ЭКОЛОГИЯ для 4-41,42,43 (Лекция 5-б)
Сложность и совершенство живой и неживой природы
А.К. Соколов
Человечество с древних времен интересуют вопросы познания законов мироздания и поиск ответа на один из ключевых вопросов: "как возник Мир, случайно или у него есть Создатель?" От ответа на этот вопрос зависит понимание места человечества в Мире и его отношение к природной среде и к другим людям.
Рассмотрим некоторые факты, касающиеся Вселенной, природы и человека:
происхождение Вселенной;
основные виды взаимодействий;
происхождение и совершенствование жизни;
человек, как живое существо.
Происхождение Вселенной
Мы живем во Вселенной, в состав которой входит 50*109 галактик. Солнце находится в галактике "Млечный путь", в которой имеется более 100*109 подобных звезд.
1) Считается, что Вселенная образовалась после Большого взрыва. При этом количество позитронов почему-то оказалось чуть меньше, чем электронов (разница всего в одну частицу на каждые 100 миллионов пар частица-античастица). Антипротонов то же оказалось чуть меньше чем протонов. При равенстве количества частиц и античастиц произошла бы полная аннигиляция вещества и мир исчез.
2) Галактики от общего центра разбегаются с очень выверенной скоростью. Будь эта скорость меньше на одну триллионную часть 1/1012, то через миллиард лет (109) гравитационные силы заставили бы Вселенную снова сжаться. Будь эта скорость больше на одну триллионную часть больше, материя к настоящему времени исчезла бы (рассеялась).
Следовательно, если бы скорость отличалась от существующей в двенадцатом знаке, планеты Земля и жизни на ней не было бы.
Могли ли соотношения между количествами частиц и античастиц, массами микрочастиц, скоростями разбегания галактик с такой точностью установиться случайно?
3) Расстояние от Солнца до Земли идеально для жизни. Если бы оно было больше или меньше на 1 %, то на Земле было бы слишком холодно или слишком жарко.
4) Земля вращается по орбите близкой к круговой. Будь орбита эллиптической, то лето было бы очень жарким, а зима слишком холодной. Земля делает один оборот вокруг своей оси за одни сутки. Представьте, что было бы, если один оборот, как на Венере совершался за 243 земных суток. Температуры на Земле были бы экстремальными из-за длительных дней и ночей.
Разгадка сотворения Мира была бы менее интересна для очень-очень "старой" Вселенной. Однако в ней идут термоядерные реакции Н2 +Н2 = Ge, и она в основном состоит из водорода. Следовательно, Вселенная − довольно "молода".
Основные виды взаимодействий
Структура Вселенной от атомов до звезд и галактик, а также основные процессы в ней определяются четырьмя видами взаимодействий, которые также точно отрегулированы.
Рассмотрим 4 формы основных взаимодействий.
Гравитационное − влияет на движение и процессы внутри планет, звезд и галактик.
Электромагнитное − определяет силы притяжения между протонами и электронами.
Сильное взаимодействие удерживает протоны и нейтроны в ядре атома.
Слабое − управляет распадом радиоактивных элементов и термоядерными реакциями.
1) Электромагнитное взаимодействие Fэм больше гравитационного Fгр в 1040 раз (Fэм / Fгр=1040). Расчеты физиков показали, что будь это отношение равно 1041, то гравитационные силы не сжимали ли бы ядра атомом звезд до такой степени, чтобы возникла термоядерная реакция, а при отношении равном 1039 гравитационные силы были бы больше и время свечения Солнца сильно сократилось бы. А ведь речь идет об изменении в 40-ой значащей цифре. Напомним, что в инженерных расчетах обычно верны только 2…3 значащие цифры.
2) Сильное взаимодействие формирует ядра атомов. Изменись его величина всего на два процента − и вселенная состояла бы только из водорода или из тяжелых металлов.
Мир очень точно отрегулирован! Почему законы природы, мировые константы так точно подогнаны друг к другу. Даже небольшие изменения фундаментальных постоянных - массы протона, нейтрона, электрона привели бы к полному изменению облика Вселенной [1].
3) Все технические системы стремятся к хаосу. Техника стареет, выходит из строя. В природе сохраняется порядок, она постоянно совершенствуется и ищет оптимальные взаимосвязи между живыми организмами и окружающей средой. При изменении условий жизни в живых организмах возрастает количество мутаций, они изменяются. Благодаря естественному отбору оптимальные свойства закрепляются. Организмы становятся более жизнеспособными.