Keadaan pegun. Hipotesis Keadaan Steady

Isi kandungan:

Keadaan pegun. Hipotesis Keadaan Steady
Keadaan pegun. Hipotesis Keadaan Steady
Anonim

Adalah penting bagi seseorang untuk memahami bukan sahaja dunia apa dia berada, tetapi juga bagaimana dunia ini muncul. Adakah sebelum masa dan ruang yang wujud sekarang. Bagaimana kehidupan berasal dari planet asalnya, dan planet itu sendiri tidak muncul entah dari mana.

hipotesis keadaan mantap
hipotesis keadaan mantap

Dalam dunia moden, banyak teori telah dikemukakan untuk rupa Bumi dan asal usul kehidupan di atasnya. Kerana kekurangan peluang untuk menguji teori pelbagai saintis atau pandangan dunia agama, semakin banyak hipotesis yang berbeza timbul. Salah satu daripadanya yang akan dibincangkan ialah hipotesis yang menyokong keadaan pegun. Ia dibangunkan pada penghujung abad ke-19 dan wujud sehingga hari ini.

Definisi

Hipotesis Keadaan Steady menyokong pandangan bahawa Bumi tidak terbentuk dari semasa ke semasa, tetapi sentiasa wujud dan sentiasa menyokong kehidupan. Sekiranya planet itu berubah, maka ia agak tidak penting: spesies haiwan dan tumbuhan tidak timbul, dan sama sepertiplanet, sentiasa ada, dan sama ada mati atau menukar nombor mereka. Hipotesis ini dikemukakan oleh pakar perubatan Jerman Thierry William Preyer pada tahun 1880.

Dari manakah teori itu datang?

Pada masa ini mustahil untuk menentukan umur Bumi dengan ketepatan mutlak. Menurut kajian berdasarkan pereputan radioaktif atom, usia planet ini adalah lebih kurang 4.6 bilion tahun. Tetapi kaedah ini tidak sempurna, yang membolehkan pakar menyokong bukti yang diberikan oleh teori keadaan mantap.

Adalah munasabah untuk memanggil pengikut hipotesis ini mahir, bukan saintis. Menurut data moden, keabadian (beginilah disebut teori keadaan pegun) lebih kepada doktrin falsafah, kerana postulat pengikut serupa dengan kepercayaan agama-agama Timur: Yudaisme, Buddhisme - tentang kewujudan yang kekal. Alam Semesta yang tidak dicipta.

Pandangan pengikut

Tidak seperti ajaran agama, penganut yang menyokong teori keadaan pegun semua objek Alam Semesta mempunyai idea yang agak tepat tentang pandangan mereka sendiri:

  1. Bumi sentiasa wujud, begitu juga dengan kehidupan di atasnya. Juga tiada permulaan Alam Semesta (penafian Big Bang dan hipotesis yang serupa), ia sentiasa ada.
  2. Pengubahsuaian berlaku sedikit sahaja dan tidak menjejaskan kehidupan organisma secara asasnya.
  3. Mana-mana spesies hanya mempunyai dua cara pembangunan: perubahan dalam bilangan atau kepupusan - spesies tidak berpindah ke bentuk baharu, tidak berkembang dan tidak berubah dengan ketara.

Salah seorang saintis terkenal yang menyokong hipotesis pegunnegeri, ialah Vladimir Ivanovich Vernadsky. Dia suka mengulangi frasa: "… tidak ada permulaan kehidupan di Kosmos yang kita amati, kerana tidak ada permulaan Kosmos ini. Alam Semesta adalah kekal, seperti kehidupan di dalamnya."

tenaga keadaan mantap
tenaga keadaan mantap

Teori keadaan pegun Alam Semesta menerangkan persoalan yang belum diselesaikan seperti:

  • umur gugusan dan bintang,
  • kehomogenan dan isotropi,
  • radiasi peninggalan,
  • paradoks anjakan merah untuk objek jauh, yang mana pertikaian saintifik masih tidak reda.

Bukti

Bukti umum untuk keadaan mantap adalah berdasarkan idea bahawa kehilangan sedimen (tulang dan bahan buangan) dalam batu boleh dijelaskan oleh peningkatan saiz spesies atau populasi, atau penghijrahan wakil kepada persekitaran dengan iklim yang lebih baik. Sehingga tahap ini, mendapan tidak dipelihara dalam lapisan kerana penguraian lengkapnya. Tidak dapat dinafikan bahawa dalam sesetengah jenis tanah, jenazah sebenarnya dipelihara dengan lebih baik, dan dalam sesetengahnya lebih teruk atau tidak sama sekali.

Menurut pengikut, hanya kajian spesies hidup akan membantu membuat kesimpulan tentang kepupusan.

Bukti paling biasa bahawa keadaan pegun wujud ialah coelacanth. Dalam komuniti saintifik, mereka disebut sebagai contoh spesies peralihan antara ikan dan amfibia. Sehingga baru-baru ini, mereka dianggap pupus sekitar akhir zaman Cretaceous - 60-70 juta tahun yang lalu. Tetapi pada tahun 1939, di luar pantai kira-kira. Madagascar telah ditangkap secara langsung sebagai wakil coelacanth. Oleh itu, kini coelacanth tidak lagi dianggap sebagai bentuk peralihan.

keadaan keseimbangan
keadaan keseimbangan

Bukti kedua ialah Archaeopteryx. Dalam buku teks biologi, makhluk ini dibentangkan sebagai bentuk peralihan antara reptilia dan burung. Ia mempunyai bulu dan boleh melompat dari dahan ke dahan dalam jarak yang jauh. Tetapi teori ini runtuh apabila, pada tahun 1977, sisa-sisa burung yang tidak diragukan lagi lebih tua daripada tulang Archaeopteryx ditemui di Colorado. Oleh itu andaian adalah betul bahawa Archaeopteryx bukanlah bentuk peralihan mahupun burung pertama. Pada ketika ini, hipotesis keadaan mantap menjadi teori.

Selain contoh yang menarik, terdapat yang lain. Contohnya, teori keadaan mantap disahkan oleh "pupus" dan ditemui dalam lingula hidupan liar (brachiopod laut), tuatara, atau tuatara (cicak besar), solendon (cerut). Selama berjuta-juta tahun, spesies ini tidak berubah daripada nenek moyang fosil mereka.

"Kesilapan" paleontologi sedemikian sudah memadai. Malah sekarang, saintis tidak dapat mengatakan dengan tepat spesies yang pupus boleh menjadi pendahulu kepada yang hidup. Jurang dalam pengajaran paleontologi inilah yang membawa penganut kepada idea tentang kewujudan keadaan pegun.

Status dalam komuniti saintifik

Tetapi teori berdasarkan kesilapan orang lain tidak diterima dalam kalangan saintifik. Keadaan pegun bercanggah dengan penyelidikan astronomi moden. Stephen Hawking dalam bukunya A Brief Historymasa" menyatakan bahawa jika Alam Semesta benar-benar berkembang dalam beberapa "masa khayalan", maka tidak akan ada singulariti.

Sesuatu ketunggalan dalam pengertian astronomi ialah satu titik yang melaluinya mustahil untuk melukis garis lurus. Contoh yang menarik ialah lubang hitam - kawasan yang walaupun cahaya bergerak pada kelajuan maksimum yang diketahui tidak boleh pergi. Pusat lubang hitam dianggap sebagai ketunggalan - atom dimampatkan kepada infiniti.

Oleh itu, dalam komuniti saintifik, hipotesis sedemikian adalah satu falsafah, tetapi sumbangannya kepada perkembangan teori lain adalah penting. Oleh itu, soalan yang diajukan kepada ahli arkeologi dan ahli paleontologi oleh pengikut Eternism memaksa saintis untuk mengkaji dengan lebih teliti penyelidikan mereka dan menyemak semula data saintifik.

Memandangkan keadaan pegun sebagai teori asal usul kehidupan di Bumi, kita tidak boleh lupa tentang makna kuantum frasa ini, agar tidak terkeliru dalam konsep.

Apakah itu termodinamik kuantum?

Penerobosan penting pertama dalam termodinamik kuantum telah dibuat oleh Niels Bohr, yang menerbitkan tiga postulat utama yang berdasarkan sebahagian besar pengiraan dan pernyataan ahli fizik dan ahli kimia hari ini. Tiga postulat dianggap dengan keraguan, tetapi mustahil untuk tidak mengenalinya sebagai benar pada masa itu. Tetapi apakah itu termodinamik kuantum?

keadaan pegun elektron
keadaan pegun elektron

Bentuk termodinamik dalam kedua-dua fizik klasik dan kuantum ialah sistem badan yang menukar tenaga dalaman antara satu sama lain dan denganbadan sekeliling. Ia boleh terdiri daripada satu badan atau beberapa, dan pada masa yang sama ia berada dalam keadaan yang berbeza dalam tekanan, isipadu, suhu, dll.

Dalam sistem keseimbangan, semua parameter mempunyai nilai tetap, jadi ia sepadan dengan keadaan keseimbangan. Mewakili proses boleh balik.

Dalam bentuk bukan keseimbangan, sekurang-kurangnya satu parameter tidak mempunyai nilai tetap. Sistem sedemikian berada di luar keseimbangan termodinamik, selalunya ia mewakili proses tidak boleh balik, contohnya, proses kimia.

Jika kita cuba memaparkan keadaan keseimbangan dalam bentuk graf, kita akan mendapat satu mata. Dalam kes keadaan bukan keseimbangan, graf akan sentiasa berbeza, tetapi bukan dalam bentuk titik, disebabkan oleh satu atau lebih nilai yang tidak tepat.

Relaksasi ialah proses peralihan daripada keadaan tidak seimbang (tidak boleh diterbalikkan) kepada keadaan keseimbangan (boleh balik). Konsep proses boleh balik dan tidak boleh balik memainkan peranan penting dalam termodinamik.

teorem Prigozhin

Ini adalah salah satu kesimpulan termodinamik tentang proses bukan keseimbangan. Menurut beliau, dalam keadaan pegun sistem tidak seimbang linear, penghasilan entropi adalah minimum. Dengan ketiadaan halangan sepenuhnya untuk mencapai keadaan keseimbangan, nilai entropi jatuh kepada sifar. Teorem itu dibuktikan pada tahun 1947 oleh ahli fizik I. R. Prigogine.

Maksudnya ialah keadaan pegun keseimbangan, yang mana sistem termodinamik cenderung, mempunyai pengeluaran entropi serendah yang dibenarkan oleh syarat sempadan yang dikenakan pada sistem.

Kenyataan Prigozhinmeneruskan daripada teorem Lars Onsager: untuk sisihan kecil daripada keseimbangan, aliran termodinamik boleh diwakili sebagai gabungan jumlah daya penggerak linear.

Pemikiran Schrödinger dalam bentuk asalnya

Persamaan Schrödinger untuk keadaan pegun telah memberikan sumbangan penting kepada pemerhatian praktikal sifat gelombang zarah. Jika tafsiran gelombang de Broglie dan hubungan ketidakpastian Heisenberg memberikan idea teori tentang pergerakan zarah dalam medan daya, maka pernyataan Schrödinger, yang ditulis pada tahun 1926, menerangkan proses yang diperhatikan dalam amalan.

Dalam bentuk asalnya, ia kelihatan seperti ini.

Persamaan Schrödinger untuk keadaan pegun
Persamaan Schrödinger untuk keadaan pegun

di mana,

keadaan pegun
keadaan pegun

i - unit khayalan.

Persamaan Schrödinger untuk keadaan pegun

Jika medan di mana zarah terletak adalah malar dalam masa, maka persamaan tidak bergantung pada masa dan boleh diwakili seperti berikut.

keadaan pegun atom
keadaan pegun atom

Persamaan Schrödinger untuk keadaan pegun adalah berdasarkan postulat Bohr mengenai sifat atom dan elektronnya. Ia dianggap sebagai salah satu persamaan utama termodinamik kuantum.

Tenaga peralihan

Apabila atom berada dalam keadaan pegun, tiada sinaran berlaku, tetapi elektron bergerak dengan sedikit pecutan. Dalam kes ini, keadaan elektron ditentukan pada setiap orbital dengan tenaga Et. Anggaran nilainya boleh dianggarkan oleh potensi pengionan tahap elektronik ini.

JadiOleh itu, selepas penyataan pertama, yang baru muncul. Postulat kedua Bohr berkata: jika semasa pergerakan zarah bercas negatif (elektron) momentum sudutnya (L =mevr) ialah gandaan bar pemalar dibahagikan dengan 2π, maka atom berada dalam keadaan pegun. Iaitu: mevrn =n(h/2π)

Dari pernyataan ini, satu lagi berikut: tenaga kuantum (foton) ialah perbezaan tenaga keadaan pegun atom yang melaluinya kuantum.

Nilai ini, dikira oleh Bohr dan diubah suai untuk tujuan praktikal oleh Schrödinger, telah memberikan sumbangan penting kepada penjelasan termodinamik kuantum.

Populasi Ketiga

postulat ketiga Bohr - tentang peralihan kuantum dengan sinaran juga membayangkan keadaan pegun elektron. Jadi, sinaran dalam peralihan dari satu ke yang lain diserap atau dipancarkan dalam bentuk kuanta tenaga. Selain itu, tenaga kuanta adalah sama dengan perbezaan tenaga keadaan pegun di mana peralihan berlaku. Sinaran berlaku hanya apabila elektron bergerak menjauhi nukleus atom.

Populasi ketiga telah disahkan secara eksperimen oleh eksperimen Hertz dan Frank.

keadaan keseimbangan
keadaan keseimbangan

Teorem Prigogin menjelaskan sifat entropi untuk proses bukan keseimbangan yang cenderung kepada keseimbangan.

Disyorkan: