Mūsų kūnas susideda iš dvidešimt septynių cheminių elementų; iš jų gimstant visatai susidarė tik vienas vandenilis. Likę dvidešimt šeši gimė masyvių žvaigždžių žarnose, kurios evoliucionavo ir mirė per ateinančius milijardus metų. Kaip mumyse ir aplinkiniame pasaulyje įsikūnijo išnykusių žvaigždžių pelenai?
Žaidimas prieš visus
Įsivaizduokite, kad kiekvieną savaitę perkate loterijos bilietą ir vėl ir vėl laimite pagrindinį prizą.
Ar ne tiesa, kad tai atrodo visiškai neįmanoma? Bet iš tikrųjų tai, kad skaitote šias eilutes, yra ne mažiau keista ir stebina. Faktas yra tai, kad viskas, kas mums atrodo taip įprasta ir savaime suprantama, yra visiškai neįtikėtino, jei ne beveik nenatūralaus, aplinkybių sutapimo rezultatas. Kažkas panašaus į Holivudo veiksmo filmą, kuriame, visiškai prieštaraudamas logikai ir sveikam protui, herojus vienas po kito nugali visas blogiečių armijas.
Kad ir koks fantastiškas šis dialogas atrodytų, pasaulio, įskaitant mūsų Galaktiką, egzistavimas toli gražu nėra savaime suprantamas dalykas. Vystantis žinioms tampa aišku, kad tam, kad Visata taptų tokia, kokią mes ją pažįstame, reikia neįprastai gerai, tiksliai sureguliuoti visą fizinių dėsnių, parametrų ir pradinių sąlygų rinkinį. Australijos fiziko ir astrobiologo Paulo Daviso žodžiais: „Tarsi kas nors su didžiausiu tikslumu pasiimtų Gamtos skaičius, kad sukurtų Visatą“.
Ar tai galėjo atsitikti „savaime“, atsitiktinai?
Tikėjimą atsitiktinumu paveldėjome nuo XIX a. Tuo metu mokslininkai tikėjo, kad visata yra amžina ir begalinė. Todėl joje yra vieta bet kokiam smalsumui ir neįtikėtiniausiai avarijai; o kai kuriuose jos kampeliuose spontaniškai gali pasirodyti protingas gyvenimas.
Pagal šiuolaikinę kosmologiją, mūsų Visata, priešingai visiems žinomiems fizikos dėsniams, gimė iš mažo arbūzo dydžio krešulio. Visko pradžia buvo Didysis sprogimas, nepalikęs nė vieno akmens iš amžinos ir nesikeičiančios visatos. Iš jos liko tikėjimas atsitiktinumu, kuris laimingai išliko iki šių dienų. Ar šis įsitikinimas pagrįstas faktais?
Termino „Didysis sprogimas“astrofiziko A. F. „tėvas“. Hoyle'as į tai atsakė vienareikšmiškai - nepasilenkęs: „Išskleiskite ant žemės didelio lėktuvo dalis ir laukite uragano. Tikimybė, kad gyva ląstelė savaime atsiras, yra tokia pati, kaip tikimybė, kad uraganas paliks lėktuvą, paruoštą kilimui “.
Faktas yra tas, kad mūsų Visata yra tarsi lėktuvas - tiksliausio puikiai suderintų elementų „surinkimo“rezultatas. Nuo „tiksliai apskaičiuoto“jėgų balanso priklauso, kaip medžiaga joje pasiskirsto, ir net maži nukrypimai gali būti mirtini.
Pavyzdžiui, kosmologinė konstanta (konstanta), kuri lemia traukos ir atstūmimo jėgų santykį, turi būti labai tiksliai subalansuota, kad būtų užtikrintas nuolatinis visatos plėtimasis. Jei ši pusiausvyra būtų šiek tiek perkelta į vieną pusę, Visatoje nebūtų atskirų žvaigždžių, o į kitą - galaktikų. Tikimybė, kad tokia subtili pusiausvyra galėjo būti atsitiktinai pasiekta, yra juokingai maža: bent 1 iš 10 iki penkiasdešimt trečios galios.
Kad Visata taptų „svetinga“visam gyvenimui, reikia kažko visiškai neįtikėtino: visų konstantų ir jėgų „vienintelės teisingos“vertės turi būti įvykdytos vienu metu. Tai tarsi seifo durys, užrakintos daugeliu skaitmeninių spynų: jas galite atidaryti tik tuo pačiu metu įvesdami teisingą skaičių kombinaciją į kiekvieną iš spynų.
Žemės epo „neįtikėtinų sutapimų“sąrašas toli gražu nėra baigtas. Pati Saulės sistemos vieta pasirodė neįprastai sėkminga, nes toliau nuo Galaktikos centro nėra sunkių elementų, kurie suformuotų „į Žemę panašias“planetas, ir arčiau - sąlygos yra labai nedraugiškos. Saulės-Žemės-Mėnulio sistemos matmenys ir atstumai yra visiškai suderinti. Žemė sukasi beveik žiedine orbita 150 milijonų km atstumu nuo Saulės; todėl yra vidutinio temperatūros režimas, kai didžioji vandens dalis yra skystos formos.
Mūsų neįprastai didelis palydovas Mėnulis nepamainomai prisideda prie gyvenimo raidos. Mėnulio gravitacija stabilizuoja mūsų planetos sukimosi ašį ir taip palaiko palankų klimatą gyvenimui keičiantis metų laikams ir lietui, prasiskverbusiam į sausringus regionus. Be to, Mėnulio trauka sukelia potvynius ir potvynius vandenynų srovėms. Jie reguliuoja klimatą, cirkuliuodami didžiulį šilumos kiekį ir, be to, maišydami maistines medžiagas iš vandenynų vandenų.
Ar tai atsitiktinė dovana?
Be šių nepaprastų savybių, mūsų planetoje yra kažkas, ko nėra niekur didžiulėse Kosmoso platybėse: labai išvystyta gyvybė ir civilizacija. Kuo Žemė buvo tokia unikali?
Faktas yra tas, kad Kosmosą valdantys fizikos ir chemijos dėsniai, atrodo, aplenkia mūsų planetą. Pagal šiuos dėsnius temperatūra žemės paviršiuje turėtų būti apie 300 laipsnių, slėgis - 60 atm. pagrindinės mūsų atmosferos dujos, azotas, turi būti oksiduotos ir ištirpusios vandenynų vandenyse, o deguonies negalėjo atsirasti reikiamu kiekiu.
Tačiau tam trukdo biosfera. Ji egzistavo šimtus milijonų metų ir nuolat „stumia“mūsų planetą vystytis priešingai nei negyvosios gamtos dėsniai. Todėl, nepaisant daugelio „išorinių“veiksnių pokyčių (pavyzdžiui, labai padidėjus saulės aktyvumui), žemės paviršiaus ir vandenynų temperatūra, druskų kiekis jų vandenyse, taip pat atmosferos sudėtis išlieka siaurose ribose, tinkamose tolesniam gyvenimo vystymuisi. Tiesą sakant, tas pats nutinka ir kasdieniame gyvenime - mūsų kūno temperatūra (37º) ir jos sudėtis išlieka nepakitusi, nesvarbu, ar pūga siautėja, ar saulė plaka, ar valgome tik ryžius, ar arklienos.
Norint išlaikyti tokią „neteisėtą“būseną, mūsų planetoje atsirado visuotinių materijos ir energijos ciklų sistema, kuri savo sudėtingumu primena procesus labai išsivysčiusiame organizme. Giros apima Žemės atmosferą, vandens dangą ir daugelį kilometrų. Gyvoji biosferos medžiaga čia vaidina nepaprastai svarbų vaidmenį: ji „sureguliuoja“arba subalansuoja vandens, deguonies ir anglies dioksido cirkuliacijos ciklų greitį.
Be ciklų veikimo, gyvenimo raida būtų neįsivaizduojama. Dėl anglies ciklo žemės atmosferoje anglies dvideginio dalis sumažėjo nuo pradinių 98% iki dabartinių 0,03% ir išlieka šiame „anomaliniame“lygyje (palyginti su „normaliu“95% Marse ir 96,5% Veneroje). Vandenynai atlieka tam tikrą buferio vaidmenį: juose yra beveik 60 kartų daugiau anglies dvideginio nei atmosferoje; jie sugeba absorbuoti (arba išleisti) didžiulį anglies kiekį ir greitai pašalinti perteklių į nuosėdas, kurios vėliau „kaupiamos“kietame mūsų planetos apvalkale. Kadangi anglies dioksidas buvo pašalintas iš atmosferos, jį pakeitė azotas - nepakeičiamas baltymų komponentas ir deguonis, būtinas labai išsivysčiusiam gyvenimui.
Norint „paleisti“anglies ciklą, reikalingas mechanizmas, kuris reikšmingą anglies dalį gali nusiųsti į požeminę „saugyklą“ir prireikus iš jos išgauti. Bet ir čia sėkmė pažodžiui seka mus.
Mūsų planetos dydis, vidinė struktūra ir sudėtis neįprastai tinka jos vaidmeniui vystytis gyvybėje. Žemės šerdyje yra šerdis, kurios vidinė kietoji dalis turi didžiulį tankį; išorinė dalis yra išlydyto skysčio būsenos. Ten kylančios srovės sukuria magnetinį lauką, kuris apsaugo gyvybę planetoje. Šerdį juosia mantija, kurios karšta, klampi masė lėtai maišosi. Žemės dydis leidžia mantijai „tekėti“, o „tiksliai išmatuotas“, ne per didelis, bet ne per mažas radioaktyviųjų elementų kiekis tiekia energiją, reikalingą mantijai laikyti „ant mažos ugnies“. Šioje lėtai judančioje masėje „plūduriuoja“žemės pluta, susidedanti iš įvairių formų ir dydžių „lopų“, kurie juda, kyla arba skęsta. Tuo pačiu metu nuosėdose nusėdęs anglies perteklius patikimai „kaupiamas“kietame mūsų planetos kiaute. Pavyzdžiui, Alpės buvo pastatytos iš uolų, kuriose yra vandenyje „surišto“anglies dioksido.
Bet palankių sąlygų sukūrimas dar negarantuoja gyvenimo raidos. Mūsų Žemė yra mažytė smėlio kruopelė didžiuliame Kosmose, kur valdo itin nedraugiškos jėgos, nesuderinamos su gyvenimu. Bet ir čia sėkmė nepaliko mūsų planetos, suteikdama jai daugiasluoksnės apsaugos „dangtelį“.
Saulės vėjas ir Saulės magnetinis laukas nuo Žemės nukreipia destruktyvius kosminius spindulius, galinčius sunaikinti visą gyvybę. Žemės magnetinis laukas sukuria papildomą apsaugą nuo kosminių ir saulės dalelių bei spindulių (įskaitant ultravioletinius spindulius). Jei Žemė neturėtų savo magnetinio lauko, saulės vėjas atimtų vandens dangą, kaip tai atsitiko, greičiausiai, Marse.
Žemės sėkmė tuo nesibaigia. Kitos Saulės sistemos planetos dalyvauja jos apsaugoje. Pavyzdžiui, Jupiterio sunkumas pašalino pavojingiausius, didelius kūnus nuo asteroidų juostos. Ir vėl sėkmė: jei Jupiteris būtų kilęs anksčiau, Žemė būtų gavusi mažiau anglies, o jei vėliau ar būtų turėjusi daug mažesnę masę, tada atsirastų daugiau asteroidų, kurie galėtų trukdyti vystytis gyvybei Žemėje.
Saturnas ir Jupiteris apsaugo vidinę Saulės sistemą nuo pernelyg didelio galaktikos kometų bombardavimo. Tuo pat metu ši gynyba netapo pernelyg „nuobodi“; kometos bombardavimai suteikia kosminės medžiagos ir energijos srautą į Žemės paviršių „tinkamu“laiku ir „teisingoje“vietoje, išlaikydami cirkuliaciją planetoje. Be to, iš kometų materijos susidarė daugybė mineralų, be kurių neįsivaizduojama civilizacijos raida.
Neįtikėtinas modelis
Pagal statistikos taisykles dauginamos nesusijusių įvykių tikimybės. Todėl tikimybė gauti galvą ant pirmojo monetos metimo yra ½, antroje - ½ × ½, o trečioje - ½ × ½ × ½. Įprasta tikimybė laimėti deramą sumą loterijoje yra 1/1 000 000. Įsivaizduokime, kad mes laimime vėl ir vėl. Vargu ar kas nors „nusipirks“mūsų atsitiktinės sėkmės versiją. Įtarimas kils dėl kažkokio paslėpto veiksnio, kažko ar kito, esančio už tokio „super-laimės“.
Šansų pasirinkimų derinys, užtikrinęs mūsų planetos gyvenimo plėtrą, nepalieka vietos rinktis. Arba tai yra stebuklas, arba visas Kosmosas, įskaitant Žemę ir visa, kas joje gyvena, yra viena sujungta sistema, besivystanti viena kryptimi.
Tačiau norint, kad Žemėje vystytųsi civilizacija, reikalingi visiškai neįtikėtini „sutapimai“.