Динамические и стохастические системы. 5 страница

Этот новый подход, приводящий к созданию более адекватной картины мира, принципиально плюралистичен, поскольку сам мир в этой трактовке неоднозначен и недоступен описанию каким-либо одним универсальным языком. В нём есть место и динамике обратимых состояний, и термодинамике необратимых процессов, кибернетике, моделям т.н. квантового хаоса и бутстрэпа и объединяющему все эти и прочие частные подходы и модели - общеэпистемологическому принципу дополнительности. «Я назвал новую дисциплину синергетикой, - писал Г. Хакен, - не только потому, что в ней исследуется совместное действие многих элементов систем, но и потому, что для нахождения общих принципов, управляющих самоорганизацией, необходимо кооперирование многих различных дисциплин», а Илья Пригожин назвал этот новый постнеклассический период в современном естествознании и философии «новым диалогом человека с природой». (См. также: Аттрактор, Бифуркация, Пригожин).

37. Универсальный эволюционизм – фундаментальный философский принцип саморазвития, получивший обоснование в синергетике посредством обобщения дарвиновской концепции биологической эволюции и экстраполяции её на закономерности развития любых сложных неравновесных самоорганизующихся систем. Принцип универсального эволюционизма рассматривает процессы самоорганизации и развития неживых, живых и социальных систем как единый и целостный эволюционный процесс, охватывающий всю суперсистему – Универсум (т.е. Вселенную и встроенного в неё Человека), и подчиненный единому универсальному алгоритму всеобщего саморазвития.

Этот принцип на основе критерия дополнительности соединяет в себе такие важнейшие отрасли постнеклассической науки 20-го века, как постнеодарвинизм и синергетику, основные положения которых – это глобальная информационность, системность, самоорганизация и необратимость времени. Он также учитывает концепцию ноосферы и антропно-космологические идеи, исходя из которых современное естествознание и философия совместными усилиями пытаются осмыслить «феномен человека» (термин П. Тейяр де Шардена) как фундаментальный аттрактор, притягивающий траекторию эволюции Вселенной.

Подход к концепции универсального эволюционизма с информационно-алгоритмических позиций, позволяет трактовать развитие Универсума как сложную и нестабильную систему последовательных событий, стохастически реализующихся на основе предыдущей информации и генерирующих информацию следующего уровня. Это есть неравновесный процесс континуально-дискретного разворачивания своеобразного креода (т.е. пучка траекторий) от Большого взрыва до современной структуры космоса, которая, по современным космологическим представлениям, обеспечила уникальное сочетание необходимых условий для появления в некоторой области Вселенной разумной материи. Вдоль этих траекторий развития по законам вероятности происходит самоорганизация материи от хаоса к порядку, от простых неорганических структур к более сложным органическим, а затем и живым, усложняющимся в процессе цефализации.

Многие траектории развития, несмотря на кажущуюся их уникальность и антиэнтропийный характер отдельных процессов и возникающих при этом структур, направлены в целом к наиболее вероятным в данных условиях состояниям тех или иных структур, которые задаются соответствующими аттракторами, хотя и повышают энтропию всей суперсистемы. В силу возникновения неизбежных ситуаций случайного выбора (через бифуркацию) одной из нескольких возможных траекторий, в результате чего нарушается информационная симметрия предшествующих состояний и изменяется ход эволюции, этот процесс в целом необратим во времени.

На современном этапе познания природы в рамках эволюционно-синергетической парадигмы принцип универсального эволюционизма стал одним из основных методологических подходов к построению картины мира, представляя Вселенную и человека в ней как единую, целостную и взаимообусловленную систему, развивающуюся по универсальным алгоритмам, заключающим в себе конструктивное и формообразующее сочетание стабильности и нестабильности, повторяющегося и уникального, что и задаёт наблюдаемую «стрелу времени» и определяет ход универсальной истории. «Возмущения, случайные взаимодействия критических флуктуаций и бифуркация, наступающая вслед за нуклеацией некоторых флуктуаций, - таковы ключевые элементы, которые определяют интерактивную динамику, отвечающую за эволюцию сильно неравновесных систем в природе, - пишет известный синергетик Э. Ласло. - Мир, который мы наблюдаем сегодня, возник на нашей планете и, возможно, где-нибудь еще во Вселенной из общих начальных условий и дошел до своего современного диверсифицированного (но не упорядоченного) состояния».

Этот процесс саморазвития материи имеет универсальные системные черты, проявляющиеся в эволюции как неживой природы, так и мира живого вещества, а также в развитии сферы человеческого познания и всей культуры в целом. Общие закономерности, свойственные универсальной системно-синергетической эволюции, применимы к самому широкому кругу способов научно-теоретического и образно-художественного осмысления окружающего мира и составляют предмет и один из методов постнеклассической науки и философии.

В середине 70-х годов ХХ века многие ученые и философы стали интенсивно обсуждать картину мира на основе т.н. антропного принципа. Это антропоцентристская космологическая гипотеза, которая утверждает, что все известные фундаментальные характеристики внешнего мира (физические константы, параметры взаимодействий, свойства силовых полей, элементарных частиц, атомов и всей Вселенной в целом) «подобраны» таким образом, чтобы в результате саморазвития материи неизбежно появились высшие формы живого вещества – носители сознания (в частности, человек как свидетель данной формы Вселенной).

Такие выводы основаны на том, что, как показывают расчеты, основанные на последних достижениях современной физики, малейшие изменения известных величин фундаментальных квантовых и космологических констант, таких как скорость света, постоянная Планка, гравитационная постоянная, масса и заряд электрона, разница масс протона и нейтрона, соотношение интенсивности четырех фундаментальных взаимодействий, число пространственных измерений (крупномасштабная трехмерность мира) и т.д., привели бы к общей неустойчивости Вселенной, резко ускорили бы процесс эволюции космического вещества, обусловливающий образование галактик, звезд и планет, нарушился бы механизм создания ядер тяжелых химических элементов, стабильных атомов и т.п.

Такое изменение хода ядерных и космических процессов, в конечном счете, исключило бы всякие возможности для возникновения и развития сложных атомно-молекулярных структур, не говоря уже о биологических формах. То есть устойчивое существование и развитие сложных систем критически зависит от соотношения фундаментальных констант, численные значения которых в настоящее время известны, благодаря научному естествознанию. Так, например, астрофизик Б. Картер в 1973 году показал, что равновесие между гравитационными и электромагнитными взаимодействиями внутри звезд соблюдается с высочайшей точностью, порядка 10^-38 %, - и это ему и многим другим ученым представляется отнюдь не случайным явлением природы. Тогда же Картер выдвинул идею о том, что Вселенная должна быть такой системой, чтобы на определенном этапе её развития фундаментальные параметры допускали существование наблюдателей. Аналогичная строгость баланса сил и «подобранность» численных значений, характерна и для всех остальных типов взаимодействий и параметров микромира и космоса.

Современная трактовка антропного принципа сводится, в основном, к трем формулировкам, последовательно усиливающим телеологическую направленность:

1) слабая версия: «Наблюдаемое значение всех физических и космологических констант не случайно, но продиктовано требованием обеспечить существование таких областей пространства, где могла бы возникнуть жизнь на углеродной основе, а также требованием того, чтобы возраст Вселенной был достаточно велик, т.е. чтобы это событие уже произошло». Эту формулировку вполне можно отнести к высказываниям телеологического типа, в которых признается наличие в мире целевого замысла, осуществляемого какими-либо высшими силами, недоступными рациональному познанию. Здесь также накладываются ограничения на возможность появления живого вещества на другой (например, кремниевой) основе, что можно трактовать как биокарбоцентризм.

2) сильная версия: «Вселенная должна обладать такими свойствами, которые на определенном этапе ее истории позволяют жизни развиться». В этой формулировке телеологическая и биоцентристская направленность усиливаются, но данная картина мира не настаивает на единственности нашей Вселенной и уникальности земных форм жизни, и не исключает возможности существования иных миров, в которых по их типу мироустройства наличие наблюдателя не является обязательным условием. И сильная, и слабая версия антропного принципа, в некотором смысле, подразумевают существование Бога, осуществляющего свой замысел.

3) категорическая версия: «Разумный информационный процесс неизбежно должен возникнуть во Вселенной, и однажды возникнув, он уже не может исчезнуть». Эта формулировка самая широкая по содержанию, и не связана с антропоцентризмом и биоцентризмом, поскольку не накладывает никаких ограничений на свойства объекта – носителя разумной информации. Здесь отсутствуют также телеологические и теологические коннотации, т.к. не делаются акценты на факте появления разума как осуществлении замысла высших сил, а утверждается естественный характер процессов самоорганизации и саморазвития материи в том варианте Вселенной (например, в нашем, где уже есть наблюдатель), который реально осуществился наряду со всеми другими возможными (виртуальными мирами). Такие гипотезы о возможности существования множества других миров, организованных по другим законам, имеют некоторую научную опору в современной космологии и синергетике, и согласно этим представлениям, существование различных типов Вселенных, в принципе, современной теорией не запрещается, но эти миры как бы «существуют без свидетелей», т.е. никем не воспринимаются.

Научный статус антропного принципа не очевиден и вызывает дискуссии как среди физиков и космологов, так и среди биологов и философов, многие из которых считают его современным научно модифицированным вариантом религиозного мышления, опирающегося в неявном виде на признание идеи существования Бога. Здесь научное естествознание входит в несвойственную для него область – пытается ответить на вопрос «зачем?», «с какой целью?», вместо обычного «как?», «по какому закону?».

И хотя антропный принцип не является ни эмпирическим обобщением, ни логически вытекающим следствием из известных научных фактов, тем не менее, поскольку на данном этапе развития науки однозначного решения этой проблемы не существует, то исходя из универсального познавательного метода эпистемологической дополнительности, следует считаться и с теми подходами к созданию более полной картины мира, которые открывает антропный принцип. «Настал момент понять, что удовлетворительное истолкование Универсума, даже позитивистское, должно охватывать не только внешнюю, но и внутреннюю сторону вещей, не только материю, но и дух. Истинная физика та, которая когда-либо сумеет включить всестороннего человека в цельное представление о мире», - писал в прологе к трактату «Феномен человека» Тейяр де Шарден.

Идеи, близкие к антропному принципу, содержатся также в учениях русских философов (православных: Н.Ф. Федорова, С.Н. Булгакова, Н.А. Бердяева, П.А. Флоренского и «естественников-материалистов»: Н.А. Умова, В.И. Вернадского, К.Э. Циолковского, А.Л. Чижевского, В.Н. Муравьев и др.). Общий свод этих учений известен под названием философии русского космизма. (См. также: Ноосфера, Хокинг).

38. Клетка – это элементарная живая система, которая является первичной структурной основой всех живых организмов или фундаментальным уровнем структурной иерархии живого. Как один из основных структурных, функциональных и воспроизводящих элементов живого вещества, некоторые клетки способны существовать изолированно и воспроизводить себе подобных (одноклеточные организмы), другие входят в состав многоклеточных организмов или в структуру какого-либо органа, формируя более сложную живую систему. В каждой клетке различают две основные части – ядро, содержащее наследственную информацию в виде молекулы ДНК, и цитоплазму, в которой функционируют различные органеллы клетки, обеспечивающие необходимый для жизненного цикла обмен веществ (метаболизм).

Клетки любого типа покрыты оболочкой, представляющей т.н. мембрану – белково-липидную структуру молекулярных размеров, роль которой, в силу её избирательной проницаемости для различных химических соединений и элементов, состоит в защите клетки от внешней среды и регуляции уровня концентрации в клетке различных продуктов обмена веществ. С термодинамической и синергетической точек зрения клетки живых организмов – это сложные саморегулирующиеся открытые неравновесные системы, осуществляющие антиэнтропийную деятельность, упорядочивая свои внутренние структуры и производя практически точные копии себе подобных.

В сложных организмах существуют т.н. соматические клетки, которые отличаются по строению и функциям, выполняемым в организме – нервные клетки, мышечные, костные, секреторные и пр. Они содержат весь набор генетической информации и передают его посредством удвоения при делении дочерним клеткам (митоз). Половые клетки (гаметы), функция которых осуществлять размножение, отличаются тем, что при их делении отсутствует процесс удвоения и происходит уменьшение (редукция) числа хромосом, в результате чего передается только половина наследственной информации (мейоз). При слиянии мужских и женских половых клеток в процессе оплодотворения полное количество генетической информации, кодирующей свойства данного организма, восстанавливается. В биосфере существуют и неклеточные организмы (вирусы), а также организмы, вторично потерявшие в процессе эволюции клеточное строение (некоторые водоросли).

Термин «клетка» впервые использовал в 1665 году знаменитый английский физик и изобретатель Роберт Гук (1635 – 1703), который изучал строение растений при помощи усовершенствованного им микроскопа. Однако он не сумел осознать фундаментальное значение сделанного им наблюдения. Развитие учения о клетке связано с именами двух немецких ученых – ботаника М.Я. Шлейдена (1804 – 1881), обобщившего обширные материалы о клеточном строении растений, что послужило важным подспорьем для дальнейшего прогресса в этой области, и биолога Теодора Шванна (1810 – 1882), который, изучая клетки животных и растений, обнаружил их структурное и функциональное сходство и установил, что именно клетка является общей для всех живых организмов элементарной структурной единицей их строения. В классическом труде «Микроскопические исследования о соответствии в строении и росте животных и растений», опубликованном в 1883 году, он сформулировал клеточную теорию строения живых организмов.

В начале 19-го века выдающийся естествоиспытатель, основатель эмбриологии, Карл Бэр (1792 – 1876) открыл яйцеклетку у млекопитающих и изучил процесс эмбриогенеза птиц. Это открытие показало, что клетка – это универсальная структурная единица не только строения организмов, но и их развития.

К особому типу организмов относятся т.н. анаэробные организмы (или анаэробы). Это живые организмы, способные существовать в условиях отсутствия свободного кислорода. Различают облигатных анаэробов, постоянно живущих в бескислородной среде, и факультативных – способных жить как в условиях отсутствия кислорода, так и при его наличии. Представлены некоторыми видами бактерий, дрожжей, инфузорий, червей (в частности, к ним относится кишечная палочка, обеспечивающая процесс пищеварения у высших организмов). Типичными представителями являются также сине-зеленые водоросли, которые рассматриваются в теории происхождения биосферы как одни из первых форм живого вещества. На ранних стадиях формирования биосферы они осуществляли реакцию фотосинтеза, поглощая углекислый газ, которого в первичной атмосфере Земли было в избытке, и выделяя кислород, которого в ней не было. Таким образом, весь кислород земной атмосферы имеет биологическое происхождение.

Следующую стадию эволюции открывают аэробные организмы. Аэробные организмы (или аэробы) – это живые организмы, способные (в отличие от анаэробных) активно существовать и развиваться только при наличии свободного молекулярного кислорода, в частности, атмосферного. К ним относятся все эукариоты – высшие и низшие животные, растения, грибы и большинство микроорганизмов. Аэробы появились на Земле и стали бурно развиваться примерно 600 млн. лет назад (Кембрийский период по геохронологической шкале), когда содержание кислорода в атмосфере достигло примерно 1% от нынешнего уровня (первая критическая стадия развития жизни).

По генетической классификации организмы делятся на прокариотов и эукариотов. Прокариоты – это примитивные анаэробные организмы, не обладающие, в отличие от эукариотов, оформленным клеточным ядром и обычным хромосомным аппаратом. Типичные представители – сине-зеленые водоросли, которые рассматриваются в теории происхождения биосферы как первые представители живого вещества. Они способны осуществлять реакцию фотосинтеза, поглощая углекислый газ, которого в первичной атмосфере Земли было в избытке, и выделяя кислород. Наследственная информация передается у прокариотов посредством ДНК, но, в отличие от эукариотов, этот процесс проще и при простом клеточном делении воспроизводится полная копия предыдущего организма. Интересно то, что, образно говоря, смерть в генетический аппарат прокариотов не встроена, - их можно уничтожить, но биологически прокариоты бессмертны и могут существовать и размножаться в подходящих условиях неограниченно долго, тогда как клетки эукариотов могут выдержать конечное число делений до своей биологической кончины.

Прокариотная биосфера, по современным данным, существовала на Земле около 3,5 млрд. лет, до тех пор, пока количество кислорода в атмосфере не достигло такой концентрации, когда могли не только появиться, но и активно развиваться более сложноорганизованные эукариотные организмы, использующие кислородное дыхание. Примерно 600 млн. лет назад концентрация кислорода в атмосфере Земли, созданного прокариотами, достигла т.н. точки Пастера (около 1% от нынешней), когда кислородное дыхание становится более чем на порядок эффективнее анаэробного в процессах усвоения солнечной энергии. Такого, а далее всё возрастающего, количества кислорода стало достаточно, чтобы приспособительные преимущества перешли к эукариотам, которые и составляют в настоящее время практически всё живое вещество биосферы.

Эукариоты – это организмы, обладающие, в отличие от прокариотов, самостоятельным, оформленным клеточным ядром, отграниченным от цитоплазмы клетки ядерной оболочкой. Представлены всеми животными и подавляющим большинством растений. Появились в биосфере Земли около 600 млн. лет назад, в начале Палеозойской эры по геохронологической шкале, когда концентрация кислорода в атмосфере достигла примерно 0,2%. Нет научных оснований считать, что эукариоты возникли независимо от существовавшей в то время мощной прокариотной среды, однако, нет и никаких данных о существовании переходных форм.

Согласно современным синергетическим идеям об универсальном характере процессов самоорганизации в сложных неравновесных системах, возникновение эукариотов представляется как специфическая бифуркация в эволюции земной биосферы, направившая траекторию её развития к одному из возможных аттракторов. Еще через 200 млн. лет, когда концентрация кислорода возросла до приблизительно 2% и возник озоновый слой, экранирующий поверхность земли от жесткого ультрафиолета, эукариотные организмы стали выходить из воды и занимать сушу. Поскольку резко возросла и эффективность фотосинтеза, темп пополнения атмосферы кислородом усилился по экспоненте, и анаэробные прокариоты были практически полностью вытеснены из биосферы. Генетический материал эукариотов заключен в хромосомах и передается посредством полового размножения.

Более сложные и высокоорганизованные эукариоты биологически смертны, однако именно это обстоятельство плюс особенности передачи генетической информации резко интенсифицировали необратимый во времени эволюционный процесс и постепенно привели биосферу к чрезвычайному разнообразию существующих видов живых организмов.

39. Вселенная – весь существующий доступный нашему наблюдению материальный мир (космическое пространство). Предел оптической видимости объектов наблюдаемой части Вселенной около 6,5*10²⁶ см, предел «видимости» в радиотелескопы примерно в сто раз больше. В видимой области находится около 10⁸ галактик, подобных нашей (Млечному пути), каждая из которых содержит в среднем 10¹¹ звезд, количество галактик в зоне «радиовидимости» приблизительно оценивается как 10¹¹. По современным астрофизическим данным количество вещества во Вселенной (без учета скрытой массы) оценивается по порядку величины как 10⁸⁰ нуклонов, средняя же плотность космического вещества в наблюдаемой современными методами области Вселенной (Метагалактике) очень мала и составляет около 3*10^–31 г/ см³, что на полтора порядка меньше т.н. критической плотности и эквивалентно содержанию в десяти литрах пространства всего лишь одного - двух электронов. В настоящее время существуют веские основания утверждать, что видимое вещество Вселенной (звезды, планеты и прочее вещество барионного типа) составляет примерно 5%, а остальное приходится на т.н. скрытую или темную материю, природа которой пока неизвестна, но ее гравитация вполне определенно себя проявляет.

Согласно т.н. космологическому принципу, видимая Вселенная изотропна и однородна, не имеет какого-либо выделенного центра и по последним данным, расширяется, находясь примерно в первой трети своего цикла эволюции (см. Большой взрыв). Крупномасштабная однородность Вселенной сочетается с локальной неоднородностью и наличием среди огромных пространств космической пустоты сложных и упорядоченных структур – галактик, двойных звезд и планетных систем. Будучи, по современным астрофизическим данным, в целом геометрически плоской (т.е. удовлетворяющей постулату о параллельных прямых евклидовой геометрии) системой, Вселенная может характеризоваться локальной кривизной пространства, зависящей от массы находящихся в той или иной её области космических объектов.

В современной науке существует (и до сих пор окончательно не решена) важная философская проблема относительно конечности или бесконечности Вселенной, а также ограниченности или безграничности ее. Общая теория относительности допускает существование конечной, но безграничной Вселенной, т.е. такого пространства, которое имеет конечный объем, но не имеет видимых границ. Наличие во Вселенной распределенного космического вещества, которому всегда свойственно гравитационное взаимодействие (притяжение), может вызвать такое специфическое искривление пространства-времени, что оно замкнется само на себя. Тогда, например, луч света, направленный в каком-либо заданном направлении, должен, в принципе, согласно теории, вернуться в точку, из которой он вышел, так и не покинув пределы Вселенной. В этом случае Вселенная для условного стороннего наблюдателя выглядела бы как черная дыра, радиус которой определяется как R*=2GМ/с².

Помимо этих соображений, рассматривая проблему ограниченности Вселенной, необходимо учитывать закон разбегания галактик Э. Хаббла: V=HR и, как его следствие, физическое явление красного смещения частот испускаемого звездами света. Этот эффект кладет принципиальный предел возможности получения информации в любом диапазоне электромагнитных волн, испускаемых объектами, расположенными, начиная в среднем с некоторого расстояния R* от них до Земли, (когда скорость разбегания V формально превысит скорость света, - при этом формула Хаббла теряет физический смысл). Это расстояние связывают с т.н. космологическим горизонтом событий, с которым условно можно отождествить понятие «границы» Вселенной. Наличие горизонта событий (информационной границы) делает вопрос «а что же находится дальше?» научно несостоятельным как в физическом, так и в философском смысле, поскольку любой ответ на него, по крайней мере, в рамках самых передовых теорий, в настоящее время оказывается принципиально за пределами возможности научной проверки и становится, главным образом, предметом псевдонаучных и паранаучных спекуляций или основой сюжетов для научно-фантастической литературы.

Наша Галактика (Млечный путь) – звездная система, состоящая в среднем примерно из 10¹¹ звезд различного класса, межзвездной среды, содержащей разреженное газопылевое вещество, пронизанной магнитными полями, потоками космического излучения и т.п. Наша Галактика, в которую входит Солнечная система, относится к спиральным галактикам; диаметр ее диска оценивается примерно в 100000 световых лет, она состоит из центральной части – ядра, где плотность звезд весьма велика, и периферии, состоящей из нескольких рукавов, где примерно на расстоянии 30-35 тыс. световых лет от центра, на внутреннем краю т.н. рукава Ориона, расположена наша Солнечная система.

Ближайшая к нам звезда – красноватая Проксима Центавра, входящая в систему звезд, известную под названием Альфа Центавра (или Кентавра), находится на расстоянии около 4,2 световых года. В 1927 году голландский астроном Ян Оорт доказал, что наша Галактика, как и все объекты Вселенной, обращается вокруг своей оси, период обращения вокруг своей оси (галактический год), по современным данным, составляет примерно 220 –250 млн. лет. Нет оснований считать Солнечную планетную систему уникальным явлением, однако вполне достоверных подтверждений наличия у каких-либо звезд Галактики сложной планетной системы, типа нашей Солнечной, пока нет. Помимо спиральных, существуют эллиптические, шаровые галактики и галактики неправильной формы. В радиообозримом пространстве Вселенной насчитывается примерно 10¹¹ галактик различного типа. Наша Галактика входит в скопление, называемое Местной группой галактик, а самый удаленный объект, входящий в эту же группу и видимый с Земли невооруженным глазом, - это т.н. туманность Андромеды, отстоящая от нас почти на 2,2 млн. световых лет.

Звезды – самосветящиеся космические объекты сферической формы, состоящие из плазмы – полностью или в значительной мере ионизированного газа и в которых при высоких температурах и давлениях протекают термоядерные реакции синтеза более тяжелых элементов из более легких (до железа включительно). Образуются из газо-пылевых облаков (в основном водорода и гелия) путем гравитационной конденсации, и при достижении соответствующих условий внутреннего давления и, следовательно, температуры в их недрах начинаются термоядерные процессы. Характеризуются массой (от 0,04 до 60-80 солнечных) и светимостью (от 0,5 до нескольких десятков тысяч солнечных). Звезды, обладающие особо большими размерами и массой, называются гигантами, например красный гигант звезда Бетельгейзе в созвездии Ориона имеет диаметр, превышающий солнечный примерно в 850 раз, а звезда Антарес в созвездии Скорпиона – в 450 раз.

Звезды проходят этапы эволюции, характерные для объектов соответствующей массы, и в конце существования могут стать белыми карликами (Солнце и ему подобные), нейтронными звездами или гипотетическими черными дырами В результате ряда неравновесных процессов, происходящих в конце цикла существования, некоторые звезды взрываются (т.н. вспышки сверхновых звезд), и порождают туманности. Так, например, известная Крабовидная туманность в созвездии Тельца образовалась после вспышки сверхновой звезды, наблюдаемой с Земли в 1054 году и зафиксированной в хрониках. Последний случай вспышки сверхновой звезды (СН 1987А), находящейся в Большом Магеллановом облаке, которое отстоит от Земли на расстоянии 16 тыс. световых лет и видно в южном полушарии, был зафиксирован 23 февраля 1987 года и детально изучен. Эта вспышка сопровождалась, помимо электромагнитного излучения, испусканием колоссального потока нейтрино, которые были зарегистрированы одновременно в лабораториях Японии, США и СССР. В настоящее время вещество взорвавшейся звезды разлетается во все стороны с огромной скоростью, но образовавшаяся туманность будет видна еще не скоро.

В процессе взрыва сверхновой звезды происходят многоступенчатые реакции активации нейтронами ядер более легких химических элементов, образовавшихся в звезде за время её жизни в результате термоядерного синтеза. Именно этот вполне закономерный и обычный процесс обеспечивает появление во Вселенной, в общем, небольшого количества тяжелых элементов, без которых не могли бы образоваться сложные биологические молекулярные структуры, а следовательно, и живое вещество. Это наводит на мысль о том, что Солнечная система образовалась на месте и из материала сверхновой звезды первого поколения, и таким образом, само Солнце принадлежит ко второму поколению звезд, а все тела Солнечной системы – это как бы «пепел» ранее сгоревшей звезды.

Планеты – наиболее массивные тела Солнечной системы, движущиеся вокруг Солнца по эллиптическим орбитам и светящиеся отраженным светом. Малые планеты Солнечной системы – это или спутники больших планет или очень крупные астероиды. Все планеты т.н. земной группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс) более или менее близки по размерам, имеют примерно одинаковый химический состав, и среднюю плотность вещества (около 5 г/см³), тогда как планеты-гиганты, состоящие из застывших газов, имеют плотность примерно 1,4 г/см³, что мало отличается от средней плотности вещества Солнца. Планета-гигант Юпитер характерна тем, что излучает энергии несколько больше, чем поглощает, что позволяет рассматривать её как очень холодную звезду. Будучи несамосветящимися объектами, планеты, которые, согласно космологическому принципу, вполне могут существовать и около других звезд Галактики, очень трудно поддаются наблюдению астрономическими методами. (См. также: Астероиды, Белые карлики).

Дата добавления: 2015-06-27