Одиноки ли мы во Вселенной?

| Категория реферата: Рефераты по астрономии
| Теги реферата: виды шпор, шпора на пятке лечение
| Добавил(а) на сайт: Hristina.

Вполне естественно считать, что физические условия господствовавшие на только что образовавшихся из газово-пылевой среды планетах земной группы
(Меркурий, Венера, Земля, Марс), были очень сходными, в частности их первоначальные атмосферы были одинаковы.

Основными атомами, входящими в состав тех молекулярных комплексов, из которых образовалось живое вещество, являются водород, кислород, азот и углерод. Роль последнего особенно важна. Углерод - четырехвалентный элемент. Поэтому только углеродные соединения приводят к образованию длинных молекулярных цепей с богатыми и изменчивыми боковыми ответвлениями.
Именно к такому типу принадлежат различные белковые молекулы. Часто заменителем углерода называют кремний. Кремний довольно обилен в космосе. В атмосферах звезд его содержание лишь в 5-6 раз меньше, чем углерода, то есть достаточно велико. Вряд ли, однако, кремний может играть роль
«краеугольного камня» жизни. По некоторым причинам его соединения не могут обеспечить такое большое разнообразие боковых ответвлений в сложных молекулярных цепочках, как углеродные соединения. Между тем богатство и сложность таких боковых ответвлений именно и обеспечивает огромное разнообразие свойств белковых соединений, а также исключительную
«информативность» ДНК, что совершенно необходимо для возникновения и развития жизни.

Важнейшим условием для зарождения жизни на планете является наличие на ее поверхности достаточно большого количества жидкой среды. В такой среде находятся в растворенном состоянии органические соединения и могут создаваться благоприятные условия для синтеза на их основе сложных молекулярных комплексов. Кроме того, жидкая среда необходима только что возникшим живым организмам для защиты от губительного воздействия ультрафиолетового излучения, которое на начальном этапе эволюции планеты может свободно проникать до ее поверхности.

Можно ожидать, что такой жидкой оболочкой может быть только вода и жидкий аммиак, многие соединения которого, кстати, по своей структуре аналогичны органическим соединениям, благодаря чему в настоящее время рассматривается возможность возникновения жизни на аммиачной основе.
Образование жидкого аммиака требует сравнительно низкой температуры поверхности планеты. Вообще значение температуры первоначальной планеты для возникновения на ней жизни весьма велико. Если температура достаточно велика, например 1000С, а давление атмосферы не велико, на ее поверхности не может образоваться водяная оболочка, не говоря уже об аммиачной. В таких условиях говорить о возможности возникновения жизни на планете не приходится. Исходя из сказанного, мы можем ожидать, что условия для возникновения в отдаленном прошлом жизни на Марсе и Венере могли быть, вообще говоря, благоприятными. Жидкой оболочкой могла быть только вода, а не аммиак, что следует из анализа физических условий на этих планетах в эпоху их формирования. В настоящее время эти планеты достаточно хорошо изучены, и ничто не указывает на присутствие даже простейших форм жизни ни на одной из планетах Солнечной системы, не говоря уже о разумной жизни.
Однако получить явные указания на наличие жизни на той или иной планете путем астрономических наблюдений очень трудно, особенно если речь идет о планете в другой звездной системе. Даже в самые мощные телескопы при наиболее благоприятных условиях наблюдения размеры деталей, еще различимых на поверхности Марса, равны 100 км.

До этого мы только определили самые общие условия, при которых во
Вселенной может (не обязательно должна) возникнуть жизнь. Такая сложная форма материи, как жизнь, зависит от большого числа совершенно не связанных между собой явлений. Но все эти рассуждения касаются только простейших форм жизни. Когда мы переходим к возможности тех или иных проявлений разумной жизни во Вселенной, мы сталкиваемся с очень большими трудностями.

4. Возникновение разума.

Жизнь на какой-нибудь планете должна проделать огромную эволюцию, прежде чем стать разумной. Движущая сила этой эволюции - способность организмов к мутациям и естественный отбор. В процессе такой эволюции организмы все более и более усложняются, а их части - специализируются.
Усложнение идет как в качественном, так и в количественном направлении.
Например у червя имеется всего около 1000 нервных клеток, а у человека около десяти миллиардов. Развитие нервной системы существенно увеличивает способности организмов к адаптации, их пластичность. Эти свойства высокоразвитых организмов являются необходимыми, но, конечно, недостаточными для возникновения разума. Последний можно определить как адаптацию организмов для их сложного социального поведения. Возникновение разума должно быть теснейшим образом связано с коренным улучшением и усовершенствованием способов обмена информацией между отдельными особями.
Поэтому для истории возникновения разумной жизни на Земле возникновение языка имело решающее значение. Можем ли мы, однако, такой процесс считать универсальным для эволюции жизни во всех уголках Вселенной? Скорее всего - нет! Ведь в принципе при совершенно других условиях средством обмена информацией между особями могли бы стать не продольные колебания атмосферы
(или гидросферы), в которой живут эти особи, а нечто совершенно другое.
Почему бы не представить себе способ обмена информацией, основанный не на акустических эффектах, а, скажем на оптических или магнитных? И вообще - так ли уж обязательно, чтобы жизнь на какой-нибудь планете в процессе ее эволюции стала разумной?

Между тем эта тема с незапамятных времен волновала человечество.
Говоря о жизни во Вселенной, всегда, прежде всего, имели в виду разумную жизнь. Одиноки ли мы в безграничных просторах космоса? Философы и ученые с античных времен всегда были убеждены, что имеется множество миров, где существует разумная жизнь. Никаких научно обоснованных аргументов в пользу этого утверждения не приводилось. Рассуждения, по существу, велись по следующей схеме: если на Земле - одной из планетах Солнечной системы есть жизнь, то почему ей не быть на других планетах? Этот метод рассуждения, если его логически развивать, не так уж плох. И вообще страшно себе представить, что из 1020 - 1022 планетных систем во Вселенной, в области радиусом в десяток миллиардов световых лет разум существует только на нашей крохотной планетке... Но может быть, разумная жизнь - чрезвычайно редкое явление. Может быть, например, что наша планета как обитель разумной жизни единственная в Галактике, причем далеко не во всех галактиках имеется разумная жизнь. Можно ли, вообще, считать работы о разумной жизни во
Вселенной научными? Вероятно, все-таки, при современном уровне развития техники можно, и необходимо заниматься этой проблемой уже сейчас, тем более она может вдруг оказаться чрезвычайно важной для развития цивилизации...

Обнаружение любой жизни, особенно разумной, могло бы представлять, и иметь огромное значение. Поэтому уже давно предпринимаются попытки обнаружить и установить контакт с другими цивилизациями. В 1974 году в США была запущена автоматическая межпланетная станция «Пионер-10». Несколько лет спустя она покинула пределы Солнечной системы, выполнив различные научные задания. Если ничтожно малая вероятность того, что когда-нибудь, через многие миллионы лет, неведомые нам высоко цивилизованные инопланетные существа обнаружат «Пионер-10» и встретят его как посланца чужого, неведомого им мира. На этот случай внутри станции заложена стальная пластинка с выгравированными на ней рисунком и символами, которые дают минимальную информацию о нашей земной цивилизации. Это изображение составлено таким образом, чтобы разумные существа, нашедшие его, смогли определить положение Солнечной системы в нашей Галактике, догадались бы о нашем виде и, возможно, намерениях. Но конечно внеземная цивилизация имеет гораздо больше шансов обнаружить нас на Земле, чем найти «Пионер-10».

5. Связи с другими мирами.

[pic]

Вопрос о возможности связи с другими мирами впервые анализировался
Коккони и Моррисом в 1959 году. Они пришли к выводу, что наиболее естественный и практически осуществимый канал связи между какими-нибудь цивилизациями, разделенными межзвездными расстояниями, может быть установлен с помощью электромагнитных волн. Очевидное преимущество такого типа связи - распространение сигнала с максимально возможной в природе скоростью и концентрация энергии в пределах сравнительно небольших телесных углов без сколько-нибудь значительного рассеяния. Главными недостатками такого метода являются маленькая мощность принимаемого сигнала и сильные помехи, возникающие из-за огромных расстояний и космических излучений. Сама природа подсказывает нам, что передачи должны идти на длине волны 21 сантиметр (длина волны излучения свободного водорода), при этом потери энергии сигнала будут минимальны, а вероятность приема сигнала внеземной цивилизацией гораздо больше, чем на случайно взятой длине волны. Вероятней всего, что и ожидать сигналов из космоса мы должны ожидать на той же волне.

Но допустим, что мы обнаружили какой-то странный сигнал. Теперь мы должны перейти к следующему, довольно важному вопросу. Как распознать искусственную природу сигнала? Скорее всего он должен быть модулирован, то есть его мощность со временем должна регулярно меняться. На первых порах он должен, по видимому, быть достаточно простым. После того как сигнал будет принят (если, конечно это случится), между цивилизациями будет установлена двухсторонняя радиосвязь, и тогда можно начинать обмен более сложной информацией. Конечно не следует при этом забывать, что ответы могут при этом быть получены не ранее, чем через несколько десятков или даже сотен лет. Однако исключительная важность и ценность таких переговоров безусловно должна компенсировать их медленность.

Радионаблюдения за несколькими ближайшими звездами уже несколько раз проводилось в рамках крупного проекта «ОМЗА» в 1960 году и при помощи телескопа Национальной радиоастрономической лаборатории США в 1971 году.
Разработано большое количество дорогих проектов установления контактов с другими цивилизациями, но они не финансируются, а реальных наблюдений пока проводилось очень мало.

Несмотря на очевидные преимущества космической радиосвязи, мы не должны упускать из виду и другие типы связи, так как заранее нельзя сказать с какими сигналами мы можем иметь дело. Во-первых - это оптическая связь, главный недостаток которой - очень слабый уровень сигнала, ведь несмотря на то, что угол расхождения светового пучка удалось довести до 10-8 рад., ширина его на расстоянии нескольких световых лет будет огромной. Также связь может осуществляться с помощью автоматических зондов. По вполне понятным причинам этот вид связи землянам пока недоступен, и не станет доступным даже с началом использования управляемых термоядерных реакций.
При запуске такого зонда мы бы столкнулись с огромным количеством проблем, если даже считать время его полета к цели приемлемым. К тому же на расстоянии менее 100 световых лет от Солнечной системы уже имеется более
50000 звезд. На какую из них посылать зонд?

Таким образом установление прямого контакта с внеземной цивилизацией с нашей стороны пока невозможно. Но может быть нам стоит только подождать?
Вот здесь нельзя не упомянуть об очень актуальной проблеме НЛО на Земле.
Различных случаев «наблюдения» инопланетян и их активности уже замечено так много, что ни в коем случае нельзя однозначно опровергать все эти данные.
Можно только сказать, что многие из них, как оказалось со временем, являлись выдумкой или следствием ошибки. Но это уже тема других исследований.

Если где-то в космосе будет обнаружена какая-то форма жизни или цивилизация, то мы совершенно, даже приблизительно, не можем себе представить, как будут выглядеть ее представители и как они отреагируют на контакт с нами. А вдруг эта реакция будет, с нашей точки зрения, отрицательной. Тогда хорошо если уровень развития внеземных существ ниже, чем наш. Но он может оказаться и неизмеримо выше. Такой контакт, при нормальном к нам отношении со стороны другой цивилизации, представляет наибольший интерес. Но об уровне развития инопланетян можно только догадываться, а об их строении нельзя сказать вообще ничего.

Многие ученые придерживаются мнения, что цивилизация не может развиваться дальше определенного предела, а потом она либо погибает, либо больше не развивается. Например немецкий астроном фон Хорнер назвал шесть причин, по его мнению способных ограничить длительность существования технически развитой цивилизации: полное уничтожение всякой жизни на планете; уничтожение только высокоорганизованных существ; физическое или духовное вырождение и вымирание; потеря интереса к науке и технике; недостаток энергии для развития очень высокоразвитой цивилизации; время жизни неограниченно велико;

Последнюю возможность фон Хорнер считает совершенно невероятной.
Далее, он считает, что во втором и третьем случаях на той же самой планете может развиваться еще одна цивилизация на основе (или на обломках) старой, причем время такого «возобновления» относительно невелико.

III. Заключение

Мы живем в эпоху научно технической революции. Стремительное развитие физики и астрофизики вводит нас в круг все более необычных, диковинных явлений. Систематическое их обнаружение становится нормой современного естествознания. Все с большей отчетливостью проявляется картина «невидимой»
Вселенной.

В настоящее время ученые, работающие в области физики и астрофизики, в подавляющем большинстве принимают идею «все более странного мира». Споры и дискуссии развертываются главным образом не по поводу того, существует этот
«мир» или нет, а вокруг вопроса о «границах применимости» идеи «все более странного мира» в каждом конкретном случае, то есть вокруг вопроса о том, можно ли включить те или иные новые необычные факты в систему существующего значения или для их осмысления требуется выход за рамки привычных фундаментальных представлений, - открытие новых законов природы и разработка принципиально новых научных теорий.

А каких новых открытий мы ждем от астрономии и астрофизики в ближайшем будущем?

К сожалению, ответить на этот вопрос со сколько-нибудь достаточной определенностью практически невозможно. Как справедливо заметил академик
Г.И.Наал, открытия потому и являются открытиями, что они, как правило, неожиданные и потому непредсказуемы. А ведь именно неожиданные открытия и меняют лицо науки, вводят нас в новые, неизведанные регионы «все более странного мира». Не случайно один из крупнейших физиков современности академик П.Л.Капица любит подчеркивать, что самые важные и интересные открытия - это те, которые нельзя предвидеть. И повторяет при этом слова принца Гамлета: «Есть многое на свете, друг Горацио, что и не снилось нашим мудрецам».

В физическом смысле Земля, по сравнению со звездами и галактиками - песчинка, и мы, ощущаем это лучше, чем кто-нибудь другой. Но посмотрим с другой стороны. Ведь человек, который живет на этой ничтожной песчинке, способен мыслить, и его мысль уже достигла отдаленных галактик... Значит, человек велик, ибо его дела велики. Оценивая духовное могущество человека, особенно его колоссальные способности познавать окружающую его природу, мы убеждаемся насколько он могуч.