Курсовая работа: Одиноки ли мы во Вселенной? Одиноки ли мы во вселенной реферат

Реферат - Одиноки ли мы во Вселенной?

Одиноки ли мы во Вселенной ?

Реферат ученика 11б класса Полякова Виктора.

Для эволюции живых организмов от простейших форм (вирусы, бактерии) к разумным существам необходимы огромные интервалы времени так как “движущей силой” такого отбора являются мутации и естественный отбор — процессы, носящие случайный характер. Именно через большое количество случайных процессов реализуется закономерное развитие от низших форм жизни к высшим. На примере нашей планеты Земли мы знаем, что этот интервал времени, по-видимому, превосходит миллиард лет. Поэтому только на планетах, обращающихся вокруг достаточно старых звёзд, мы можем ожидать присутствия высокоорганизованных живых существ. При современном состоянии астрономии мы можем только говорить об аргументах в пользу гипотезы о множественности планетных систем и возможности возникновения на них жизни. Строгим доказательством этих важнейших утверждений астрономия пока не располагает. Для того, чтобы говорить о жизни, надо по крайней мере считать, что достаточно старые звёзды имеют планетные системы. Для развития жизни на планете необходимо, чтобы выполнялся рад условий общего характера. И совершенно очевидно, что далеко не на каждой планете может возникнуть жизнь.

Мы можем себе представить вокруг каждой звезды, имеющей планетную систему, зону, где температурные условия не исключают возможности развития жизни. Вряд ли она возможна на планетах вроде Меркурия, температура освещённой Солнцем части которого выше температуры плавления свинца, или вроде Нептуна, температура поверхности которого -200°C. Нельзя, однако, недооценивать огромную приспособляемость живых организмов к неблагоприятным условиям внешней среды. Следует еще заметить, что для жизнедеятельности живых организмов значительно “опаснее” очень высокие температуры, чем низкие, так как простейшие виды вирусов и бактерий могут, как известно, находится в состоянии анабиоза при температуре, близкой к абсолютному нулю.

Кроме того, необходимо, чтобы излучение звезды на протяжении многих сот миллионов и даже миллиардов лет оставалось приблизительно постоянным. Например, обширный класс переменных звёзд, светимости которых сильно меняются со временем (часто периодически), должен быть исключён из рассмотрения. Однако большинство звёзд излучает с удивительным постоянством. Например, согласно геологическим данным, светимость нашего Солнца за последние несколько миллиардов лет оставалась постоянной с точностью до нескольких десятков процентов.

Чтобы на планете могла появится жизнь, её масса не должна быть слишком маленькой. С другой стороны слишком большая масса тоже является неблагоприятным фактором, на таких планетах невелика вероятность образования твёрдой поверхности невелика, они обычно представляют из себя газовые шары с быстро растущей к центру плотностью (например Юпитер и Сатурн). Так или иначе, массы планет, пригодных для развития жизни, должны быть ограничены как сверху, так и снизу. По-видимому, нижняя граница возможностей массы такой планеты близка к нескольким сотым массы Земли, а верхняя в десятки раз превосходит земную. Очень большое значение имеет химический состав поверхности и атмосферы. Как видно, пределы параметров планет, пригодных для жизни, достаточно широки.

Для изучения жизни нужно прежде всего определить понятие “живое вещество”. Этот вопрос является далеко не простым. Многие ученые, например, определяют живое вещество как сложные белковые тела, обладающие упорядоченным обменом веществ. Такой точки зрения придерживался, в частности, академик А.И.Опарин, много занимавшийся проблемой происхождения жизни на Земле. Конечно, обмен веществ есть существеннейший атрибут жизни, однако вопрос о том, можно ли сводить сущность жизни прежде всего к обмену веществ, является спорным. Ведь и в мире неживого, например у некоторых растворов, наблюдается обмен веществ в его простейших формах. Вопрос об определении понятия “жизнь” стоит очень остро, когда мы обсуждаем возможности жизни на других планетных системах.

В настоящее время жизнь определяется не через внутреннее строение и вещества, которые её присущи, а через её функции: “управляющая система”, включающая в себя механизм передачи наследственной информации, обеспечивающей сохранность последующим поколениям. Тем самым благодаря неизбежным помехам при передаче такой информации наш молекулярный комплекс (организм) способен к мутациям, а следовательно к эволюции.

Возникновению живого вещества на Земле (и, как можно судить по аналогии, на других планетах) предшествовала довольно длительная и сложная эволюция химического состава атмосферы, в конечном итоге приведшая к образованию ряда органических молекул. Эти молекулы впоследствии послужили как бы “кирпичиками” для образования живого вещества.

По современным данным планеты образуются из первичного газово-пылевого облака, химический состав которого аналогичен химическому составу Солнца и звёзд, первоначальная их атмосфера состояла в основном из простейших соединений водорода — наиболее распространённого элемента в космосе. Больше всего было молекул водорода, аммиака, воды и метана. Кроме того первичная атмосфера должна была быть богата инертными газами — прежде всего гелием и неоном. В настоящее время благородных газов на Земле мало так как они в своё время диссипировали (улетучились) в межпланетное пространство, как и многие водородсодержащие соединения.

Однако, по видимому, решающую роль в установлении состава земной атмосферы сыграл фотосинтез растений, при котором выделяется кислород. Не исключено, что некоторое, а может быть даже существенное, количество органических веществ было принесено на Землю при падениях метеоритов и, возможно, даже комет. Некоторые метеориты довольно богаты органическими соединениями. Подсчитано, что за 2 млрд. лет метеориты могли принести на Землю от 108 до 1012 тонн таких веществ. Также органические соединения могут в небольших количествах возникать в результате вулканической деятельности, ударов метеоритов, молний, из-за радиоактивного распада некоторых элементов.

Имеются довольно надёжные геологические данные, указывающие на то, что уже 3.5 млрд. лет назад земная атмосфера была богата кислородом. С другой стороны возраст земной коры оценивается геологами в 4.5 млрд. лет. Жизнь должна была возникнуть на Земле до того, как атмосфера стала богата кислородом, так как последний в основном является продуктом жизнедеятельности растений. Согласно недавней оценке американского специалиста по планетной астрономии Сагана, жизнь на Земле возникла 4.0-4.4 млрд. лет назад.

Механизм усложнения строения органических веществ и появление у них свойств, присущих живому веществу, в настоящее время ещё недостаточно изучен, хотя в последнее время наблюдаются большие успехи в этой области биологии. Но уже сейчас ясно, что подобные процессы длятся в течение миллиардов лет.

Любая сколь угодно сложная комбинация аминокислот и других органических соединений — это ещё не живой организм. Можно, конечно, предположить, что при каких-то исключительных обстоятельствах где-то на Земле возникла некая “праДНК”, которая и послужила началом всему живому. Вряд ли, однако, это так, если гипотетическая “праДНК” была вполне подобна современной. Дело в том, что современная ДНК сама по себе совершенно беспомощна. Она может функционировать только при наличии белков-ферментов. Думать, что чисто случайно, путём “перетряхивания” отдельных белков — многоатомных молекул, могла возникнуть такая сложнейшая машина, как “праДНК” и нужный для её функционирования комплекс белков-ферментов — это значит верить в чудеса. Однако можно предположить, что молекулы ДНК и РНК произошли от более примитивной молекулы.

Для образовавшихся на планете первых примитивных живых организмов высокие дозы радиации могут представлять смертельную опасность, так как мутации будут происходить так быстро, что естественный отбор не поспеет за ними.

Заслуживает внимания ещё такой вопрос: почему жизнь на Земле не возникает из неживого вещества в наше время? Объяснить это можно только тем, что ранее возникшая жизнь не даст возможность новому зарождению жизни. Микроорганизмы и вирусы буквально съедят уже первые ростки новой жизни. Нельзя полностью исключать и возможность того, что жизнь на Земле возникла случайно.

Существует ещё одно обстоятельство, на которое, может быть, стоит обратить внимание. Хорошо известно, что все “живые” белки состоят из 22 аминокислот, между тем как всего аминокислот известно свыше 100. Не совсем понятно, чем эти кислоты отличаются от остальных своих “собратьев”. Нет ли какой-нибудь глубокой связи между происхождением жизни и этим удивительным явлением ?

Если жизнь на Земле возникла случайно, значит, жизнь во Вселенной редчайшее (хотя, конечно, ни в коем случае не единичное) явление. Для данной планеты (как, например, наша Земля) возникновений особой формы высокоорганизованной материи, которую мы называем “жизнью”, является случайностью. Но в огромных просторах Вселенной возникающая таким образом жизнь должна представлять собой закономерное явление.

Надо ещё раз отметить, что цетральная проблема возникновения жизни на Земле — объяснение качественного скачка от “неживого” к “живому” — всё ещё далека от ясности. Недаром один из основоположников современной молекулярной биологии профессор Крик на Бюраканском симпозиуме по проблеме внеземных цивилизаций в сентябре 1971 года сказал: “Мы не видим пути от первичного бульона до естественного отбора. Можно прийти к выводу, что происхождение жизни — чудо, но это свидетельствует только о нашем незнании”.

Волнующий вопрос о жизни на других планетах занимает умы астрономов вот уже несколько столетий. Возможность самого существования планетных систем у других звёзд только сейчас становится предметом научных исследований. Раньше же вопрос о жизни на других планетах был областью чисто умозрительных заключений. Между тем Марс, Венера и другие планеты Солнечной системы уже давно известны как несамосветящиеся твёрдые небесные тела, окружённые атмосферами. Давно стало ясно, что в общих чертах они напоминают Землю, а если так, почему бы на них не быть жизни, даже высокоорганизованной, и, кто знает, разумной ?

Вполне естественно считать, что физические условия, господствовавшие на только что образовавшихся из газово-пылевой среды планетах земной группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс), были очень сходными, в частности их первоначальные атмосферы были одинаковы.

Основными атомами, входящими в состав тех молекулярных комплексов, из которых образовалось живое вещество, являются водород, кислород, азот и углерод. Роль последнего особенно важна. Углерод — четырёхвалентный элемент. Поэтому только углеродные соединения приводят к образованию длинных молекулярных цепей с богатыми и изменчивыми боковыми ответвлениями. Именно к такому типу принадлежат различные белковые молекулы. Часто заменителем углерода называют кремний. Кремний довольно обилен в космосе. В атмосферах звёзд его содержание лишь в 5-6 раз меньше, чем углерода, то есть достаточно велико. Вряд ли, однако, кремний может играть роль “краеугольного камня” жизни. По некоторым причинам его соединения не могут обеспечить такое большое разнообразие боковых ответвлений в сложных молекулярных цепочках, как углеродные соединения. Между тем богатство и сложность таких боковых ответвлений именно и обеспечивает огромное разнообразие свойств белковых соединений, а также исключительную “информативность” ДНК, что совершенно необходимо для возникновения и развития жизни.

Важнейшим условием для зарождения жизни на планете является наличие на её поверхности достаточно большого количества жидкой Среды. В такой среде находятся в растворённом состоянии органические соединения и могут создаваться благоприятные условия для синтеза на их основе сложных молекулярных комплексов. Кроме того, жидкая среда необходима только что возникшим живым организмам для защиты от губительного воздействия ультрафиолетового излучения, которое на начальном этапе эволюции планеты может свободно проникать до её поверхности.

Можно ожидать, что такой жидкой оболочкой может быть только вода и жидкий аммиак, многие соединения которого, кстати, по своей структуре аналогичны органическим соединениям, благодаря чему в настоящее время рассматривается возможность возникновения жизни на аммиачной основе. Образование жидкого аммиака требует сравнительно низкой температуры поверхности планеты. Вообще значение температуры первоначальной планеты для возникновения на ней жизни весьма велико. Если температура достаточно высока, например выше 100°C, а давление атмосферы не очень велико, на её поверхности не может образоваться водяная оболочка, не говоря уж об аммиачной. В таких условиях говорить о возможности возникновения жизни на планете не приходится.

Исходя из сказанного, мы можем ожидать, что условия для возникновения в отдалённом прошлом жизни на Марсе и Венере могли быть, вообще говоря, благоприятными. Жидкой оболочкой могла быть только вода, а не аммиак, что следует из анализа физических условий на этих планетах в эпоху их формирования. В настоящее время эти планеты достаточно хорошо изучены, и ничто не указывает на присутствие даже простейших форм жизни ни на одной из планет солнечной системы, не говоря уже о разумной жизни. Однако получить явные указания на наличие жизни на той или иной планете путём астрономических наблюдений очень трудно, особенно если речь идет о планете в другой звёздной системе. Даже в самые мощные телескопы при наиболее благоприятных условиях наблюдения размеры деталей, ещё различимых на поверхности Марса, равны 100 км.

До этого мы только определили самые общие условия, при которых во Вселенной может (не обязательно должна) возникнуть жизнь. Такая сложная форма материи, как жизнь, зависит от большого числа совершенно не связанных между собой явлений. Но все эти рассуждения касаются только простейших форм жизни. Когда мы переходим к возможности тех или иных проявлений разумной жизни во Вселенной, мы сталкиваемся с очень большими трудностями.

Жизнь на какой-нибудь планете должна проделать огромную эволюцию, прежде чем стать разумной. Движущая сила этой эволюции — способность организмов к мутациям и естественный отбор. В процессе такой эволюции организмы всё более и более усложняются, а их части — специализируются. Усложнение идёт как в качественном, так и в количественном направлении. Например у червя имеется всего около 1000 нервных клеток, а у человека около десяти миллиардов. Развитие нервной системы существенно увеличивает способности организмов к адаптации, их пластичность. Эти свойства высокоразвитых организмов являются необходимыми, но, конечно, недостаточными для возникновения разума. Последний можно определить как адаптацию организмов для их сложного социального поведения. Возникновение разума должно быть теснейшим образом связано с коренным улучшением и усовершенствованием способов обмена информацией между отдельными особями. Поэтому для истории возникновения разумной жизни на Земле возникновение языка имело решающее значение. Можем ли мы, однако, такой процесс считать универсальным для эволюции жизни во всех уголках Вселенной? Скорее всего — нет! Ведь в принципе при совершенно других условия средством обмена информацией между особями могли бы стать не продольные колебания атмосферы (или гидросферы), в которой живут эти особи, а нечто совершенно другое. Почему бы не представить себе способ обмена информацией, основанный не на акустических эффектах, а, скажем, на оптических или магнитных? И вообще — так ли уж обязательно, чтобы жизнь на какой-нибудь планете в процессе её эволюции стала разумной ?

Между тем эта тема с незапамятных времён волновала человечество. Говоря о жизни во Вселенной, всегда, прежде всего, имели в виду разумную жизнь. Одиноки ли мы в безграничных просторах космоса? Философы и учёные с античных времён всегда были убеждены, что имеется множество миров, где существует разумная жизнь. Никаких научно обоснованных аргументов в пользу этого утверждения не приводилось. Рассуждения, по существу, 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 рассуждения, если его логически развивать, не так уж плох. И вообще страшно себе представить, что из 1020 — 1022 планетных систем во Вселенной, в области радиусом в десяток миллиардов световых лет разум существует только на нашей крохотной планетке… Но может быть, разумная жизнь — чрезвычайно редкое явление. Может быть, например, что наша планета как обитель разумной жизни единственная в Галактике, причем далеко не во всех галактиках имеется разумная жизнь. Можно ли, вообще, считать работы о разумной жизни во Вселенной научными? Вероятно, всё-таки, при современном уровне развития техники можно, и необходимо заниматься этой проблемой уже сейчас, тем более она может вдруг оказаться чрезвычайно важной для развития цивилизации...

Обнаружение любой жизни, особенно разумной представляет могло бы иметь огромное значение. Поэтому уже давно предпринимаются попытки обнаружить 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, выполнив различные научные задания. Есть ничтожно малая вероятность того, что когда-нибудь, через многие миллиарды лет, неведомые нам высоко цивилизованные инопланетные существа обнаружат “Пионер-10” и встретят его как посланца чужого, неведомого нам, мира. На этот случай внутри станции заложена стальная пластинка с выгравиранными на ней рисунком и символами, которые дают минимальную информацию о нашей земной цивилизации. Это изображение составлено таким образом, чтобы разумные существа, нашедшие его, смогли определить положение солнечной системы в нашей Галактике, догадались бы о нашем виде и, возможно, намерениях. Но конечно внеземная цивилизация имеет гораздо больше шансов обнаружить нас на Земле, чем найти “Пионер-10”.

Вопрос о возможности связи с другими мирами впервые анализировался Коккони и Моррисом в 1959 году. Они пришли к выводу что наиболее естественный и практически осуществимый канал связи между какими-нибудь цивилизациями, разделёнными межзвёздными расстояниями, может быть установлен с помощью электромагнитных волн. Очевидное преимущество такого типа связи — распространение сигнала с максимально возможной в природе скоростью, равной скорости распространения электромагнитных волн, и концентрация энергии в пределах сравнительно небольших телесных углов без сколько-нибудь значительного рассеяния. Главными недостатками такого метода являются маленькая мощность принимаемого сигнала и сильные помехи, возникающие из-за огромных расстояний и космических излучений. Сама природа подсказывает нам, что передачи должны идти на длине волны 21 сантиметр (длина волны излучения свободного водорода), при этом потери энергии сигнала будут минимальны, а вероятность приёма сигнала внеземной цивилизацией гораздо больше, чем на случайно взятой длине волны. Вероятней всего, что и ожидать сигналов из космоса мы должны на той-же волне.

Но допустим, что мы обнаружили какой-то странный сигнал. Теперь мы должны перейти к следующему, довольно важному вопросу. Как распознать искусственную природу сигнала? Скорее всего он должен быть модулирован, то есть его мощность со временем должна регулярно меняться. На первых порах он должен, по видимому, быть достаточно простым. После того как сигнал будет принят (если, конечно, это случиться), между цивилизациями будет установлена двухсторонняя радиосвязь, и тогда можно начинать обмен более сложной информацией. Конечно не следует при этом забывать, что ответы могут при этом быть получены не ранее, чем через несколько десятков или даже сотен лет. Однако исключительная важность и ценность таких переговоров безусловно должна компенсировать их медленность.

Радионаблюдения за несколькими ближайшими звёздами уже несколько раз проводились в рамках крупного проекта “ОМЗА” в 1960 году и при помощи телескопа Национальной радиоастрономической лаборатории США в 1971 году. Разработано большое количество дорогих проектов установления контактов с другими цивилизациями, но они не финансируются, а реальных наблюдений пока проводилось очень мало.

Несмотря на очевидные преимущества космической радиосвязи, мы не должны упускать из виду и другие типы связи, так как заранее нельзя сказать с какими сигналами мы можем иметь дело. Во первых это оптическая связь, главный недостаток которой — очень слабый уровень сигнала, ведь несмотря на то, что угол расхождения светового пучка удалось довести до 10 -8 рад., ширина его на расстоянии нескольких световых лет будет огромной. Также связь может осуществляться в помощью автоматических зондов. По вполне понятным причинам этот вид связи землянам пока недоступен, и не станет доступным даже с началом использования управляемых термоядерных реакций. При запуске такого зонда мы бы столкнулись с огромным количеством проблем, если даже считать время его полёта к цели приемлемым. К тому же на расстоянии менее 100 световых лет от солнечной системы уже имеется более 50000 звёзд. На какую из них посылать зонд ?

Таким образом установление прямого контакта с внеземной цивилизацией с нашей стороны пока невозможно. Но может быть нам стоит только подождать? Вот здесь нельзя не упомянуть об очень актуальной проблеме НЛО на Земле. Различных случаев “наблюдения” инопланетян и их активности уже замечено так много, что ни в коем случае нельзя однозначно опровергать все эти данные. Можно только сказать что многие из них, как оказывалось со временем, являлись выдумкой или следствием ошибки. Но это уже тема других исследований.

Если где-то в космосе будет обнаружена какая-то форма жизни или цивилизация, то мы совершенно, даже приблизительно, не можем себе представить, как будут выглядеть её представители и как они отреагируют на контакт с нами. А вдруг эта реакция будет, с нашей точки зрения, отрицательной. Тогда хорошо если уровень развития внеземных существ ниже, чем наш. Но он может оказаться и неизмеримо выше. Такой контакт, при нормальном к нам отношении со стороны другой цивилизации, представляет наибольший интерес. Но об уровне развития инопланетян можно только догадываться, а об их строении нельзя сказать вообще ничего.

Многие учёные придерживаются мнения, что цивилизация не может развиваться дальше определённого предела, а потом она либо погибает, либо больше не развивается. Например немецкий астроном фон Хорнер назвал шесть причин, по его мнению способных ограничить длительность существования технически развитой цивилизации:

1) полное уничтожение всякой жизни на планете;

2) уничтожение только высокоорганизованных существ;

3) физическое или духовное вырождение и вымирание;

4) потеря интереса к науке и технике;

5) недостаток энергии для развития очень высокоразвитой цивилизации;

6) время жизни неограниченно велико;

Последнюю возможность фон Хорнер считает совершенно невероятной. Далее, он считает, что во втором и третьем случаях на той же самой планете может развиться ещё одна цивилизация на основе (или на обломках) старой, причём время такого “возобновления” относительно невелико.

С 5 по 11 сентября 1971 г. в Бюраканской астрофизической обсерватории в Армении состоялась первая международная конференция по проблеме внеземных цивилизаций и связи с ними. На конференции присутствовали компетентные учёные, работающие в различных областях, имеющих отношение к рассматриваемой комплексной проблеме, — астрономы, физики, радиофизики, кибернетики, биологи, химики, археологи, лингвисты, антропологи, историки, социологи. Конференция была организована совместно Академией наук СССР и Национальной Академией наук США с привлечение учёных из других стран. На конференции детально обсуждались многие аспекты проблемы внеземных цивилизаций. Подробному обсуждению были подвергнуты вопросы множественности планетных систем во Вселенной, происхождение жизни на Земле и возможность возникновения жизни на других космических объектах, возникновение и эволюция разумной жизни, возникновение и развитие технологической цивилизации, проблемы поисков сигналов внеземных цивилизаций и следов их деятельности, проблемы установления связи с ними, а также возможные последствия установления контактов.

Список литературы

1. Шкловский И.С. “Вселенная, жизнь, разум” 1976 г.

2. Зигель Ф.Ю. “Астрономия в её развитии” 1988 г.

3. Ефремов Ю.Н. “В глубины вселенной” 1984 г.

4. Гурштейн А.А. “Извечные тайны неба” 1991 г.

www.ronl.ru

Курсовая работа - Одиноки ли мы во Вселенной?

Одиноки ли мы во Вселенной ?

Реферат ученика 11б класса Полякова Виктора.

Для эволюции живых организмов от простейших форм (вирусы, бактерии) к разумным существам необходимы огромные интервалы времени так как “движущей силой” такого отбора являются мутации и естественный отбор — процессы, носящие случайный характер. Именно через большое количество случайных процессов реализуется закономерное развитие от низших форм жизни к высшим. На примере нашей планеты Земли мы знаем, что этот интервал времени, по-видимому, превосходит миллиард лет. Поэтому только на планетах, обращающихся вокруг достаточно старых звёзд, мы можем ожидать присутствия высокоорганизованных живых существ. При современном состоянии астрономии мы можем только говорить об аргументах в пользу гипотезы о множественности планетных систем и возможности возникновения на них жизни. Строгим доказательством этих важнейших утверждений астрономия пока не располагает. Для того, чтобы говорить о жизни, надо по крайней мере считать, что достаточно старые звёзды имеют планетные системы. Для развития жизни на планете необходимо, чтобы выполнялся рад условий общего характера. И совершенно очевидно, что далеко не на каждой планете может возникнуть жизнь.

Мы можем себе представить вокруг каждой звезды, имеющей планетную систему, зону, где температурные условия не исключают возможности развития жизни. Вряд ли она возможна на планетах вроде Меркурия, температура освещённой Солнцем части которого выше температуры плавления свинца, или вроде Нептуна, температура поверхности которого -200°C. Нельзя, однако, недооценивать огромную приспособляемость живых организмов к неблагоприятным условиям внешней среды. Следует еще заметить, что для жизнедеятельности живых организмов значительно “опаснее” очень высокие температуры, чем низкие, так как простейшие виды вирусов и бактерий могут, как известно, находится в состоянии анабиоза при температуре, близкой к абсолютному нулю.

Кроме того, необходимо, чтобы излучение звезды на протяжении многих сот миллионов и даже миллиардов лет оставалось приблизительно постоянным. Например, обширный класс переменных звёзд, светимости которых сильно меняются со временем (часто периодически), должен быть исключён из рассмотрения. Однако большинство звёзд излучает с удивительным постоянством. Например, согласно геологическим данным, светимость нашего Солнца за последние несколько миллиардов лет оставалась постоянной с точностью до нескольких десятков процентов.

Чтобы на планете могла появится жизнь, её масса не должна быть слишком маленькой. С другой стороны слишком большая масса тоже является неблагоприятным фактором, на таких планетах невелика вероятность образования твёрдой поверхности невелика, они обычно представляют из себя газовые шары с быстро растущей к центру плотностью (например Юпитер и Сатурн). Так или иначе, массы планет, пригодных для развития жизни, должны быть ограничены как сверху, так и снизу. По-видимому, нижняя граница возможностей массы такой планеты близка к нескольким сотым массы Земли, а верхняя в десятки раз превосходит земную. Очень большое значение имеет химический состав поверхности и атмосферы. Как видно, пределы параметров планет, пригодных для жизни, достаточно широки.

Для изучения жизни нужно прежде всего определить понятие “живое вещество”. Этот вопрос является далеко не простым. Многие ученые, например, определяют живое вещество как сложные белковые тела, обладающие упорядоченным обменом веществ. Такой точки зрения придерживался, в частности, академик А.И.Опарин, много занимавшийся проблемой происхождения жизни на Земле. Конечно, обмен веществ есть существеннейший атрибут жизни, однако вопрос о том, можно ли сводить сущность жизни прежде всего к обмену веществ, является спорным. Ведь и в мире неживого, например у некоторых растворов, наблюдается обмен веществ в его простейших формах. Вопрос об определении понятия “жизнь” стоит очень остро, когда мы обсуждаем возможности жизни на других планетных системах.

В настоящее время жизнь определяется не через внутреннее строение и вещества, которые её присущи, а через её функции: “управляющая система”, включающая в себя механизм передачи наследственной информации, обеспечивающей сохранность последующим поколениям. Тем самым благодаря неизбежным помехам при передаче такой информации наш молекулярный комплекс (организм) способен к мутациям, а следовательно к эволюции.

Возникновению живого вещества на Земле (и, как можно судить по аналогии, на других планетах) предшествовала довольно длительная и сложная эволюция химического состава атмосферы, в конечном итоге приведшая к образованию ряда органических молекул. Эти молекулы впоследствии послужили как бы “кирпичиками” для образования живого вещества.

По современным данным планеты образуются из первичного газово-пылевого облака, химический состав которого аналогичен химическому составу Солнца и звёзд, первоначальная их атмосфера состояла в основном из простейших соединений водорода — наиболее распространённого элемента в космосе. Больше всего было молекул водорода, аммиака, воды и метана. Кроме того первичная атмосфера должна была быть богата инертными газами — прежде всего гелием и неоном. В настоящее время благородных газов на Земле мало так как они в своё время диссипировали (улетучились) в межпланетное пространство, как и многие водородсодержащие соединения.

Однако, по видимому, решающую роль в установлении состава земной атмосферы сыграл фотосинтез растений, при котором выделяется кислород. Не исключено, что некоторое, а может быть даже существенное, количество органических веществ было принесено на Землю при падениях метеоритов и, возможно, даже комет. Некоторые метеориты довольно богаты органическими соединениями. Подсчитано, что за 2 млрд. лет метеориты могли принести на Землю от 108 до 1012 тонн таких веществ. Также органические соединения могут в небольших количествах возникать в результате вулканической деятельности, ударов метеоритов, молний, из-за радиоактивного распада некоторых элементов.

Имеются довольно надёжные геологические данные, указывающие на то, что уже 3.5 млрд. лет назад земная атмосфера была богата кислородом. С другой стороны возраст земной коры оценивается геологами в 4.5 млрд. лет. Жизнь должна была возникнуть на Земле до того, как атмосфера стала богата кислородом, так как последний в основном является продуктом жизнедеятельности растений. Согласно недавней оценке американского специалиста по планетной астрономии Сагана, жизнь на Земле возникла 4.0-4.4 млрд. лет назад.

Механизм усложнения строения органических веществ и появление у них свойств, присущих живому веществу, в настоящее время ещё недостаточно изучен, хотя в последнее время наблюдаются большие успехи в этой области биологии. Но уже сейчас ясно, что подобные процессы длятся в течение миллиардов лет.

Любая сколь угодно сложная комбинация аминокислот и других органических соединений — это ещё не живой организм. Можно, конечно, предположить, что при каких-то исключительных обстоятельствах где-то на Земле возникла некая “праДНК”, которая и послужила началом всему живому. Вряд ли, однако, это так, если гипотетическая “праДНК” была вполне подобна современной. Дело в том, что современная ДНК сама по себе совершенно беспомощна. Она может функционировать только при наличии белков-ферментов. Думать, что чисто случайно, путём “перетряхивания” отдельных белков — многоатомных молекул, могла возникнуть такая сложнейшая машина, как “праДНК” и нужный для её функционирования комплекс белков-ферментов — это значит верить в чудеса. Однако можно предположить, что молекулы ДНК и РНК произошли от более примитивной молекулы.

Для образовавшихся на планете первых примитивных живых организмов высокие дозы радиации могут представлять смертельную опасность, так как мутации будут происходить так быстро, что естественный отбор не поспеет за ними.

Заслуживает внимания ещё такой вопрос: почему жизнь на Земле не возникает из неживого вещества в наше время? Объяснить это можно только тем, что ранее возникшая жизнь не даст возможность новому зарождению жизни. Микроорганизмы и вирусы буквально съедят уже первые ростки новой жизни. Нельзя полностью исключать и возможность того, что жизнь на Земле возникла случайно.

Существует ещё одно обстоятельство, на которое, может быть, стоит обратить внимание. Хорошо известно, что все “живые” белки состоят из 22 аминокислот, между тем как всего аминокислот известно свыше 100. Не совсем понятно, чем эти кислоты отличаются от остальных своих “собратьев”. Нет ли какой-нибудь глубокой связи между происхождением жизни и этим удивительным явлением ?

Если жизнь на Земле возникла случайно, значит, жизнь во Вселенной редчайшее (хотя, конечно, ни в коем случае не единичное) явление. Для данной планеты (как, например, наша Земля) возникновений особой формы высокоорганизованной материи, которую мы называем “жизнью”, является случайностью. Но в огромных просторах Вселенной возникающая таким образом жизнь должна представлять собой закономерное явление.

Надо ещё раз отметить, что цетральная проблема возникновения жизни на Земле — объяснение качественного скачка от “неживого” к “живому” — всё ещё далека от ясности. Недаром один из основоположников современной молекулярной биологии профессор Крик на Бюраканском симпозиуме по проблеме внеземных цивилизаций в сентябре 1971 года сказал: “Мы не видим пути от первичного бульона до естественного отбора. Можно прийти к выводу, что происхождение жизни — чудо, но это свидетельствует только о нашем незнании”.

Волнующий вопрос о жизни на других планетах занимает умы астрономов вот уже несколько столетий. Возможность самого существования планетных систем у других звёзд только сейчас становится предметом научных исследований. Раньше же вопрос о жизни на других планетах был областью чисто умозрительных заключений. Между тем Марс, Венера и другие планеты Солнечной системы уже давно известны как несамосветящиеся твёрдые небесные тела, окружённые атмосферами. Давно стало ясно, что в общих чертах они напоминают Землю, а если так, почему бы на них не быть жизни, даже высокоорганизованной, и, кто знает, разумной ?

Вполне естественно считать, что физические условия, господствовавшие на только что образовавшихся из газово-пылевой среды планетах земной группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс), были очень сходными, в частности их первоначальные атмосферы были одинаковы.

Основными атомами, входящими в состав тех молекулярных комплексов, из которых образовалось живое вещество, являются водород, кислород, азот и углерод. Роль последнего особенно важна. Углерод — четырёхвалентный элемент. Поэтому только углеродные соединения приводят к образованию длинных молекулярных цепей с богатыми и изменчивыми боковыми ответвлениями. Именно к такому типу принадлежат различные белковые молекулы. Часто заменителем углерода называют кремний. Кремний довольно обилен в космосе. В атмосферах звёзд его содержание лишь в 5-6 раз меньше, чем углерода, то есть достаточно велико. Вряд ли, однако, кремний может играть роль “краеугольного камня” жизни. По некоторым причинам его соединения не могут обеспечить такое большое разнообразие боковых ответвлений в сложных молекулярных цепочках, как углеродные соединения. Между тем богатство и сложность таких боковых ответвлений именно и обеспечивает огромное разнообразие свойств белковых соединений, а также исключительную “информативность” ДНК, что совершенно необходимо для возникновения и развития жизни.

Важнейшим условием для зарождения жизни на планете является наличие на её поверхности достаточно большого количества жидкой Среды. В такой среде находятся в растворённом состоянии органические соединения и могут создаваться благоприятные условия для синтеза на их основе сложных молекулярных комплексов. Кроме того, жидкая среда необходима только что возникшим живым организмам для защиты от губительного воздействия ультрафиолетового излучения, которое на начальном этапе эволюции планеты может свободно проникать до её поверхности.

Можно ожидать, что такой жидкой оболочкой может быть только вода и жидкий аммиак, многие соединения которого, кстати, по своей структуре аналогичны органическим соединениям, благодаря чему в настоящее время рассматривается возможность возникновения жизни на аммиачной основе. Образование жидкого аммиака требует сравнительно низкой температуры поверхности планеты. Вообще значение температуры первоначальной планеты для возникновения на ней жизни весьма велико. Если температура достаточно высока, например выше 100°C, а давление атмосферы не очень велико, на её поверхности не может образоваться водяная оболочка, не говоря уж об аммиачной. В таких условиях говорить о возможности возникновения жизни на планете не приходится.

Исходя из сказанного, мы можем ожидать, что условия для возникновения в отдалённом прошлом жизни на Марсе и Венере могли быть, вообще говоря, благоприятными. Жидкой оболочкой могла быть только вода, а не аммиак, что следует из анализа физических условий на этих планетах в эпоху их формирования. В настоящее время эти планеты достаточно хорошо изучены, и ничто не указывает на присутствие даже простейших форм жизни ни на одной из планет солнечной системы, не говоря уже о разумной жизни. Однако получить явные указания на наличие жизни на той или иной планете путём астрономических наблюдений очень трудно, особенно если речь идет о планете в другой звёздной системе. Даже в самые мощные телескопы при наиболее благоприятных условиях наблюдения размеры деталей, ещё различимых на поверхности Марса, равны 100 км.

До этого мы только определили самые общие условия, при которых во Вселенной может (не обязательно должна) возникнуть жизнь. Такая сложная форма материи, как жизнь, зависит от большого числа совершенно не связанных между собой явлений. Но все эти рассуждения касаются только простейших форм жизни. Когда мы переходим к возможности тех или иных проявлений разумной жизни во Вселенной, мы сталкиваемся с очень большими трудностями.

Жизнь на какой-нибудь планете должна проделать огромную эволюцию, прежде чем стать разумной. Движущая сила этой эволюции — способность организмов к мутациям и естественный отбор. В процессе такой эволюции организмы всё более и более усложняются, а их части — специализируются. Усложнение идёт как в качественном, так и в количественном направлении. Например у червя имеется всего около 1000 нервных клеток, а у человека около десяти миллиардов. Развитие нервной системы существенно увеличивает способности организмов к адаптации, их пластичность. Эти свойства высокоразвитых организмов являются необходимыми, но, конечно, недостаточными для возникновения разума. Последний можно определить как адаптацию организмов для их сложного социального поведения. Возникновение разума должно быть теснейшим образом связано с коренным улучшением и усовершенствованием способов обмена информацией между отдельными особями. Поэтому для истории возникновения разумной жизни на Земле возникновение языка имело решающее значение. Можем ли мы, однако, такой процесс считать универсальным для эволюции жизни во всех уголках Вселенной? Скорее всего — нет! Ведь в принципе при совершенно других условия средством обмена информацией между особями могли бы стать не продольные колебания атмосферы (или гидросферы), в которой живут эти особи, а нечто совершенно другое. Почему бы не представить себе способ обмена информацией, основанный не на акустических эффектах, а, скажем, на оптических или магнитных? И вообще — так ли уж обязательно, чтобы жизнь на какой-нибудь планете в процессе её эволюции стала разумной ?

Между тем эта тема с незапамятных времён волновала человечество. Говоря о жизни во Вселенной, всегда, прежде всего, имели в виду разумную жизнь. Одиноки ли мы в безграничных просторах космоса? Философы и учёные с античных времён всегда были убеждены, что имеется множество миров, где существует разумная жизнь. Никаких научно обоснованных аргументов в пользу этого утверждения не приводилось. Рассуждения, по существу, 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 рассуждения, если его логически развивать, не так уж плох. И вообще страшно себе представить, что из 1020 — 1022 планетных систем во Вселенной, в области радиусом в десяток миллиардов световых лет разум существует только на нашей крохотной планетке… Но может быть, разумная жизнь — чрезвычайно редкое явление. Может быть, например, что наша планета как обитель разумной жизни единственная в Галактике, причем далеко не во всех галактиках имеется разумная жизнь. Можно ли, вообще, считать работы о разумной жизни во Вселенной научными? Вероятно, всё-таки, при современном уровне развития техники можно, и необходимо заниматься этой проблемой уже сейчас, тем более она может вдруг оказаться чрезвычайно важной для развития цивилизации...

Обнаружение любой жизни, особенно разумной представляет могло бы иметь огромное значение. Поэтому уже давно предпринимаются попытки обнаружить 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, выполнив различные научные задания. Есть ничтожно малая вероятность того, что когда-нибудь, через многие миллиарды лет, неведомые нам высоко цивилизованные инопланетные существа обнаружат “Пионер-10” и встретят его как посланца чужого, неведомого нам, мира. На этот случай внутри станции заложена стальная пластинка с выгравиранными на ней рисунком и символами, которые дают минимальную информацию о нашей земной цивилизации. Это изображение составлено таким образом, чтобы разумные существа, нашедшие его, смогли определить положение солнечной системы в нашей Галактике, догадались бы о нашем виде и, возможно, намерениях. Но конечно внеземная цивилизация имеет гораздо больше шансов обнаружить нас на Земле, чем найти “Пионер-10”.

Вопрос о возможности связи с другими мирами впервые анализировался Коккони и Моррисом в 1959 году. Они пришли к выводу что наиболее естественный и практически осуществимый канал связи между какими-нибудь цивилизациями, разделёнными межзвёздными расстояниями, может быть установлен с помощью электромагнитных волн. Очевидное преимущество такого типа связи — распространение сигнала с максимально возможной в природе скоростью, равной скорости распространения электромагнитных волн, и концентрация энергии в пределах сравнительно небольших телесных углов без сколько-нибудь значительного рассеяния. Главными недостатками такого метода являются маленькая мощность принимаемого сигнала и сильные помехи, возникающие из-за огромных расстояний и космических излучений. Сама природа подсказывает нам, что передачи должны идти на длине волны 21 сантиметр (длина волны излучения свободного водорода), при этом потери энергии сигнала будут минимальны, а вероятность приёма сигнала внеземной цивилизацией гораздо больше, чем на случайно взятой длине волны. Вероятней всего, что и ожидать сигналов из космоса мы должны на той-же волне.

Но допустим, что мы обнаружили какой-то странный сигнал. Теперь мы должны перейти к следующему, довольно важному вопросу. Как распознать искусственную природу сигнала? Скорее всего он должен быть модулирован, то есть его мощность со временем должна регулярно меняться. На первых порах он должен, по видимому, быть достаточно простым. После того как сигнал будет принят (если, конечно, это случиться), между цивилизациями будет установлена двухсторонняя радиосвязь, и тогда можно начинать обмен более сложной информацией. Конечно не следует при этом забывать, что ответы могут при этом быть получены не ранее, чем через несколько десятков или даже сотен лет. Однако исключительная важность и ценность таких переговоров безусловно должна компенсировать их медленность.

Радионаблюдения за несколькими ближайшими звёздами уже несколько раз проводились в рамках крупного проекта “ОМЗА” в 1960 году и при помощи телескопа Национальной радиоастрономической лаборатории США в 1971 году. Разработано большое количество дорогих проектов установления контактов с другими цивилизациями, но они не финансируются, а реальных наблюдений пока проводилось очень мало.

Несмотря на очевидные преимущества космической радиосвязи, мы не должны упускать из виду и другие типы связи, так как заранее нельзя сказать с какими сигналами мы можем иметь дело. Во первых это оптическая связь, главный недостаток которой — очень слабый уровень сигнала, ведь несмотря на то, что угол расхождения светового пучка удалось довести до 10 -8 рад., ширина его на расстоянии нескольких световых лет будет огромной. Также связь может осуществляться в помощью автоматических зондов. По вполне понятным причинам этот вид связи землянам пока недоступен, и не станет доступным даже с началом использования управляемых термоядерных реакций. При запуске такого зонда мы бы столкнулись с огромным количеством проблем, если даже считать время его полёта к цели приемлемым. К тому же на расстоянии менее 100 световых лет от солнечной системы уже имеется более 50000 звёзд. На какую из них посылать зонд ?

Таким образом установление прямого контакта с внеземной цивилизацией с нашей стороны пока невозможно. Но может быть нам стоит только подождать? Вот здесь нельзя не упомянуть об очень актуальной проблеме НЛО на Земле. Различных случаев “наблюдения” инопланетян и их активности уже замечено так много, что ни в коем случае нельзя однозначно опровергать все эти данные. Можно только сказать что многие из них, как оказывалось со временем, являлись выдумкой или следствием ошибки. Но это уже тема других исследований.

Если где-то в космосе будет обнаружена какая-то форма жизни или цивилизация, то мы совершенно, даже приблизительно, не можем себе представить, как будут выглядеть её представители и как они отреагируют на контакт с нами. А вдруг эта реакция будет, с нашей точки зрения, отрицательной. Тогда хорошо если уровень развития внеземных существ ниже, чем наш. Но он может оказаться и неизмеримо выше. Такой контакт, при нормальном к нам отношении со стороны другой цивилизации, представляет наибольший интерес. Но об уровне развития инопланетян можно только догадываться, а об их строении нельзя сказать вообще ничего.

Многие учёные придерживаются мнения, что цивилизация не может развиваться дальше определённого предела, а потом она либо погибает, либо больше не развивается. Например немецкий астроном фон Хорнер назвал шесть причин, по его мнению способных ограничить длительность существования технически развитой цивилизации:

1) полное уничтожение всякой жизни на планете;

2) уничтожение только высокоорганизованных существ;

3) физическое или духовное вырождение и вымирание;

4) потеря интереса к науке и технике;

5) недостаток энергии для развития очень высокоразвитой цивилизации;

6) время жизни неограниченно велико;

Последнюю возможность фон Хорнер считает совершенно невероятной. Далее, он считает, что во втором и третьем случаях на той же самой планете может развиться ещё одна цивилизация на основе (или на обломках) старой, причём время такого “возобновления” относительно невелико.

С 5 по 11 сентября 1971 г. в Бюраканской астрофизической обсерватории в Армении состоялась первая международная конференция по проблеме внеземных цивилизаций и связи с ними. На конференции присутствовали компетентные учёные, работающие в различных областях, имеющих отношение к рассматриваемой комплексной проблеме, — астрономы, физики, радиофизики, кибернетики, биологи, химики, археологи, лингвисты, антропологи, историки, социологи. Конференция была организована совместно Академией наук СССР и Национальной Академией наук США с привлечение учёных из других стран. На конференции детально обсуждались многие аспекты проблемы внеземных цивилизаций. Подробному обсуждению были подвергнуты вопросы множественности планетных систем во Вселенной, происхождение жизни на Земле и возможность возникновения жизни на других космических объектах, возникновение и эволюция разумной жизни, возникновение и развитие технологической цивилизации, проблемы поисков сигналов внеземных цивилизаций и следов их деятельности, проблемы установления связи с ними, а также возможные последствия установления контактов.

Список литературы

1. Шкловский И.С. “Вселенная, жизнь, разум” 1976 г.

2. Зигель Ф.Ю. “Астрономия в её развитии” 1988 г.

3. Ефремов Ю.Н. “В глубины вселенной” 1984 г.

4. Гурштейн А.А. “Извечные тайны неба” 1991 г.

www.ronl.ru

Реферат - Одиноки ли мы во Вселенной?

Экзаменационныйреферат

по астрономии

Одиноки ли мыво Вселенной?

Выполнил

ученик 11 «А» класса

средней школы №3

Кириченко Роман

Преподаватель

Ковакина И.С.

г. Находка

2001

План:

I. <span Times New Roman""> 

Эволюция и строение галактик.

II.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

III.

Литература.

3

4

6

7

8

11

12

14

15

17

19

21

I. Вступление.

<img src="/cache/referats/5008/image002.jpg" v:shapes="_x0000_i1025">

Если посмотреть на ночное небо вясную ночь, то можно увидеть примерно тысячу звезд нашей Галактики. Каждая изэтих звезд, подобных нашему Солнцу, сияет миллионы или миллиарды лет, а свет,который мы видим, путешествовал в межзвездном пространстве от четырех лет додвух тысяч лет, прежде чем достиг наших глаз.

Тему «Одиноки ли мы воВселенной?», я выбрал, может быть, потому, что многие люди затрагивают эту темуи полностью ее не раскрывают. На этот вопрос можно много рассуждать самомуили  даже с помощью чьих-тодоказательств.

Изучать окружающий мир, в томчисле и Вселенную, человек начал с того, что он мог непосредственно наблюдать.Обладая органом зрения, чувствительным к световым лучам — как говорят физики — к оптическому диапазону электромагнитных волн, он видел на небе Солнце, звезды,планеты. На основе этих наблюдений он составил первые представления о мироздании.

И в дальнейшем, на протяжениимногих веков, в том числе и тогда, когда исследователи Вселенной вооружилисьтелескопами и фотографической техникой, значительно расширившими возможностичеловеческого глаза, астрономия продолжала оставаться оптической наукой, а свет- единственным вестником космических миров, несущим информацию о процессах, протекающихв глубинах Вселенной.

Вплоть до начала нашего веканикто не сомневался в том, что Вселенная стационарная, что в основных своихчертах она не меняется с течением времени, что подавляющее большинство небесныхсветил развивается постепенно, переходя от одного стационарного состояния кдругому. Подобную точку зрения разделял и такой выдающийся физик нашей эпохи,как А. Эйнштейн.

Но уже в двадцатые годы былооткрыто расширение Вселенной. И с каждым новым астрофизическим открытием переднами развертывается мир «все более странный», мир все более диковинных,необычных процессов.

Итак, неисчерпаемость Вселенной,неизбежность неожиданных, непредвиденных открытий, мир все более странныхявлений — вот характерные особенности современной астрономии и физики.

И как следствие — определенныекачества, которыми должен обладать современный исследователь Вселенной:глубокие знания, постоянная готовность к встрече с неожиданным, умениеразобраться в необычном, способность к оригинальным заключениям…

Современным исследователямпредстоит решать все более сложные задачи. Углубляясь в дебри все болеестранного мира, наука вплотную приблизилась к таким рубежам, для преодолениякоторых, возможно, потребуются особые усилия, в том числе и усилия интеллектуальные...

Теперь мы достаточноподготовлены к тому, чтобы перешагнуть порог того «все более странного мира»,который открывает нам современная наука о Вселенной.

Вся наша Земля — корабль вбезбрежном космическом океане. Все мы живем в Солнечной системе, подвергаясьвсем излучениям, которые направляются к Земле со всех сторон Вселенной.

В прошлом Вселенная выгляделасовершенно иначе, чем в наши дни: в ней не было ни звезд, ни планет, нигалактик, а вещество, из которого затем образовались планеты, находилось всостоянии огромной плотности. Гигантские звездные острова — галактики с огромнымискоростями разлетаются в разных направлениях. Мы живем в расширяющийсяВселенной.

<span Times New Roman",«serif»; font-style:normal">Эволюция и строение галактик.

<span Times New Roman",«serif»">

Поэт спрашивал: «Послушайте! Ведь, если звезды зажигают — зна­чит — этокому-нибудь нужно?». Мы знаем, что звезды нужны, что­бы светить, и наше Солнцедает необходимую для нашего существо­вания энергию. А зачем нужны галактики?Оказывается и галактики нужны, и не только Солнце обеспечивает нас энергией.Астрономи­ческие наблюдения показывают, что из ядер галактик происходитнепрерывное истечение водорода. Таким образом, ядра галактик яв­ляютсяфабриками по производству основного строительного мате­риала Вселенной —водорода.

Водород, атом которого состоит из одного протона в ядре и од­ногоэлектрона на его орбите, является самым простым «кирпичи­ком», из которого внедрах звезд образуются в процессе атомных ре­акций более сложные атомы. Причемоказывается, что звезды совер­шенно не случайно имеют различную величину. Чембольше масса звезды, тем более сложные атомы синтезируются в ее недрах.

Наше Солнце, как обычная звезда, производит только гелий из водорода(который дают ядра галактик), очень массивные звез­ды производят углерод —главный «кирпичик» живого вещества. Вот для чего нужны галактики и звезды. Адля чего нужна Земля? Она производит все необходимые вещества для существованияжизни человека. А для чего существует человек? На этот вопрос не может ответитьнаука, но она может заставить нас еще раз заду­маться над ним.

Если «зажигание» звезд кому-то нужно, то может и человек кому-то нужен?Научные данные помогают нам сформулировать представление о нашемпредназначении, о смысле нашей жизни. Обращаться при ответе на эти вопросы кэволюции Вселенной — это, значит, мыслить космически. Естествознание учитмыслить космически, в то же время, не отрываясь от реальности нашего бытия.

Вопрос об образовании и строении галактик — следующий важный вопрос происхожденияВселенной. Его изучает не только космология как наука о Вселенной — единомцелом, но также и ко­смогония (греч. «Гонейа» означает рождение) — областьнауки, в которой изучается происхождение и развитие космических тел и их систем(различают планетную, звездную, галактическую кос­могонию).

Галактика представляет собой гигантские скопления звезд и их систем,имеющие свой центр (ядро) и различную, не только сфе­рическую, но частоспиралевидную, эллиптическую, сплюснутую или вообще неправильную форму.Галактик — миллиарды, и в каждой из них насчитываются миллиарды звезд.

Наша галактика называется Млечный Путь и состоит из 150 млрд. звезд. Онасостоит из ядра и нескольких спиральных ветвей. Ее размеры —100 тыс. световыхлет. Большая часть звезд нашей галак­тики сосредоточена в гигантском «диске»толщиной около 1500 све­товых лет. На расстоянии около 30 тыс. световых лет отцентра галак­тики расположено Солнце.

Ближайшая к нашей галактика (до которой световой луч бе­жит 2 млн. лет) —«туманность Андромеды». Она названа так потому, что именно в созвездииАндромеды в 1917 году был открыт первый внегалактический объект. Егопринадлежность к другой галактике была доказана в 1923 году Э. Хабблом,нашедшим путем спектраль­ного анализа в этом объекте звезды. Позже былиобнаружены звез­ды и в других туманностях.

А в 1963 году были открыты квазары (квазизвездные радиоис­точники) —самые мощные источники радиоизлучения во Вселенной со светимостью в сотни разбольшей светимости галактик и размера­ми в десятки раз меньшими их. Былопредположено, что квазары представляют собой ядра новых галактик и, стало быть,процесс обра­зования галактик продолжается и поныне.

II. Одиноки ли мы воВселенной?

<img src="/cache/referats/5008/image004.jpg" v:shapes="_x0000_i1026">

И в конце введения в своемреферате я ставлю перед собой цель узнать, что во Вселенной мы не одиноки. Мнехочется узнать о далеких космических мирах, о Вселенной. На мой взгляд, самоеглавное в астрономии узнать, как устроен мир, есть ли жизнь на других планетах,одиноки ли мы в безбрежной Вселенной или где-то существует жизнь, как и наша?Может быть, на других планетах, которые настолько удалены от нас, что мы дажене в состоянии их наблюдать? И возможна ли на них жизнь? Эти и многие другиевопросы, над которыми ученые задумывались уже в XV веке, не разрешены до сих пор.Несколько десятилетий назад обсуждался вопрос: «Есть ли жизнь на Марсе?» Быломного гипотез, споров, что мы единственные во всей Вселенной. Особенно большиенадежды возлагали именно на Марс, при наблюдении планеты в телескоп заметили,что она покрыта правильной сетью «каналов». Длительное время даже считали, чтоэти «каналы» — не что иное, как «творение рук марсианских». Но, увы, первые жеснимки, полученные с американской автоматической межпланетной станции«Маринер-4» которая 14 июля 1965 пролетела на расстоянии 9600 км. от Марса,развеяли этот миф. Искусственных каналов не оказалось.

1. Гипотезы омножественности систем.

Для эволюции живых организмов отпростейших форм (вирусы, бактерии) к разумным существам необходимы огромныеинтервалы времени так как «движущей силой» такого отбора являются мутации иестественный отбор — процессы, носящие случайный характер. Именно через большоеколичество случайных процессов реализуется закономерное развитие от низших формжизни к высшим. На примере нашей планеты Земли мы знаем, что этот интервалвремени, по-видимому, превосходит миллиард лет. Поэтому только на планетах,обращающихся вокруг достаточно старых звезд, мы можем ожидать присутствиевысокоорганизованных живых существ. При современном состоянии астрономии мы можемтолько говорить об аргументах в пользу гипотезы о множественности планетных системи возможности возникновения на них жизни. Строгим доказательством этих важнейшихутверждений астрономия пока не располагает. Для того чтобы говорить о жизни, надо,по крайней мере, считать, что достаточно старые звезды имеют планетные системы.Для развития жизни на планете необходимо, чтобы выполнялся ряд условий общегохарактера. И совершенно очевидно, что далеко не на каждой планете можетвозникнуть жизнь.

Мы можем представить вокругкаждой звезды, имеющей планетную систему, зону, где температурные условия неисключают возможности развития жизни. Вряд ли она возможна на планетах вродеМеркурия, температура освещенной Солнцем части которого выше температурыплавления свинца, или вроде Нептуна, температура поверхности которого -2000С. Нельзя, однако, недооценивать огромную приспособляемость живых организмов кнеблагоприятным условиям внешней среды. Следует еще заметить, что для жизнедеятельностиживых организмов значительно «опаснее» очень высокие температуры,  чем низкие, так как простейшие виды вирусов ибактерий могут, как известно, находится в состоянии анабиоза при температуре,близкой к абсолютному нулю.

Кроме того, необходимо, чтобыизлучение звезды на протяжении многих сот миллионов и даже миллиардов летоставалось приблизительно постоянным. Например, обширный класс переменныхзвезд, светимости которых сильно меняются со временем (часто периодически),должен быть исключен из рассмотрения. Однако большинство звезд излучает судивительным постоянством. Например, согласно геологическим данным, светимостьнашего Солнца за последние несколько миллиардов лет оставалась постоянно с точностьюдо нескольких десятков процентов.

<img src="/cache/referats/5008/image006.jpg" v:shapes="_x0000_i1027">

2. Появление жизни на Земле.

Чтобы на планете могла появитьсяжизнь, ее масса не должна быть слишком маленькой. С другой стороны, слишкомбольшая масса тоже является неблагоприятным фактором, на таких планетахневелика вероятность образования твердой поверхности, они обычно представляютиз себя газовые шары с быстро растущей к центру плотностью (например, Юпитер иСатурн). Так или иначе, массы планет, пригодных для развития жизни, должны бытьограничены как сверху, так и снизу. По-видимому, нижняя граница возможностеймассы такой планеты близка к нескольким сотым массы Земли, а верхняя в десяткираз превосходит земную. Очень большое значение имеет химический составповерхности и атмосферы. Как видно, пределы параметров планет, пригодных дляжизни, достаточно широки.

Для изучения жизни нужно, преждевсего, определить понятие «живое вещество». Этот вопрос является далеко непростым. Многие ученые, например, определяют живое вещество как сложныебелковые тела, обладающие упорядоченным обменом веществ. Такой точки зренияпридерживался, в частности, академик А. И. Опарин, много занимавшийся проблемойпроисхождения жизни на Земле. Конечно, обмен веществ есть существеннейшийатрибут жизни, однако вопрос о том, можно ли сводить сущность жизни, преждевсего к обмену веществ, является спорным. Ведь и в мире неживого, например, унекоторых растворов, наблюдается обмен веществ в его простейших формах. Вопрособ определении понятия «жизнь» стоит очень остро, когда мы обсуждаемвозможности жизни на других планетарных системах.

В настоящее время жизньопределяется не через внутреннее строение и вещества, которые ей присущи, ачерез ее функции: «управляющая система», включающая в себя механизм передачинаследственной информации, обеспечивающей сохранность последующим поколениям.Тем самым благодаря неизбежным помехам при передаче такой информации нашмолекулярный комплекс (организм) способен к мутациям, а, следовательно, к эволюции.

Возникновению живого вещества наЗемле (и, как можно судить по аналогии, на других планетах) предшествоваладовольно длительная и сложная эволюция химического состава атмосферы, вконечном итоге приведшая к образованию ряда органических молекул. Эти молекулывпоследствии послужили как бы «кирпичиками» для образования живого вещества.

По современным данным, планетыобразуются из первичного газово-пылевого облака, химический состав которогоаналогичен химическому составу Солнца и звезд, первоначальная их атмосферасостояла в основном из простейших соединений водорода — наиболеераспространенного элемента в космосе. Больше всего молекул водорода, аммиака,воды и метана. Кроме того, первичная атмосфера должна была быть богатаинертными газами — прежде всего гелием и неоном. В настоящее время благородныхгазов на Земле мало, так как они в свое время диссипировали (улетучились) вмежпланетное пространство, как и многие водородосодержащие соединения.

Однако, по-видимому, решающуюроль в установлении состава земной атмосферы сыграл фотосинтез растений, прикотором выделяется кислород. Не исключено, что некоторое, а может быть дажесущественное количество органических веществ было принесено на Землю припадениях метеоритов и, возможно, даже комет. Некоторые метеориты довольнобогаты органическими соединениями. Подсчитано, что за 2 млрд. лет метеоритымогли принести на Землю от 108 до 1012 тонн такихвеществ. Такие органические соединения могут в небольших количествах возникатьв результате вулканической деятельности, ударов метеоритов, молний, из-зарадиоактивного распада некоторых элементов.

Имеются довольно надежныегеологические данные, указывающие на то, что уже 3.5 млрд. лет назад земнаяатмосфера была богата кислородом. С другой стороны возраст земной корыоценивается геологами в 4.5 млрд. лет. Жизнь должна была возникнуть на Земле дотого, как атмосфера стала богата кислородом, так как последний в основном являетсяпродуктом жизнедеятельности растений. Согласно недавней оценке американскогоспециалиста по планетарной астрономии Сагана, жизнь на Земле возникла 4.0 — 4.4млрд. лет назад.

Механизм усложнения строенияорганических веществ и появление у них свойств, присущих живому веществу, внастоящее время еще недостаточно изучен, хотя в последнее время наблюдаютсябольшие успехи в этой области биологии. Но уже сейчас ясно, что подобныепроцессы длятся в течение миллиардов лет.

Любая сколь угодно сложнаякомбинация аминокислот и других органических соединений — это еще не живойорганизм. Можно, конечно, предположить, что при каких-то исключительныхобстоятельствах где-то на Земле возникла некая «праДНК», которая и послужиланачалом всему живому. Вряд ли, однако, это так, если гипотетическая «праДНК»была вполне подобна современной. Дело в том, что современная ДНК сама по себесовершенно беспомощна. Она может функционировать только при наличиибелков-ферментов. Думать, что чисто случайно, путем «перетряхивания» отдельныхбелков — многоатомных молекул, могла возникнуть такая сложнейшая машина, как«праДНК» и нужный для ее функционирования комплекс белков-ферментов — этозначит верить в чудеса. Однако можно предположить, что молекулы ДНК и РНКпроизошли от более примитивной молекулы.

Для образовавшихся на планетепервых примитивных живых организмов высокие дозы радиации могут представлятьсмертельную опасность, так как мутации будут происходить так быстро, чтоестественный отбор не поспеет за ними.

Заслуживает внимания еще такойвопрос: почему жизнь на Земле не возникает из неживого вещества в наше время?Объяснить это можно только тем, что ранее возникшая жизнь не даст возможностьновому зарождению жизни. Микроорганизмы и вирусы съедят уже первые ростки новойжизни. Нельзя полностью исключать и возможность того, что жизнь на Земле возникласлучайно.

Существует еще однообстоятельство, на которое, может быть, стоит обратить внимание. Хорошоизвестно, что все «живые» белки состоят из 22 аминокислот, между тем, как всегоаминокислот известно, свыше 100. Не совсем понятно, чем эти кислоты отличаютсяот остальных своих «собратьев». Нет ли какой-нибудь глубокой связи между происхождениемжизни и этим удивительным явлением?

Если жизнь на Земле возникласлучайно, значит жизнь во Вселенной редчайшее (хотя, конечно, ни в коем случаене единичное) явление. Для данной планеты (как, например, наша Земля)возникновение особой формы высокоорганизованной материи, которую мы называем«жизнью», является случайностью. Но в огромных просторах Вселенной возникающаятаким образом жизнь должна представлять собой закономерное явление.

Надо еще раз надо отметить, чтоцентральная проблема возникновения жизни на Земле — это объяснениекачественного скачка от «неживого» к «живому» — все еще далека от ясности.Недаром один из основоположников современной молекулярной биологии профессорКрик на Бюраканском симпозиуме по проблеме внеземных цивилизаций в сентябре1971 года сказал: «Мы не видим пути от первичного бульона до естественного отбора.Можно прийти к выводу, что происхождение жизни — чудо, но это свидетельствуеттолько о нашем незнании»

3. Жизнь на других планетах.

<img src="/cache/referats/5008/image008.jpg" v:shapes="_x0000_i1028">

Волнующий вопрос о жизни надругих планетах занимает умы астрономов уже несколько столетий. Возможность самого существования планетарныхсистем у других звезд только сейчас становится предметом научных исследований.Раньше же вопрос о жизни на других планетах был областью чисто умозрительныхзаключений. Между тем Марс, Венера и другие планеты Солнечной системы уже давноизвестны как несамосветящиеся твердые небесные тела, окруженные атмосферами.Давно стало ясно, что в общих чертах они напоминают Землю, а если так, почемубы на них не быть жизни, даже высокоорганизованной, и, кто знает, разумной?

Вполне естественно считать, чтофизические условия, господствовавшие на только что образовавшихся изгазово-пылевой среды планетах земной группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс),были очень сходными, в частности их первоначальные атмосферы были одинаковы.

Основными атомами, входящими всостав тех молекулярных комплексов, из которых образовалось живое вещество,являются водород, кислород, азот и углерод. Роль последнего особенно важна.Углерод — четырехвалентный элемент. Поэтому только углеродные соединенияприводят к образованию длинных молекулярных цепей с богатыми и изменчивымибоковыми ответвлениями. Именно к такому типу принадлежат различные белковыемолекулы. Часто заменителем углерода называют кремний. Кремний довольно обиленв космосе. В атмосферах звезд его содержание лишь в 5-6 раз меньше, чемуглерода, то есть достаточно велико. Вряд ли, однако, кремний может играть роль«краеугольного камня» жизни. По некоторым причинам его соединения не могутобеспечить такое большое разнообразие боковых ответвлений в сложныхмолекулярных цепочках, как углеродные соединения. Между тем богатство исложность таких боковых ответвлений именно и обеспечивает огромное разнообразиесвойств белковых соединений, а также исключительную «информативность» ДНК, чтосовершенно необходимо для возникновения и развития жизни.

Важнейшим условием длязарождения жизни на планете является наличие на ее поверхности достаточнобольшого количества жидкой среды. В такой среде находятся в растворенномсостоянии органические соединения и могут создаваться благоприятные условия длясинтеза на их основе сложных молекулярных комплексов. Кроме того, жидкая среданеобходима только что возникшим живым организмам для защиты от губительноговоздействия ультрафиолетового излучения, которое на начальном этапе эволюциипланеты может свободно проникать до ее поверхности.

Можно ожидать, что такой жидкойоболочкой может быть только вода и жидкий аммиак, многие соединения которого,кстати, по своей структуре аналогичны органическим соединениям, благодарячему  в настоящее время рассматриваетсявозможность возникновения жизни на аммиачной основе. Образование жидкогоаммиака требует сравнительно низкой температуры поверхности планеты. Вообщезначение температуры первоначальной планеты для возникновения на ней жизнивесьма велико. Если температура достаточно велика, например 1000С, адавление атмосферы не велико, на ее поверхности не может образоваться водянаяоболочка, не говоря уже об аммиачной. В таких условиях говорить о возможностивозникновения жизни на планете не приходится. Исходя из сказанного, мы можеможидать, что условия для возникновения в отдаленном прошлом жизни на Марсе иВенере могли быть, вообще говоря, благоприятными. Жидкой оболочкой могла бытьтолько вода, а не аммиак, что следует из анализа физических условий на этихпланетах в эпоху их формирования. В настоящее время эти планеты достаточнохорошо изучены, и ничто не указывает на присутствие даже простейших форм жизнини на одной из планет Солнечной системы, не говоря уже о разумной жизни. Однакополучить явные доказательства на наличие жизни на той или иной планете путемастрономических наблюдений очень трудно, особенно если речь идет о планете вдругой звездной системе. Даже в самые мощные телескопы при наиболееблагоприятных условиях наблюдения размеры деталей, еще различимых наповерхности Марса, равны 100 км.

До этого мы только определилисамые общие условия, при которых во Вселенной может (не обязательно должна)возникнуть жизнь. Такая сложная форма материи, как жизнь, зависит от большогочисла совершенно не связанных между собой явлений. Но все эти рассуждениякасаются только простейших форм жизни. Когда мы переходим к возможности тех илииных проявлений разумной жизни во Вселенной, мы сталкиваемся с очень большимитрудностями.

4. Проблема внеземных цивилизаций.

    Одной из самых интересных тем астрономииявляется возможность существования внеземных цивилизаций. По этой темепостоянно продолжаются дискуссии, и единого мнения не существует. Нобольшинство современных астрономов и философов считают, что жизнь — распространенное явление во Вселенной и существует множество миров, на которыхобитают цивилизации.

   Уровень развития некоторых внеземныхцивилизаций может быть неизмеримо выше уровня развития земной цивилизации.Именно с такими цивилизациями землянам особенно интересно установить контакт.

   На развитие мнения о множестве цивилизацийповлияло несколько аргументов.

   Во-первых, в Метагалактике есть огромноечисло звезд, похожих на наше Солнце, а следовательно планетные системы могутсуществовать не только у Солнца. И более того, исследования показали, чтонекоторые звезды определенных спектральных классов вращаются медленно вокругсвоей оси, что может быть вызвано наличием вокруг этих звезд планетных систем.

   Во-вторых, при соответствующих условияхжизнь могла возникнуть на планетах других звезд по типу эволюционного развитияжизни на Земле. Молекулярные соединения, необходимые для начальной стадииэволюции неживой природы, достаточно распространены во Вселенной и открыты дажев межзвездной среде.

   В-третьих, возможно существование небелковыхформ жизни, принципиально отличных от тех, которые распространены на Земле. Однако ничего конкретного о нихнауке не известно.

   Не все ученые столь оптимистически относятсяк проблеме внеземных цивилизаций. Сторонники противоположной точки зрениясчитают, что жизнь, и особенно разумная жизнь исключительно редкое, а можетбыть, и уникальное явление во Вселенной. На развитие их мнения повлиялиследующие аргументы:

   Во-первых, вероятность того, что в процессеэволюции неживой материи возникает жизнь, а тем более разум, очень мала, так какв ходе такой эволюции появляется огромное число препятствий на пути образованияи последующего усложнения клеток.

   Во-вторых, вСолнечной системе высокоорганизованные формы жизни есть только на Земле. НаЛуне и, возможно, на Марсе, вопреки ожиданиям, не оказалось даже микроорганизмов,обладающих большой приспособляемостью к условиям обитания.

   В-третьих, нет ни одного неопровержимогодоказательства, что Землю когда-либо посещали посланцы других миров. Одни лишьслухи.

   В-четвертых, радиопоиски сигналов внеземныхцивилизаций пока не увенчались успехом. Не обнаружено никаких признаковдеятельности внеземных цивилизаций, что кажется странным, если предположить,что эти цивилизации могли достигнуть более высокого уровня развития, посравнению с Землей.

   Итак,внеземные цивилизации по прежнему относятся к числу гипотетических объектов,поиск которых представляет огромный интерес. Продолжаются споры о реальности внеземныхцивилизаций, но лишь дальнейшие наблюдения и эксперименты позволят выяснить,существуют ли где-нибудь обитаемые миры или мы одиноки, по крайней мере, в пределахнашей Галактики.

5. Возникновение разума.

Жизнь на какой-нибудь планетедолжна проделать огромную эволюцию, прежде чем стать разумной. Движущая силаэтой эволюции — способность организмов к мутациям и естественный отбор. Впроцессе такой эволюции организмы все более и более усложняются, а их части — специализируются. Усложнение идет как в качественном, так и в количественномнаправлении. Например, у червя имеется всего около 1000 нервных клеток, а учеловека около десяти миллиардов. Развитие нервной системы существенноувеличивает способности организмов к адаптации, их пластичность. Эти свойствавысокоразвитых организмов являются необходимыми, но, конечно, недостаточнымидля возникновения разума. Последний можно определить как адаптацию организмовдля их сложного социального поведения. Возникновение разума должно бытьтеснейшим образом связано с коренным улучшением и усовершенствованием способовобмена информацией между отдельными особями. Поэтому для истории возникновенияразумной жизни на Земле возникновение языка имело решающее значение. Можем лимы, однако, такой процесс считать универсальным для эволюции жизни во всехуголках Вселенной? Скорее всего — нет! Ведь в принципе при совершенно другихусловиях средством обмена информацией между особями могли бы стать непродольные колебания атмосферы (или гидросферы), в которой живут эти особи, анечто совершенно другое. Почему бы не представить себе способ обмена информацией,основанный не на акустических эффектах, а, скажем на оптических или магнитных?И вообще — так ли уж обязательно, чтобы жизнь на какой-нибудь планете в процессеее эволюции стала разумной?

Между тем эта тема снезапамятных времен волновала человечество. Говоря о жизни во Вселенной,всегда, прежде всего, имели в виду разумную жизнь. Одиноки ли мы в безграничныхпросторах космоса? Философы и ученые с античных времен всегда были убеждены,что имеется множество миров, где существует разумная жизнь. Никаких научнообоснованных аргументов в пользу этого утверждения не приводилось. Рассуждения,по существу, велись по следующей схеме: если на Земле — одной из планетСолнечной системы есть жизнь, то почему ей не быть на других планетах? Этотметод рассуждения, если его логически развивать, не так уж плох. И вообщестрашно  себе представить, что из 1020 — 1022 планетных систем во Вселенной, в области радиусом в десятокмиллиардов световых лет разум существует только на нашей крохотной планетке…Но может быть, разумная жизнь — чрезвычайно редкое явление. Может быть,например, что наша планета как обитель разумной жизни единственная в Галактике,причем далеко не во всех Галактиках имеется разумная жизнь. Можно ли, вообще,считать работы о разумной жизни во Вселенной научными? Вероятно, все-таки, присовременном уровне развития техники можно, и необходимо заниматься этойпроблемой уже сейчас, тем более она может вдруг оказаться чрезвычайно важнойдля развития цивилизации...

Обнаружение любой жизни,особенно разумной, могло бы представлять, и иметь огромное значение. Поэтомууже давно предпринимаются попытки обнаружить и установить контакт с другимицивилизациями. В 1974 году в США была запущена автоматическая межпланетнаястанция «Пионер-10». Несколько лет спустя она покинула пределы Солнечнойсистемы, выполнив различные научные задания. Если ничтожно малая вероятность того,что когда-нибудь, через многие миллионы лет, неведомые нам высокоцивилизованные инопланетные существа обнаружат «Пионер-10» и встретят его какпосланца чужого, неведомого им мира. На этот случай внутри станции заложенастальная пластинка с выгравированными на ней рисунком и символами, которые даютминимальную информацию о нашей земной цивилизации. Это изображение составленотаким образом, чтобы разумные существа, нашедшие его, смогли определитьположение Солнечной системы в нашей Галактике, догадались бы о нашем виде и,возможно, намерениях. Но конечно внеземная цивилизация имеет гораздо большешансов обнаружить нас на Земле, чем найти «Пионер-10».

6. Связи с другими мирами.

<img src="/cache/referats/5008/image010.gif" v:shapes="_x0000_i1029">

Вопрос о возможности связи сдругими мирами впервые анализировался Коккони и Моррисом  в 1959 году. Они пришли к выводу, чтонаиболее естественный и практически осуществимый канал связи междукакими-нибудь цивилизациями, разделенными межзвездными расстояниями, может бытьустановлен с помощью электромагнитных волн. Очевидное преимущество такого типасвязи — распространение сигнала с максимально возможной в природе скоростью иконцентрация энергии в пределах сравнительно небольших телесных углов безсколько-нибудь значительного рассеяния. Главными недостатками такого методаявляются маленькая мощность принимаемого сигнала и сильные помехи, возникающиеиз-за огромных расстояний и космических излучений. Сама природа подсказываетнам, что передачи должны идти на длине волны 21 сантиметр (длина волныизлучения свободного водорода), при этом потери энергии сигнала будутминимальны, а вероятность приема сигнала внеземной цивилизацией гораздо больше,чем на случайно взятой длине волны. Вероятней всего, что и ожидать сигналов изкосмоса мы должны ожидать на той же волне.

Но допустим, что мы обнаружиликакой-то странный сигнал. Теперь мы должны перейти к следующему, довольноважному вопросу. Как распознать искусственную природу сигнала? Скорее всего, ондолжен быть модулирован, то есть его мощность со временем должна регулярноменяться. На первых порах он должен, по-видимому, быть достаточно простым.После того как сигнал будет принят (если, конечно это случится), между цивилизациямибудет установлена двухсторонняя радиосвязь, и тогда можно начинать обмен болеесложной информацией. Конечно, не следует при этом забывать, что ответы могутпри этом быть получены не ранее, чем через несколько десятков или даже сотенлет. Однако исключительная важность и ценность таких переговоров, безусловно,должна компенсировать их медленность.

Радионаблюдения за несколькимиближайшими звездами уже несколько раз проводилось в рамках крупного проекта«ОМЗА» в 1960 году и при помощи телескопа Национальной радиоастрономическойлаборатории США в 1971 году. Разработано большое количество дорогих проектовустановления контактов с другими цивилизациями, но они не финансируются, ареальных наблюдений пока проводилось очень мало.

Несмотря на очевидныепреимущества космической радиосвязи, мы не должны упускать из виду и другиетипы связи, так как заранее нельзя сказать с какими сигналами мы можем иметьдело. Во-первых — это оптическая связь, главный недостаток которой — очень слабыйуровень сигнала, ведь, несмотря на то, что угол расхождения светового пучкаудалось довести до 10-8 рад., ширина его на расстоянии несколькихсветовых лет будет огромной. Также связь может осуществляться с помощьюавтоматических зондов. По вполне понятным причинам этот вид связи землянам поканедоступен, и не станет доступным даже с началом использования управляемыхтермоядерных реакций. При запуске такого зонда мы бы столкнулись с огромнымколичеством проблем, если даже считать время его полета к цели приемлемым. Ктому же на  расстоянии менее 100 световыхлет от Солнечной системы уже имеется более 50000 звезд. На какую из нихпосылать зонд?

  Таким образом, установление прямого контактас внеземной цивилизацией с нашей стороны пока невозможно. Но может быть намстоит только подождать? Вот здесь нельзя не упомянуть об очень актуальнойпроблеме НЛО на Земле.НЛО это реальность на 5% и фикция на 90%.Существование проблемыненаучных явлений понимает под собой то, что наш мир несопоставимо болеесложный, чем тот который нам представляет наука. Они приводят нас к выводу, чтонаш мир не один, что есть какой-то как бы параллельный мир, который существуетнезависимо от нас и не подчиняется нашим законам. Очень хорошо проблеманенаучных явлений освещается в телесериале «Секретные материалы» на основеданных ЦРУ и ФБР. Представленный материал очень хорош для обывателя, но не дляученого. Ведь наука полностью отвергает данную проблему. Она является для наукиполностью непознанной. Различных случаев «наблюдения» инопланетян и ихакт

www.ronl.ru

Доклад - Одиноки ли мы во Вселенной?

Одиноки ли мы во Вселенной ?

Реферат ученика 11б класса Полякова Виктора.

Для эволюции живых организмов от простейших форм (вирусы, бактерии) к разумным существам необходимы огромные интервалы времени так как “движущей силой” такого отбора являются мутации и естественный отбор — процессы, носящие случайный характер. Именно через большое количество случайных процессов реализуется закономерное развитие от низших форм жизни к высшим. На примере нашей планеты Земли мы знаем, что этот интервал времени, по-видимому, превосходит миллиард лет. Поэтому только на планетах, обращающихся вокруг достаточно старых звёзд, мы можем ожидать присутствия высокоорганизованных живых существ. При современном состоянии астрономии мы можем только говорить об аргументах в пользу гипотезы о множественности планетных систем и возможности возникновения на них жизни. Строгим доказательством этих важнейших утверждений астрономия пока не располагает. Для того, чтобы говорить о жизни, надо по крайней мере считать, что достаточно старые звёзды имеют планетные системы. Для развития жизни на планете необходимо, чтобы выполнялся рад условий общего характера. И совершенно очевидно, что далеко не на каждой планете может возникнуть жизнь.

Мы можем себе представить вокруг каждой звезды, имеющей планетную систему, зону, где температурные условия не исключают возможности развития жизни. Вряд ли она возможна на планетах вроде Меркурия, температура освещённой Солнцем части которого выше температуры плавления свинца, или вроде Нептуна, температура поверхности которого -200°C. Нельзя, однако, недооценивать огромную приспособляемость живых организмов к неблагоприятным условиям внешней среды. Следует еще заметить, что для жизнедеятельности живых организмов значительно “опаснее” очень высокие температуры, чем низкие, так как простейшие виды вирусов и бактерий могут, как известно, находится в состоянии анабиоза при температуре, близкой к абсолютному нулю.

Кроме того, необходимо, чтобы излучение звезды на протяжении многих сот миллионов и даже миллиардов лет оставалось приблизительно постоянным. Например, обширный класс переменных звёзд, светимости которых сильно меняются со временем (часто периодически), должен быть исключён из рассмотрения. Однако большинство звёзд излучает с удивительным постоянством. Например, согласно геологическим данным, светимость нашего Солнца за последние несколько миллиардов лет оставалась постоянной с точностью до нескольких десятков процентов.

Чтобы на планете могла появится жизнь, её масса не должна быть слишком маленькой. С другой стороны слишком большая масса тоже является неблагоприятным фактором, на таких планетах невелика вероятность образования твёрдой поверхности невелика, они обычно представляют из себя газовые шары с быстро растущей к центру плотностью (например Юпитер и Сатурн). Так или иначе, массы планет, пригодных для развития жизни, должны быть ограничены как сверху, так и снизу. По-видимому, нижняя граница возможностей массы такой планеты близка к нескольким сотым массы Земли, а верхняя в десятки раз превосходит земную. Очень большое значение имеет химический состав поверхности и атмосферы. Как видно, пределы параметров планет, пригодных для жизни, достаточно широки.

Для изучения жизни нужно прежде всего определить понятие “живое вещество”. Этот вопрос является далеко не простым. Многие ученые, например, определяют живое вещество как сложные белковые тела, обладающие упорядоченным обменом веществ. Такой точки зрения придерживался, в частности, академик А.И.Опарин, много занимавшийся проблемой происхождения жизни на Земле. Конечно, обмен веществ есть существеннейший атрибут жизни, однако вопрос о том, можно ли сводить сущность жизни прежде всего к обмену веществ, является спорным. Ведь и в мире неживого, например у некоторых растворов, наблюдается обмен веществ в его простейших формах. Вопрос об определении понятия “жизнь” стоит очень остро, когда мы обсуждаем возможности жизни на других планетных системах.

В настоящее время жизнь определяется не через внутреннее строение и вещества, которые её присущи, а через её функции: “управляющая система”, включающая в себя механизм передачи наследственной информации, обеспечивающей сохранность последующим поколениям. Тем самым благодаря неизбежным помехам при передаче такой информации наш молекулярный комплекс (организм) способен к мутациям, а следовательно к эволюции.

Возникновению живого вещества на Земле (и, как можно судить по аналогии, на других планетах) предшествовала довольно длительная и сложная эволюция химического состава атмосферы, в конечном итоге приведшая к образованию ряда органических молекул. Эти молекулы впоследствии послужили как бы “кирпичиками” для образования живого вещества.

По современным данным планеты образуются из первичного газово-пылевого облака, химический состав которого аналогичен химическому составу Солнца и звёзд, первоначальная их атмосфера состояла в основном из простейших соединений водорода — наиболее распространённого элемента в космосе. Больше всего было молекул водорода, аммиака, воды и метана. Кроме того первичная атмосфера должна была быть богата инертными газами — прежде всего гелием и неоном. В настоящее время благородных газов на Земле мало так как они в своё время диссипировали (улетучились) в межпланетное пространство, как и многие водородсодержащие соединения.

Однако, по видимому, решающую роль в установлении состава земной атмосферы сыграл фотосинтез растений, при котором выделяется кислород. Не исключено, что некоторое, а может быть даже существенное, количество органических веществ было принесено на Землю при падениях метеоритов и, возможно, даже комет. Некоторые метеориты довольно богаты органическими соединениями. Подсчитано, что за 2 млрд. лет метеориты могли принести на Землю от 108 до 1012 тонн таких веществ. Также органические соединения могут в небольших количествах возникать в результате вулканической деятельности, ударов метеоритов, молний, из-за радиоактивного распада некоторых элементов.

Имеются довольно надёжные геологические данные, указывающие на то, что уже 3.5 млрд. лет назад земная атмосфера была богата кислородом. С другой стороны возраст земной коры оценивается геологами в 4.5 млрд. лет. Жизнь должна была возникнуть на Земле до того, как атмосфера стала богата кислородом, так как последний в основном является продуктом жизнедеятельности растений. Согласно недавней оценке американского специалиста по планетной астрономии Сагана, жизнь на Земле возникла 4.0-4.4 млрд. лет назад.

Механизм усложнения строения органических веществ и появление у них свойств, присущих живому веществу, в настоящее время ещё недостаточно изучен, хотя в последнее время наблюдаются большие успехи в этой области биологии. Но уже сейчас ясно, что подобные процессы длятся в течение миллиардов лет.

Любая сколь угодно сложная комбинация аминокислот и других органических соединений — это ещё не живой организм. Можно, конечно, предположить, что при каких-то исключительных обстоятельствах где-то на Земле возникла некая “праДНК”, которая и послужила началом всему живому. Вряд ли, однако, это так, если гипотетическая “праДНК” была вполне подобна современной. Дело в том, что современная ДНК сама по себе совершенно беспомощна. Она может функционировать только при наличии белков-ферментов. Думать, что чисто случайно, путём “перетряхивания” отдельных белков — многоатомных молекул, могла возникнуть такая сложнейшая машина, как “праДНК” и нужный для её функционирования комплекс белков-ферментов — это значит верить в чудеса. Однако можно предположить, что молекулы ДНК и РНК произошли от более примитивной молекулы.

Для образовавшихся на планете первых примитивных живых организмов высокие дозы радиации могут представлять смертельную опасность, так как мутации будут происходить так быстро, что естественный отбор не поспеет за ними.

Заслуживает внимания ещё такой вопрос: почему жизнь на Земле не возникает из неживого вещества в наше время? Объяснить это можно только тем, что ранее возникшая жизнь не даст возможность новому зарождению жизни. Микроорганизмы и вирусы буквально съедят уже первые ростки новой жизни. Нельзя полностью исключать и возможность того, что жизнь на Земле возникла случайно.

Существует ещё одно обстоятельство, на которое, может быть, стоит обратить внимание. Хорошо известно, что все “живые” белки состоят из 22 аминокислот, между тем как всего аминокислот известно свыше 100. Не совсем понятно, чем эти кислоты отличаются от остальных своих “собратьев”. Нет ли какой-нибудь глубокой связи между происхождением жизни и этим удивительным явлением ?

Если жизнь на Земле возникла случайно, значит, жизнь во Вселенной редчайшее (хотя, конечно, ни в коем случае не единичное) явление. Для данной планеты (как, например, наша Земля) возникновений особой формы высокоорганизованной материи, которую мы называем “жизнью”, является случайностью. Но в огромных просторах Вселенной возникающая таким образом жизнь должна представлять собой закономерное явление.

Надо ещё раз отметить, что цетральная проблема возникновения жизни на Земле — объяснение качественного скачка от “неживого” к “живому” — всё ещё далека от ясности. Недаром один из основоположников современной молекулярной биологии профессор Крик на Бюраканском симпозиуме по проблеме внеземных цивилизаций в сентябре 1971 года сказал: “Мы не видим пути от первичного бульона до естественного отбора. Можно прийти к выводу, что происхождение жизни — чудо, но это свидетельствует только о нашем незнании”.

Волнующий вопрос о жизни на других планетах занимает умы астрономов вот уже несколько столетий. Возможность самого существования планетных систем у других звёзд только сейчас становится предметом научных исследований. Раньше же вопрос о жизни на других планетах был областью чисто умозрительных заключений. Между тем Марс, Венера и другие планеты Солнечной системы уже давно известны как несамосветящиеся твёрдые небесные тела, окружённые атмосферами. Давно стало ясно, что в общих чертах они напоминают Землю, а если так, почему бы на них не быть жизни, даже высокоорганизованной, и, кто знает, разумной ?

Вполне естественно считать, что физические условия, господствовавшие на только что образовавшихся из газово-пылевой среды планетах земной группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс), были очень сходными, в частности их первоначальные атмосферы были одинаковы.

Основными атомами, входящими в состав тех молекулярных комплексов, из которых образовалось живое вещество, являются водород, кислород, азот и углерод. Роль последнего особенно важна. Углерод — четырёхвалентный элемент. Поэтому только углеродные соединения приводят к образованию длинных молекулярных цепей с богатыми и изменчивыми боковыми ответвлениями. Именно к такому типу принадлежат различные белковые молекулы. Часто заменителем углерода называют кремний. Кремний довольно обилен в космосе. В атмосферах звёзд его содержание лишь в 5-6 раз меньше, чем углерода, то есть достаточно велико. Вряд ли, однако, кремний может играть роль “краеугольного камня” жизни. По некоторым причинам его соединения не могут обеспечить такое большое разнообразие боковых ответвлений в сложных молекулярных цепочках, как углеродные соединения. Между тем богатство и сложность таких боковых ответвлений именно и обеспечивает огромное разнообразие свойств белковых соединений, а также исключительную “информативность” ДНК, что совершенно необходимо для возникновения и развития жизни.

Важнейшим условием для зарождения жизни на планете является наличие на её поверхности достаточно большого количества жидкой Среды. В такой среде находятся в растворённом состоянии органические соединения и могут создаваться благоприятные условия для синтеза на их основе сложных молекулярных комплексов. Кроме того, жидкая среда необходима только что возникшим живым организмам для защиты от губительного воздействия ультрафиолетового излучения, которое на начальном этапе эволюции планеты может свободно проникать до её поверхности.

Можно ожидать, что такой жидкой оболочкой может быть только вода и жидкий аммиак, многие соединения которого, кстати, по своей структуре аналогичны органическим соединениям, благодаря чему в настоящее время рассматривается возможность возникновения жизни на аммиачной основе. Образование жидкого аммиака требует сравнительно низкой температуры поверхности планеты. Вообще значение температуры первоначальной планеты для возникновения на ней жизни весьма велико. Если температура достаточно высока, например выше 100°C, а давление атмосферы не очень велико, на её поверхности не может образоваться водяная оболочка, не говоря уж об аммиачной. В таких условиях говорить о возможности возникновения жизни на планете не приходится.

Исходя из сказанного, мы можем ожидать, что условия для возникновения в отдалённом прошлом жизни на Марсе и Венере могли быть, вообще говоря, благоприятными. Жидкой оболочкой могла быть только вода, а не аммиак, что следует из анализа физических условий на этих планетах в эпоху их формирования. В настоящее время эти планеты достаточно хорошо изучены, и ничто не указывает на присутствие даже простейших форм жизни ни на одной из планет солнечной системы, не говоря уже о разумной жизни. Однако получить явные указания на наличие жизни на той или иной планете путём астрономических наблюдений очень трудно, особенно если речь идет о планете в другой звёздной системе. Даже в самые мощные телескопы при наиболее благоприятных условиях наблюдения размеры деталей, ещё различимых на поверхности Марса, равны 100 км.

До этого мы только определили самые общие условия, при которых во Вселенной может (не обязательно должна) возникнуть жизнь. Такая сложная форма материи, как жизнь, зависит от большого числа совершенно не связанных между собой явлений. Но все эти рассуждения касаются только простейших форм жизни. Когда мы переходим к возможности тех или иных проявлений разумной жизни во Вселенной, мы сталкиваемся с очень большими трудностями.

Жизнь на какой-нибудь планете должна проделать огромную эволюцию, прежде чем стать разумной. Движущая сила этой эволюции — способность организмов к мутациям и естественный отбор. В процессе такой эволюции организмы всё более и более усложняются, а их части — специализируются. Усложнение идёт как в качественном, так и в количественном направлении. Например у червя имеется всего около 1000 нервных клеток, а у человека около десяти миллиардов. Развитие нервной системы существенно увеличивает способности организмов к адаптации, их пластичность. Эти свойства высокоразвитых организмов являются необходимыми, но, конечно, недостаточными для возникновения разума. Последний можно определить как адаптацию организмов для их сложного социального поведения. Возникновение разума должно быть теснейшим образом связано с коренным улучшением и усовершенствованием способов обмена информацией между отдельными особями. Поэтому для истории возникновения разумной жизни на Земле возникновение языка имело решающее значение. Можем ли мы, однако, такой процесс считать универсальным для эволюции жизни во всех уголках Вселенной? Скорее всего — нет! Ведь в принципе при совершенно других условия средством обмена информацией между особями могли бы стать не продольные колебания атмосферы (или гидросферы), в которой живут эти особи, а нечто совершенно другое. Почему бы не представить себе способ обмена информацией, основанный не на акустических эффектах, а, скажем, на оптических или магнитных? И вообще — так ли уж обязательно, чтобы жизнь на какой-нибудь планете в процессе её эволюции стала разумной ?

Между тем эта тема с незапамятных времён волновала человечество. Говоря о жизни во Вселенной, всегда, прежде всего, имели в виду разумную жизнь. Одиноки ли мы в безграничных просторах космоса? Философы и учёные с античных времён всегда были убеждены, что имеется множество миров, где существует разумная жизнь. Никаких научно обоснованных аргументов в пользу этого утверждения не приводилось. Рассуждения, по существу, 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 рассуждения, если его логически развивать, не так уж плох. И вообще страшно себе представить, что из 1020 — 1022 планетных систем во Вселенной, в области радиусом в десяток миллиардов световых лет разум существует только на нашей крохотной планетке… Но может быть, разумная жизнь — чрезвычайно редкое явление. Может быть, например, что наша планета как обитель разумной жизни единственная в Галактике, причем далеко не во всех галактиках имеется разумная жизнь. Можно ли, вообще, считать работы о разумной жизни во Вселенной научными? Вероятно, всё-таки, при современном уровне развития техники можно, и необходимо заниматься этой проблемой уже сейчас, тем более она может вдруг оказаться чрезвычайно важной для развития цивилизации...

Обнаружение любой жизни, особенно разумной представляет могло бы иметь огромное значение. Поэтому уже давно предпринимаются попытки обнаружить 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, выполнив различные научные задания. Есть ничтожно малая вероятность того, что когда-нибудь, через многие миллиарды лет, неведомые нам высоко цивилизованные инопланетные существа обнаружат “Пионер-10” и встретят его как посланца чужого, неведомого нам, мира. На этот случай внутри станции заложена стальная пластинка с выгравиранными на ней рисунком и символами, которые дают минимальную информацию о нашей земной цивилизации. Это изображение составлено таким образом, чтобы разумные существа, нашедшие его, смогли определить положение солнечной системы в нашей Галактике, догадались бы о нашем виде и, возможно, намерениях. Но конечно внеземная цивилизация имеет гораздо больше шансов обнаружить нас на Земле, чем найти “Пионер-10”.

Вопрос о возможности связи с другими мирами впервые анализировался Коккони и Моррисом в 1959 году. Они пришли к выводу что наиболее естественный и практически осуществимый канал связи между какими-нибудь цивилизациями, разделёнными межзвёздными расстояниями, может быть установлен с помощью электромагнитных волн. Очевидное преимущество такого типа связи — распространение сигнала с максимально возможной в природе скоростью, равной скорости распространения электромагнитных волн, и концентрация энергии в пределах сравнительно небольших телесных углов без сколько-нибудь значительного рассеяния. Главными недостатками такого метода являются маленькая мощность принимаемого сигнала и сильные помехи, возникающие из-за огромных расстояний и космических излучений. Сама природа подсказывает нам, что передачи должны идти на длине волны 21 сантиметр (длина волны излучения свободного водорода), при этом потери энергии сигнала будут минимальны, а вероятность приёма сигнала внеземной цивилизацией гораздо больше, чем на случайно взятой длине волны. Вероятней всего, что и ожидать сигналов из космоса мы должны на той-же волне.

Но допустим, что мы обнаружили какой-то странный сигнал. Теперь мы должны перейти к следующему, довольно важному вопросу. Как распознать искусственную природу сигнала? Скорее всего он должен быть модулирован, то есть его мощность со временем должна регулярно меняться. На первых порах он должен, по видимому, быть достаточно простым. После того как сигнал будет принят (если, конечно, это случиться), между цивилизациями будет установлена двухсторонняя радиосвязь, и тогда можно начинать обмен более сложной информацией. Конечно не следует при этом забывать, что ответы могут при этом быть получены не ранее, чем через несколько десятков или даже сотен лет. Однако исключительная важность и ценность таких переговоров безусловно должна компенсировать их медленность.

Радионаблюдения за несколькими ближайшими звёздами уже несколько раз проводились в рамках крупного проекта “ОМЗА” в 1960 году и при помощи телескопа Национальной радиоастрономической лаборатории США в 1971 году. Разработано большое количество дорогих проектов установления контактов с другими цивилизациями, но они не финансируются, а реальных наблюдений пока проводилось очень мало.

Несмотря на очевидные преимущества космической радиосвязи, мы не должны упускать из виду и другие типы связи, так как заранее нельзя сказать с какими сигналами мы можем иметь дело. Во первых это оптическая связь, главный недостаток которой — очень слабый уровень сигнала, ведь несмотря на то, что угол расхождения светового пучка удалось довести до 10 -8 рад., ширина его на расстоянии нескольких световых лет будет огромной. Также связь может осуществляться в помощью автоматических зондов. По вполне понятным причинам этот вид связи землянам пока недоступен, и не станет доступным даже с началом использования управляемых термоядерных реакций. При запуске такого зонда мы бы столкнулись с огромным количеством проблем, если даже считать время его полёта к цели приемлемым. К тому же на расстоянии менее 100 световых лет от солнечной системы уже имеется более 50000 звёзд. На какую из них посылать зонд ?

Таким образом установление прямого контакта с внеземной цивилизацией с нашей стороны пока невозможно. Но может быть нам стоит только подождать? Вот здесь нельзя не упомянуть об очень актуальной проблеме НЛО на Земле. Различных случаев “наблюдения” инопланетян и их активности уже замечено так много, что ни в коем случае нельзя однозначно опровергать все эти данные. Можно только сказать что многие из них, как оказывалось со временем, являлись выдумкой или следствием ошибки. Но это уже тема других исследований.

Если где-то в космосе будет обнаружена какая-то форма жизни или цивилизация, то мы совершенно, даже приблизительно, не можем себе представить, как будут выглядеть её представители и как они отреагируют на контакт с нами. А вдруг эта реакция будет, с нашей точки зрения, отрицательной. Тогда хорошо если уровень развития внеземных существ ниже, чем наш. Но он может оказаться и неизмеримо выше. Такой контакт, при нормальном к нам отношении со стороны другой цивилизации, представляет наибольший интерес. Но об уровне развития инопланетян можно только догадываться, а об их строении нельзя сказать вообще ничего.

Многие учёные придерживаются мнения, что цивилизация не может развиваться дальше определённого предела, а потом она либо погибает, либо больше не развивается. Например немецкий астроном фон Хорнер назвал шесть причин, по его мнению способных ограничить длительность существования технически развитой цивилизации:

1) полное уничтожение всякой жизни на планете;

2) уничтожение только высокоорганизованных существ;

3) физическое или духовное вырождение и вымирание;

4) потеря интереса к науке и технике;

5) недостаток энергии для развития очень высокоразвитой цивилизации;

6) время жизни неограниченно велико;

Последнюю возможность фон Хорнер считает совершенно невероятной. Далее, он считает, что во втором и третьем случаях на той же самой планете может развиться ещё одна цивилизация на основе (или на обломках) старой, причём время такого “возобновления” относительно невелико.

С 5 по 11 сентября 1971 г. в Бюраканской астрофизической обсерватории в Армении состоялась первая международная конференция по проблеме внеземных цивилизаций и связи с ними. На конференции присутствовали компетентные учёные, работающие в различных областях, имеющих отношение к рассматриваемой комплексной проблеме, — астрономы, физики, радиофизики, кибернетики, биологи, химики, археологи, лингвисты, антропологи, историки, социологи. Конференция была организована совместно Академией наук СССР и Национальной Академией наук США с привлечение учёных из других стран. На конференции детально обсуждались многие аспекты проблемы внеземных цивилизаций. Подробному обсуждению были подвергнуты вопросы множественности планетных систем во Вселенной, происхождение жизни на Земле и возможность возникновения жизни на других космических объектах, возникновение и эволюция разумной жизни, возникновение и развитие технологической цивилизации, проблемы поисков сигналов внеземных цивилизаций и следов их деятельности, проблемы установления связи с ними, а также возможные последствия установления контактов.

Список литературы

1. Шкловский И.С. “Вселенная, жизнь, разум” 1976 г.

2. Зигель Ф.Ю. “Астрономия в её развитии” 1988 г.

3. Ефремов Ю.Н. “В глубины вселенной” 1984 г.

4. Гурштейн А.А. “Извечные тайны неба” 1991 г.

www.ronl.ru

Доклад - Одиноки ли мы во Вселенной?

Экзаменационныйреферат

по астрономии

Одиноки ли мыво Вселенной?

Выполнил

ученик 11 «А» класса

средней школы №190*

********

г. Москва

2001

План:

I. <span Times New Roman""> 

    1. Представление о вселенной и галактике

    2. Эволюция и строение галактик.

II.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

III.

Литература.

3

4

6

7

8

11

12

14

15

17

19

21

I. Вступление.

<img src="/cache/referats/16736/image002.jpg" v:shapes="_x0000_i1025">

С самого начала развитиячеловечества, и до сих дней, наши потомки смотрели на небо с каким-то тайным, ибудто не имеющим ответа вопрос. В плоть-до начала нашего века никто не сомневалсяв том, что вселенная стационарна, что в основных своих чертах она не меняется стечением времени, что подавляющее большинство небесных светил развиваетсяпостепенно, переходя от одного стационарного состояния к другому. Небо практическине изменилось с давних времён, а мы по-прежнему о нём ни чего толком не знаем.А ведь не сложно представить, что в каждой звёздной системе есть такая планетана которой возможна или уже есть жизнь, а может быть и такие мыслящие существакак и мы. В пример можно привести нашу планету, у земли много разнообразныхформ жизни.

Тему «Одиноки ли мы вовселенной» я выбрал, потому что хочу подчеркнуть представления о другихпланетах похожих на нашу, о вполне возможных других формах мыслящих существ…

У многих людей возникают спорыпо поводу существования внеземной цивилизаций, НЛО и других проявленияхразумной вне земной жизни. На основе наблюдений человек познавал жизнь. Онначал с того, что непосредственно наблюдать. Благодаря этим наблюдениям онсоставил первые представления о мировоздание.

Честно говоря, я разделяю точкузрения философа – материалиста, Эпикура Митродора: «Считать землю единственнымнаселённым миром в беспредельном пространстве было такой же нелепостью, какутверждать, что на громадном засеянном поле мог бы вырасти только одинпшеничный колос».

Представлениео вселенной и галактике.

Земля – корабль в безбрежном океане. Все мы живём всолнечной системе, подвергаясь всем излучениям, которые направляются к земле совсех сторон вселенной. Страшно даже вдуматься в историю вселенной. Может быть впрошлом она выглядела совершенно иначе, чем в наши дни: в ней не было ни звёзд,ни планет, ни галактик. Представим, что гигантские звёздные острова – галактикис огромными скоростями разлетаются в разных направлениях, следовательно мыживём в расширяющейся вселенной. Если попробовать углубиться в познанияразмеров, то можно сойти с ума. 

Наша звёздная система и галактика, взаимосвязаны по:происхождению, истории планет солнечной системы, посвящено множество гипотез.До сих пор ещё трудно отдать предпочтение какой-либо из них.

О.Ю.Шмидт исходил из того, что: «метеоритное вещество какформа более или менее крупных кусков, так и в форме пыли в изобилии встречаютсяво вселенной»

Совокупность газопылевых облаковвместе со звёздами заполняет нашу звёздную систему – галактику. Постепенно, взависимости от благоприятных условий, они соединяются и образуют свои планетыспутников, вращающихся вокруг солнца.

<span Times New Roman",«serif»; font-style:normal">Эволюция и строение галактик.

<span Times New Roman",«serif»">

Поэт спрашивал: «Послушайте! Ведь, если звезды зажигают — зна­чит — этокому-нибудь нужно?». Мы знаем, что звезды нужны, что­бы светить, и наше Солнцедает необходимую для нашего существо­вания энергию. А зачем нужны галактики?Оказывается и галактики нужны, и не только Солнце обеспечивает нас энергией.Астрономи­ческие наблюдения показывают, что из ядер галактик происходитнепрерывное истечение водорода. Таким образом, ядра галактик яв­ляютсяфабриками по производству основного строительного мате­риала Вселенной — водорода.

Водород, атом которого состоит из одного протона в ядре и од­ногоэлектрона на его орбите, является самым простым «кирпичи­ком», из которого внедрах звезд образуются в процессе атомных ре­акций более сложные атомы. Причемоказывается, что звезды совер­шенно не случайно имеют различную величину. Чембольше масса звезды, тем более сложные атомы синтезируются в ее недрах.

Наше Солнце, как обычная звезда, производит только гелий из водорода(который дают ядра галактик), очень массивные звез­ды производят углерод —главный «кирпичик» живого вещества. Вот для чего нужны галактики и звезды. Адля чего нужна Земля? Она производит все необходимые вещества для существованияжизни человека. А для чего существует человек? На этот вопрос не может ответитьнаука, но она может заставить нас еще раз заду­маться над ним.

Если «зажигание» звезд кому-то нужно, то может и человек кому-то нужен?Научные данные помогают нам сформулировать представление о нашемпредназначении, о смысле нашей жизни. Обращаться при ответе на эти вопросы к эволюцииВселенной — это, значит, мыслить космически. Естествознание учит мыслитькосмически, в то же время, не отрываясь от реальности нашего бытия.

Вопрос об образовании и строении галактик — следующий важный вопрос происхожденияВселенной. Его изучает не только космология как наука о Вселенной — единомцелом, но также и ко­смогония (греч. «Гонейа» означает рождение) — областьнауки, в которой изучается происхождение и развитие космических тел и их систем(различают планетную, звездную, галактическую кос­могонию).

Галактика представляет собой гигантские скопления звезд и их систем,имеющие свой центр (ядро) и различную, не только сфе­рическую, но частоспиралевидную, эллиптическую, сплюснутую или вообще неправильную форму. Галактик— миллиарды, и в каждой из них насчитываются миллиарды звезд.

Наша галактика называется Млечный Путь и состоит из 150 млрд. звезд. Онасостоит из ядра и нескольких спиральных ветвей. Ее размеры —100 тыс. световыхлет. Большая часть звезд нашей галак­тики сосредоточена в гигантском «диске»толщиной около 1500 све­товых лет. На расстоянии около 30 тыс. световых лет отцентра галак­тики расположено Солнце.

Ближайшая к нашей галактика (до которой световой луч бе­жит 2 млн. лет) —«туманность Андромеды». Она названа так потому, что именно в созвездииАндромеды в 1917 году был открыт первый внегалактический объект. Егопринадлежность к другой галактике была доказана в 1923 году Э. Хабблом,нашедшим путем спектраль­ного анализа в этом объекте звезды. Позже были обнаруженызвез­ды и в других туманностях.

А в 1963 году были открыты квазары (квазизвездные радиоис­точники) —самые мощные источники радиоизлучения во Вселенной со светимостью в сотни разбольшей светимости галактик и размера­ми в десятки раз меньшими их. Былопредположено, что квазары представляют собой ядра новых галактик и, стало быть,процесс обра­зования галактик продолжается и поныне.

II. Одиноки ли мы воВселенной?

<img src="/cache/referats/16736/image004.jpg" v:shapes="_x0000_i1026">

И в конце введения в своемреферате я ставлю перед собой цель узнать, что во Вселенной мы не одиноки. Мнехочется узнать о далеких космических мирах, о Вселенной. На мой взгляд, самоеглавное в астрономии узнать, как устроен мир, есть ли жизнь на других планетах,одиноки ли мы в безбрежной Вселенной или где-то существует жизнь, как и наша?Может быть, на других планетах, которые настолько удалены от нас, что мы дажене в состоянии их наблюдать? И возможна ли на них жизнь? Эти и многие другиевопросы, над которыми ученые задумывались уже в XV веке, не разрешены до сих пор.Несколько десятилетий назад обсуждался вопрос: «Есть ли жизнь на Марсе?» Быломного гипотез, споров, что мы единственные во всей Вселенной. Особенно большиенадежды возлагали именно на Марс, при наблюдении планеты в телескоп заметили,что она покрыта правильной сетью «каналов». Длительное время даже считали, чтоэти «каналы» — не что иное, как «творение рук марсианских». Но, увы, первые жеснимки, полученные с американской автоматической межпланетной станции«Маринер-4» которая 14 июля 1965 пролетела на расстоянии 9600 км. от Марса,развеяли этот миф. Искусственных каналов не оказалось.

1. Гипотезы омножественности систем.

Для эволюции живых организмов отпростейших форм (вирусы, бактерии) к разумным существам необходимы огромныеинтервалы времени так как «движущей силой» такого отбора являются мутации и естественныйотбор — процессы, носящие случайный характер. Именно через большое количествослучайных процессов реализуется закономерное развитие от низших форм жизни квысшим. На примере нашей планеты Земли мы знаем, что этот интервал времени,по-видимому, превосходит миллиард лет. Поэтому только на планетах, обращающихсявокруг достаточно старых звезд, мы можем ожидать присутствие высокоорганизованныхживых существ. При современном состоянии астрономии мы можем только говорить обаргументах в пользу гипотезы о множественности планетных систем и возможностивозникновения на них жизни. Строгим доказательством этих важнейших утвержденийастрономия пока не располагает. Для того чтобы говорить о жизни, надо, покрайней мере, считать, что достаточно старые звезды имеют планетные системы.Для развития жизни на планете необходимо, чтобы выполнялся ряд условий общегохарактера. И совершенно очевидно, что далеко не на каждой планете может возникнутьжизнь.

Мы можем представить вокругкаждой звезды, имеющей планетную систему, зону, где температурные условия неисключают возможности развития жизни. Вряд ли она возможна на планетах вродеМеркурия, температура освещенной Солнцем части которого выше температурыплавления свинца, или вроде Нептуна, температура поверхности которого -2000С. Нельзя, однако, недооценивать огромную приспособляемость живых организмов кнеблагоприятным условиям внешней среды. Следует еще заметить, что дляжизнедеятельности живых организмов значительно «опаснее» очень высокие температуры,  чем низкие, так как простейшие виды вирусов ибактерий могут, как известно, находится в состоянии анабиоза при температуре,близкой к абсолютному нулю.

Кроме того, необходимо, чтобыизлучение звезды на протяжении многих сот миллионов и даже миллиардов летоставалось приблизительно постоянным. Например, обширный класс переменныхзвезд, светимости которых сильно меняются со временем (часто периодически),должен быть исключен из рассмотрения. Однако большинство звезд излучает судивительным постоянством. Например, согласно геологическим данным, светимостьнашего Солнца за последние несколько миллиардов лет оставалась постоянно сточностью до нескольких десятков процентов.

<img src="/cache/referats/16736/image006.jpg" v:shapes="_x0000_i1027">

2. Появление жизни на Земле.

Чтобы на планете могла появитьсяжизнь, ее масса не должна быть слишком маленькой. С другой стороны, слишкомбольшая масса тоже является неблагоприятным фактором, на таких планетахневелика вероятность образования твердой поверхности, они обычно представляютиз себя газовые шары с быстро растущей к центру плотностью (например, Юпитер иСатурн). Так или иначе, массы планет, пригодных для развития жизни, должны бытьограничены как сверху, так и снизу. По-видимому, нижняя граница возможностеймассы такой планеты близка к нескольким сотым массы Земли, а верхняя в десяткираз превосходит земную. Очень большое значение имеет химический состав поверхностии атмосферы. Как видно, пределы параметров планет, пригодных для жизни,достаточно широки.

Для изучения жизни нужно, преждевсего, определить понятие «живое вещество». Этот вопрос является далеко непростым. Многие ученые, например, определяют живое вещество как сложныебелковые тела, обладающие упорядоченным обменом веществ. Такой точки зренияпридерживался, в частности, академик А. И. Опарин, много занимавшийся проблемойпроисхождения жизни на Земле. Конечно, обмен веществ есть существеннейшийатрибут жизни, однако вопрос о том, можно ли сводить сущность жизни, преждевсего к обмену веществ, является спорным. Ведь и в мире неживого, например, у некоторыхрастворов, наблюдается обмен веществ в его простейших формах. Вопрос обопределении понятия «жизнь» стоит очень остро, когда мы обсуждаем возможностижизни на других планетарных системах.

В настоящее время жизньопределяется не через внутреннее строение и вещества, которые ей присущи, ачерез ее функции: «управляющая система», включающая в себя механизм передачинаследственной информации, обеспечивающей сохранность последующим поколениям.Тем самым благодаря неизбежным помехам при передаче такой информации нашмолекулярный комплекс (организм) способен к мутациям, а, следовательно, кэволюции.

Возникновению живого вещества наЗемле (и, как можно судить по аналогии, на других планетах) предшествоваладовольно длительная и сложная эволюция химического состава атмосферы, в конечномитоге приведшая к образованию ряда органических молекул. Эти молекулывпоследствии послужили как бы «кирпичиками» для образования живого вещества.

По современным данным, планетыобразуются из первичного газово-пылевого облака, химический состав которогоаналогичен химическому составу Солнца и звезд, первоначальная их атмосферасостояла в основном из простейших соединений водорода — наиболеераспространенного элемента в космосе. Больше всего молекул водорода, аммиака,воды и метана. Кроме того, первичная атмосфера должна была быть богатаинертными газами — прежде всего гелием и неоном. В настоящее время благородныхгазов на Земле мало, так как они в свое время диссипировали (улетучились) вмежпланетное пространство, как и многие водородосодержащие соединения.

Однако, по-видимому, решающуюроль в установлении состава земной атмосферы сыграл фотосинтез растений, прикотором выделяется кислород. Не исключено, что некоторое, а может быть дажесущественное количество органических веществ было принесено на Землю припадениях метеоритов и, возможно, даже комет. Некоторые метеориты довольнобогаты органическими соединениями. Подсчитано, что за 2 млрд. лет метеоритымогли принести на Землю от 108 до 1012 тонн такихвеществ. Такие органические соединения могут в небольших количествах возникатьв результате вулканической деятельности, ударов метеоритов, молний, из-зарадиоактивного распада некоторых элементов.

Имеются довольно надежныегеологические данные, указывающие на то, что уже 3.5 млрд. лет назад земнаяатмосфера была богата кислородом. С другой стороны возраст земной корыоценивается геологами в 4.5 млрд. лет. Жизнь должна была возникнуть на Земле дотого, как атмосфера стала богата кислородом, так как последний в основномявляется продуктом жизнедеятельности растений. Согласно недавней оценке американскогоспециалиста по планетарной астрономии Сагана, жизнь на Земле возникла 4.0 — 4.4млрд. лет назад.

Механизм усложнения строенияорганических веществ и появление у них свойств, присущих живому веществу, внастоящее время еще недостаточно изучен, хотя в последнее время наблюдаютсябольшие успехи в этой области биологии. Но уже сейчас ясно, что подобныепроцессы длятся в течение миллиардов лет.

Любая сколь угодно сложнаякомбинация аминокислот и других органических соединений — это еще не живойорганизм. Можно, конечно, предположить, что при каких-то исключительныхобстоятельствах где-то на Земле возникла некая «праДНК», которая и послужиланачалом всему живому. Вряд ли, однако, это так, если гипотетическая «праДНК» былавполне подобна современной. Дело в том, что современная ДНК сама по себесовершенно беспомощна. Она может функционировать только при наличиибелков-ферментов. Думать, что чисто случайно, путем «перетряхивания» отдельныхбелков — многоатомных молекул, могла возникнуть такая сложнейшая машина, как«праДНК» и нужный для ее функционирования комплекс белков-ферментов — этозначит верить в чудеса. Однако можно предположить, что молекулы ДНК и РНКпроизошли от более примитивной молекулы.

Для образовавшихся на планетепервых примитивных живых организмов высокие дозы радиации могут представлятьсмертельную опасность, так как мутации будут происходить так быстро, чтоестественный отбор не поспеет за ними.

Заслуживает внимания еще такойвопрос: почему жизнь на Земле не возникает из неживого вещества в наше время?Объяснить это можно только тем, что ранее возникшая жизнь не даст возможностьновому зарождению жизни. Микроорганизмы и вирусы съедят уже первые ростки новойжизни. Нельзя полностью исключать и возможность того, что жизнь на Землевозникла случайно.

Существует еще однообстоятельство, на которое, может быть, стоит обратить внимание. Хорошоизвестно, что все «живые» белки состоят из 22 аминокислот, между тем, как всегоаминокислот известно, свыше 100. Не совсем понятно, чем эти кислоты отличаютсяот остальных своих «собратьев». Нет ли какой-нибудь глубокой связи между происхождениемжизни и этим удивительным явлением?

Если жизнь на Земле возникласлучайно, значит жизнь во Вселенной редчайшее (хотя, конечно, ни в коем случаене единичное) явление. Для данной планеты (как, например, наша Земля)возникновение особой формы высокоорганизованной материи, которую мы называем«жизнью», является случайностью. Но в огромных просторах Вселенной возникающаятаким образом жизнь должна представлять собой закономерное явление.

Надо еще раз надо отметить, чтоцентральная проблема возникновения жизни на Земле — это объяснениекачественного скачка от «неживого» к «живому» — все еще далека от ясности.Недаром один из основоположников современной молекулярной биологии профессорКрик на Бюраканском симпозиуме по проблеме внеземных цивилизаций в сентябре1971 года сказал: «Мы не видим пути от первичного бульона до естественного отбора.Можно прийти к выводу, что происхождение жизни — чудо, но это свидетельствуеттолько о нашем незнании»

3. Жизнь на других планетах.

<img src="/cache/referats/16736/image008.jpg" v:shapes="_x0000_i1028">

Волнующий вопрос о жизни надругих планетах занимает умы астрономов уже несколько столетий. Возможность самого существования планетарныхсистем у других звезд только сейчас становится предметом научных исследований.Раньше же вопрос о жизни на других планетах был областью чисто умозрительныхзаключений. Между тем Марс, Венера и другие планеты Солнечной системы уже давноизвестны как несамосветящиеся твердые небесные тела, окруженные атмосферами.Давно стало ясно, что в общих чертах они напоминают Землю, а если так, почемубы на них не быть жизни, даже высокоорганизованной, и, кто знает, разумной?

Вполне естественно считать, чтофизические условия, господствовавшие на только что образовавшихся изгазово-пылевой среды планетах земной группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс),были очень сходными, в частности их первоначальные атмосферы были одинаковы.

Основными атомами, входящими всостав тех молекулярных комплексов, из которых образовалось живое вещество,являются водород, кислород, азот и углерод. Роль последнего особенно важна.Углерод — четырехвалентный элемент. Поэтому только углеродные соединенияприводят к образованию длинных молекулярных цепей с богатыми и изменчивымибоковыми ответвлениями. Именно к такому типу принадлежат различные белковыемолекулы. Часто заменителем углерода называют кремний. Кремний довольно обиленв космосе. В атмосферах звезд его содержание лишь в 5-6 раз меньше, чем углерода,то есть достаточно велико. Вряд ли, однако, кремний может играть роль «краеугольногокамня» жизни. По некоторым причинам его соединения не могут обеспечить такоебольшое разнообразие боковых ответвлений в сложных молекулярных цепочках, какуглеродные соединения. Между тем богатство и сложность таких боковых ответвленийименно и обеспечивает огромное разнообразие свойств белковых соединений, атакже исключительную «информативность» ДНК, что совершенно необходимо для возникновенияи развития жизни.

Важнейшим условием длязарождения жизни на планете является наличие на ее поверхности достаточнобольшого количества жидкой среды. В такой среде находятся в растворенномсостоянии органические соединения и могут создаваться благоприятные условия длясинтеза на их основе сложных молекулярных комплексов. Кроме того, жидкая среданеобходима только что возникшим живым организмам для защиты от губительноговоздействия ультрафиолетового излучения, которое на начальном этапе эволюциипланеты может свободно проникать до ее поверхности.

Можно ожидать, что такой жидкойоболочкой может быть только вода и жидкий аммиак, многие соединения которого,кстати, по своей структуре аналогичны органическим соединениям, благодарячему  в настоящее время рассматриваетсявозможность возникновения жизни на аммиачной основе. Образование жидкогоаммиака требует сравнительно низкой температуры поверхности планеты. Вообщезначение температуры первоначальной планеты для возникновения на ней жизнивесьма велико. Если температура достаточно велика, например 1000С, адавление атмосферы не велико, на ее поверхности не может образоваться водянаяоболочка, не говоря уже об аммиачной. В таких условиях говорить о возможностивозникновения жизни на планете не приходится. Исходя из сказанного, мы можеможидать, что условия для возникновения в отдаленном прошлом жизни на Марсе иВенере могли быть, вообще говоря, благоприятными. Жидкой оболочкой могла бытьтолько вода, а не аммиак, что следует из анализа физических условий на этихпланетах в эпоху их формирования. В настоящее время эти планеты достаточно хорошоизучены, и ничто не указывает на присутствие даже простейших форм жизни ни наодной из планет Солнечной системы, не говоря уже о разумной жизни. Однакополучить явные доказательства на наличие жизни на той или иной планете путемастрономических наблюдений очень трудно, особенно если речь идет о планете вдругой звездной системе. Даже в самые мощные телескопы при наиболееблагоприятных условиях наблюдения размеры деталей, еще различимых наповерхности Марса, равны 100 км.

До этого мы только определилисамые общие условия, при которых во Вселенной может (не обязательно должна)возникнуть жизнь. Такая сложная форма материи, как жизнь, зависит от большогочисла совершенно не связанных между собой явлений. Но все эти рассуждениякасаются только простейших форм жизни. Когда мы переходим к возможности тех илииных проявлений разумной жизни во Вселенной, мы сталкиваемся с очень большимитрудностями.

4. Проблема внеземных цивилизаций.

    Одной из самых интересных тем астрономииявляется возможность существования внеземных цивилизаций. По этой темепостоянно продолжаются дискуссии, и единого мнения не существует. Нобольшинство современных астрономов и философов считают, что жизнь — распространенное явление во Вселенной и существует множество миров, на которыхобитают цивилизации.

   Уровень развития некоторых внеземныхцивилизаций может быть неизмеримо выше уровня развития земной цивилизации.Именно с такими цивилизациями землянам особенно интересно установить контакт.

   На развитие мнения о множестве цивилизацийповлияло несколько аргументов.

   Во-первых, в Метагалактике есть огромноечисло звезд, похожих на наше Солнце, а следовательно планетные системы могутсуществовать не только у Солнца. И более того, исследования показали, чтонекоторые звезды определенных спектральных классов вращаются медленно вокругсвоей оси, что может быть вызвано наличием вокруг этих звезд планетных систем.

   Во-вторых, при соответствующих условияхжизнь могла возникнуть на планетах других звезд по типу эволюционного развитияжизни на Земле. Молекулярные соединения, необходимые для начальной стадииэволюции неживой природы, достаточно распространены во Вселенной и открыты дажев межзвездной среде.

   В-третьих, возможно существование небелковыхформ жизни, принципиально отличных от тех, которые распространены на Земле. Однако ничего конкретного о нихнауке не известно.

   Не все ученые столь оптимистически относятсяк проблеме внеземных цивилизаций. Сторонники противоположной точки зрениясчитают, что жизнь, и особенно разумная жизнь исключительно редкое, а можетбыть, и уникальное явление во Вселенной. На развитие их мнения повлиялиследующие аргументы:

   Во-первых, вероятность того, что в процессеэволюции неживой материи возникает жизнь, а тем более разум, очень мала, таккак в ходе такой эволюции появляется огромное число препятствий на путиобразования и последующего усложнения клеток.

   Во-вторых, вСолнечной системе высокоорганизованные формы жизни есть только на Земле. НаЛуне и, возможно, на Марсе, вопреки ожиданиям, не оказалось даже микроорганизмов,обладающих большой приспособляемостью к условиям обитания.

   В-третьих, нет ни одного неопровержимогодоказательства, что Землю когда-либо посещали посланцы других миров. Одни лишьслухи.

   В-четвертых, радиопоиски сигналов внеземныхцивилизаций пока не увенчались успехом. Не обнаружено никаких признаковдеятельности внеземных цивилизаций, что кажется странным, если предположить,что эти цивилизации могли достигнуть более высокого уровня развития, посравнению с Землей.

   Итак, внеземные цивилизации по прежнемуотносятся к числу гипотетических объектов, поиск которых представляет огромныйинтерес. Продолжаются споры о реальности внеземных цивилизаций, но лишьдальнейшие наблюдения и эксперименты позволят выяснить, существуют лигде-нибудь обитаемые миры или мы одиноки, по крайней мере, в пределах нашейГалактики.

5. Возникновение разума.

Жизнь на какой-нибудь планетедолжна проделать огромную эволюцию, прежде чем стать разумной. Движущая силаэтой эволюции — способность организмов к мутациям и естественный отбор. Впроцессе такой эволюции организмы все более и более усложняются, а их части — специализируются. Усложнение идет как в качественном, так и в количественномнаправлении. Например, у червя имеется всего около 1000 нервных клеток, а учеловека около десяти миллиардов. Развитие нервной системы существенно увеличиваетспособности организмов к адаптации, их пластичность. Эти свойствавысокоразвитых организмов являются необходимыми, но, конечно, недостаточнымидля возникновения разума. Последний можно определить как адаптацию организмовдля их сложного социального поведения. Возникновение разума должно бытьтеснейшим образом связано с коренным улучшением и усовершенствованием способовобмена информацией между отдельными особями. Поэтому для истории возникновенияразумной жизни на Земле возникновение языка имело решающее значение. Можем лимы, однако, такой процесс считать универсальным для эволюции жизни во всехуголках Вселенной? Скорее всего — нет! Ведь в принципе при совершенно другихусловиях средством обмена информацией между особями могли бы стать непродольные колебания атмосферы (или гидросферы), в которой живут эти особи, анечто совершенно другое. Почему бы не представить себе способ обменаинформацией, основанный не на акустических эффектах, а, скажем на оптическихили магнитных? И вообще — так ли уж обязательно, чтобы жизнь на какой-нибудьпланете в процессе ее эволюции стала разумной?

Между тем эта тема снезапамятных времен волновала человечество. Говоря о жизни во Вселенной,всегда, прежде всего, имели в виду разумную жизнь. Одиноки ли мы в безграничныхпросторах космоса? Философы и ученые с античных времен всегда были убеждены,что имеется множество миров, где существует разумная жизнь. Никаких научнообоснованных аргументов в пользу этого утверждения не приводилось. Рассуждения,по существу, велись по следующей схеме: если на Земле — одной из планетСолнечной системы есть жизнь, то почему ей не быть на других планетах? Этот методрассуждения, если его логически развивать, не так уж плох. И вообщестрашно  себе представить, что из 1020 — 1022 планетных систем во Вселенной, в области радиусом в десятокмиллиардов световых лет разум существует только на нашей крохотной планетке…Но может быть, разумная жизнь — чрезвычайно редкое явление. Может быть,например, что наша планета как обитель разумной жизни единственная в Галактике,причем далеко не во всех Галактиках имеется разумная жизнь. Можно ли, вообще,считать работы о разумной жизни во Вселенной научными? Вероятно, все-таки, присовременном уровне развития техники можно, и необходимо заниматься этойпроблемой уже сейчас, тем более она может вдруг оказаться чрезвычайно важнойдля развития цивилизации...

Обнаружение любой жизни, особенноразумной, могло бы представлять, и иметь огромное значение. Поэтому уже давнопредпринимаются попытки обнаружить и установить контакт с другимицивилизациями. В 1974 году в США была запущена автоматическая межпланетнаястанция «Пионер-10». Несколько лет спустя она покинула пределы Солнечнойсистемы, выполнив различные научные задания. Если ничтожно малая вероятностьтого, что когда-нибудь, через многие миллионы лет, неведомые нам высоко цивилизованныеинопланетные существа обнаружат «Пионер-10» и встретят его как посланца чужого,неведомого им мира. На этот случай внутри станции заложена стальная пластинка свыгравированными на ней рисунком и символами, которые дают минимальную информациюо нашей земной цивилизации. Это изображение составлено таким образом, чтобыразумные существа, нашедшие его, смогли определить положение Солнечной системыв нашей Галактике, догадались бы о нашем виде и, возможно, намерениях. Но конечновнеземная цивилизация имеет гораздо больше шансов обнаружить нас на Земле, чемнайти «Пионер-10».

6. Связи с другими мирами.

<img src="/cache/referats/16736/image010.gif" v:shapes="_x0000_i1029">

Вопрос о возможности связи сдругими мирами впервые анализировался Коккони и Моррисом  в 1959 году. Они пришли к выводу, чтонаиболее естественный и практически осуществимый канал связи междукакими-нибудь цивилизациями, разделенными межзвездными расстояниями, может бытьустановлен с помощью электромагнитных волн. Очевидное преимущество такого типасвязи — распространение сигнала с максимально возможной в природе скоростью иконцентрация энергии в пределах сравнительно небольших телесных углов без сколько-нибудьзначительного рассеяния. Главными недостатками такого метода являются маленькаямощность принимаемого сигнала и сильные помехи, возникающие из-за огромныхрасстояний и космических излучений. Сама природа подсказывает нам, что передачидолжны идти на длине волны 21 сантиметр (длина волны излучения свободноговодорода), при этом потери энергии сигнала будут минимальны, а вероятностьприема сигнала внеземной цивилизацией гораздо больше, чем на случайно взятойдлине волны. Вероятней всего, что и ожидать сигналов из космоса мы должныожидать на той же волне.

Но допустим, что мы обнаружиликакой-то странный сигнал. Теперь мы должны перейти к следующему, довольноважному вопросу. Как распознать искусственную природу сигнала? Скорее всего, ондолжен быть модулирован, то есть его мощность со временем должна регулярноменяться. На первых порах он должен, по-видимому, быть достаточно простым.После того как сигнал будет принят (если, конечно это случится), междуцивилизациями будет установлена двухсторонняя радиосвязь, и тогда можноначинать обмен более сложной информацией. Конечно, не следует при этомзабывать, что ответы могут при этом быть получены не ранее, чем через несколькодесятков или даже сотен лет. Однако исключительная важность и ценность такихпереговоров, безусловно, должна компенсировать их медленность.

Радионаблюдения за несколькимиближайшими звездами уже несколько раз проводилось в рамках крупного проекта«ОМЗА» в 1960 году и при помощи телескопа Национальной радиоастрономическойлаборатории США в 1971 году. Разработано большое количество дорогих проектовустановления контактов с другими цивилизациями, но они не финансируются, ареальных наблюдений пока проводилось очень мало.

Несмотря на очевидныепреимущества космической радиосвязи, мы не должны упускать из виду и другиетипы связи, так как заранее нельзя сказать с какими сигналами мы можем иметьдело. Во-первых — это оптическая связь, главный недостаток которой — очень слабыйуровень сигнала, ведь, несмотря на то, что угол расхождения светового пучкаудалось довести до 10-8 рад., ширина его на расстоянии несколькихсветовых лет будет огромной. Также связь может осуществляться с помощьюавтоматических зондов. По вполне понятным причинам этот вид связи землянам поканедоступен, и не станет доступным даже с началом использования управляемыхтермоядерных реакций. При запуске такого зонда мы бы столкнулись с огромнымколичеством проблем, если даже считать время его полета к цели приемлемым. Ктому же на  расстоянии менее 100 световыхлет от Солнечной системы уже имеется более 50000 звезд. На какую из нихпосылать зонд?

  Таким образом, установление прямого контактас внеземной цивилизацией с нашей стороны пока невозможно. Но может быть намстоит только подождать? Вот здесь нельзя не упомянуть об очень актуальнойпроблеме НЛО на Земле.НЛО это реальность на 5% и фикция на 90%.Существование проблемыненаучных явлений понимает под собой то, что наш мир несопоставимо болеесложный, чем тот который нам представляет наука. Они приводят нас к выводу, чтонаш мир не один, что есть какой-то как бы параллельный мир, который существуетнезависимо от нас и не подчиняется нашим законам. Очень хорошо проблеманенаучных явлений освещается в телесериале «Секретные материалы» на основеданных ЦРУ и ФБР. Представленный материал очень хорош для обывателя, но не дляученого. Ведь наука полностью отвергает данную проблему. Она является для наукиполностью непознанной. Различных случаев «наблюдения» инопланетян и ихактивности уже замечено так много, что ни в коем случае нельзя однозначноопровергать все эти данные. Можно только сказать, что многие из них, какоказалось со временем, являлись выдумкой или следствием ошибки. Но это уже темадругих исследований.

Если где-то в космосе будетобнаружена какая-то форма жизни или цивилизация, то мы совершенно, дажеприблизительно, не можем себе представить, как будут выглядеть ее представителии как они отре

www.ronl.ru

Статья - Одиноки ли мы во Вселенной?

Одиноки ли мы во Вселенной ?

Реферат ученика 11б класса Полякова Виктора.

Для эволюции живых организмов от простейших форм (вирусы, бактерии) к разумным существам необходимы огромные интервалы времени так как “движущей силой” такого отбора являются мутации и естественный отбор — процессы, носящие случайный характер. Именно через большое количество случайных процессов реализуется закономерное развитие от низших форм жизни к высшим. На примере нашей планеты Земли мы знаем, что этот интервал времени, по-видимому, превосходит миллиард лет. Поэтому только на планетах, обращающихся вокруг достаточно старых звёзд, мы можем ожидать присутствия высокоорганизованных живых существ. При современном состоянии астрономии мы можем только говорить об аргументах в пользу гипотезы о множественности планетных систем и возможности возникновения на них жизни. Строгим доказательством этих важнейших утверждений астрономия пока не располагает. Для того, чтобы говорить о жизни, надо по крайней мере считать, что достаточно старые звёзды имеют планетные системы. Для развития жизни на планете необходимо, чтобы выполнялся рад условий общего характера. И совершенно очевидно, что далеко не на каждой планете может возникнуть жизнь.

Мы можем себе представить вокруг каждой звезды, имеющей планетную систему, зону, где температурные условия не исключают возможности развития жизни. Вряд ли она возможна на планетах вроде Меркурия, температура освещённой Солнцем части которого выше температуры плавления свинца, или вроде Нептуна, температура поверхности которого -200°C. Нельзя, однако, недооценивать огромную приспособляемость живых организмов к неблагоприятным условиям внешней среды. Следует еще заметить, что для жизнедеятельности живых организмов значительно “опаснее” очень высокие температуры, чем низкие, так как простейшие виды вирусов и бактерий могут, как известно, находится в состоянии анабиоза при температуре, близкой к абсолютному нулю.

Кроме того, необходимо, чтобы излучение звезды на протяжении многих сот миллионов и даже миллиардов лет оставалось приблизительно постоянным. Например, обширный класс переменных звёзд, светимости которых сильно меняются со временем (часто периодически), должен быть исключён из рассмотрения. Однако большинство звёзд излучает с удивительным постоянством. Например, согласно геологическим данным, светимость нашего Солнца за последние несколько миллиардов лет оставалась постоянной с точностью до нескольких десятков процентов.

Чтобы на планете могла появится жизнь, её масса не должна быть слишком маленькой. С другой стороны слишком большая масса тоже является неблагоприятным фактором, на таких планетах невелика вероятность образования твёрдой поверхности невелика, они обычно представляют из себя газовые шары с быстро растущей к центру плотностью (например Юпитер и Сатурн). Так или иначе, массы планет, пригодных для развития жизни, должны быть ограничены как сверху, так и снизу. По-видимому, нижняя граница возможностей массы такой планеты близка к нескольким сотым массы Земли, а верхняя в десятки раз превосходит земную. Очень большое значение имеет химический состав поверхности и атмосферы. Как видно, пределы параметров планет, пригодных для жизни, достаточно широки.

Для изучения жизни нужно прежде всего определить понятие “живое вещество”. Этот вопрос является далеко не простым. Многие ученые, например, определяют живое вещество как сложные белковые тела, обладающие упорядоченным обменом веществ. Такой точки зрения придерживался, в частности, академик А.И.Опарин, много занимавшийся проблемой происхождения жизни на Земле. Конечно, обмен веществ есть существеннейший атрибут жизни, однако вопрос о том, можно ли сводить сущность жизни прежде всего к обмену веществ, является спорным. Ведь и в мире неживого, например у некоторых растворов, наблюдается обмен веществ в его простейших формах. Вопрос об определении понятия “жизнь” стоит очень остро, когда мы обсуждаем возможности жизни на других планетных системах.

В настоящее время жизнь определяется не через внутреннее строение и вещества, которые её присущи, а через её функции: “управляющая система”, включающая в себя механизм передачи наследственной информации, обеспечивающей сохранность последующим поколениям. Тем самым благодаря неизбежным помехам при передаче такой информации наш молекулярный комплекс (организм) способен к мутациям, а следовательно к эволюции.

Возникновению живого вещества на Земле (и, как можно судить по аналогии, на других планетах) предшествовала довольно длительная и сложная эволюция химического состава атмосферы, в конечном итоге приведшая к образованию ряда органических молекул. Эти молекулы впоследствии послужили как бы “кирпичиками” для образования живого вещества.

По современным данным планеты образуются из первичного газово-пылевого облака, химический состав которого аналогичен химическому составу Солнца и звёзд, первоначальная их атмосфера состояла в основном из простейших соединений водорода — наиболее распространённого элемента в космосе. Больше всего было молекул водорода, аммиака, воды и метана. Кроме того первичная атмосфера должна была быть богата инертными газами — прежде всего гелием и неоном. В настоящее время благородных газов на Земле мало так как они в своё время диссипировали (улетучились) в межпланетное пространство, как и многие водородсодержащие соединения.

Однако, по видимому, решающую роль в установлении состава земной атмосферы сыграл фотосинтез растений, при котором выделяется кислород. Не исключено, что некоторое, а может быть даже существенное, количество органических веществ было принесено на Землю при падениях метеоритов и, возможно, даже комет. Некоторые метеориты довольно богаты органическими соединениями. Подсчитано, что за 2 млрд. лет метеориты могли принести на Землю от 108 до 1012 тонн таких веществ. Также органические соединения могут в небольших количествах возникать в результате вулканической деятельности, ударов метеоритов, молний, из-за радиоактивного распада некоторых элементов.

Имеются довольно надёжные геологические данные, указывающие на то, что уже 3.5 млрд. лет назад земная атмосфера была богата кислородом. С другой стороны возраст земной коры оценивается геологами в 4.5 млрд. лет. Жизнь должна была возникнуть на Земле до того, как атмосфера стала богата кислородом, так как последний в основном является продуктом жизнедеятельности растений. Согласно недавней оценке американского специалиста по планетной астрономии Сагана, жизнь на Земле возникла 4.0-4.4 млрд. лет назад.

Механизм усложнения строения органических веществ и появление у них свойств, присущих живому веществу, в настоящее время ещё недостаточно изучен, хотя в последнее время наблюдаются большие успехи в этой области биологии. Но уже сейчас ясно, что подобные процессы длятся в течение миллиардов лет.

Любая сколь угодно сложная комбинация аминокислот и других органических соединений — это ещё не живой организм. Можно, конечно, предположить, что при каких-то исключительных обстоятельствах где-то на Земле возникла некая “праДНК”, которая и послужила началом всему живому. Вряд ли, однако, это так, если гипотетическая “праДНК” была вполне подобна современной. Дело в том, что современная ДНК сама по себе совершенно беспомощна. Она может функционировать только при наличии белков-ферментов. Думать, что чисто случайно, путём “перетряхивания” отдельных белков — многоатомных молекул, могла возникнуть такая сложнейшая машина, как “праДНК” и нужный для её функционирования комплекс белков-ферментов — это значит верить в чудеса. Однако можно предположить, что молекулы ДНК и РНК произошли от более примитивной молекулы.

Для образовавшихся на планете первых примитивных живых организмов высокие дозы радиации могут представлять смертельную опасность, так как мутации будут происходить так быстро, что естественный отбор не поспеет за ними.

Заслуживает внимания ещё такой вопрос: почему жизнь на Земле не возникает из неживого вещества в наше время? Объяснить это можно только тем, что ранее возникшая жизнь не даст возможность новому зарождению жизни. Микроорганизмы и вирусы буквально съедят уже первые ростки новой жизни. Нельзя полностью исключать и возможность того, что жизнь на Земле возникла случайно.

Существует ещё одно обстоятельство, на которое, может быть, стоит обратить внимание. Хорошо известно, что все “живые” белки состоят из 22 аминокислот, между тем как всего аминокислот известно свыше 100. Не совсем понятно, чем эти кислоты отличаются от остальных своих “собратьев”. Нет ли какой-нибудь глубокой связи между происхождением жизни и этим удивительным явлением ?

Если жизнь на Земле возникла случайно, значит, жизнь во Вселенной редчайшее (хотя, конечно, ни в коем случае не единичное) явление. Для данной планеты (как, например, наша Земля) возникновений особой формы высокоорганизованной материи, которую мы называем “жизнью”, является случайностью. Но в огромных просторах Вселенной возникающая таким образом жизнь должна представлять собой закономерное явление.

Надо ещё раз отметить, что цетральная проблема возникновения жизни на Земле — объяснение качественного скачка от “неживого” к “живому” — всё ещё далека от ясности. Недаром один из основоположников современной молекулярной биологии профессор Крик на Бюраканском симпозиуме по проблеме внеземных цивилизаций в сентябре 1971 года сказал: “Мы не видим пути от первичного бульона до естественного отбора. Можно прийти к выводу, что происхождение жизни — чудо, но это свидетельствует только о нашем незнании”.

Волнующий вопрос о жизни на других планетах занимает умы астрономов вот уже несколько столетий. Возможность самого существования планетных систем у других звёзд только сейчас становится предметом научных исследований. Раньше же вопрос о жизни на других планетах был областью чисто умозрительных заключений. Между тем Марс, Венера и другие планеты Солнечной системы уже давно известны как несамосветящиеся твёрдые небесные тела, окружённые атмосферами. Давно стало ясно, что в общих чертах они напоминают Землю, а если так, почему бы на них не быть жизни, даже высокоорганизованной, и, кто знает, разумной ?

Вполне естественно считать, что физические условия, господствовавшие на только что образовавшихся из газово-пылевой среды планетах земной группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс), были очень сходными, в частности их первоначальные атмосферы были одинаковы.

Основными атомами, входящими в состав тех молекулярных комплексов, из которых образовалось живое вещество, являются водород, кислород, азот и углерод. Роль последнего особенно важна. Углерод — четырёхвалентный элемент. Поэтому только углеродные соединения приводят к образованию длинных молекулярных цепей с богатыми и изменчивыми боковыми ответвлениями. Именно к такому типу принадлежат различные белковые молекулы. Часто заменителем углерода называют кремний. Кремний довольно обилен в космосе. В атмосферах звёзд его содержание лишь в 5-6 раз меньше, чем углерода, то есть достаточно велико. Вряд ли, однако, кремний может играть роль “краеугольного камня” жизни. По некоторым причинам его соединения не могут обеспечить такое большое разнообразие боковых ответвлений в сложных молекулярных цепочках, как углеродные соединения. Между тем богатство и сложность таких боковых ответвлений именно и обеспечивает огромное разнообразие свойств белковых соединений, а также исключительную “информативность” ДНК, что совершенно необходимо для возникновения и развития жизни.

Важнейшим условием для зарождения жизни на планете является наличие на её поверхности достаточно большого количества жидкой Среды. В такой среде находятся в растворённом состоянии органические соединения и могут создаваться благоприятные условия для синтеза на их основе сложных молекулярных комплексов. Кроме того, жидкая среда необходима только что возникшим живым организмам для защиты от губительного воздействия ультрафиолетового излучения, которое на начальном этапе эволюции планеты может свободно проникать до её поверхности.

Можно ожидать, что такой жидкой оболочкой может быть только вода и жидкий аммиак, многие соединения которого, кстати, по своей структуре аналогичны органическим соединениям, благодаря чему в настоящее время рассматривается возможность возникновения жизни на аммиачной основе. Образование жидкого аммиака требует сравнительно низкой температуры поверхности планеты. Вообще значение температуры первоначальной планеты для возникновения на ней жизни весьма велико. Если температура достаточно высока, например выше 100°C, а давление атмосферы не очень велико, на её поверхности не может образоваться водяная оболочка, не говоря уж об аммиачной. В таких условиях говорить о возможности возникновения жизни на планете не приходится.

Исходя из сказанного, мы можем ожидать, что условия для возникновения в отдалённом прошлом жизни на Марсе и Венере могли быть, вообще говоря, благоприятными. Жидкой оболочкой могла быть только вода, а не аммиак, что следует из анализа физических условий на этих планетах в эпоху их формирования. В настоящее время эти планеты достаточно хорошо изучены, и ничто не указывает на присутствие даже простейших форм жизни ни на одной из планет солнечной системы, не говоря уже о разумной жизни. Однако получить явные указания на наличие жизни на той или иной планете путём астрономических наблюдений очень трудно, особенно если речь идет о планете в другой звёздной системе. Даже в самые мощные телескопы при наиболее благоприятных условиях наблюдения размеры деталей, ещё различимых на поверхности Марса, равны 100 км.

До этого мы только определили самые общие условия, при которых во Вселенной может (не обязательно должна) возникнуть жизнь. Такая сложная форма материи, как жизнь, зависит от большого числа совершенно не связанных между собой явлений. Но все эти рассуждения касаются только простейших форм жизни. Когда мы переходим к возможности тех или иных проявлений разумной жизни во Вселенной, мы сталкиваемся с очень большими трудностями.

Жизнь на какой-нибудь планете должна проделать огромную эволюцию, прежде чем стать разумной. Движущая сила этой эволюции — способность организмов к мутациям и естественный отбор. В процессе такой эволюции организмы всё более и более усложняются, а их части — специализируются. Усложнение идёт как в качественном, так и в количественном направлении. Например у червя имеется всего около 1000 нервных клеток, а у человека около десяти миллиардов. Развитие нервной системы существенно увеличивает способности организмов к адаптации, их пластичность. Эти свойства высокоразвитых организмов являются необходимыми, но, конечно, недостаточными для возникновения разума. Последний можно определить как адаптацию организмов для их сложного социального поведения. Возникновение разума должно быть теснейшим образом связано с коренным улучшением и усовершенствованием способов обмена информацией между отдельными особями. Поэтому для истории возникновения разумной жизни на Земле возникновение языка имело решающее значение. Можем ли мы, однако, такой процесс считать универсальным для эволюции жизни во всех уголках Вселенной? Скорее всего — нет! Ведь в принципе при совершенно других условия средством обмена информацией между особями могли бы стать не продольные колебания атмосферы (или гидросферы), в которой живут эти особи, а нечто совершенно другое. Почему бы не представить себе способ обмена информацией, основанный не на акустических эффектах, а, скажем, на оптических или магнитных? И вообще — так ли уж обязательно, чтобы жизнь на какой-нибудь планете в процессе её эволюции стала разумной ?

Между тем эта тема с незапамятных времён волновала человечество. Говоря о жизни во Вселенной, всегда, прежде всего, имели в виду разумную жизнь. Одиноки ли мы в безграничных просторах космоса? Философы и учёные с античных времён всегда были убеждены, что имеется множество миров, где существует разумная жизнь. Никаких научно обоснованных аргументов в пользу этого утверждения не приводилось. Рассуждения, по существу, 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 рассуждения, если его логически развивать, не так уж плох. И вообще страшно себе представить, что из 1020 — 1022 планетных систем во Вселенной, в области радиусом в десяток миллиардов световых лет разум существует только на нашей крохотной планетке… Но может быть, разумная жизнь — чрезвычайно редкое явление. Может быть, например, что наша планета как обитель разумной жизни единственная в Галактике, причем далеко не во всех галактиках имеется разумная жизнь. Можно ли, вообще, считать работы о разумной жизни во Вселенной научными? Вероятно, всё-таки, при современном уровне развития техники можно, и необходимо заниматься этой проблемой уже сейчас, тем более она может вдруг оказаться чрезвычайно важной для развития цивилизации...

Обнаружение любой жизни, особенно разумной представляет могло бы иметь огромное значение. Поэтому уже давно предпринимаются попытки обнаружить 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, выполнив различные научные задания. Есть ничтожно малая вероятность того, что когда-нибудь, через многие миллиарды лет, неведомые нам высоко цивилизованные инопланетные существа обнаружат “Пионер-10” и встретят его как посланца чужого, неведомого нам, мира. На этот случай внутри станции заложена стальная пластинка с выгравиранными на ней рисунком и символами, которые дают минимальную информацию о нашей земной цивилизации. Это изображение составлено таким образом, чтобы разумные существа, нашедшие его, смогли определить положение солнечной системы в нашей Галактике, догадались бы о нашем виде и, возможно, намерениях. Но конечно внеземная цивилизация имеет гораздо больше шансов обнаружить нас на Земле, чем найти “Пионер-10”.

Вопрос о возможности связи с другими мирами впервые анализировался Коккони и Моррисом в 1959 году. Они пришли к выводу что наиболее естественный и практически осуществимый канал связи между какими-нибудь цивилизациями, разделёнными межзвёздными расстояниями, может быть установлен с помощью электромагнитных волн. Очевидное преимущество такого типа связи — распространение сигнала с максимально возможной в природе скоростью, равной скорости распространения электромагнитных волн, и концентрация энергии в пределах сравнительно небольших телесных углов без сколько-нибудь значительного рассеяния. Главными недостатками такого метода являются маленькая мощность принимаемого сигнала и сильные помехи, возникающие из-за огромных расстояний и космических излучений. Сама природа подсказывает нам, что передачи должны идти на длине волны 21 сантиметр (длина волны излучения свободного водорода), при этом потери энергии сигнала будут минимальны, а вероятность приёма сигнала внеземной цивилизацией гораздо больше, чем на случайно взятой длине волны. Вероятней всего, что и ожидать сигналов из космоса мы должны на той-же волне.

Но допустим, что мы обнаружили какой-то странный сигнал. Теперь мы должны перейти к следующему, довольно важному вопросу. Как распознать искусственную природу сигнала? Скорее всего он должен быть модулирован, то есть его мощность со временем должна регулярно меняться. На первых порах он должен, по видимому, быть достаточно простым. После того как сигнал будет принят (если, конечно, это случиться), между цивилизациями будет установлена двухсторонняя радиосвязь, и тогда можно начинать обмен более сложной информацией. Конечно не следует при этом забывать, что ответы могут при этом быть получены не ранее, чем через несколько десятков или даже сотен лет. Однако исключительная важность и ценность таких переговоров безусловно должна компенсировать их медленность.

Радионаблюдения за несколькими ближайшими звёздами уже несколько раз проводились в рамках крупного проекта “ОМЗА” в 1960 году и при помощи телескопа Национальной радиоастрономической лаборатории США в 1971 году. Разработано большое количество дорогих проектов установления контактов с другими цивилизациями, но они не финансируются, а реальных наблюдений пока проводилось очень мало.

Несмотря на очевидные преимущества космической радиосвязи, мы не должны упускать из виду и другие типы связи, так как заранее нельзя сказать с какими сигналами мы можем иметь дело. Во первых это оптическая связь, главный недостаток которой — очень слабый уровень сигнала, ведь несмотря на то, что угол расхождения светового пучка удалось довести до 10 -8 рад., ширина его на расстоянии нескольких световых лет будет огромной. Также связь может осуществляться в помощью автоматических зондов. По вполне понятным причинам этот вид связи землянам пока недоступен, и не станет доступным даже с началом использования управляемых термоядерных реакций. При запуске такого зонда мы бы столкнулись с огромным количеством проблем, если даже считать время его полёта к цели приемлемым. К тому же на расстоянии менее 100 световых лет от солнечной системы уже имеется более 50000 звёзд. На какую из них посылать зонд ?

Таким образом установление прямого контакта с внеземной цивилизацией с нашей стороны пока невозможно. Но может быть нам стоит только подождать? Вот здесь нельзя не упомянуть об очень актуальной проблеме НЛО на Земле. Различных случаев “наблюдения” инопланетян и их активности уже замечено так много, что ни в коем случае нельзя однозначно опровергать все эти данные. Можно только сказать что многие из них, как оказывалось со временем, являлись выдумкой или следствием ошибки. Но это уже тема других исследований.

Если где-то в космосе будет обнаружена какая-то форма жизни или цивилизация, то мы совершенно, даже приблизительно, не можем себе представить, как будут выглядеть её представители и как они отреагируют на контакт с нами. А вдруг эта реакция будет, с нашей точки зрения, отрицательной. Тогда хорошо если уровень развития внеземных существ ниже, чем наш. Но он может оказаться и неизмеримо выше. Такой контакт, при нормальном к нам отношении со стороны другой цивилизации, представляет наибольший интерес. Но об уровне развития инопланетян можно только догадываться, а об их строении нельзя сказать вообще ничего.

Многие учёные придерживаются мнения, что цивилизация не может развиваться дальше определённого предела, а потом она либо погибает, либо больше не развивается. Например немецкий астроном фон Хорнер назвал шесть причин, по его мнению способных ограничить длительность существования технически развитой цивилизации:

1) полное уничтожение всякой жизни на планете;

2) уничтожение только высокоорганизованных существ;

3) физическое или духовное вырождение и вымирание;

4) потеря интереса к науке и технике;

5) недостаток энергии для развития очень высокоразвитой цивилизации;

6) время жизни неограниченно велико;

Последнюю возможность фон Хорнер считает совершенно невероятной. Далее, он считает, что во втором и третьем случаях на той же самой планете может развиться ещё одна цивилизация на основе (или на обломках) старой, причём время такого “возобновления” относительно невелико.

С 5 по 11 сентября 1971 г. в Бюраканской астрофизической обсерватории в Армении состоялась первая международная конференция по проблеме внеземных цивилизаций и связи с ними. На конференции присутствовали компетентные учёные, работающие в различных областях, имеющих отношение к рассматриваемой комплексной проблеме, — астрономы, физики, радиофизики, кибернетики, биологи, химики, археологи, лингвисты, антропологи, историки, социологи. Конференция была организована совместно Академией наук СССР и Национальной Академией наук США с привлечение учёных из других стран. На конференции детально обсуждались многие аспекты проблемы внеземных цивилизаций. Подробному обсуждению были подвергнуты вопросы множественности планетных систем во Вселенной, происхождение жизни на Земле и возможность возникновения жизни на других космических объектах, возникновение и эволюция разумной жизни, возникновение и развитие технологической цивилизации, проблемы поисков сигналов внеземных цивилизаций и следов их деятельности, проблемы установления связи с ними, а также возможные последствия установления контактов.

Список литературы

1. Шкловский И.С. “Вселенная, жизнь, разум” 1976 г.

2. Зигель Ф.Ю. “Астрономия в её развитии” 1988 г.

3. Ефремов Ю.Н. “В глубины вселенной” 1984 г.

4. Гурштейн А.А. “Извечные тайны неба” 1991 г.

www.ronl.ru

Дипломная работа - Одиноки ли мы во Вселенной?

Экзаменационныйреферат

по астрономии

Одиноки ли мыво Вселенной?

Выполнил

ученик 11 «А» класса

средней школы №190*

********

г. Москва

2001

План:

I. <span Times New Roman""> 

    1. Представление о вселенной и галактике

    2. Эволюция и строение галактик.

II.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

III.

Литература.

3

4

6

7

8

11

12

14

15

17

19

21

I. Вступление.

<img src="/cache/referats/16736/image002.jpg" v:shapes="_x0000_i1025">

С самого начала развитиячеловечества, и до сих дней, наши потомки смотрели на небо с каким-то тайным, ибудто не имеющим ответа вопрос. В плоть-до начала нашего века никто не сомневалсяв том, что вселенная стационарна, что в основных своих чертах она не меняется стечением времени, что подавляющее большинство небесных светил развиваетсяпостепенно, переходя от одного стационарного состояния к другому. Небо практическине изменилось с давних времён, а мы по-прежнему о нём ни чего толком не знаем.А ведь не сложно представить, что в каждой звёздной системе есть такая планетана которой возможна или уже есть жизнь, а может быть и такие мыслящие существакак и мы. В пример можно привести нашу планету, у земли много разнообразныхформ жизни.

Тему «Одиноки ли мы вовселенной» я выбрал, потому что хочу подчеркнуть представления о другихпланетах похожих на нашу, о вполне возможных других формах мыслящих существ…

У многих людей возникают спорыпо поводу существования внеземной цивилизаций, НЛО и других проявленияхразумной вне земной жизни. На основе наблюдений человек познавал жизнь. Онначал с того, что непосредственно наблюдать. Благодаря этим наблюдениям онсоставил первые представления о мировоздание.

Честно говоря, я разделяю точкузрения философа – материалиста, Эпикура Митродора: «Считать землю единственнымнаселённым миром в беспредельном пространстве было такой же нелепостью, какутверждать, что на громадном засеянном поле мог бы вырасти только одинпшеничный колос».

Представлениео вселенной и галактике.

Земля – корабль в безбрежном океане. Все мы живём всолнечной системе, подвергаясь всем излучениям, которые направляются к земле совсех сторон вселенной. Страшно даже вдуматься в историю вселенной. Может быть впрошлом она выглядела совершенно иначе, чем в наши дни: в ней не было ни звёзд,ни планет, ни галактик. Представим, что гигантские звёздные острова – галактикис огромными скоростями разлетаются в разных направлениях, следовательно мыживём в расширяющейся вселенной. Если попробовать углубиться в познанияразмеров, то можно сойти с ума. 

Наша звёздная система и галактика, взаимосвязаны по:происхождению, истории планет солнечной системы, посвящено множество гипотез.До сих пор ещё трудно отдать предпочтение какой-либо из них.

О.Ю.Шмидт исходил из того, что: «метеоритное вещество какформа более или менее крупных кусков, так и в форме пыли в изобилии встречаютсяво вселенной»

Совокупность газопылевых облаковвместе со звёздами заполняет нашу звёздную систему – галактику. Постепенно, взависимости от благоприятных условий, они соединяются и образуют свои планетыспутников, вращающихся вокруг солнца.

<span Times New Roman",«serif»; font-style:normal">Эволюция и строение галактик.

<span Times New Roman",«serif»">

Поэт спрашивал: «Послушайте! Ведь, если звезды зажигают — зна­чит — этокому-нибудь нужно?». Мы знаем, что звезды нужны, что­бы светить, и наше Солнцедает необходимую для нашего существо­вания энергию. А зачем нужны галактики?Оказывается и галактики нужны, и не только Солнце обеспечивает нас энергией.Астрономи­ческие наблюдения показывают, что из ядер галактик происходитнепрерывное истечение водорода. Таким образом, ядра галактик яв­ляютсяфабриками по производству основного строительного мате­риала Вселенной — водорода.

Водород, атом которого состоит из одного протона в ядре и од­ногоэлектрона на его орбите, является самым простым «кирпичи­ком», из которого внедрах звезд образуются в процессе атомных ре­акций более сложные атомы. Причемоказывается, что звезды совер­шенно не случайно имеют различную величину. Чембольше масса звезды, тем более сложные атомы синтезируются в ее недрах.

Наше Солнце, как обычная звезда, производит только гелий из водорода(который дают ядра галактик), очень массивные звез­ды производят углерод —главный «кирпичик» живого вещества. Вот для чего нужны галактики и звезды. Адля чего нужна Земля? Она производит все необходимые вещества для существованияжизни человека. А для чего существует человек? На этот вопрос не может ответитьнаука, но она может заставить нас еще раз заду­маться над ним.

Если «зажигание» звезд кому-то нужно, то может и человек кому-то нужен?Научные данные помогают нам сформулировать представление о нашемпредназначении, о смысле нашей жизни. Обращаться при ответе на эти вопросы к эволюцииВселенной — это, значит, мыслить космически. Естествознание учит мыслитькосмически, в то же время, не отрываясь от реальности нашего бытия.

Вопрос об образовании и строении галактик — следующий важный вопрос происхожденияВселенной. Его изучает не только космология как наука о Вселенной — единомцелом, но также и ко­смогония (греч. «Гонейа» означает рождение) — областьнауки, в которой изучается происхождение и развитие космических тел и их систем(различают планетную, звездную, галактическую кос­могонию).

Галактика представляет собой гигантские скопления звезд и их систем,имеющие свой центр (ядро) и различную, не только сфе­рическую, но частоспиралевидную, эллиптическую, сплюснутую или вообще неправильную форму. Галактик— миллиарды, и в каждой из них насчитываются миллиарды звезд.

Наша галактика называется Млечный Путь и состоит из 150 млрд. звезд. Онасостоит из ядра и нескольких спиральных ветвей. Ее размеры —100 тыс. световыхлет. Большая часть звезд нашей галак­тики сосредоточена в гигантском «диске»толщиной около 1500 све­товых лет. На расстоянии около 30 тыс. световых лет отцентра галак­тики расположено Солнце.

Ближайшая к нашей галактика (до которой световой луч бе­жит 2 млн. лет) —«туманность Андромеды». Она названа так потому, что именно в созвездииАндромеды в 1917 году был открыт первый внегалактический объект. Егопринадлежность к другой галактике была доказана в 1923 году Э. Хабблом,нашедшим путем спектраль­ного анализа в этом объекте звезды. Позже были обнаруженызвез­ды и в других туманностях.

А в 1963 году были открыты квазары (квазизвездные радиоис­точники) —самые мощные источники радиоизлучения во Вселенной со светимостью в сотни разбольшей светимости галактик и размера­ми в десятки раз меньшими их. Былопредположено, что квазары представляют собой ядра новых галактик и, стало быть,процесс обра­зования галактик продолжается и поныне.

II. Одиноки ли мы воВселенной?

<img src="/cache/referats/16736/image004.jpg" v:shapes="_x0000_i1026">

И в конце введения в своемреферате я ставлю перед собой цель узнать, что во Вселенной мы не одиноки. Мнехочется узнать о далеких космических мирах, о Вселенной. На мой взгляд, самоеглавное в астрономии узнать, как устроен мир, есть ли жизнь на других планетах,одиноки ли мы в безбрежной Вселенной или где-то существует жизнь, как и наша?Может быть, на других планетах, которые настолько удалены от нас, что мы дажене в состоянии их наблюдать? И возможна ли на них жизнь? Эти и многие другиевопросы, над которыми ученые задумывались уже в XV веке, не разрешены до сих пор.Несколько десятилетий назад обсуждался вопрос: «Есть ли жизнь на Марсе?» Быломного гипотез, споров, что мы единственные во всей Вселенной. Особенно большиенадежды возлагали именно на Марс, при наблюдении планеты в телескоп заметили,что она покрыта правильной сетью «каналов». Длительное время даже считали, чтоэти «каналы» — не что иное, как «творение рук марсианских». Но, увы, первые жеснимки, полученные с американской автоматической межпланетной станции«Маринер-4» которая 14 июля 1965 пролетела на расстоянии 9600 км. от Марса,развеяли этот миф. Искусственных каналов не оказалось.

1. Гипотезы омножественности систем.

Для эволюции живых организмов отпростейших форм (вирусы, бактерии) к разумным существам необходимы огромныеинтервалы времени так как «движущей силой» такого отбора являются мутации и естественныйотбор — процессы, носящие случайный характер. Именно через большое количествослучайных процессов реализуется закономерное развитие от низших форм жизни квысшим. На примере нашей планеты Земли мы знаем, что этот интервал времени,по-видимому, превосходит миллиард лет. Поэтому только на планетах, обращающихсявокруг достаточно старых звезд, мы можем ожидать присутствие высокоорганизованныхживых существ. При современном состоянии астрономии мы можем только говорить обаргументах в пользу гипотезы о множественности планетных систем и возможностивозникновения на них жизни. Строгим доказательством этих важнейших утвержденийастрономия пока не располагает. Для того чтобы говорить о жизни, надо, покрайней мере, считать, что достаточно старые звезды имеют планетные системы.Для развития жизни на планете необходимо, чтобы выполнялся ряд условий общегохарактера. И совершенно очевидно, что далеко не на каждой планете может возникнутьжизнь.

Мы можем представить вокругкаждой звезды, имеющей планетную систему, зону, где температурные условия неисключают возможности развития жизни. Вряд ли она возможна на планетах вродеМеркурия, температура освещенной Солнцем части которого выше температурыплавления свинца, или вроде Нептуна, температура поверхности которого -2000С. Нельзя, однако, недооценивать огромную приспособляемость живых организмов кнеблагоприятным условиям внешней среды. Следует еще заметить, что дляжизнедеятельности живых организмов значительно «опаснее» очень высокие температуры,  чем низкие, так как простейшие виды вирусов ибактерий могут, как известно, находится в состоянии анабиоза при температуре,близкой к абсолютному нулю.

Кроме того, необходимо, чтобыизлучение звезды на протяжении многих сот миллионов и даже миллиардов летоставалось приблизительно постоянным. Например, обширный класс переменныхзвезд, светимости которых сильно меняются со временем (часто периодически),должен быть исключен из рассмотрения. Однако большинство звезд излучает судивительным постоянством. Например, согласно геологическим данным, светимостьнашего Солнца за последние несколько миллиардов лет оставалась постоянно сточностью до нескольких десятков процентов.

<img src="/cache/referats/16736/image006.jpg" v:shapes="_x0000_i1027">

2. Появление жизни на Земле.

Чтобы на планете могла появитьсяжизнь, ее масса не должна быть слишком маленькой. С другой стороны, слишкомбольшая масса тоже является неблагоприятным фактором, на таких планетахневелика вероятность образования твердой поверхности, они обычно представляютиз себя газовые шары с быстро растущей к центру плотностью (например, Юпитер иСатурн). Так или иначе, массы планет, пригодных для развития жизни, должны бытьограничены как сверху, так и снизу. По-видимому, нижняя граница возможностеймассы такой планеты близка к нескольким сотым массы Земли, а верхняя в десяткираз превосходит земную. Очень большое значение имеет химический состав поверхностии атмосферы. Как видно, пределы параметров планет, пригодных для жизни,достаточно широки.

Для изучения жизни нужно, преждевсего, определить понятие «живое вещество». Этот вопрос является далеко непростым. Многие ученые, например, определяют живое вещество как сложныебелковые тела, обладающие упорядоченным обменом веществ. Такой точки зренияпридерживался, в частности, академик А. И. Опарин, много занимавшийся проблемойпроисхождения жизни на Земле. Конечно, обмен веществ есть существеннейшийатрибут жизни, однако вопрос о том, можно ли сводить сущность жизни, преждевсего к обмену веществ, является спорным. Ведь и в мире неживого, например, у некоторыхрастворов, наблюдается обмен веществ в его простейших формах. Вопрос обопределении понятия «жизнь» стоит очень остро, когда мы обсуждаем возможностижизни на других планетарных системах.

В настоящее время жизньопределяется не через внутреннее строение и вещества, которые ей присущи, ачерез ее функции: «управляющая система», включающая в себя механизм передачинаследственной информации, обеспечивающей сохранность последующим поколениям.Тем самым благодаря неизбежным помехам при передаче такой информации нашмолекулярный комплекс (организм) способен к мутациям, а, следовательно, кэволюции.

Возникновению живого вещества наЗемле (и, как можно судить по аналогии, на других планетах) предшествоваладовольно длительная и сложная эволюция химического состава атмосферы, в конечномитоге приведшая к образованию ряда органических молекул. Эти молекулывпоследствии послужили как бы «кирпичиками» для образования живого вещества.

По современным данным, планетыобразуются из первичного газово-пылевого облака, химический состав которогоаналогичен химическому составу Солнца и звезд, первоначальная их атмосферасостояла в основном из простейших соединений водорода — наиболеераспространенного элемента в космосе. Больше всего молекул водорода, аммиака,воды и метана. Кроме того, первичная атмосфера должна была быть богатаинертными газами — прежде всего гелием и неоном. В настоящее время благородныхгазов на Земле мало, так как они в свое время диссипировали (улетучились) вмежпланетное пространство, как и многие водородосодержащие соединения.

Однако, по-видимому, решающуюроль в установлении состава земной атмосферы сыграл фотосинтез растений, прикотором выделяется кислород. Не исключено, что некоторое, а может быть дажесущественное количество органических веществ было принесено на Землю припадениях метеоритов и, возможно, даже комет. Некоторые метеориты довольнобогаты органическими соединениями. Подсчитано, что за 2 млрд. лет метеоритымогли принести на Землю от 108 до 1012 тонн такихвеществ. Такие органические соединения могут в небольших количествах возникатьв результате вулканической деятельности, ударов метеоритов, молний, из-зарадиоактивного распада некоторых элементов.

Имеются довольно надежныегеологические данные, указывающие на то, что уже 3.5 млрд. лет назад земнаяатмосфера была богата кислородом. С другой стороны возраст земной корыоценивается геологами в 4.5 млрд. лет. Жизнь должна была возникнуть на Земле дотого, как атмосфера стала богата кислородом, так как последний в основномявляется продуктом жизнедеятельности растений. Согласно недавней оценке американскогоспециалиста по планетарной астрономии Сагана, жизнь на Земле возникла 4.0 — 4.4млрд. лет назад.

Механизм усложнения строенияорганических веществ и появление у них свойств, присущих живому веществу, внастоящее время еще недостаточно изучен, хотя в последнее время наблюдаютсябольшие успехи в этой области биологии. Но уже сейчас ясно, что подобныепроцессы длятся в течение миллиардов лет.

Любая сколь угодно сложнаякомбинация аминокислот и других органических соединений — это еще не живойорганизм. Можно, конечно, предположить, что при каких-то исключительныхобстоятельствах где-то на Земле возникла некая «праДНК», которая и послужиланачалом всему живому. Вряд ли, однако, это так, если гипотетическая «праДНК» былавполне подобна современной. Дело в том, что современная ДНК сама по себесовершенно беспомощна. Она может функционировать только при наличиибелков-ферментов. Думать, что чисто случайно, путем «перетряхивания» отдельныхбелков — многоатомных молекул, могла возникнуть такая сложнейшая машина, как«праДНК» и нужный для ее функционирования комплекс белков-ферментов — этозначит верить в чудеса. Однако можно предположить, что молекулы ДНК и РНКпроизошли от более примитивной молекулы.

Для образовавшихся на планетепервых примитивных живых организмов высокие дозы радиации могут представлятьсмертельную опасность, так как мутации будут происходить так быстро, чтоестественный отбор не поспеет за ними.

Заслуживает внимания еще такойвопрос: почему жизнь на Земле не возникает из неживого вещества в наше время?Объяснить это можно только тем, что ранее возникшая жизнь не даст возможностьновому зарождению жизни. Микроорганизмы и вирусы съедят уже первые ростки новойжизни. Нельзя полностью исключать и возможность того, что жизнь на Землевозникла случайно.

Существует еще однообстоятельство, на которое, может быть, стоит обратить внимание. Хорошоизвестно, что все «живые» белки состоят из 22 аминокислот, между тем, как всегоаминокислот известно, свыше 100. Не совсем понятно, чем эти кислоты отличаютсяот остальных своих «собратьев». Нет ли какой-нибудь глубокой связи между происхождениемжизни и этим удивительным явлением?

Если жизнь на Земле возникласлучайно, значит жизнь во Вселенной редчайшее (хотя, конечно, ни в коем случаене единичное) явление. Для данной планеты (как, например, наша Земля)возникновение особой формы высокоорганизованной материи, которую мы называем«жизнью», является случайностью. Но в огромных просторах Вселенной возникающаятаким образом жизнь должна представлять собой закономерное явление.

Надо еще раз надо отметить, чтоцентральная проблема возникновения жизни на Земле — это объяснениекачественного скачка от «неживого» к «живому» — все еще далека от ясности.Недаром один из основоположников современной молекулярной биологии профессорКрик на Бюраканском симпозиуме по проблеме внеземных цивилизаций в сентябре1971 года сказал: «Мы не видим пути от первичного бульона до естественного отбора.Можно прийти к выводу, что происхождение жизни — чудо, но это свидетельствуеттолько о нашем незнании»

3. Жизнь на других планетах.

<img src="/cache/referats/16736/image008.jpg" v:shapes="_x0000_i1028">

Волнующий вопрос о жизни надругих планетах занимает умы астрономов уже несколько столетий. Возможность самого существования планетарныхсистем у других звезд только сейчас становится предметом научных исследований.Раньше же вопрос о жизни на других планетах был областью чисто умозрительныхзаключений. Между тем Марс, Венера и другие планеты Солнечной системы уже давноизвестны как несамосветящиеся твердые небесные тела, окруженные атмосферами.Давно стало ясно, что в общих чертах они напоминают Землю, а если так, почемубы на них не быть жизни, даже высокоорганизованной, и, кто знает, разумной?

Вполне естественно считать, чтофизические условия, господствовавшие на только что образовавшихся изгазово-пылевой среды планетах земной группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс),были очень сходными, в частности их первоначальные атмосферы были одинаковы.

Основными атомами, входящими всостав тех молекулярных комплексов, из которых образовалось живое вещество,являются водород, кислород, азот и углерод. Роль последнего особенно важна.Углерод — четырехвалентный элемент. Поэтому только углеродные соединенияприводят к образованию длинных молекулярных цепей с богатыми и изменчивымибоковыми ответвлениями. Именно к такому типу принадлежат различные белковыемолекулы. Часто заменителем углерода называют кремний. Кремний довольно обиленв космосе. В атмосферах звезд его содержание лишь в 5-6 раз меньше, чем углерода,то есть достаточно велико. Вряд ли, однако, кремний может играть роль «краеугольногокамня» жизни. По некоторым причинам его соединения не могут обеспечить такоебольшое разнообразие боковых ответвлений в сложных молекулярных цепочках, какуглеродные соединения. Между тем богатство и сложность таких боковых ответвленийименно и обеспечивает огромное разнообразие свойств белковых соединений, атакже исключительную «информативность» ДНК, что совершенно необходимо для возникновенияи развития жизни.

Важнейшим условием длязарождения жизни на планете является наличие на ее поверхности достаточнобольшого количества жидкой среды. В такой среде находятся в растворенномсостоянии органические соединения и могут создаваться благоприятные условия длясинтеза на их основе сложных молекулярных комплексов. Кроме того, жидкая среданеобходима только что возникшим живым организмам для защиты от губительноговоздействия ультрафиолетового излучения, которое на начальном этапе эволюциипланеты может свободно проникать до ее поверхности.

Можно ожидать, что такой жидкойоболочкой может быть только вода и жидкий аммиак, многие соединения которого,кстати, по своей структуре аналогичны органическим соединениям, благодарячему  в настоящее время рассматриваетсявозможность возникновения жизни на аммиачной основе. Образование жидкогоаммиака требует сравнительно низкой температуры поверхности планеты. Вообщезначение температуры первоначальной планеты для возникновения на ней жизнивесьма велико. Если температура достаточно велика, например 1000С, адавление атмосферы не велико, на ее поверхности не может образоваться водянаяоболочка, не говоря уже об аммиачной. В таких условиях говорить о возможностивозникновения жизни на планете не приходится. Исходя из сказанного, мы можеможидать, что условия для возникновения в отдаленном прошлом жизни на Марсе иВенере могли быть, вообще говоря, благоприятными. Жидкой оболочкой могла бытьтолько вода, а не аммиак, что следует из анализа физических условий на этихпланетах в эпоху их формирования. В настоящее время эти планеты достаточно хорошоизучены, и ничто не указывает на присутствие даже простейших форм жизни ни наодной из планет Солнечной системы, не говоря уже о разумной жизни. Однакополучить явные доказательства на наличие жизни на той или иной планете путемастрономических наблюдений очень трудно, особенно если речь идет о планете вдругой звездной системе. Даже в самые мощные телескопы при наиболееблагоприятных условиях наблюдения размеры деталей, еще различимых наповерхности Марса, равны 100 км.

До этого мы только определилисамые общие условия, при которых во Вселенной может (не обязательно должна)возникнуть жизнь. Такая сложная форма материи, как жизнь, зависит от большогочисла совершенно не связанных между собой явлений. Но все эти рассуждениякасаются только простейших форм жизни. Когда мы переходим к возможности тех илииных проявлений разумной жизни во Вселенной, мы сталкиваемся с очень большимитрудностями.

4. Проблема внеземных цивилизаций.

    Одной из самых интересных тем астрономииявляется возможность существования внеземных цивилизаций. По этой темепостоянно продолжаются дискуссии, и единого мнения не существует. Нобольшинство современных астрономов и философов считают, что жизнь — распространенное явление во Вселенной и существует множество миров, на которыхобитают цивилизации.

   Уровень развития некоторых внеземныхцивилизаций может быть неизмеримо выше уровня развития земной цивилизации.Именно с такими цивилизациями землянам особенно интересно установить контакт.

   На развитие мнения о множестве цивилизацийповлияло несколько аргументов.

   Во-первых, в Метагалактике есть огромноечисло звезд, похожих на наше Солнце, а следовательно планетные системы могутсуществовать не только у Солнца. И более того, исследования показали, чтонекоторые звезды определенных спектральных классов вращаются медленно вокругсвоей оси, что может быть вызвано наличием вокруг этих звезд планетных систем.

   Во-вторых, при соответствующих условияхжизнь могла возникнуть на планетах других звезд по типу эволюционного развитияжизни на Земле. Молекулярные соединения, необходимые для начальной стадииэволюции неживой природы, достаточно распространены во Вселенной и открыты дажев межзвездной среде.

   В-третьих, возможно существование небелковыхформ жизни, принципиально отличных от тех, которые распространены на Земле. Однако ничего конкретного о нихнауке не известно.

   Не все ученые столь оптимистически относятсяк проблеме внеземных цивилизаций. Сторонники противоположной точки зрениясчитают, что жизнь, и особенно разумная жизнь исключительно редкое, а можетбыть, и уникальное явление во Вселенной. На развитие их мнения повлиялиследующие аргументы:

   Во-первых, вероятность того, что в процессеэволюции неживой материи возникает жизнь, а тем более разум, очень мала, таккак в ходе такой эволюции появляется огромное число препятствий на путиобразования и последующего усложнения клеток.

   Во-вторых, вСолнечной системе высокоорганизованные формы жизни есть только на Земле. НаЛуне и, возможно, на Марсе, вопреки ожиданиям, не оказалось даже микроорганизмов,обладающих большой приспособляемостью к условиям обитания.

   В-третьих, нет ни одного неопровержимогодоказательства, что Землю когда-либо посещали посланцы других миров. Одни лишьслухи.

   В-четвертых, радиопоиски сигналов внеземныхцивилизаций пока не увенчались успехом. Не обнаружено никаких признаковдеятельности внеземных цивилизаций, что кажется странным, если предположить,что эти цивилизации могли достигнуть более высокого уровня развития, посравнению с Землей.

   Итак, внеземные цивилизации по прежнемуотносятся к числу гипотетических объектов, поиск которых представляет огромныйинтерес. Продолжаются споры о реальности внеземных цивилизаций, но лишьдальнейшие наблюдения и эксперименты позволят выяснить, существуют лигде-нибудь обитаемые миры или мы одиноки, по крайней мере, в пределах нашейГалактики.

5. Возникновение разума.

Жизнь на какой-нибудь планетедолжна проделать огромную эволюцию, прежде чем стать разумной. Движущая силаэтой эволюции — способность организмов к мутациям и естественный отбор. Впроцессе такой эволюции организмы все более и более усложняются, а их части — специализируются. Усложнение идет как в качественном, так и в количественномнаправлении. Например, у червя имеется всего около 1000 нервных клеток, а учеловека около десяти миллиардов. Развитие нервной системы существенно увеличиваетспособности организмов к адаптации, их пластичность. Эти свойствавысокоразвитых организмов являются необходимыми, но, конечно, недостаточнымидля возникновения разума. Последний можно определить как адаптацию организмовдля их сложного социального поведения. Возникновение разума должно бытьтеснейшим образом связано с коренным улучшением и усовершенствованием способовобмена информацией между отдельными особями. Поэтому для истории возникновенияразумной жизни на Земле возникновение языка имело решающее значение. Можем лимы, однако, такой процесс считать универсальным для эволюции жизни во всехуголках Вселенной? Скорее всего — нет! Ведь в принципе при совершенно другихусловиях средством обмена информацией между особями могли бы стать непродольные колебания атмосферы (или гидросферы), в которой живут эти особи, анечто совершенно другое. Почему бы не представить себе способ обменаинформацией, основанный не на акустических эффектах, а, скажем на оптическихили магнитных? И вообще — так ли уж обязательно, чтобы жизнь на какой-нибудьпланете в процессе ее эволюции стала разумной?

Между тем эта тема снезапамятных времен волновала человечество. Говоря о жизни во Вселенной,всегда, прежде всего, имели в виду разумную жизнь. Одиноки ли мы в безграничныхпросторах космоса? Философы и ученые с античных времен всегда были убеждены,что имеется множество миров, где существует разумная жизнь. Никаких научнообоснованных аргументов в пользу этого утверждения не приводилось. Рассуждения,по существу, велись по следующей схеме: если на Земле — одной из планетСолнечной системы есть жизнь, то почему ей не быть на других планетах? Этот методрассуждения, если его логически развивать, не так уж плох. И вообщестрашно  себе представить, что из 1020 — 1022 планетных систем во Вселенной, в области радиусом в десятокмиллиардов световых лет разум существует только на нашей крохотной планетке…Но может быть, разумная жизнь — чрезвычайно редкое явление. Может быть,например, что наша планета как обитель разумной жизни единственная в Галактике,причем далеко не во всех Галактиках имеется разумная жизнь. Можно ли, вообще,считать работы о разумной жизни во Вселенной научными? Вероятно, все-таки, присовременном уровне развития техники можно, и необходимо заниматься этойпроблемой уже сейчас, тем более она может вдруг оказаться чрезвычайно важнойдля развития цивилизации...

Обнаружение любой жизни, особенноразумной, могло бы представлять, и иметь огромное значение. Поэтому уже давнопредпринимаются попытки обнаружить и установить контакт с другимицивилизациями. В 1974 году в США была запущена автоматическая межпланетнаястанция «Пионер-10». Несколько лет спустя она покинула пределы Солнечнойсистемы, выполнив различные научные задания. Если ничтожно малая вероятностьтого, что когда-нибудь, через многие миллионы лет, неведомые нам высоко цивилизованныеинопланетные существа обнаружат «Пионер-10» и встретят его как посланца чужого,неведомого им мира. На этот случай внутри станции заложена стальная пластинка свыгравированными на ней рисунком и символами, которые дают минимальную информациюо нашей земной цивилизации. Это изображение составлено таким образом, чтобыразумные существа, нашедшие его, смогли определить положение Солнечной системыв нашей Галактике, догадались бы о нашем виде и, возможно, намерениях. Но конечновнеземная цивилизация имеет гораздо больше шансов обнаружить нас на Земле, чемнайти «Пионер-10».

6. Связи с другими мирами.

<img src="/cache/referats/16736/image010.gif" v:shapes="_x0000_i1029">

Вопрос о возможности связи сдругими мирами впервые анализировался Коккони и Моррисом  в 1959 году. Они пришли к выводу, чтонаиболее естественный и практически осуществимый канал связи междукакими-нибудь цивилизациями, разделенными межзвездными расстояниями, может бытьустановлен с помощью электромагнитных волн. Очевидное преимущество такого типасвязи — распространение сигнала с максимально возможной в природе скоростью иконцентрация энергии в пределах сравнительно небольших телесных углов без сколько-нибудьзначительного рассеяния. Главными недостатками такого метода являются маленькаямощность принимаемого сигнала и сильные помехи, возникающие из-за огромныхрасстояний и космических излучений. Сама природа подсказывает нам, что передачидолжны идти на длине волны 21 сантиметр (длина волны излучения свободноговодорода), при этом потери энергии сигнала будут минимальны, а вероятностьприема сигнала внеземной цивилизацией гораздо больше, чем на случайно взятойдлине волны. Вероятней всего, что и ожидать сигналов из космоса мы должныожидать на той же волне.

Но допустим, что мы обнаружиликакой-то странный сигнал. Теперь мы должны перейти к следующему, довольноважному вопросу. Как распознать искусственную природу сигнала? Скорее всего, ондолжен быть модулирован, то есть его мощность со временем должна регулярноменяться. На первых порах он должен, по-видимому, быть достаточно простым.После того как сигнал будет принят (если, конечно это случится), междуцивилизациями будет установлена двухсторонняя радиосвязь, и тогда можноначинать обмен более сложной информацией. Конечно, не следует при этомзабывать, что ответы могут при этом быть получены не ранее, чем через несколькодесятков или даже сотен лет. Однако исключительная важность и ценность такихпереговоров, безусловно, должна компенсировать их медленность.

Радионаблюдения за несколькимиближайшими звездами уже несколько раз проводилось в рамках крупного проекта«ОМЗА» в 1960 году и при помощи телескопа Национальной радиоастрономическойлаборатории США в 1971 году. Разработано большое количество дорогих проектовустановления контактов с другими цивилизациями, но они не финансируются, ареальных наблюдений пока проводилось очень мало.

Несмотря на очевидныепреимущества космической радиосвязи, мы не должны упускать из виду и другиетипы связи, так как заранее нельзя сказать с какими сигналами мы можем иметьдело. Во-первых — это оптическая связь, главный недостаток которой — очень слабыйуровень сигнала, ведь, несмотря на то, что угол расхождения светового пучкаудалось довести до 10-8 рад., ширина его на расстоянии несколькихсветовых лет будет огромной. Также связь может осуществляться с помощьюавтоматических зондов. По вполне понятным причинам этот вид связи землянам поканедоступен, и не станет доступным даже с началом использования управляемыхтермоядерных реакций. При запуске такого зонда мы бы столкнулись с огромнымколичеством проблем, если даже считать время его полета к цели приемлемым. Ктому же на  расстоянии менее 100 световыхлет от Солнечной системы уже имеется более 50000 звезд. На какую из нихпосылать зонд?

  Таким образом, установление прямого контактас внеземной цивилизацией с нашей стороны пока невозможно. Но может быть намстоит только подождать? Вот здесь нельзя не упомянуть об очень актуальнойпроблеме НЛО на Земле.НЛО это реальность на 5% и фикция на 90%.Существование проблемыненаучных явлений понимает под собой то, что наш мир несопоставимо болеесложный, чем тот который нам представляет наука. Они приводят нас к выводу, чтонаш мир не один, что есть какой-то как бы параллельный мир, который существуетнезависимо от нас и не подчиняется нашим законам. Очень хорошо проблеманенаучных явлений освещается в телесериале «Секретные материалы» на основеданных ЦРУ и ФБР. Представленный материал очень хорош для обывателя, но не дляученого. Ведь наука полностью отвергает данную проблему. Она является для наукиполностью непознанной. Различных случаев «наблюдения» инопланетян и ихактивности уже замечено так много, что ни в коем случае нельзя однозначноопровергать все эти данные. Можно только сказать, что многие из них, какоказалось со временем, являлись выдумкой или следствием ошибки. Но это уже темадругих исследований.

Если где-то в космосе будетобнаружена какая-то форма жизни или цивилизация, то мы совершенно, дажеприблизительно, не можем себе представить, как будут выглядеть ее представителии как они отре

www.ronl.ru

Смотрите также

• 
  Государство и право древней греции реферат
• 
  Реферат на тему узи предстательной железы
• 
  Варикозное расширение вен применение массажа реферат
• 
  Беременность и сердечно сосудистые заболевания реферат
• 
  Реферат диета для больных с атеросклерозом
• 
  Воспалительные заболевания челюстно лицевой области реферат
• 
  Судебная власть в республике беларусь реферат
• 
  Реферат социальные сети за и против
• 
  Реферат на тему сенсуализм и рационализм
• 
  Реферат на тему гигиена нервной системы
• 
  Реферат готический собор как образ мира