Starea staționară. Ipoteza de stare staționară

Este important ca o persoană să înțeleagă nu numai în ce lume este, ci și cum a apărut această lume. A existat ceva până la timpul și spațiul care există în prezent. Cum a apărut viața pe planeta sa de origine, și planeta însăși nu a ieșit din nicăieri.

În lumea modernă, multe teorii despre apariția Pământului și originea vieții pe acesta au fost prezentate. Din cauza lipsei unei șanse de a testa teoriile unor oameni de știință sau a unor opinii religioase, au apărut tot mai multe ipoteze diferite. Unul dintre ei, despre care va exista un discurs - o ipoteză care susține stările staționare. A fost dezvoltată la sfârșitul secolului al XIX-lea și există până în prezent.

definiție

Ipoteza unei stări staționare susține punctul de vedere că Pământul nu a fost format cu trecerea timpului, și a existat întotdeauna și susține în mod constant de viață. Dacă planeta și a schimbat, apoi doar ușor: specii de animale și plante nu apar, precum și, ca planeta a fost întotdeauna, și fie au murit sau schimbat numărul lor. Această ipoteză a fost prezentată de medicul german Thierry William Preyer în 1880.

De unde a venit teoria?

Acum este imposibilă cu precizie absolută determină vârsta De pe Pământ. Potrivit unui studiu bazat pe decăderea radioactivă a atomilor, vârsta planetei este de aproximativ 4,6 miliarde de ani. Dar această metodă este imperfectă, care permite adepților să susțină dovezile care conduc teoria staționară.

Cei care urmăresc această ipoteză sunt rezonabili să-i numească pe adepți, și nu pe oamenii de știință. Conform datelor recente, eternizm (altfel cunoscut sub numele de teoria starea de echilibru) - doctrină mai filosofică ca postulează adepți sunt similare cu convingerile religiilor orientale: iudaism, budism - existența unui univers etern necreat.

Vizualizări ale urmașilor

Spre deosebire de învățăturile religioase, adepții care susțin teoria stărilor staționare ale tuturor obiectelor din univers au idei destul de precise despre propriile lor vederi:

1. Pământul a existat întotdeauna, precum și viața pe el. Și începutul universului nu exista (negația Big Bang-ului și ipotezele similare), a fost întotdeauna.
2. Modificarea are loc într-o mică măsură și nu afectează rădăcina vieții organismelor.
3. La orice specie există doar două moduri de dezvoltare: schimbarea abundenței sau dispariția - speciile nu se transformă în forme noi, nu evoluează și nici măcar nu se schimbă semnificativ.

Unul dintre cei mai renumiți oameni de știință care sprijină ipoteza unui stat staționar a fost Vladimir Ivanovich Vernadsky. Îi plăcea să repete fraza: „... începutul vieții în cosmos, pe care le-am văzut, nu a fost, deoarece nu a fost începutul Cosmosului Universul este etern, cum ar fi viața în ea.“.

Teoria stării staționare a universului explică astfel de probleme nerezolvate, cum ar fi:

• vârsta clusterelor și a stelelor,
• omogenitate și izotropie,
• radiație relică,
• paradoxuri de schimbare roșie pentru obiecte îndepărtate, în jurul căreia litigiile științifice nu au încetat încă.

evidență

O dovadă generală a stării de echilibru se bazează pe ideea că dispariția a depozitelor (oase și produse din deșeuri) în roci poate fi explicată printr-o creștere a numărului de specii sau populații sau reinstalarea Reprezentanților, miercuri, cu un climat mai favorabil. Până în prezent, depozitele nu au fost reținute în cusături datorită descompunerii lor totale. Este de necontestat faptul că, în anumite tipuri de sol rămâne cu adevărat salvat cel mai bun, iar în unele mai rău sau nu sunt salvate deloc.

Potrivit adepților, numai studiul speciilor vii va ajuta la tragerea concluziilor despre dispariție.

Cea mai comună dovadă că există stări staționare sunt coelacanth (tselakanty). În comunitatea științifică, acestea au fost citate ca un exemplu de specie tranzitorie între pești și amfibieni. Până de curând, au fost considerate dispărute la sfârșitul perioadei Cretacice - cu 60-70 milioane de ani în urmă. Dar în 1939 în largul coastei. Madagascarul a fost prins în viață, reprezentativ pentru Celakanți. Astfel, acum latimeriul nu mai este considerat o formă de tranziție.

A doua dovadă este Archeopteryx. În manualele de biologie, această creatură este prezentată ca o formă de tranziție între reptile și păsări. Avea pene și putea sări de la sucursală la ramură pentru distanțe lungi. Dar această teorie sa prăbușit când, în 1977, în Colorado, rămășițele păsărilor erau, fără îndoială, mai vechi decât oasele lui Archeopteryx. Prin urmare, este adevărat că Archeopteryx nu a fost nici o formă de tranziție, nici un pionier. În acest moment, ipoteza unei stări staționare a devenit o teorie.

În plus față de astfel de exemple vii, există și altele. De exemplu, teoria starea de echilibru este confirmată „dispărut“, și a găsit în natură lingula (brachiopode mare), Jgheab și tuatara (șopârlă mare), solendonami (scorpii). De milioane de ani, aceste specii nu s-au schimbat în comparație cu strămoșii lor fosili.

Greseli paleontologice similare sunt suficiente. Chiar și acum, oamenii de știință nu pot spune cu exactitate ce specie dispărută ar putea fi precursorul celor vii. Aceste lacune în învățătura paleontologică au condus adepții la ideea existenței unei stări staționare.

Situația din comunitatea științifică

Dar în comunitatea științifică, teoriile bazate pe greșelile altor persoane nu sunt acceptate. Statele staționare contrazic studiile astronomice moderne. Stephen Hawking, în cartea sa "O scurtă istorie a timpului", notează că, dacă universul sa dezvoltat cu adevărat într-un "timp imaginar", atunci nu au existat singularități.

Singularitatea în sensul astronomic este un punct prin care este imposibilă trasarea unei linii drepte. Un exemplu frapant poate fi o gaură neagră - o zonă pe care nici o lumină nu poate să o lase, deplasându-se la o viteză maximă cunoscută. Centrul unei găuri negre este tocmai singularitatea - atomii comprimați până la infinit.

Astfel, în comunitatea științifică, o astfel de ipoteză se referă la filosofie, dar contribuția ei la dezvoltarea altor teorii este importantă. Deci, întrebările adresate arheologilor și paleontologilor de către adepții eterismului îi obligă pe oamenii de știință să își revizuiască studiile mai detaliat și să reexamineze datele științifice.

Considerând stările staționare ca fiind o teorie a originii vieții pe Pământ, nu trebuie să uităm de sensul cuantic al acestei fraze, pentru a nu deveni confuz în termeni.

Ce este termodinamica cuantică?

Prima descoperire majora in termodinamica cuantice a facut Niels Bohr a publicat trei postulate majore pe care numărul mare de calcule și declarațiile de fizicieni actuali și chimiști. Trei postulate au fost luate cu scepticism, dar era imposibil să le recunoaștem ca fiind adevărate la vremea respectivă. Dar ce este termodinamica cuantică?

Forma termodinamică atât în ​​fizica clasică, cât și în fizica cuantică este un sistem de corpuri care schimbă energia internă între ele și cu corpurile înconjurătoare. Acesta poate consta dintr-un singur corp sau mai multe și în același timp se află în stări diferite în ceea ce privește presiunea, volumul, temperatura etc.

Într-un sistem de echilibru, toți parametrii au o valoare strict fixă ​​și, prin urmare, o stare de echilibru corespunde acesteia. Reprezintă procese reversibile.

În formă neechilibrată, cel puțin un parametru nu are o valoare fixă. Astfel de sisteme sunt în afara echilibrului termodinamic, cel mai adesea reprezintă procese ireversibile, de exemplu, chimice.

Dacă încercăm să cartografiam starea de echilibru ca un grafic, obținem un punct. În cazul unei stări de neechilibru, graficul va fi întotdeauna diferit, dar nu sub forma unui punct, datorită uneia sau mai multor valori inexacte.

Relaxarea este procesul de tranziție de la o stare neechilibrată (ireversibilă) la o stare de echilibru (reversibilă). Conceptele proceselor reversibile și ireversibile joacă un rol important în termodinamică.

Teorema lui Prigogine

Aceasta este una dintre concluziile termodinamicii despre procesele de neechilibru. Potrivit lui, în starea de echilibru a unui sistem liniar de neechilibru, producția de entropie este minimă. În absența oricăror obstacole în calea atingerii stării de echilibru, valoarea entropiei scade la zero. Teorema a fost dovedită în 1947 de fizicianul IR Prigozhin.

Sensul său constă în faptul că starea staționară de echilibru, la care are tendința sistemul termodinamic, are o producție atât de scăzută de entropie, în măsura în care condițiile limită impuse sistemului permit acest lucru.

Adoptarea Prigozhin emanat din Teorema Lars Onsager: pentru mici abateri de la echilibrul termodinamic de flux poate fi reprezentat ca combinații liniare sume ale forțelor de conducere.

Gândul lui Schrodinger în forma sa originală

Ecuația Schrodinger pentru stările staționare a contribuit semnificativ la observația practică a proprietăților undelor particulelor. În cazul în care interpretarea undelor de Broglie și relația de incertitudine a lui Heisenberg oferă o înțelegere teoretică a mișcării particulelor în domenii de forță, declarația Schrödinger, scrisă în 1926, descrie procesele observate în practică.

În forma sa originală, arată așa.

în cazul în care,

i este unitatea imaginară.

Ecuația Schrodinger pentru stările staționare

Dacă câmpul în care este localizată particula este constantă în timp, atunci ecuația este independentă de timp și poate fi reprezentată în următoarea formă.

Ecuația Schrodinger pentru stările staționare se bazează pe postulațiile lui Bohr referitoare la proprietățile atomilor și ale electronilor lor. Este considerată una dintre ecuațiile principale ale termodinamicii cuantice.

Transformarea energiei

La un atom într-o stare staționară, nu are loc nici o radiație, dar electronii se mișcă cu o anumită accelerație. Stările electronice sunt apoi determinate pe fiecare orbital cu energia Et. Aproximativ, valoarea sa poate fi estimată de potențialul de ionizare al acestui nivel electronic.

Astfel, după prima aprobare a apărut o nouă. Cel de-al doilea postulat al lui Bohr spune: dacă mișcarea unei particule încărcate negativ (electron), momentul impulsului său (L_n = m_evr_n) este un multiplu al unei laturi constante împărțit la 2pi-, atunci atomul este într-o stare staționară. Aceasta este: m_evr_n = n (h / 2pi-)

Din această afirmație urmează și alta: energia unui cuantum (foton) este diferența în energiile stărilor staționare ale atomilor prin care trece cuanții.

Această valoare, calculată de Bohr și modificată în practică de Schrödinger, a contribuit semnificativ la explicarea termodinamicii cuantice.

Al treilea postulat

Cel de-al treilea postulat al lui Bohr - privind tranzițiile cuantice cu radiație, implică și starea staționară a unui electron. Astfel, radiația în tranziția de la unul la altul este absorbită sau emisă sub formă de quanta de energie. Și, energia cuanților este egală cu diferența dintre energiile stărilor staționare, între care se face tranziția. Radiația apare numai atunci când electronul este îndepărtat din nucleul atomului.

Al treilea postulat a fost confirmat experimental de experimentele lui Hertz și Frank.

Teorema lui Prigogine explică proprietățile entropiei pentru procesele de neechilibru care tind spre echilibru.