Naše telo je zložené z dvadsiatich siedmich chemických prvkov; z nich sa pri zrode vesmíru vytvoril iba jeden vodík. Zvyšných dvadsaťšesť sa narodilo v útrobách hmotných hviezd, ktoré sa vyvinuli a zomreli v priebehu nasledujúcich miliárd rokov. Ako sa popol vyhasnutých hviezd inkarnoval v nás a vo svete okolo nás?
Hra proti každému
Predstavte si, že si každý týždeň kupujete losovací lístok a opakovane vyhrávate hlavnú cenu.
Nie je pravda, že sa to zdá byť absolútne nemožné? Ale v skutočnosti skutočnosť, že čítate tieto riadky, nie je o nič menej zvláštna a prekvapujúca. Faktom je, že všetko, čo sa nám zdá také známe a samozrejmé, je výsledkom absolútne neuveriteľnej, ak nie takmer neprirodzenej zhody okolností. Niečo ako hollywoodsky akčný film, kde v úplnom rozpore s logikou a zdravým rozumom hrdina bez pomoci porazí celú armádu darebákov jednu za druhou.
Bez ohľadu na to, ako fantasticky sa tento dialóg môže zdať, existencia sveta vrátane našej Galaxie nie je ani zďaleka zrejmá. Postupom vývoja poznatkov je zrejmé, že na to, aby sa Vesmír stal takým, aký ho poznáme, je potrebné neobvykle jemné a presné nastavenie celého súboru fyzikálnych zákonov, parametrov a počiatočných podmienok. Slovami austrálskeho fyzika a astrobiológa Paula Davisa: „Ako keby niekto s maximálnou presnosťou zachytil počty Prírody, aby vytvoril Vesmír.“
Mohlo sa to stať „samo od seba“, náhodou?
Vieru v náhodu sme zdedili od 19. storočia. V tom čase vedci verili, že vesmír je večný a nekonečný. Preto je v ňom miesto pre každú zvedavosť a najneuveriteľnejšiu nehodu; a v niektorých jeho rohoch sa mohol spontánne objaviť inteligentný život.
Podľa modernej kozmológie sa náš vesmír zrodil, na rozdiel od všetkých známych fyzikálnych zákonov, z maličkej zrazeniny veľkej ako melón. Začiatkom všetkého bol Veľký tresk, ktorý nezanechal kameň na kameni z večného a nemenného vesmíru. Zostala z nej iba viera v náhodu, ktorá bezpečne pretrvala dodnes. Je táto viera založená na faktoch?
„Otec“výrazu „Veľký tresk“astrofyzik A. F. Hoyle na to odpovedal jednoznačne - nenakláňa sa: „Rozložte časti veľkého dopravného lietadla na zem a počkajte na hurikán. Pravdepodobnosť spontánneho vzniku živej bunky je rovnaká ako pravdepodobnosť, že hurikán opustí lietadlo pripravené na štart. ““
Faktom je, že náš vesmír je ako dopravné lietadlo - výsledok najpresnejšej „montáže“dokonale zladených prvkov. „Presne vypočítaná“rovnováha síl určuje, ako je v nej látka distribuovaná a aj malé odchýlky môžu byť fatálne.
Napríklad kozmologická konštanta (konštanta), ktorá určuje pomer síl príťažlivosti a odporu, musí byť veľmi presne vyvážená, aby sa zabezpečilo neustále rozširovanie vesmíru. Keby sa táto rovnováha mierne posunula na jednu stranu, vo vesmíre by neexistovali samostatné hviezdy a galaxie na druhú. Šanca, že tak jemnú rovnováhu by mohla dosiahnuť náhoda, je smiešne malá: minimálne 1 z 10 až päťdesiat tretina sily.
Aby sa vesmír stal po celý život „pohostinným“, vyžaduje sa niečo úplne neuveriteľné: „jediné správne“hodnoty všetkých konštánt a síl sa musia plniť súčasne. Je to ako dvere trezoru zamknuté mnohými digitálnymi zámkami: otvoriť ich môžete iba zadaním správnej kombinácie čísel do každého zo zámkov súčasne.
Zoznam „neuveriteľných náhod“v eposu o Zemi ešte zďaleka neskončil. Samotné umiestnenie slnečnej sústavy sa ukázalo ako neobvykle úspešné, pretože už od stredu Galaxie nie sú žiadne ťažké prvky, ktoré by vytvorili planéty podobné Zemi, a bližšie - podmienky sú mimoriadne nepriaznivé. Rozmery a vzdialenosti systému Slnko-Zem-Mesiac sú dokonale zladené. Zem rotuje na takmer kruhovej obežnej dráhe vo vzdialenosti 150 miliónov km od Slnka; preto existuje mierny teplotný režim, v ktorom je väčšina vody v tekutej forme.
Náš neobvykle veľký satelit, Mesiac, nenahraditeľne prispieva k rozvoju života. Mesačná gravitácia stabilizuje os rotácie našej planéty a udržuje tak priaznivú klímu pre život so zmenou ročných období a dažďov, ktoré prenikajú do suchých oblastí. Mesačný príliv navyše spôsobuje prílivy a odlivy, ktoré poskytujú hybnú silu pre oceánske prúdy. Regulujú podnebie cirkuláciou obrovského množstva tepla a okrem toho miešaním živín z pevniny v oceánoch.
Je to náhodný darček?
Okrem týchto mimoriadnych vlastností existuje na našej planéte niečo, čo sa nenachádza nikde v obrovských rozsahoch Kozmu: vysoko rozvinutý život a civilizácia. Čím bola Zem taká jedinečná?
Faktom je, že sa zdá, že zákony fyziky a chémie, ktoré riadia vesmír, obchádzajú našu planétu. Podľa týchto zákonov by teplota na zemskom povrchu mala byť asi 300 stupňov, tlak - 60 atm.; hlavný plyn našej atmosféry, dusík, musí byť oxidovaný a rozpustený vo vodách oceánu a kyslík sa nemohol objaviť v požadovanom množstve.
To však bráni biosféra. Existuje už stovky miliónov rokov a neustále „tlačí“, aby sa naša planéta vyvíjala v rozpore so zákonmi neživej prírody. Preto aj napriek zmenám mnohých „vonkajších“faktorov (napríklad výrazný nárast slnečnej aktivity) zostáva teplota zemského povrchu a oceánov, obsah solí v ich vodách, ako aj zloženie atmosféry v úzkych medziach vhodných pre ďalší vývoj života. To isté sa v skutočnosti deje aj v každodennom živote - naša telesná teplota (37 °) a jej zloženie zostávajú nezmenené, či už okolo zúri snehová fujavica alebo slnko, alebo či jeme iba ryžu alebo konské mäso.
Na udržanie takého „ilegálneho“stavu sa na našej planéte vynoril systém globálnych cyklov hmoty a energie, ktorý svojou komplexnosťou pripomína procesy vo vysoko vyvinutom organizme. Gyry pokrývajú atmosféru, vodnú vrstvu a mnoho kilometrov Zeme. Živá hmota biosféry tu hrá mimoriadne dôležitú úlohu: „upravuje“alebo vyvažuje rýchlosti cyklov cirkulácie vody, kyslíka a oxidu uhličitého.
Bez pôsobenia cyklov by bol vývoj života nemysliteľný. Vďaka uhlíkovému cyklu v zemskej atmosfére sa podiel oxidu uhličitého znížil z pôvodných 98% na súčasných 0,03% a zostáva na tejto „anomálnej“úrovni (oproti „normálnym“95% na Marse a 96,5% na Venuši). Oceány v tom hrajú úlohu akéhosi nárazníka: obsahujú takmer 60-krát viac oxidu uhličitého ako atmosféra; sú schopné absorbovať (alebo uvoľniť) obrovské množstvo uhlíka a prebytok rýchlo odstrániť do sedimentu, ktorý sa potom „uloží“do pevnej škrupiny našej planéty. Keď bol oxid uhličitý odstránený z atmosféry, bol nahradený dusíkom, nenahraditeľnou zložkou bielkovín, a kyslíkom nevyhnutným pre vysoko rozvinutý život.
Na „spustenie“uhlíkového cyklu je potrebný mechanizmus, ktorý dokáže poslať významnú časť uhlíka do podzemného „zásobníka“a podľa potreby ho odtiaľ vyťažiť. Ale aj tu nás šťastie doslova nasleduje.
Veľkosť, vnútorná štruktúra a zloženie našej planéty sú neobvykle vhodné na to, aby mohla plniť svoju úlohu pri vývoji života. V jadre Zeme je jadro, ktorého vnútorná pevná časť má obrovskú hustotu; vonkajšia časť je v roztavenom kvapalnom stave. Prúdy, ktoré tam vznikajú, vytvárajú magnetické pole, ktoré chráni život na planéte. Jadro je obklopené plášťom, ktorého horúca viskózna hmota sa pomaly mieša. Veľkosť Zeme umožňuje plášťu „prúdiť“a „presne zmerané“, nie príliš veľké, ale ani príliš malé množstvo rádioaktívnych prvkov, dodáva energiu potrebnú na udržanie plášťa „na malom ohni“. Na tejto pomaly sa pohybujúcej hmote „pláva“zemská kôra pozostávajúca z „škvŕn“rôznych tvarov a veľkostí, ktoré prechádzajú zmenami, stúpajú alebo klesajú. Zároveň sa prebytočný uhlík usadený v sedimente spoľahlivo „uloží“do pevného obalu našej planéty. Napríklad Alpy boli postavené z hornín obsahujúcich oxid uhličitý „viazaných“v oceáne.
Ale vytvorenie priaznivých podmienok ešte nezaručuje rozvoj života. Naša Zem je malé zrnko piesku v rozľahlom Kozme, kde vládnu mimoriadne nepriateľské sily nezlučiteľné so životom. Ale ani tu šťastie neopustilo našu planétu, pretože jej poskytlo „čiapočku“viacvrstvovej ochrany.
Slnečný vietor a magnetické pole Slnka odkláňajú ničivé kozmické lúče od Zeme, schopné ničiť všetok život. Magnetické pole Zeme vytvára ďalšiu ochranu pred kozmickými a slnečnými časticami a lúčmi (vrátane ultrafialových lúčov). Keby Zem nemala vlastné magnetické pole, slnečný vietor by ju pripravil o vodnú vrstvu, ako sa to s najväčšou pravdepodobnosťou stalo na Marse.
Šťastie Zeme tým nekončí. Na jej ochrane sa podieľajú ďalšie planéty slnečnej sústavy. Napríklad gravitácia Jupitera odstránila z pásu asteroidov najnebezpečnejšie veľké telá. A opäť šťastie: keby Jupiter vznikol skôr, Zem by dostala menej uhlíka, a keby neskôr alebo mala oveľa nižšiu hmotnosť, potom by existovalo viac asteroidov, ktoré by mohli zasahovať do vývoja života na Zemi.
Saturn a Jupiter chránia vnútornú slnečnú sústavu pred nadmerným bombardovaním galaktickými kométami. Zároveň sa táto obrana nestala príliš „otrepanou“; kometárne bombardovanie zaisťuje tok kozmickej hmoty a energie na povrch Zeme v „správnom“čase a na „správnom“mieste, pričom udržuje obeh na planéte. Z hmoty komét sa navyše vytvorili ložiská množstva minerálov, bez ktorých je vývoj civilizácie nemysliteľný.
Neuveriteľný vzor
Podľa štatistických pravidiel sa pravdepodobnosti nesúvisiacich udalostí znásobujú. Preto je šanca, že dostanete hlavu pri prvom hode mincou, je ½, v druhom - ½ × ½ a v treťom - ½ × ½ × ½. Zvyčajná pravdepodobnosť výhry slušnej sumy v lotérii je 1/1 000 000. Teraz si predstavme, že víťazíme znova a znova. Len ťažko si niekto „kúpi“našu verziu náhodného šťastia. Podozrenie padne na prítomnosť nejakého skrytého faktora, niečoho alebo niekoho, za takýmto „super-šťastím“.
Kombinácia výberov šancí, ktoré zabezpečili vývoj života na našej planéte, nenecháva žiadny priestor na výber. Buď je to zázrak, alebo celý Kozmos vrátane Zeme a všetkého, čo na nej žije, je jediný vzájomne prepojený systém vyvíjajúci sa jedným smerom.
Na rozvoj civilizácie na Zemi sú však potrebné absolútne neuveriteľné „náhody“.