Возникновение разума во вселенной кратко

Обновлено: 30.06.2024

Сущность антропного принципа заключается в том, что появление жизни, разума является неотъемлемой частью Вселенной, естественным следствием ее эволюции. Наша Вселенная удивительно приспособлена к возникновению и развитию в ней жизни. Так, из бесконечного разнообразия начальных условий и значений физических постоянных, которые, вероятно, возникали в ранней Вселенной, реализовались только пригодные для существования разумной жизни.

Приведем несколько примеров.

1. Мы живем в пространстве трех измерений. Но только в таком пространстве возможны устойчивые планетные движения (гравитационное взаимодействие).

2. Если бы гравитационная постоянная была в несколько раз больше, то время жизни Солнца как устойчивого горячего плазменного шара измерялось бы несколькими десятками миллионов лет.

3. Если бы масса электрона была в 3 раза больше современной, то время жизни протона было бы малым. При взаимодействии протона с электроном протон распадался бы на нейтрон и нейтрино. Тогда звезды и галактики состояли бы из нейтронов, а более сложных форм не существовало бы.

4. Если бы средняя плотность вещества во Вселенной была значительно меньше, то силы инерции (разлета) преобладали бы над силами тяготения. Поэтому не успели бы образоваться звезды и галактики.

И этот иллюстративный ряд можно продолжить. Следовательно, вывод один: наша Вселенная представляет собой единое связное целое, согласованную систему, удивительно приспособленную к существованию жизни. Другие вселенные с иными физическими параметрами развивались бы, как отметил советский космолог А. Л. Зельманов, без свидетелей.

2. Поиски жизни в Солнечной системе.

Хаосы на спутнике Юпитера Европа

3. Поиски жизни в Галактике.

Современная наука определяет внеземные цивилизации как гипотетические общества разумных существ, которые могут возникнуть и существовать вне Земли. Для оценки числа внеземных цивилизаций в Галактике американский радиоастроном Фрэнсис Дрейк предложил следующую формулу:

где — число внеземных цивилизаций в Галактике; — скорость образования звезд в Галактике, усредненная по всему времени ее существования (около 10 звезд в год); — доля звезд, обладающих планетными системами; — среднее число планет, входящих в планетные системы и экологически пригодных для жизни; — доля планет, на которых действительно возникла жизнь; — доля планет, на которых после возникновения жизни развились ее разумные формы; — доля планет, на которых разумная жизнь достигла фазы, обеспечивающей возможность связи с другими мирами, цивилизациями; — средняя продолжительность существования таких внеземных (космических, технических) цивилизаций.

В формуле Дрейка все величины, кроме первой, имеют очень неопределенный характер и определяются на основе экспертных оценок ученых. Поэтому создается значительная неопределенность в оценке общей величины N. Одни подсчеты показывают, что сейчас всего лишь несколько геоподобных цивилизаций Галактики (в которой 1011 звезд) готовы к контакту с нами. Согласно другим, более оптимистическим, — таких цивилизаций может быть значительно больше. Как один из аргументов в пользу того, что внеземные цивилизации — явление весьма редкое, выдвигается отсутствие видимых проявлений их деятельности.

В последнее время среди ученых и философов все больше утверждается мнение, что человечество одиноко, если не во всей Вселенной, то во всяком случае в нашей Галактике. Из этого вытекает важнейший вывод о значении, ценности и уникальности нашей цивилизации. Человечество, таким образом, в огромной степени ответственно не только за нашу планету, но и за Вселенную в целом.

Источник: Галузо, И. В. Астрономия : учеб. пособие для 11-го кл. общеобразоват. учреждений с рус. яз. обучения с 11-летним сроком обучения / И. В. Галузо, В. А. Голубев, А. А. Шимбалев. — 2-е изд., дораб. — Минск : Нар. асвета, 2009. — 216 с. : ил.

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Возникновение разума во вселенной

Жизнь на планете должна пройти огромную эволюцию, прежде чем она станет разумной. Движущей силой этой эволюции является способность организмов к мутациям и естественный отбор. В ходе такой эволюции организмы становятся все более сложными, и их части специализируются. Осложнение происходит как в качественном, так и в количественном отношении. Например, у червя всего около 1000 нервных клеток, а у человека - около десяти миллиардов. Развитие нервной системы значительно повышает приспособляемость организмов, их пластичность. Эти свойства высокоразвитых организмов необходимы, но, конечно, недостаточны для возникновения разума. Последнее можно определить как адаптацию организмов к их сложному социальному поведению.

Возникновение разума должно быть тесно связано с фундаментальным совершенствованием и совершенствованием возможностей обмена информацией между отдельными индивидами. Поэтому появление языка имело решающее значение для истории возникновения разумной жизни на Земле. Однако можем ли мы считать этот процесс универсальным для эволюции жизни во всех уголках Вселенной? Скорее всего, нет! Потому что в принципе при совершенно других условиях не продольные колебания атмосферы (или гидросферы), в которой обитают эти особи, могли бы быть средством обмена информацией между особями, а чем-то совсем другим. Почему бы вам не представить себе способ обмена информацией, основанный не на звуковых эффектах, а на оптических или магнитных? И вообще - действительно ли необходимо, чтобы жизнь на планете стала разумной в ходе своей эволюции?

Между тем эта тема волновала человечество с незапамятных времен. Когда вы говорите о жизни во вселенной, вы всегда имели в виду прежде всего разумную жизнь. Одиноки ли мы в бескрайних просторах космоса? Философы и ученые с древних времен всегда были убеждены в том, что существует множество миров, в которых существует разумная жизнь. Не было никаких научно обоснованных аргументов в пользу этого утверждения. Рассуждения в основном велись по следующей схеме: если на Земле - одной из планет Солнечной системы - есть жизнь, то почему бы ей не быть на других планетах? Этот метод аргументации, если он логически разработан, не так уж плох. Вообще, страшно представить, что от 1020 до 1022 планетарных систем во Вселенной, в радиусе десяти миллиардов световых лет, разум существует только на нашей крошечной планете. но, возможно, разумная жизнь - крайне редкое явление. Например, может быть так, что наша планета является единственным пристанищем разумной жизни в галактике, и не во всех галактиках существует разумная жизнь. Можно ли вообще считать работы о разумной жизни во Вселенной научными? Наверное, это все-таки возможно, и заниматься этой проблемой необходимо уже сейчас, тем более что она вдруг может оказаться чрезвычайно важной для развития цивилизации.

Обнаружение любой жизни, которая особенно разумна, может иметь большое значение и иметь большое значение. Поэтому уже давно предпринимаются попытки найти 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, выполняя различные научные задачи. Если есть небольшая вероятность того, что однажды, спустя миллионы лет, неизвестные, высоко цивилизованные инопланетные существа обнаружат Пионера 10 и встретят его как посла в чужом, неизвестном им мире. На этот случай внутри станции помещена стальная пластина с выгравированными на ней узорами и символами, которые предоставляют минимальную информацию о нашей земной цивилизации. Это изображение разработано таким образом, чтобы разумные существа, которые его нашли, могли определить положение Солнечной системы в нашей галактике, угадать наш облик и, возможно, наши намерения. Но, конечно, у внеземной цивилизации гораздо больше шансов обнаружить нас на Земле, чем найти "Пионер-10".

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока "Жизнь и разум во Вселенной"

Существование жизни вне Земли, в особенности жизни разумной, с давних пор является одним из вопросов, которые волнуют человечество. История поисков жизни вне Земли полна драматических событий и горьких разочарований.

Первые идеи о том, что Земля не является единственным населённым миром в беспредельном пространстве Вселенной, высказывались ещё древними философами. Многие из них считали, что обитаемы все планеты, и даже Луна. Поэтому первые поиски внеземной жизни велись исключительно в нашей Солнечной системе. Однако по мере изучения её планет прогнозы о внеземной жизни становились всё менее оптимистичными. В итоге главными претендентами остались Венера и Марс.

Связано это с тем, что обе планеты похожи размерами и составом. Однако изучение поверхности нашей соседки показало, что она является самой горячей планетой в нашей Солнечной системе. Поэтому ничто живое не способно выжить на ней. Хотя в последнее время всё больше учёных склоняются к тому, что в облаках Венеры присутствуют микробы, подобные земным экстремофилам. Об этом свидетельствуют химические вещества, обнаруженные в облаках этой планеты. Но это пока только догадки.

Тогда все надежды стали связывать с самой загадочной планетой — Марсом. Многие учёные давно считали, что на красной планете есть жизнь. В прошлом даже выдвигались проекты о том, как заявить марсианам о своём существовании. Так, например, немецкий математик Иоганн Гаусс предлагал прорубить в лесах Сибири гигантские просеки в форме треугольника и других геометрических фигур, чтобы обитатели Марса узнали о наличии на нашей планете разумной жизни.

Вы уже знаете, что вся поверхность Европы покрыта льдом и является одной из самых гладких поверхностей Солнечной системы. Также на поверхности спутника очень мало кратеров, но много трещин. Рельеф некоторых участков поверхности указывает на то, что здесь когда-то давно лёд был расплавлен и в воде плавали льдины и айсберги.

