняти з орбітальних станцій навіть шосейні і залізнідороги, мости, кораблі в море. Вони бачать це неозброєним оком, азначить, з Місяця те ж саме можна побачити в тисячократним телескоп, якістоять у наших обсерваторіях. Марсіани, якби вони існували, так жеозброєні технікою, так самоцінного нашої, без особливих труднощів знайшли бнаші міста, дими промисловості, космічні апарати, випробування атомнихбомб. при більш пильному спостереженні вони помітили б штучні моря ізрошувальні канали. Ну а роботу телевізійних станцій можна виявитиі з інших планетних систем. Люди в світі зірок. Цивілізація. Спільнотарозумних істот, яке виросло за мільярди років з до Мачка слизу,копошаться у митних калюжах. Розумних істот, що проникли до глибини атома ів дали Всесвіту, які пізнали будову зірок і таємницю живої клітини, що спіткализакони своєї еволюції!

    Частина 2: Новий вік - нове рішення.

    В кожну епоху люди в своїх мріях вирішували проблему контактів зінопланетянами, виходячи з техніки свого часу. Аж до XVIII століттялюди вважали, що для польоту до зірок достатньо буде енергіїм'язів, своїх і домашніх тварин.

    І тому, навіть фантазуючи, єдино що вони могли запропонувати --це всього-на-всього екіпаж, запряжений в зграю птахів. Що повітря скінчитьсявідразу, як "відлетить від будинку", наші далекі предки не знали. Вони неуявляли собі і величезні відстані, що відділяють нас від Місяця іпланет, не кажучи вже про відстані до зірок. Потім, вимірявши цівідстані і дізнавшись, що небесні тіла розділяє майже пусте, безповітряний простір, стали мріяти хоча б про взаємну сигналізації.

    У XIX столітті, всього якихось сто років тому все серйозновірили в існування марсіан. І тоді цілком серйозно вчені висувалиприпущення про оптичну зв'язку з ними. Математик Карл Гаус пропонувавпрорубати в сибірських лісах багатометрову просіку у вигляді трикутника ізасіяти її пшеницею. Марсіани побачать в свої телескопи на тлі темно -зелених лісів охайній світлий трикутник, і зрозуміють, що сліпаприрода не могла це зробити. Значить на цій планеті живуть розумніістоти. Багатьом ідея Гауса сподобалася, але, щоб показати марсіани,що земляни високоосвічені, пропонували на сторонах трикутниказробити квадрати, щоб вийшов малюнок теореми Піфагора.

    Цей проект мав помітними недоліками. Адже Сибір частовкрита хмарами і снігом, і трикутник може довго залишатисянепоміченим марсіанами. А головне, навіть в гарну погоду його можна будебачити тільки вдень. Тому більш правильним здався проект віденськогоастронома Йоганна Йозефа фон літровий. Він пропонував в пустелі Сахара,де завжди безхмарно, вирити канали у вигляді правильних геометричних фігур
    (можливо теорему Піфагора). Сторони багатокутника повинні бути попринаймні тридцять кілометрів. А вночі поверх води налити гас іпідпалити. Вогненні смуги накреслив на нічному боці планети яскравий креслення.

    Уж марсіани не можуть його не помітити. Але і цей проект буввідкинутий як дуже дорогий. Француз Шарль Кро підказав набагато більшедешевий спосіб зв'язку. Він порадив своєму уряду спорудитивеличезну батарею дзеркал для відбиття сонячних променів у бік Марса.
    Зайчик, звичайно, був би сліпучо-яскравий. Проект Шарля Кро мав дуже велику перевагу за порівняй

         
     
         
    Реферат Банк
     
    Рефераты
     
    Бесплатные рефераты
     

     

     

     

     

     

     

     
     
     
      Все права защищены. Reff.net.ua - українські реферати !