Уникальна ли земная жизнь для Вселенной?

8 070 просмотров
Об авторе

Жизнь на Земле

Мы все проживаем на небольшой планете, вращающейся вокруг звезды средних лет, которая сама по себе является одной из 200 миллиардов звезд в большом вихре материи, образующем нашу галактику Млечный Путь. Наша галактика — одна из нескольких сотен миллиардов подобных структур в наблюдаемой Вселенной, которая простирается во всех направлениях от нас на 400 000 000 000 000 000 000 000 километров.

По любым человеческим стандартам в этой гигантской комнате под названием Вселенная лежит слишком много вещей. Наш вид существует всего песчинку времени в невероятно длинной истории Вселенной, и неизвестно, найдется ли нам место в будущем. Задача поиска нашего места, осознание нашей значимости может выглядеть как грандиозная шутка. Было бы ужасающе глупо предполагать, что мы — венец творения, избранная раса, уникальный вид во вселенной.

Тем не менее мы пытаемся делать это, даже несмотря на то, что перестали быть «в центре Вселенной», когда Николай Коперник децентрализовал Землю от Солнечной системы около 500 лет назад. Его идея стала одним из величайших путеводных огней в течение последних нескольких сотен лет и критически указала нам на необходимость разобраться в структуре космоса.

В наших усилиях по оценке собственной значимости мы сталкиваемся с загадкой: некоторые открытия и теории предполагают, что жизнь может быть привычным и распространенным явлением, другие свидетельствуют об обратном. Как нам начать объединять знания космоса — от бактерий до Большого Взрыва — чтобы доказать, что мы не уникальны, либо обратное? Какие шаги мы предпринимаем следующими?

Что мы знаем

Жизнь

В 1600-х годах мещанин и ученый Антони ван Левенгук использовал микроскоп ручной сборки, чтобы стать первым человеком, который увидел бактерии. Это путешествие привело его в чужой мир микрокосма. Это невероятное событие, спуск вниз по лестнице физических размеров в процветающую вселенную внутри нас, стало одной из первых подсказок о том, что компоненты нашего тела, молекулярные структуры, приведут нас на один конец спектра биологических масштабов. До момента откровения ван Левенгука, думаю, люди даже и подумать не могли об этом.

На Земле есть организмы, которые физически больше и массивнее, чем мы — достаточно взглянуть на китов и деревья. Тем не менее мы гораздо ближе к верхней границе спектра, чем микроскопическая жизнь. Самые мелкие бактерии по размерам около одной сотой миллиардной доли метра; самые мелкие вирусы еще в десять раз меньше. Человеческое тело, грубо говоря, в 10-100 миллионов раз больше, чем простейшая форма жизни, известная нам.

Среди теплокровных наземных млекопитающих мы все еще крупные, но не самые большие. На противоположном конце самыми мелкими в нашем роду являются карликовые многозубки, миниатюрные клочки меха и плоти всего два грамма в весе. Они существуют на грани возможного, их тела постоянно теряют тепло, и они должны постоянно компенсировать это за счет еды. Большинство млекопитающих близки скорее к этим размерам, чем к нашим: настолько, что среднестатистический вес тела млекопитающего составляет примерно 40 грамм. Наши сложные и разумные тела находятся по большей части у верхней границы, и вообще относительно мало типов млекопитающих больше нас.

Неоспоримым наблюдением будет то, что мы живем на этой границе между сложным разнообразием биологически малого и ограниченным набором биологически большого. Взгляните и на нашу планетарную систему. Она необычна в некоторых отношениях. Наше Солнце — не самая обычная звезда (большинство их менее массивно), наша орбита более круговая и более широкая, чем обычно встречается в экзопланетарных системах, и мы не видим суперземли среди наших соседей по планете. Такие миры, которые в несколько раз массивнее Земли, представлены как минимум в 60% всех систем, но не в нашей. Если бы вы были архитектором планетарных систем, вы бы видели в нашей немного отошедшую от нормы систему.

Некоторые из этих характеристик связаны с тем, что наша планетарная система избежала целого ряда потрясений, по сравнению с большинством других. Но это не означает, что нас ждет тихое и мирное будущее — современные гравитационные моделирования показывают, что несколько сотен миллионов лет спустя более хаотичный период может вполне охватить нашу систему. Еще спустя пять миллиардов лет наше Солнце раздуется от старости и резко пересмотрит условия для жизни на большинстве соседствующих с нами планет (и нашей тоже). Все указывает на то, что мы сегодня живем в переходное время, переходный период между звездной и планетарной юностью и чем-то, похожим на дряхлость. Наше существование в этот период относительно спокойно. Касательно других аспектов, они весьма умеренны: на нашей планете не жарко и не холодно, химической активности или инертности особо не наблюдается, все меняется и остается более-менее стабильным.

Методом тыка

Жизнь

В настоящее время очевидно то, что астрофизически спокойный район простирается далеко за пределы нашей галактики. С точки зрения Вселенной в целом, мы существует в период, который более древний, чем молодой и горячий космос. Повсюду рождение звезд замедляется. Другие солнца и их планеты формируются со скоростью, которая едва ли составит хотя бы 3 процента от того, что было 8-11 миллиардов лет назад. Звезды медленно движутся по вселенной. Говоря крупными космологическими терминами, только 5-6 миллиардов лет назад Вселенная начала отходить от Большого Взрыва. Теперь мы снова в периоде нежного перехода. Темная энергия ускоряет рост Вселенной, подавляя развитие крупных космических структур. Но это означает, что жизнь в конечном счете обречена на изоляцию в условиях все более непонятной вселенной.

Сложите все эти факторы вместе, и станет понятно, что наше видение внешнего и внутреннего космоса весьма ограничено. Это взгляд сквозь замочную скважину. Сам факт того, что мы изолированы от любой другой жизни в космосе — если не говорить о том, что мы ее не засекли пока — существенно влияет на выводы, которые мы можем заключить.

Большая часть доказательств, которая у нас есть, поддерживает основной коперниканский взгляд: мы — весьма посредственный вид. В то же время есть особенности окружающей среды, которые говорят об обратном. Некоторые из этих особенностей приводят к так называемому антропному принципу, наблюдению, которое показывает, что некоторые фундаментальные константы природы «подстроены» определенным образом, чтобы сбалансировать условия для жизни на Земли. Чуть поодаль, в космосе, условия кардинально другие. Измените немного силу тяжести — и не сформируется ни одной звезды, ни одного тяжелого элемента, или крупные звезды сформируются и сгорят слишком быстро, не оставив никакого шанса ни планетам, ни жизни. Измените электромагнитную силу — и химические связи между атомами будут слишком слабыми или слишком сильными, чтобы образовать сложный комплекс молекул, который позволит жизни развиться в космосе.

Что мы можем сделать со всеми этими противоречиями? Стоит отметить, то факты подталкивают нас к новой научной идее о нашем месте в космосе, которая отойдет как от коперниканского, так и антропного принципов. Возможно, мы назовем новый принцип космос-хаотическим, и он займет место между порядком (космосом греков) и хаосом. В его основе жизнь, и особенно — жизнь на Земле, всегда будет населять пограничные районы, отличающиеся определенной энергией, местоположением, масштабом, временем, порядком и хаосом. Факторы включают стабильность или хаотичность планетарных орбит, вариации климата и геофизики на планете и так далее. За пределами этой пограничной зоны в обоих направлениях жизнь существовать не сможет. Жизнь вроде нашей требует определенной смеси этих ингредиентов, почему другая жизнь должна быть принципиально иной?

Близость к пограничной зоне держит возможности для изменения в пределах досягаемости, но не так близко, чтобы они постоянно ломали систему. Есть очевидная параллель с понятием зоны Златовласки, которая подразумевает существование определенных космических параметров вокруг звезды, в пределах которых может образоваться и процветать жизнь. Но для существования жизни гостеприимная зона должна быть более динамичной — не зафиксированной в пространстве или времени.

Если, согласно этому универсальному правилу, жизнь существует исключительно при таких условиях, возникают некоторые интригующие вопросы о нашей космической значимости. В отличие от строгих идей Коперника, которые подчеркивают нашу посредственность и поэтому предполагают обилие аналогичных условий по всему космосу, допущение того, что жизнь требует изменчивых и динамических параметров, несколько сужает варианты. Возможности для жизни, вытекающей из этой точки зрения, также отличаются от антропных идей, которые по большей части говорят о единичном и уникальном событии возникновения жизни во всем космосе. Новый принцип скорее определит места, в которых может возникнуть жизнь и потенциальную частоту этого явления. Он определит фундаментальные характеристики, необходимые для жизни, на примере виртуального космоса.

Такое правило для жизни может и не сделать некоторые вещи частью реальности. Биология может быть самым сложным физическим явлением в этой вселенной. Но сложные природные структуры как раз и возникают в нужных условиях, между порядком и хаосом. Возможно, эта концепция живой природы и приведет нас к разрешению загадки, уникальна ли жизнь или нет.

Чтобы узнать, есть ли жизнь за пределами Земли, мы должны определить нашу собственную значимость во Вселенной. Кто мы: уникальный вид или обычный посредник?

По материалам scientificamerican.com

Уникальна ли земная жизнь для Вселенной?

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

12 комментариев

  1. aram20

    Получается, что и люди находятся в 'чем-то' или 'ком-то', как микроорганизмы в нас...? Типа Вселенная эдакая 'клетка человеческая', мы - 'микроорганизмы'? В принципе, как теория - хороша.
    (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  2. tarkit

    Дело в том что мы ничего не знаем об окружающем нас пространстве и вряд ли узнаем еще в ближайшие лет 200 что то действительно ощутимое и осязаемое.
    А идея о том что мы все лишь клеточка какого то огромного существа и живем в неком пузыре по внутренним законам и условиям - действительно взрывает мозг. Мы же не знаем, в друг и внутри бозонов тоже есть миниатюрная жизнь которая считает себя целой вселенной)))

  3. SithV

    Думается что все гораздо банальнее.. Может мы как биологическая жизнь и не одни, но учитывая огромные расстояния и, главное, время(!) мы впринципе не имеем никаких шансов "пересечься" с другой разумной биологической цивилизацией, даже если существуют миры, с подходящими для ее процветания условиями...
    А не биологическую жизнь мы не рассматриваем в серьез вообще, сама концепция "души" и пребывания разума вне "мешка с мясом" для нас не является серьезной)) Так что просто живем, и наслаждаемся пока можем) (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  4. X-FAIL

    Я лично видел раз пять летающие тарелки, зачем искать внеземную жизнь так далеко.Просто мы земляне интересны инопланетянам, как мы смотрим на муравьёв и здороваться с нами за руку ни кто не собирается.Хотя допускаю , что это доморощенные ,земные, древние цивилизации.

  5. sergei.krutoi

    Все во Вселенных - это отображенная инерция нашей жизнедеятельности, которую мы видим или наблюдаем как на небе так и на земле, с запаздыванием равной скорости света. Элементарная частица, из которой состоит все во Вселенных - это энергия, состоящая из двух - чувство(поле) и мысль(импульс). Чувство вне времени и во времени. Поэтому мысль совместно с чувством вечна, а значит и не имеют границ. Вакуум или межзвездное пространство - это волновая среда, нейтральная, потому она служит для развития Вселенных. На счет матрешко-вселенной гипотезы - это не совсем так. Наша Вселенная не является атомом чьей-то Вселенной и в наших атомах не заключены другие Вселенные. Но на самом деле Вселенных множество и отличаются они друг от друга характером их пути развития, от чего следует множество вариантов их проявления. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  6. X-FAIL

    Мир вообще интересно устроен. Лучше не придумаешь---в нем всё возможно, но при определённых условиях. Это мираж, но он вполне конкретен.Материя в виде человека познаёт саму себя. Миру свойственен дуализм ---больше и меньше, свет и тьма , да и нет.
    Вечная материя сделана по идее из вечных величин----расстояния, времени и формы. Размер и время не имеют ни максимума ни минимума , а многообразие форм поражает количеством. Чтобы нагляднее представить устройство материи рассмотрим точку из которой исходит система координат. По оси X представлено время жизни объекта, по оси Y размер объекта, ось Z это варианты формы---энергия, цвет, температура, вкус, слова, цифры и другие свойства материи.Таких точек отсчёта во вселенной бесконечное количество, ну и конечно всё относительно. Всё ,что мы видим вокруг---это золотая середина, это как господь бог видит самого себя глазами человека. Так все просто, даже в школу ходить не надо, а все умозаключения можно сделать лежа на диване.

  7. X-FAIL

    Не секрет, что когда нибудь луна упадёт на землю, ведь гравитацию ни кто не отменял. Земля вместе с другими планетами будет притянута к Солнцу. Солнце распухнет и взорвется. Если принять Солнце за точку отсчета это будет рождение новой космической системы. Эдакая маленькая модель большого взрыва. Теория пульсирующей вселенной отчасти верна, но колебательным процессам свойственно затухание со временем. Энергия как свойство материи величина постоянная, но она расходуется не только на движение.
    Даже в космосе есть потери на нагрев и трение. Трудно представить сколь долго будет продолжатся эта канитель с расширением и сжатием, но скоро все образуется и наступит всеобщее счастье.За жизнь тоже можно не беспокоится, как вечное свойство материи она будет зарождаться раз за разом и конце концов будет вечной.

  8. X-FAIL

    Вспомним Иисуса Христа, он тоже пытался объяснить народу устройство материи , известно чем это кончилось, преждевременной вечной жизнью на небесах. Но несколько слов я скажу, всё что написано в Новом Завете актуально и по сей день, почитайте на досуге и у вас откроются глаза на многие вещи нашего времени.
    В школах и институтах учат совсем не тому, как может незрячий преподаватель научить слепых детишек , ни все ли они упадут в яму.
    Можно написать трактат на самом грамотном языке, сдобренный формулами и интегралами но тебя все равно не поймут ,что ты имел в виду знаешь только ты сам.Жизнь изменилась внешне, пришли новые технологии, но сущность человека осталась прежней. Оставим славу знатока вселенной Стивену Хоккингу,как говорится кесарю---кесарево, а богу---божье.До встречи на небесах. Алилуйя.

  9. Astsergey

    РНК происхождение жизни уже не вызывает сомнений.. нужно просто изучить предмет.. в 2003 году я написал работу по этому вопросу, рассчитал необходимое (макс) время возникновения жизни на Земле после её охлаждения ниже примерно 40С - это примерно 50 млн лет с вероятностью гораздо выше 50% иначе существенно раньше..

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.