Над южным полюсом Европы были зафиксированы признаки выброса водяного пара — это результат действия гейзеров, бьющих из трещин ледяной коры. Следовательно, если на Европе есть тёплая вода, то могут существовать и какие-либо формы жизни. Интересные характеристики Европы, а также возможность отыскать внеземную жизнь привели к тому, что в 2016 году НАСА выделило из бюджета средства на создание межпланетной станции для детального изучения этого спутника Юпитера. Запуск аппарата намечен на середину 2020-х гг.

Ещё одним интересным местом для поиска жизни в нашей Солнечной системе является крупнейший спутник Нептуна Тритон.

Вы, наверное, обратили внимание на то, что практически все поиски внеземной жизни сводятся к поиску жидкой воды. Дело в том, что в настоящее время считается, что любые формы жизни могут зародится исключительно в водной среде. И хотя вода как химическое соединение имеет довольно широкое распространение не только в нашей Солнечной системе, но и во Вселенной, пока только на Земле мы встречаемся с таким её количеством в жидком виде.

Уже научно доказано, что из смеси водорода, метана, аммиака, сероводорода и, главное, воды (таков первичный состав земной атмосферы) под действием ультрафиолета и электрических разрядов можно получить 22 аминокислоты, 12 из которых входят в строительный материал белков живых организмов. И четыре из пяти оснований, образующих молекулы ДНК и РНК. То есть могут появиться особые органические клетки, которые начнут размножаться и развиваться. Каждый раз будут возникать все более сложные клеточные образования и по количеству, и по качеству, подобно тому, как развилась жизнь на Земле.

Эта такая форма жизни, которая нам знакома. Мы не способны представить себе другую жизнь, потому что устроены определённым образом. Наше воображение очень ограниченное и черпает все формы из существующей реальности. Попробуйте вообразить существо, живущее на другой планете, и у вас обязательно получится нечто, похожее на земные существа. Возможны лишь вариации по количеству ног и с хвостом или без него, но наша фантазия не способна выйти за границы этого мира.

Однако существование органических соединений, процессы, происходящие с ними в живых организмах и составляющие основу жизнедеятельности, могут происходить лишь при температурах от нуля до ста градусов Цельсия. Более того, для возникновения и развития живых организмов необходимо, чтобы эти условия поддерживались в течение достаточно длительного времени. (Согласно современным представлениям, в земной биосфере от момента зарождения простейших форм жизни до появления человека прошло примерно 3 млрд лет.)

Таким образом, существование жизни возможно только на тех планетах, где изменения температуры не выходят за указанные пределы. А таким требованиям удовлетворяют только те планеты, которые движутся по почти круговым орбитам вокруг звёзд главной последовательности классов F и G.

Как вы знаете, поиск планет вне Солнечной системы сопряжён с большими трудностями, так как планеты чрезвычайно малы и тусклы по сравнению со звёздами, а сами звёзды находятся далеко от Солнца. Первые экзопланеты были открыты лишь в конце 80-х годов прошлого века.

Сейчас же такие планеты стали открывать благодаря усовершенствованным научным методам, зачастую на пределе их возможностей. На 11 декабря 2017 года достоверно подтверждено существование 3716 экзопланет.

Однако их открытие не гарантирует развития на них биологической жизни. Для этого они должны попадать в область, называемую зоной обитаемости или зоной жизни. Это, конечно, условная зона, определённая из расчёта, что условия на поверхности находящихся в ней планет будут близки к условиям на Земле.

А 23 июля 2015 года учёные сообщили об обнаружении экзопланеты Kepler-452 b на орбите жёлтого карлика спектрального класса G2 в созвездии Лебедя. По оценкам, её диаметр всего на 60 % больше диаметра Земли, что делает её более похожей на нашу планету по сравнению с ранее обнаруженными. Период обращения планеты вокруг звезды составляет 385 суток, что так же крайне близко к периоду обращения Земли вокруг Солнца. Таким образом, поиски внеземных цивилизаций вышли за пределы Солнечной системы.

Но поиски разумной жизни не ограничиваются лишь прямыми наблюдениями и исследованием планет и их спутников. В 1960 году американский астроном Фрэнк Дрейк предпринял первые попытки в поиске искусственных радиосигналов от двух ближайших звёзд. И хотя обнаружить искусственные сигналы ему не удалось, но эра поисков сигналов внеземных цивилизаций была открыта.

Характеристики сигнала соответствовали (в некоторых интерпретациях) теоретически ожидаемым от сигнала внеземного происхождения (в том числе и длительность в 72 секунды). Однако однозначной трактовки этого сигнала нет. Как нет и от сигнала, полученного 5 января 2012 года по направлению от экзопланеты в системе KOI 817 в созвездии Лебедя.

1) молекула нейтрального водорода (в качестве эталона размера);

2) две человеческие фигуры, мужчины и женщины, на фоне контура аппарата;

3) положение Солнца относительно центра Галактики и четырнадцати (14) пульсаров;

4) схематическое изображение Солнечной системы и траектория аппарата относительно планет.

Если с аппаратом ничего не случится, то примерно через два миллиона лет он доберётся до окрестностей звезды Альдебаран.

И хотя поиски внеземных цивилизаций пока не увенчались успехом, они продолжаются и по сей день. Наша Вселенная удивительно приспособлена к возникновению и развитию в ней жизни. Так, из бесконечного разнообразия начальных условий и значений физических постоянных, которые, вероятно, возникали в ранней Вселенной, реализовались только пригодные для существования разумной жизни.

Приведём несколько фактов. Например, мы с вами живём в пространстве трёх измерений. И только в таком пространстве возможны устойчивые планетные движения.

А если бы гравитационная постоянная была в несколько раз больше, то время жизни Солнца как устойчивого горячего плазменного шара измерялось бы несколькими десятками миллионов лет.

Если бы масса электрона была в три раза больше современной, то время жизни протона было бы малым. И при его взаимодействии с электроном он бы распадался на нейтрон и нейтрино. Тогда звёзды и галактики состояли бы из нейтронов. Следовательно, не существовало бы более сложных форм.

Этот иллюстративный ряд можно продолжать ещё долго. Однако уже сейчас можно говорить о том, что наша Вселенная представляет собой единое связное целое, согласованную систему, удивительно приспособленную к существованию жизни. Другие вселенные с иными физическими параметрами развивались бы, как отметил советский космолог Абрам Леонидович Зельманов, без свидетелей.

Разбирая столь сложную тему, как возникновение и смысл разума , невозможно игнорировать первичный состав материи и энергии, из которых состоит вся наша Вселенная, в целом, и мы как разумные существа, в частности. Человечество создало и экспериментально подтвердило модель, которая с высокой точностью описывает окружающий нас мир – Стандартная модель элементарных частиц, или просто – Стандартна модель.

Стандартная модель не только точно описывает нашу реальность, но и постоянно проходит проверку на работоспособность, так как всегда пытаются найти отклонение в этой модели, но пока все экспериментальные данные лишь подтверждают её состоятельность. Она не объясняет всё и вся, и отчасти является набором фактов, которые измерены и посчитаны, но непонятна их природа и связь.

Сегодня не будем вникать в самую суть и особенности Стандартной модели, но для понимания формирования разума следует проследить некую особенность, которая не противоречит формированию нашего мира и самой Стандартной модели.

Из чего состоит всё вещество вокруг нас? Из чего состоим мы, и как это формирует наше сознание и разум?

Экспериментально доказано, что всё наше окружение состоит из 12-ти фундаментальных частиц, то есть частиц, которые бесструктурны по сегодняшним представлениям и более не состоят из каких-либо других частиц.

И тут важно понимать основу физики элементарных частиц: любая частица представляют собой колебание в структуре некого поля, и описывается в квантовой теории, на которой и базируется фактически вся современна физика. То есть колебание поля – это и есть проявление частицы. Например, в колебании электромагнитного поля проявляется фотон.

Фундаментальные частицы представлены Фермионами: 6-ю Кварками и 6-ю Лептонами.

Кварки и Лептоны представляют из себя фундаментальные частицы, обладающие некими характеристиками, называемыми квантовыми числами: Заряд, Спин, Цвет и т.д. Эти квантовые числа и определяют саму частицу и её состояние, в том числе и во взаимодействиях (Электромагнитном, Гравитационном, Сильном, Слабом).

Помимо 12-ти кирпичиков Вселенной, существуют частицы-переносчики взаимодействия, отвечающие за фундаментальные взаимодействия: Электромагнитное, Сильное, Слабое, Хиггсовское.

Механизм взаимодействия, то есть проявление этих самых сил, обуславливается обменом соответствующими частицами-переносчиками взаимодействия между другими частицами.

Естественно, все взаимодействия выражены через математический аппарат, который накладывает те или иные ограничения и особенности.

Например, электромагнитное взаимодействие – это следствие обмена частицами гамма-квантом. Статическая сила, которая возникает в результате этого обмена называется электромагнитной и описывается законом кулона.
Слабое взаимодействие, которое отвечает за бета-распад атомного ядра, представляет собой обмен тяжёлыми частицами, имеющими массу покоя. В результате этого возникающая сила имеет иной потенциал: на малых расстояниях - сила кулоновского типа (такая же, как у электромагнитного взаимодействия), а на больших - из-за того, что частицы переносчики взаимодействия обладают массой, потенциал стремительно уменьшается, поэтому слабое взаимодействие – это короткодействующее взаимодействие.
Сильное взаимодействие, отвечающее за стабильность атомных ядер, представляет собой обмен Глюоном. Глюон - это безмассовая частица, и на малых расстояниях проявляется кулоновский потенциал, а на больших расстояниях потенциал становится линейным, что не позволяет Глюонам провзаимодействовать, ограничивая их внутри Кварковой структуры, например, Протона.

Глюон, из-за особенностей в квантовых числах, отличается от Фотона, и является не только переносчиком, но и участником сильного взаимодействия, поэтому Сильное ядерное взаимодействие притягивает протоны и нейтроны, стабилизируя атомное ядро.

Гравитон – это квант гравитационных волн, которые были впервые обнаружены в 2015 году. Открытие гравитационных волн косвенно подтверждает существование Гравитона.

Порождение гравитационных волн двумя нейтронными звёздами, гравитационные волны продолжают своё существование и распространение независимо от массы породивших их небесных тел.

Как видим, все взаимодействия похожи друг на друга, но отличаются спином и квантовым числом. Это их главное различие. Однако есть теория, объединяющая эти взаимодействия в единую общую силу. Это подтверждается косвенно, главным образом, прямой зависимостью расстояния от источника возмущения поля. Для всех взаимодействий экспериментально поддержан этот факт.

Так вот, теоретические выкладки показывают, что при энергиях выше 10 в 14 степени ГэВ, происходит объединение всех трёх взаимодействий в единое взаимодействие.

Отсюда можно сделать вывод, что существует прямая зависимость любого процесса от окружающей его среды.

То есть при определенных условиях будут возникать те процессы и состояния, которые энергетически будут в полной мере соответствовать этим самым условиям.

Вернёмся к кирпичикам мироздания ( 6 кварков и 6 лептонов). Ядра атомов состоят из Протонов и Нейтронов. Протоны и Нейтроны состоят из Кварков, а именно из Верхнего и Нижнего Кварка.

Перебирая комбинацию кварков, можно предсказать, какие частицы и при каких условиях могут существовать.

То же самое происходит и с другими частицами. Протон - единственная стабильная составная частица при сегодняшних вешних условиях; одиночный Нейтрон распадается, становится Протоном, меняя свой кварковой состав.

В школе, ещё до понимания модели кварков, я спрашивал у учителей физики: почему нейтрон не обладает электрическим зарядом? Потому что это его природное свойство – слышал я в ответ. Нет, я конечно согласен, что это его природное свойство, да вот только дело всё в кварках, из которых состоит нейтрон. Нужно лишь сложить их электрические заряды, и получить электрический заряд нейтрона.

Прочие составные частицы (мезоны, гипероны, тетракварки, пентакварки и т.п.) распадаются при обычных условиях, а рождаются и существуют только при определённых для их структуры условиях.

Квантовые числа напрямую связаны с окружающими их энергетическими условиями. В одних условиях существуют одни квантовые колебания с определёнными квантовыми числами, в других условиях они преобразуются в другие квантовые колебания, уже с другими квантовыми числами. То есть квантовые числа в квантовых колебаниях поля строго соответствуют окружающим их энергетическим условиям.

В нашем сегодняшнем мире не может просто так появиться и стабильно существовать то, что было в начале рождения Вселенной, и то, что будет в конце её эволюции.

Следовательно, возникновение жизни и разума обусловлено соответствующими энергетическими условиями, и является закономерным эволюционном этапом нашей Вселенной. То есть жизнь и разум возникает только в определённый период эволюции Вселенной. Однако для стабильного существования жизни и разума требуется сохранять эти условия в течение определённого временного периода.

Возникновение жизни и разума – это очередной и, возможно, неизбежный этап эволюции нашей Вселенной.

Этот вывод не только соответствует фундаментальным законам мироздания, которые подтверждены научно, но и не противоречит теоретическим выкладкам новых физических моделей. В дальнейших изысканиях следует отталкиваться от этого постулата.

В следующей статье поговорим об эволюции Вселенной и о фактическом появлении жизни в ней.

Читайте также: