Düşünen Evren...Yulia Vladislavovna Mizun Yuri Gavrilovich Mizun

 

"Düşünen Evren": "Veche" yayınevi; Moskova; 2005

dipnot

Evren sadece yıldızlar ve gezegenlerden ibaret değildir. Bu, akıllı yaşamın, Dünya zihninin ve genel olarak her şeyin beşiğidir. Dünya uygarlığı evrendeki tek uygarlık değildir. Bazı medeniyetler gelişmede önümüzde, diğerleri geride kalıyor. Ama hepsinin bir Yaratıcısı var, Dünya Aklı. Dünya da dahil olmak üzere Evrenin gelişim yasaları tanımlanmıştır. Başka yasalar düşünemiyoruz. Ama normal yaşamak istiyorsak, hayatlarımızı bu yasalara göre inşa edebiliriz ve etmeliyiz. Ve bunun için bilmeleri gerekiyor.

"Veche" yayınevinin yeni projesinin yazarları, kitaplarında dünyanın tek bir resmini tüm karmaşıklığı ve gizemiyle yeniden yaratıyorlar.

Julia Mizun

Yuri Mizun

Düşünen Evren

Oğullarımız Mark, Sergey ve Daniil'e ithaf ediyoruz.

Yazarlar

GİRİŞ

Evren sadece yıldızlar ve gezegenlerden ibaret değildir. Bu çok daha fazlası: akıllı yaşamın beşiği ve Dünya zihni ve genel olarak her şey.

Biz sadece evren denilen okyanusta bir damlayız. Ancak bu damla evrensel okyanusta kaybolmaz, birçok iplikle Evrendeki kesinlikle her şeyle bağlantılıdır, bu damla Evrende olan her şeyi etkiler.

Dünya uygarlığı evrendeki tek uygarlık değildir. Sonsuz sayıda var. Farklı gelişim seviyelerindeler. Bazıları gelişimde önümüzde, diğerleri geride kalıyor. Ama hepimizin bir Yaratıcısı var - Dünya Zihni.

Evrenin (Dünya dahil) gelişim yasaları tanımlanmıştır. Başka yasalar düşünemiyoruz. Ancak normal yaşamak istiyorsak, hayatımızı (ekonomi ve endüstri dahil) bu yasalara göre inşa edebiliriz ve etmeliyiz. Ve bunun için onları bilmeniz gerekiyor.

Okuyucuları ilgilendiren tüm sorular için şu adresten yazarlara yazabilirsiniz: 142192, Troitsk, Moskova Bölgesi, Akademgorodok, Posta kutusu 26.

TAKIM YILDIZINDAN ASLAN UZAYLILAR

Bu, MÖ III. Binyılda Çin'de oldu. e., tarihinin efsanevi döneminde. Eski Çin anıtlarına göre, bu dönemde Sarı Nehir havzasında (Kuzey Çin), "büyük şimşek ışıması, Kepçe takımyıldızındaki Ji yıldızını (yani Büyük Ayı) çevreledi".[1]

"Cennetin oğlu" Huangdi , Leo takımyıldızından Regulus yıldızından Dünya'ya uçtu . Halefi Shaohao da ortaya çıktı. Görünüşünden önce, "gökkuşağı gibi bir yıldız uçtu." Aynı şekilde, başka bir kaynakta da "Blooming Island'da kepçe gibi büyük bir yıldızın battığı" yazıyor. Shaohao'nun bir sonraki halefi, Dünya'da hemen hemen aynı şekilde ortaya çıktı. Görünüşünden önce, "göz kamaştırıcı bir şekilde parlayan bir yıldız, ay diskini bir gökkuşağı gibi geçti."

Prensip olarak, garip uzaylılar Dünya'ya çok daha önce uçtu. Bu, Budist öncesi Tibet dininin ("Bon") kutsal metinleri tarafından kanıtlanmaktadır. Onlarda “iyilik ve fazilet dostu”nun görünüşü şöyle anlatılır:

... Sa ve Bal tanrılarının Büyülü gücü tarafından yaratılan bir yumurta,

Kendi yerçekimi altında çıktı

Boş gökyüzünün ilahi koynundan.

Kabuk koruyucu bir kabuk haline geldi,

Zırh gibi korunan kabuk,

Beyaz, kahramanlar için bir güç kaynağı haline geldi.

İç kabuk haline geldi

İçinde yaşayanların kalesi...

Yumurtanın tam ortasından bir adam çıktı,

Sihirli güçlerin sahibi...

DÜŞÜNEN EVREN

Ama Huangdi'ye geri dönelim. Yüz yıldır Dünya üzerinde faaliyet gösteriyor. "Cennetin oğlu" Huangdi'nin gücünün son yılı, çeşitli kaynaklara göre MÖ 2598, 2592 veya 2450'ye tarihleniyor. e.

Huangdi, Dünya'da tek başına çalışmadı. Yardımcıları onunla çalıştı. Görevleri açıkça bölünmüştü. Birçoğu düzenli olarak astronomik gözlemler yaptı. Örneğin, Xi He "güneşin kehanetlerini gölgesine göre belirledi." Başka bir asistan Huangdi Chan Yi "Dördünlerini ve dolunaylarını takip eden, doğmakta olan ve sonunda Ay tarafından kehanetleri belirledi." Üçüncü asistan Yu Ou "yıldızların parlaklığını hareketleriyle ve meteorlarla değiştirerek kehanetleri belirledi." Asistanlardan biri (Da Nao), daha sonra Çin takviminin temelini oluşturan döngüsel çalışma ile uğraştı.

Huangdi misyonunun başka bir üyesi tarafından özel hesaplamalar yapıldı. Tüm gözlemler asistan Rong Cheng tarafından bir araya getirildi. Dünya takvimini yaptı.

Huangdi'nin yardımcıları yalnızca astronomik gözlemler ve takvim derlemekle değil, aynı zamanda yerel haritaların derlenmesiyle de ilgileniyorlardı. Ne de olsa burada yeni gelenlerdi, uzaylılar. Bu kartlar hakkında şöyle denilir: "Çeşitli nesnelerin resimlerini çizmek." "Bu, uzaylıların onları kontrol etmesine izin veren, Dünya'nın ve üzerindeki çeşitli nesnelerin boyalı görüntülerini ifade ediyor."

Ancak uzaylı seferinin eylemleri bununla da tükenmedi. Çeşitli cihaz ve cihazların imalatında bulundular. Bu cihazların ayrıntılı açıklamaları yoktur. Ancak uzaylıların bir tür devasa metal aynalar yaptıkları defalarca vurgulanıyor (Huangdi "on iki büyük aynayı eritti ve onları kullandı ...", "İnsanlar Huangdi'nin aynalarını oraya döktüğünü söylüyor. Şimdi cilalandıkları taş parlatıldı. Sürünen otlar bu taşın üzerinde büyümez ).

Uzaylıların yaptığı aynaların bir sırrı vardı (biz dünyalılar için). "Güneş ışınları aynanın üzerine düştüğünde, aynanın gölgesinde aynanın arka yüzünün tüm görüntüleri ve işaretleri belirgin bir şekilde göze çarpıyordu." Gördüğünüz gibi, metal ayna parladı. Sonuç olarak, ya aynaların yapıldığı metal olağandışıydı ve hatta görünür ışığı iletiyordu (henüz böyle bir metalimiz yok) ya da aynanın ışığın geçmesine izin veren yuvaları vardı.

DÜNYANIN BİRLEŞİK RESMİ

Kaynaklar sadece aynalar hakkında değil, aynı zamanda "harika tripodlar" hakkında da bilgi veriyor. Uzaylılar onları Shoushan Dağı'nda çıkarılan metalden yaptılar. Bu metal dıştan bakıra veya benzeri bir şeye benziyordu. Tripodun yüksekliği 3-4 metre idi. (“Bir sazhen ve üç adım yüksekliğindeydi.”) Üç ayaklı sehpanın yüksekliğinin üçte ikisi, üç desteği tarafından işgal edilmişti. 100 litreden fazla tutamayan bir kap (kazan) barındırdılar. Bu konteynerin ne için tasarlandığı çok net değil. "İçini yüzlerce ruh, canavar ve hayvanın doldurduğu" anlatılır.

Alıntıladığımız tanıklıklar bize dünyalılar tarafından bırakıldı. Olan bitenden tamamen haberdar değillerdi. Gördüklerinin çoğunu anlamıyorlardı.

Uzaylıların dünyalılara karşı tutumu çok merak ediliyor. Bu soru kimseye kayıtsız değil. Gerçekten de, zamanımızda herkes, Dünya'ya gelen uzaylıların bize, dünyalılara nasıl davranacağı sorusuyla eziyet çekiyor. Regulus yıldızından gelen uzaylılar, dünyalılara çok makul davrandılar. İnançlarını dünyalılara vaaz etmediler, yaşam tarzlarını ve düşüncelerini onlara empoze etmediler, kendi takdirlerine göre dünya dünyasını yeniden inşa etmeye çalışmadılar, kendilerine ibadet talep etmediler, ancak belki de ahlaki bir değerleri vardı. gelişmişlik düzeyleri çok daha yüksek olduğu için bunu yapma hakları vardı. Görünüşe göre bunu bu yüzden yapmışlar. Ama aynı zamanda, insanlara ellerinden gelen her şekilde yardım ettiler. Onlara gerekli birçok şeyi öğrettiler: öküzlere ve teknelere koşum takımı yapmak, kuyu kazmak, müzik aletleri yapmak. Uzaylılar dünyalılara surlar inşa etmeyi ve hatta tedavi edilmeyi (akupunktur ile) öğrettiler. Uzaylılar dünyalılara kötülük getirmedi. Bu yüzden iyi bir üne sahiptirler. Onlara "cennetin oğulları" ve hatta daha önce - "nezaket ve erdem dostları" deniyordu.

Ama tripodlara geri dönelim. Dünyevi gözlemciler, tripodun kapasitesinin, içine su dökülen ve altında ateş yakılan sıradan bir kazan olmadığını anladılar. Tripodların amacı daha önemliydi. Üçayağın adeta "Yüce Olan'ın benzerliği" olduğunu anladılar. Bu, Evren Tao'nun gizli motorunu ifade eder.

Eski Çin kroniklerini analiz eden uzmanlar, tripodların ultra uzun menzilli iletişim kurmak için kullanılabileceği sonucuna vardılar: tripod, uzaylıların uçtuğu yıldıza yönlendirildi. Görünüşe göre, tripodlar sadece uzun mesafeli bir iletişim aracı değil, aynı zamanda şimdi dedikleri gibi bir tür veri bankasıydı. Ayrıca bu verilerin analizi ve tahminlerin hazırlanması ile ilgili bazı çalışmalar yapmıştır. (“Bu tripod, uğurlu ve uğursuz alametleri biliyordu, şimdi neyin var olduğunu ve neyin kaybolduğunu biliyordu.”) Ancak uzaylı tripodun özellikleri burada bitmiyor. Tripod harekete geçirilebilir ve durdurulabilir (tripod "dinlenebilir ve yürüyebilir"). En şaşırtıcı şey, uzaylıların "harika tripodunun" yerçekimi kuvvetlerini etkileyebilmesidir ("hafif ve ağır olabilir").

Tripodların çok yönlülüğüne rağmen, tek teknik araç onlar değildi. Uzaylılar, engebeli arazide hareket eden paletli kurulumlar kullandılar. Bu MÖ 26. yüzyılda. e.!

"Tamamen bilge" eski hükümdarlar (uzaylılar) döneminde "dağlarda bir vagon gemisinin göründüğü" bildirildi. "Diyorlar ki, bu kap sırlı gümüş karolar, zinober kırmızısı seramikler gibiydi ." Metinler üzerine daha sonra yapılan bir tefsirde “dağ vagonu doğal bir vagondur. Asılı kancalar; kimse ezmez, yönlendirmez, kendi kendine bükülür, bükülür. Ancak bu bir görgü tanığı tarafından değil, daha sonra yaşamış bir yorumcu tarafından yazılmıştır.

Bu arada, eski metinler defalarca dağ arabasının kendi kendine ("doğal olarak") hareket ettiğini, ona hiçbir hayvanın koşulmadığını vurguluyor. Vagonun aerodinamik bir gemi şekli ve "gümüş" ile parıldayan parlak renkli sert bir kaplaması vardı. Uzaylıların birçok dağ arabası vardı ("dağ arabaları ovaları doldurdu").

Huangdi'nin ekibi doğrudan Kuzey Çin'de çalıştı. Güney Çin'de, iş büyük olasılıkla robotlar tarafından yürütülüyordu. Kaynaklar seksen kadar olduğunu belirtiyor. Tarihçiler tüm bu seferi "Chi Yu ve kardeşleri" olarak adlandırıyor. Robot mu, yarı robot mu yoksa canlı mı oldukları tam olarak bilinmemekle birlikte robot olduklarına inanmak için sebepler var. Biri hariç hepsi, Chi Yu.O, aparatın ve bu aparatı kontrol eden canlının bir kombinasyonuydu. Bu yaratığın bedeni o insan, o hayvan değildi. Ama yaratık insan diliyle konuşuyordu. Chi Yu'ya "gökyüzünün eski oğlu" deniyordu. Diğer robotlara bu ad verilmedi. Öldüklerinde (başarısız olduklarında, kırıldıklarında), "sekiz boşluğa" gönderildiler ("sekiz kutup" ve "sekiz sınır" ile aynı). Bu sekiz boşluk (kutuplar, sınırlar) arasında Dünya bulunur. Bu sınırlar arasındaki mesafe Çin verstleri ile gösterilir. Ancak bu mesafe tam olarak belirlenememektedir.

Yalnızca bu mesafenin değerinin bulunduğu aralığı belirlemek mümkündür. Bu, robotların kullanılamaz hale geldikten (öldükten) sonra Dünya'nın çok ötesine, görünüşe göre uzaylıların anavatanındaki merkezi atölyelere gittiği anlamına gelir.

Robotları kontrol eden Chi Yu'nun kendisine gelince, ölümünden sonra o Dünya'ya gömüldü. Ancak çok garip ve merak uyandırıcı olan Chi Yu'nun öldükten sonra vücudundan ayrılan kafası yıllarca ısı yaymaya devam etti. Gömüldüğü yerden kırmızı ışıkla parlayan bir buhar bulutu çıktı. Bu uzun yıllar devam etti. Bundan sonra Chi Yu'nun yemeğinin metal (“demir”), taşlar ve kum olması şaşırtıcı mı? Bu canavar için bir enerji kaynağı olarak hizmet ettiler.

6. yüzyılın kaynaklarında şöyle yazılmıştır: "Zizhou bölgesi sakinlerinin şimdi toprağı kazarken keşfettikleri, sanki bakır ve demirden yapılmış gibi görünen kafatası, bunlar Chi Yu'nun kemikleri." Chi Yu, eski adıyla Chahar Eyaleti olan Zhou İlçesine gömüldü. Bölge seyrek nüfuslu olmasına rağmen, Chi Yu'nun "kalıntılarının" ortadan kaybolduğuna şüphe yok.

Oldukça garip, ilk bakışta hem Hu-andi'nin kendisi hem de Chi Yu baktı, her birinin dört gözü ve altı kolu vardı. Görünüşe göre ellerden değil, manipülatörlerden bahsediyoruz. Bir canlıda dört gözün bulunması kuşkusuz onların kask taktıklarını ve genellikle uzay giysisi giydiklerini gösterir.

I. Lisevich, dört gözle ilgili bu mesajı şu şekilde yorumluyor: “Örneğin, böyle bir sahne hayal edin: birisi uzay giysisi içinde duruyor, kafasında şeffaf pencereli bir miğfer var. Cesaretlenen vahşi yaklaşır, pencereye bakar ve orada bir yüz fark eder, diğer taraftan sürünür ve yine ona dönük bir yüz bulur, yan pencereye bakar - ve aynı şey vardır ... Ayakta duran insanlar uzakta sadece kendilerine kocaman gözler gibi görünen parlak şeffaf pencereler görürler. Sadece Huangdi'nin dört gözü (veya bazı kaynaklara göre dört yüzü) olması çok ilginç ve çok mantıklı. Kendisinden sonra inenler için görgü tanığı bu konuda herhangi bir özellik kaydetmedi.

Bu anlaşılabilir bir durumdur, çünkü Dünya'da bir miğfere (ve genel olarak bir uzay giysisine) gerek olmadığını zaten biliyorlardı.

Burada, Hezekiel peygamber tarafından verilen uzaylıların tanımını hatırlamak uygun olur.[2]

“ Tekerleklerin türü ve süslemeleri bir tür topaz gibidir ve dördü için de benzerlikleri aynıdır; görünüşlerine ve yapılarına göre, sanki bir tekerlek tekerlek içindeymiş gibi görünüyordu.

Dördü de yürüyüşleri sırasında dört yanlarına gittiler; Yürürken arkalarına bakmadılar.

Kenarları da yüksek ve korkunçtu; dördünün de çevresinde gözlerle dolu çemberler vardı.

Ve bu canlılar yürüdüklerinde yanlarında tekerlekler de yürüyordu; ve bu yaratıklar yerden yükseldikçe, tekerlekler de yanlarında yükseldi.

Ruh nereye gitmek isterse oraya gittiler; ruh nereye giderse gitsin ve tekerlekler onunla birlikte yükseldi; çünkü canlıların ruhu tekerleklerdeydi.

Onlar gidince bunlar da gitti; ayağa kalktıklarında bunlar da ayağa kalktı; ve yerden yükseldiklerinde, tekerlekler de onlarla birlikte yükseldi; çünkü canlı varlıkların ruhu da tekerleklerdeydi.

Canlı varlıkların başlarının üzerinde, yukarıdan başlarının üzerine uzanan, inanılmaz bir kristalin parlaklığına benzeyen bir tür tonoz vardı.

Ve bu kubbenin altında kanatları yan yana uzanıyordu; ve her birinin bir tarafında vücutlarını örten iki kanadı, diğer tarafını örten iki kanadı vardı.

Yürüdüklerinde kanatlarından çıkan sesi, birçok suyun sesi gibi, Yüce Allah'ın sesi gibi, kalabalığın gürültüsü gibi, askeri kamptaki gürültü gibi duydum ve durduklarında kanatları düştü.

Ve başlarının üzerindeki kubbenin üzerinden bir ses işitildi; sonra durdular ve kanatlarını indirdiler.

Başlarının üzerindeki kubbenin üzerinde, safir bir taş gibi görünen bir taht benzerliği vardı; ve yukarıda, bu taht suretinin üzerinde, üzerinde oturan bir adamın suretinin bir görüntüsü vardı.

Ve alevli metali sanki içinde ve çevresinde bir tür ateş olarak gördüm, belinden yukarıya ve belinden aşağısına, bir ateş görüntüsü ve etrafını parlak bir ışıltı olarak gördüm. BT.

Yağmur sırasında bulutların üzerinde bir gökkuşağı nasıl görünürse, bu ışıltı her yerde böyle görünüyordu.

Ama Çin'deki uzaylılara geri dönelim. Hiç şüphe yok ki Chi Yu, yaşayan bir varlık ve bir robotun birliğiydi. Teknik cihazlar sayesinde, bir dağ vagonu gibi, yalnızca engebeli arazinin üstesinden gelmekle kalmadı, aynı zamanda kısa bir süre havaya da çıktı. Görünüşü bunu doğruluyor. Bu, demir alınlı (miğfer?) Metal bir kafa ve kulaklar yerine tridentler. Trident'in radyo amatörlerinin (ve genel olarak radyo uzmanlarının) radyo alıcılarındaki anten girişini belirlediği işaretle aynı olması ilginçtir. Aynı işaret (anten girişi), bir paletli dağ arabasının alt takımının üzerinde tasvir edilmiştir.

Bir dağ vagonunu ve Chi Yu'yu ifade eden hiyerogliflerin analizinde uzmanlar, bu hiyerogliflerin asıl şeyi mecazi olarak doğru bir şekilde aktardığını buldular: hareket yöntemleri (tırtıl yolunda) hiyeroglifin alt kısmı ve iletişim araçlarıdır ( alıcı), anten girişi şeklindeki hiyeroglifin üst kısmıdır.

Uzaylıların faaliyetlerinin açıklamaları çok azdır.

Bunun nedeni, eski yazılı kanıtların önemli bir kısmının korunmamış olmasıdır. Ayrıca eksikler çünkü dünyalılar, uzaylılar tarafından kullanılan teknolojik süreçler hakkında zayıf bir fikre sahipti ve gördüklerini yalnızca gelişimleri düzeyinde tanımlayabiliyorlardı. Pek çok işlevi yerine getirebilen (Ay'daki kundağı motorlu kurulumumuz gibi, sadece çok daha mükemmel) tripoddaki tüm karmaşık teknolojik sürecin, çalışmasını gözlemleyen bir dünyalı tarafından şu şekilde tanımlanmasına şaşmamalı: "yüzlerce ruh , canavarlar ve hayvanlar içini doldurdu. Tripodun "köpürdüğünü" kaydetti. Açıkça söylemek gerekirse, fazla bilgi yok. Buna göre uzaylıların kullandığı teknolojileri eski haline getirmek zor .

Uzaylılar arasında genel olarak teknoloji ve bilginin gelişme düzeyinin çok yüksek olduğu gerçeği (hatta şu anda bizimkine kıyasla) diğer eski metinler tarafından da kanıtlanmaktadır. Uzaylıların uzay ve zamanın birbirine bağlı olduğunu, çok yüksek hızlarda hareket ederken zamanın akışının değiştiğini çok iyi bilmeleri şaşırtıcı değil mi? Bizim için bu gerçekler A. Einstein tarafından belirlendi. Bunu sadece bilmekle kalmadılar, ultra uzun uçuşlarda da hesaba kattılar (kullandılar). Eski metinler, Huangdi'nin "gök gürültüsü maddesi" konusunda ustalaştığını söylüyor. "Güneşlerin doğduğu topraklardan gelen" bir ejderhanın (chenghuang) üzerinde, (çok yüksek bir hızla) Güneş'e yükseldi. Metinlere göre bu aparat (ejderha - chenghuang) çok eskidir - üç bin yaşındadır. Aynı kaynak, chenghuang'ın “bir günde sayısız verst kat ettiğini; üzerine oturan kişi iki bin yaşına ulaşır. A. Einstein'ın görelilik teorisine aşina olan çağdaşımız, bu konuda, ışık hızına yaklaşan yüksek bir hareket hızının, vücudun yaşlanmasını önler gibi zamanın akışını etkilediğini söylerdi. Kaç fantastik hikaye ve romanda, Evrende seyahat eden kahraman, gezegenine genç ve güç dolu dönerken, yolculuğu sırasında gezegeninde geri dönüşü olmayan değişiklikler meydana geldi. Zaman orada işini yaptı: akranları çoktan yaşlandı ve öldü.

Bu olasılığı öğrendik, şimdi düşünün, yüz yıldan daha kısa bir süre önce. Ve uzaylılar bunu çok iyi biliyorlardı ve hatta dünyalıları bu konuda bilgilendirdiler. Uzun ultra uzun uçuş sorununu başarıyla çözdüler. Uzaylılardan birinin "geçici olarak öldüğü ve iki yüz yıl sonra yeniden doğduğu" bildirildi. Bunu belirli bir "feiyu" aracının kullanımı sayesinde yapabildi. Bu araç, uzun uçuşların organizasyonunda kullanıldı. Yolcuları uçuş sırasında çeşitli zararlı etkilerden korudu ve ihtiyaç duydukları süre boyunca uyuşuk bir uykuya dalmalarına izin verdi. Gördüğünüz gibi, sorun tamamen bilimsel olarak mevcut kavramlarımıza göre çözüldü. Ne de olsa, bilim adamları artık ultra uzun uzay uçuşları sırasında zaman problemini çözmede anabiosis kullanma olasılığını tartışıyorlar.

Dünyadan ayrılanlar için neden tam olarak 200 yıllık geçici ölüm gerekliydi ve ne daha fazla ne daha az değil?

Bu şekilde tartışabilirsiniz. Yolculuğun son hedefi - Leo takımyıldızından Regulus yıldızı - yaklaşık 78 ışıkyılı uzaklıkta bulunuyor. Yolcular ışık hızının yarısına eşit bir hızda hareket ediyorsa ve gemilerin uçuşları boyunca böyle bir hızda hareket etmediklerini, ancak geminin ivmesinin sonundan yavaşlamasının başlangıcına kadar hareket ettiğini düşünürsek, o zaman bir periyot 200 yıllık bir dönüş için yıldızlarına dönüş oldukça gerçektir.

"Feiyu"nun ne anlama geldiğine gelince, görgü tanıkları tarafından da çok net anlatılmıyor. Metinler, "feiyu" nun silahlara karşı koruduğunu ve gök gürültüsünden korkmamanızı sağladığını söylüyor. Görgü tanığı bu aleti anlatırken "feiyu" kelimesini bir sebeple kullanmıştır. Bu kelimenin etimolojisinin kapsamlı bir analizi, eski metinlerin modern yorumcularının "uçmak için" bir cihazdan bahsettiğimiz sonucuna varmalarını sağladı. Aparatın kendisi bir görgü tanığı tarafından bir balığa benzetilir. Görünüşe göre görgü tanığı, yolcunun koruyucu giysisinin veya aparatının özel biçimini vurgulamak istemiş. Bu giysilerde (cihazlarda) uzun yolculuklar yaptılar. Böylece, "Fanzy'nin bir alev yığını içinde kendini yaktığı, dumanla yükselip düştüğü, bir sabah bataklık kumuna uçtuğu" bildirildi. Bu, uzaylı uzay üssü ile “Gök Gürültüsü Gölü” nün bulunduğu yeri ifade eder. Bu nedenle göle böyle bir isim verilmiştir. Genelde görgü tanıkları gök gürültüsünden çok sık bahseder. Huangdi'nin gök gürültüsü için özel bir asistanı vardı, "gök gürültüsü prensi".

Açıklamalarda gök gürültüsü, uçlarında küçük kesikler bulunan çok uzun ve dar tamburlarla özdeşleştirilmiştir. Bu varillerin her biri kendi içinde 4 bölmeye ayrılmıştır. Deri üzerlerine gerildi. Şekilleri bir puroya ya da daha doğrusu bir rokete benziyordu.

Gök gürültüsü resimlerde de tasvir edilmiştir. 1. yüzyılda derlenen böyle bir resmin açıklamalarından biri şuna benziyor:

“Tasvir edilen gökgürültüsü, görünüş itibariyle üst üste yığılmış, şekil olarak birbirinin içine geçen davulları andıran bir şeydir.” Ses ve eter nasıl birbirine bağlı davullar olarak tasvir edilebilir?!

Ayrıca gök gürültüsü efendisinin "başını göğe eğmediği, ayakları yere basmadığı" söylendi. Bu resim, ikonografi kanonlarıyla açıkça çelişiyordu. Gök gürültüsü resminde gök gürültüsü efendisinin uçamadığı veya resimde yanlış gösterildiği düşünülebilir. Ama nedeni farklı. Görgü tanığı, gök gürültüsünün efendisini ve gök gürültüsünü gözlemlediği gibi tasvir etti.

Açıklamalardaki gök gürültüsünün kesin olarak tanımlanmış "konumuna" sahip olması çok bilgilendiricidir. Bu, ülkenin nüfuslu bölgelerinden uzakta bulunan "Gök Gürültüsü Gölü" dür. Yaşanabilir yerlerden "serbest akan kumlar" (Gobi çölü) ile ayrılmıştır.

Burası her bakımdan bir kozmodrom için idealdi, özellikle de araçlar sadece karaya değil, göle de inebildikleri, yani hem inip hem de sıçrayabildikleri için.

Eski metinler, "Gök Gürültüsü Gölü" ndeki kozmodromun yanı sıra, Kuen dağlarındaki uzaylıların, faaliyetlerinin yeri olan erişilemez bir "saray" ile mükemmel bir şekilde donatıldığını gösteriyor.

Huangdi'nin kendisi, daha önce de belirtildiği gibi, "gök gürültüsünün özünde" ustalaştı. Hezekiel peygamber de gök gürültüsü hakkında yazıyor, ancak onun uçan bir aletle ilgili açıklaması roketten çok helikopteri andırıyor.

Eski metinler, Çin'in kuzeybatısındaki Gobi Çölü'ndeki uzay limanının kendisini anlatıyor. Onlarla tanışırken, görgü tanıklarının gördüklerini her şeyi anlayamayacakları ve yeterli bir açıklama yapamayacakları akılda tutulmalıdır.

Daha önce de belirtildiği gibi, uzay limanı Thunder Gölü'nde bulunuyordu. Buradaki toprak kumlu ve bozulabilir. Ayağınızı yere basarsanız ve batarsa, kum derindir - ölçülmesi zordur, bir fırtına eser - ve kum sis gibidir. Ancak bu siste birçok harika ejderha, balık, kaplumbağa var - ve hepsi uçabiliyor. Orada, rüzgarda kumların üzerinde serbestçe yüzen, güçlü ama son derece hafif bir taş sepet var.

"Pullu ve zırhlı" kategorisindeki tüm "hayvanların", sert, aşılmaz bir kabuğa sahip olmaları ile karakterize edilmesi dikkat çekicidir. Taş sepetten bahsetmişken, görgü tanığı mutlaka bir taşı kastetmiyordu. Metalik olmayan herhangi bir katı malzemeden yapılabilir. Metinlere göre bu sepet yükselebilir ama çok yüksek olamaz. Sepet bir araçtır ve ejderha başka bir araçtır. Eski Çin'deki ejderhadan bahsetmişken, "çelik kuşlarımızı" (uçaklarımızı) nasıl hatırlayamayız?

"Gök Gürültüsü Gölü"ndeki uzay limanında, Huangdi'nin "cevap veren" özel bir ejderhası da vardı. Yalnızca Huangdi'nin üzerinde uçtuğu ejderha metal döktü ve kanatları vardı. Bu ejderhanın uçuşları hava koşullarına bağlıydı. Huangdi, kötü havalarda bu ejderhayla uçmaya cesaret edemedi. Huangdi'nin ejderha "su aldıktan" sonra bile uçuşu iptal ettiği kaydedildi. Bunun nedeni ise kötü hava koşullarıydı.

Eski metinler, Huangdi ve ortaklarının Dünya'dan yıldızlarına çok gerçekçi bir şekilde ayrılışını anlatıyor. Şöyle oldu: “Shushan Dağı'nda bakır madenciliği yapan Huangdi, Jingshan Dağı'nın eteğine bir tripod attı. Üçayak hazır olduğunda, bıyıklı bir ejderha yukarıdan Huangdi'ye indi. Huangdi ejderhaya bindi, tüm yardımcıları ve aileleri onu takip etti. Yukarı çıkan yetmişten fazla kişi vardı. Deneklerin geri kalanı ayağa kalkamadı ve hepsi bir kalabalığın içinde bıyıklarını tuttu. Bıyıkları koptu ve yere düştüler. Huangdi ve arkadaşlarının Dünya'dan ayrılmasından sonra denekler tam bir çaresizlik içinde kaldılar. Huangdi'nin eşyalarını höyüğün içine gömdüler ve uzun süre gidişinin yasını tuttular.

Uzaylılar nereden geldi ve sonunda nereye uçtular? Metinlerden, uzaylıların Xuanyuan takımyıldızından geldiği açıktır. Bu takımyıldızda 17 yıldız var. Bu takımyıldız gökbilimciler tarafından iyi bilinmektedir. Ekliptik bölgesinden (yani güneş sisteminin gezegenlerinin ve Güneş'in kendisinin bulunduğu düzlem) Kutup Yıldızına doğru uzanır . Daha doğrusu 10 ile 40° kuzey eğimi arasında yer alır, sağ yükselişi 9 saat ile 10 saat 30 dakika arasındadır. Takımyıldızın en parlak ışığı Regulus yıldızıdır, yani Xuanyuan yıldızıdır, aynı zamanda Leo takımyıldızının Alfa'sıdır.

Uzaylıların uçtuğu yıldıza gelince, o tek değil. Artık astronomlar bu cismin dört yıldızdan oluştuğunu biliyorlar. Bunlardan biri, merkezi olan (Regul A), Güneşimizden daha genç. Elbette uzaylılar yıldızın kendisinde değil, yıldızı çevreleyen gezegenlerde yaşıyor. Merkezdeki genç sıcak yıldızın etrafındaki gezegenlerin henüz oluşma zamanı olmadığı veya oluşmuşsa bile yaşam için uygun olmadığı düşünülebilir. Bu nedenle uzmanlar bu dörtlünün diğer iki yıldızı olan B ve C yıldızlarına daha umutla bakıyorlar. Merkez yıldızdan 4500 astronomik birim uzaklıktan uzaklaştırılıyorlar. (Dünyadan Güneşe olan ortalama uzaklığın bir astronomik birim olduğunu hatırlayın. Tüm güneş sistemimizin boyutları yaklaşık 75 astronomik birimdir.) Bu yıldızlardan biri (Regulus B) özellikleri bakımından Güneşimize benziyor. İkincisi (Regulus C) soluk bir yıldızdır. Regulus B yıldızından yaklaşık 75 astronomik birim uzaklaştırılır. Dördüncü yıldız (Regulus D), merkezden yaklaşık 5500 astronomik birime eşit bir mesafede çıkarılır. Bu yıldızın parlaklığı düşüktür.

Gelecekte, Evrende yaşamın mümkün olduğu gezegenleri bulma probleminden bahsedeceğiz. Şimdi uzaylılar hakkındaki hikayeyi bitirelim. Huangdi'nin evreni "sonsuzlukta" dolaştığı bildirildi. Bu, evrenin temel yasası olan Tao'ya hakim olması nedeniyle mümkün oldu. Tao, dünyanın hareket ve gelişiminin kaynağıdır. Huangdi, Xuanyuan yıldızından Dünya'ya geldi. Metinler böyle söylüyor. "Xuanyuan, Huangdi'nin başka bir adıdır. Bu yıldızın ruhu indi ve Huangdi'yi doğurdu. Başka bir metin, "gökyüzüne yükselen ve En Büyük Olan'ın efendisi olan Huangdi'nin yeniden Xuanyuan yıldızına dönüştüğünü" belirtir. En Büyük Aynı Tao'dur. Elbette bu, Xuanyuan yıldızının bu şekilde ortaya çıktığı anlamına gelmez. Daha önce vardı. Huangdi o sırada ondan uçtu. Onunla ultra uzun menzilli iletişimi sürdürmek için tripodlarını ona yöneltti. ona döndü.

Sonuç olarak, uzaylıların tanımının birçok antik kaynakta yer aldığı söylenmelidir. Herhangi bir aldatmaca kesinlikle hariç tutulmuştur. İki bin yıl önce, "Çin tarihçiliğinin babası" Sima Qian şöyle yazmıştı: "Saygıdeğer büyüklerin, bireysel olarak ve birlikte, sürekli olarak Huangdi hakkında daha çok şey anlattığı yerlere gittim... Her ne kadar inançlar ve öğretiler elbette farklı olsa da, genel olarak eski kayıtlardan uzak değiller ve gerçeğe yakınlar. Chunqiu ve Guoyu'yu okudum, beş efendinin erdemlerini (Huangdi'nin kendisi ve halefleri kastediliyor) ve soylarını açıkça ortaya koyuyorlar ve onları henüz derinlemesine incelememiş olmama rağmen, onlarda ifade edilen ve gösterilen her şey hiçbir şekilde boş bir kurgu".

Yaklaşık 15 milyar yıl önce, küçük bir alanda eşit olarak dağılmış ve muazzam bir yoğunluğa ve sıcaklığa sahip olan, o sırada var olan maddeyi yutan Büyük Patlama meydana geldi. Madde, atom çekirdeğinde en yoğun şekilde paketlenmiştir. Burada yoğunluğu 10–15 g/cm3'tür. Big Bang'den önceki maddenin yoğunluğunun, atom çekirdeğindeki maddenin yoğunluğundan en az 10108 kat daha fazla olduğu artık biliniyor. Big Bang'den 10-43 saniye sonra maddenin ulaştığı yoğunluk buydu. Ancak patlamanın başlamasından sonraki bu süre zarfında, madde yoğunluğunu azaltmayı başardı. Yani patlamadan önce yüksek bir yoğunluğa sahipti.

Sonunda patlayan sıcak madde, çok sayıda yüksek enerjili fotondan oluşuyordu, ancak muazzam yoğunluğunun bir sonucu olarak madde içine hapsedildi. Ek olarak, sürekli olarak döteryumu birleştirip oluşturmaya çalışan protonları ve nötronları da içeriyordu. Bu, döteryumu bir proton ve bir nötrona bölen fotonlar tarafından engellendi. Bu işlem ancak çok yüksek sıcaklıklarda gerçekleşebilir.

Patlamadan önceki ve hemen sonraki maddenin sıcaklığının on binlerce milyar Kelvin derecesini (veya sadece Kelvin'i) aştığı bilinmektedir. Patlama maddeyi her yöne dağıttı, saniyede yaklaşık 250 kilometre gibi büyük hızlarda dağılmaya başladı. Yani Büyük Patlama anından itibaren, içinde yaşadığımız sıcak genişleyen Evren var olmaya başladı. Patlamadan önceki sıcak madde, kimyasal elementlerin atomlarını ve hatta tüm temel parçacıkları içermiyordu. Büyük Patlama'dan sonra bu kadar yüksek yoğunluk ve sıcaklıktaki aşırı koşullar altında, temel parçacıklar arasında nükleer reaksiyonlar oluşmaya başladı ve bunun sonucunda diğer temel parçacıklar oluştu (yukarıdaki ana kadar, patlamadan 10-4 saniye sonra sona erdikten sonra). patlama) ve ardından kimyasal elementler.

Hangi süreçlerin kimyasal elementlerin oluşumuna yol açtığı artık belirlendi, çünkü bu süreçlerin hesaplamalarının sonuçlarını mevcut Evrendeki kimyasal elementlerin gerçek dağılımı ile karşılaştırmak mümkün. Dolayısıyla bu süre 15 milyar yıl sürmesine rağmen patlamadan sonraki 1 saniyeden günümüze kadar neler olduğunu bildiğimizi varsayabiliriz. Patlamadan sonraki tüm zaman aralığını (Evrenin, Büyük Patlama ile hesaplanmaya başladığından beri tüm yaşamı) ayrı dönemlere bölen bazı doğal kilometre taşları vardır. Patlamanın başlangıcından itibaren bu tür ilk dönem (muhtemelen alt dönemlerden oluşur) sadece 1 saniye sürdü. Ancak Evrenin gelecekteki tüm "kaderi" (yapısı, kimyasal bileşimi, evrimi) bu dönemde belirlendi. Doğru, bu dönem yalnızca en önemli değil, aynı zamanda sonraki dönemlere göre daha az çalışılmış.

Patlamadan sonraki ilk anlarda, on binlerce milyar dereceyi aşan muazzam sıcaklık nedeniyle, parçacıkların etkileşimi proton ve antiprotonların yanı sıra nötron ve antinötronların aynı anda doğmasına neden oldu. Parçacıklar ve antiparçacıklar sadece doğmadılar, aynı zamanda yok oldular (karşılıklı olarak yok oldular). İkinci süreç fotonlar üretir. Böylece, bir çarpışmadaki yüksek enerjili fotonlar elektron-pozitron çiftlerinin oluşumuna yol açar ve yok olma durumunda ışık kuantumları doğar - fotonlar. Yukarıda açıklanan dönüşümlerin gerçekleşebileceği minimum sıcaklık 10 milyar dereceyi geçmelidir. Daha düşük sıcaklıklarda, fotonlar elektron-pozitron çiftleri oluşturmak için yeterli enerjiye sahip olmayacaktır. Daha önce bahsedildiği gibi, daha ağır parçacıkların (protonlar, antiprotonlar, nötronlar, antinötronlar, mezonlar vb.) üretimi daha da yüksek bir sıcaklık gerektirir. Sıcaklık ne kadar düşük olursa, daha küçük kütleli parçacıklar foton üretebilir. Bu nedenle, sıcaklık düştükçe ağır parçacıkların sayısı azalır (önce proton ve antiprotonlar, sonra mezonlar).

Yüksek enerjili fotonlar, muazzam yoğunluğu nedeniyle maddenin üstesinden gelemedi: madde tarafından emildi ve hemen yayıldı. Evrendeki maddenin mevcut düşük yoğunluğu ile, bu fotonların yayılması üzerinde herhangi bir zayıflatma (soğurma) etkisi gösteremez. Fotonların soğurulması ve yayılması sonucunda sayıları değişmeden kaldı. Aynı şey protonlar ve nötronlar için de söylenebilir. İlk periyotta proton başına bir milyar foton olduğu bulundu. Fotonlara kıyasla önemsiz parçacıklar olduğu için her şeyin ışıktan geldiğini söyleyebiliriz. Zamanla bu oran sabit kalır. Ancak tüm fotonların kütlesi ile tüm protonların kütlesi arasındaki oran, fotonlar gittikçe hafifledikçe değişir. Bu, Doppler etkisinin bir sonucu olarak gerçekleşir, çünkü fotonlar zamanla frekanslarını ve dolayısıyla enerjilerini (kütlelerini) azaltırlar.

Bir gün öyle bir an gelir ki (belirli bir hacimdeki) fotonların tüm kütlesi protonların kütlesiyle karşılaştırılır. Böyle bir durum Evren'de, maddesinin yoğunluğu 10–20 g/cm3 ve sıcaklığı yaklaşık 6.000 derece olduğunda meydana geldi. Bundan önce, radyasyonun kütlesi maddenin kütlesinden daha büyüktü. Bu döneme foton plazma dönemi denir. O zamanlar fotonlar görünür ışıktı. Daha sonra enerjileri azaldı (frekansları azaldı) ve radyo dalgaları oldular.

İlk periyotta kritik an 0.3 saniyeye ulaşmaktır. Bu andan itibaren genleşme sonucu yoğunluğu azalan madde nötrinolara karşı şeffaf olmaya başlar. Yüksek yoğunluklarda ve çok yüksek sıcaklıklarda, nötrinolar madde ile etkileşime girer: antinötrinolarla birlikte elektronlara, pozitronlara dönüşürler ve bunun tersi de geçerlidir. Büyük Patlama'dan 0,3 saniye sonra gelen bu andan sonra nötrinolar, maddenin geri kalanıyla artık etkileşime girmedikleri için ele geçirilemez hale gelirler ve nötrinolara şeffaf hale gelirler. Bu nedenle, o anda Evrenin maddesinden kaçan nötrinoların sayısı bu güne kadar değişmez: Evrende sadece acele ederler, ancak kaybolmazlar. Doğru, fotonlarla aynı şey onlara da oluyor, Doppler etkisi sonucunda zamanla enerjilerini azaltıyorlar. Big Bang'den sonra olanları, o andan itibaren bize ulaşan radyasyondan öğreniyoruz. Patlamadan 0,3 saniye sonra gelen anda serbest kalan nötrinolar da kuşkusuz değerli bilgiler taşırlar. Ancak ne yazık ki henüz yakalanmadılar. Bu, çok küçük enerjileri (ilk andan beri büyük ölçüde azalmıştır) ve maddenin geri kalanıyla etkileşime girme konusundaki isteksizlikleri tarafından engellenir.

Büyük Patlama'dan sonraki ilk beş dakikada, Evren'in bugün sahip olduğu özellikleri belirleyen olaylar fiilen meydana geldi. Bunlarda belirleyici rol, elektronlar, pozitronlar, nötrinolar ve antinötrinolarla etkileşime girerek birbirine dönüşen protonlar ve nötronlar tarafından oynandı. Ancak herhangi bir anda proton sayısı yaklaşık olarak nötron sayısına eşittir. O dönemde sıcaklığın en az yüz milyar derece olduğunu vurguluyoruz. Ancak zamanla, Evrenin genişlemesi nedeniyle sıcaklık düşer. Aynı zamanda, kütleleri nötronların kütlesinden daha az olduğu ve onları yaratmak enerji açısından daha karlı olduğu için daha fazla proton vardır. Ancak, fazla proton yaratmaya yönelik bu reaksiyonlar, tüm nötronlar protonlara dönüştürülmeden önce, yani nötronların tüm ağır parçacıkların %15'ini oluşturduğu anda, sıcaklıktaki bir düşüşle durdurulur. Ve ancak sıcaklık bir milyar dereceye düştükten sonra en basit çekirdekler oluşmaya başlar (hidrojen atomunun çekirdeği olan protonun kendisi hariç). Bu mümkün olur çünkü fotonlar ve diğer parçacıklar "düşük" sıcaklık nedeniyle çekirdeği kırmak için zaten güçsüzdür. Nötronlar protonlar tarafından yakalanır ve döteryum oluşur. Reaksiyon daha sonra devam eder ve iki proton ve iki nötrondan oluşan helyum çekirdeğinin oluşumuyla sona erer. Döteryuma ek olarak çok az lityum ve helyum-3 izotopu oluşur. Bu sırada daha ağır çekirdekler oluşmaz. Saniyeden 5 dakikaya kadar süren ikinci periyot, sıcaklığın bir milyar derecenin altına düşmesi nedeniyle nükleer reaksiyonların durması nedeniyle sona erer. Aslında bunlar bir hidrojen bombasının patlaması sırasında meydana gelen reaksiyonlardır.

İkinci periyodun sonunda, yani Büyük Patlama'dan 5 dakika sonra, genişleyen madde %70 hidrojen çekirdeği ve %30 helyum çekirdeğinden oluşur.

Büyük Patlama'dan sonra genişleyen Evren'deki fiziksel süreçlerin seyrinde özel bir an daha vardı. Yüksek enerjili parçacıkların çarpışması sonucu yüksek sıcaklıklarda doğan elektronlar ve pozitronlar, sıcaklık birkaç milyar dereceye düştüğü için yaratılmaları durdu. Çarpışan parçacıkların enerjisi, oluşumları için yetersiz hale geldi. Mevcut elektronlar ve pozitronlar yok olur ve bu süreçte fotonlar oluşur. Böylece foton sayısı artar. Bir süre sonra yok etme süreci sona erer. Böylece 5 dakikalık ikinci periyodun sonunda sıcak erken Evren'deki süreçler sona eriyor. Sıcaklık bir milyar derecenin altına düşer. Evren sıcak olmayı bırakır. Bu nedenle, üç yüz bin yıl süren tamamen farklı süreçlerin olduğu bir dönem başlar.

Şu anda, henüz atom yok. Evrenin maddesi bir plazmadır, yani sadece yörünge elektronları olmayan çıplak çekirdeklerdir. Bu plazma fotonlarla "doldurulmuştur". Bu nedenle fotonik plazma olarak adlandırılır. Fotonlara opaktır. Işık , basıncıyla onu sadece biraz sallar ve bir "foton sesi" oluşturur. Genişleyen Evrende her üç dönemde de meydana gelen her şeyin ana iletkeni sıcaklıktır. Evren sadece genişlemekle kalmıyor, aynı zamanda (veya daha doğrusu, dolayısıyla) soğuyor. Sıcaklık dört bin dereceye düştüğünde, süreçlerin doğasında bir sıçrama daha olur: nötr atomlar oluşmaya başlar. Plazma tamamen iyonize olmayı bırakır. Nötr atomların sayısı artar. Plazmadaki hidrojen ve helyum çekirdeklerinin elektronlarla kirlenmesi sonucu oluşurlar. Genişleyen evrende nötr hidrojen ve helyum bu şekilde ortaya çıkıyor. Plazma nötr bir gaza dönüşmeye başladığında fotonlara şeffaf hale geldi. İşte tam bu anda, Büyük Patlama'dan üç yüz bin yıl sonra, fotonlar bu kadar uzun bir esaretten (foton plazma çağı denir) çıkıp Evren'in en ücra köşelerine hücum ettiler. Bu niteliksel değişikliklerin geniş kapsamlı sonuçları oldu. Görünüşe göre asıl olan, daha önce homojen olan ve şimdi nötr bir gaza dönüştürülen plazmanın topaklar halinde toplanma fırsatı bulması. Ve bu, galaksilerin ve genel olarak tüm gök cisimlerinin oluşumuna yönelik ilk adımdır. Bu neden plazmada olmadı? Çünkü oluşan plazma yığını fotonları içeride kilitledi, bu da ona içeriden muazzam bir baskı uyguladı ve onu kırdı. Topak daha fazla büyümedi, aksine tam tersine çöktü. Plazma tekrar homojen hale geldi. Ancak fotonlar, patlayan bir balondan çıkan buhar gibi serbest bırakıldığında, nötr maddenin kümelenmesini hiçbir şey engelleyemedi. Sonra, her şeyin nasıl olduğunu düşünmemiz gerekiyor. Ancak okuyucunun daha önce söylenenlerle ilgili birçok sorusu var. Bu nedenle, Evrenin yaşamının anlatılan dönemine geri dönüp gerekli açıklamaları yapacağız ve ardından galaksilerin, galaksi kümelerinin, yıldızların ve gezegenlerin nasıl oluştuğunun hikayesine devam edeceğiz.

Her şeyden önce, doğal bir soru ortaya çıkıyor, Evrenin genişlediğini nasıl biliyoruz? Bu hiçbir şekilde açık değildir. Aksine, tüm çağlarda Evrenin durağan olduğuna, yani bir kez başlatıldıktan sonra bir saat gibi olduğuna inanılıyordu ve yalnızca bu saatin mekanizmasının nasıl çalıştığını bulmak önemliydi. Ancak evrenin mekanizmasının zamanla değiştiği ortaya çıktı. Evren gelişir, gelişir, yani durağan değildir. Bunu ilk düşünen, 1920'lerde Petrograd'da çalışan Sovyet fizikçi A. Fridman'dı. A. Einstein'ın yerçekimi teorisinin denklemlerini kesinlikle matematiksel olarak çözdü ve Evrenin durağan olamayacağını, sürekli değişmesi, gelişmesi gerektiğini belirledi. Durağanlığını kabul edersek, çekici kuvvetlerin etkisi altında yavaş yavaş küçülmesi gerekir. Yerçekimi kuvvetlerinin etkisi altındaki sıkışma, güneş sisteminde olduğu gibi cisimlerin yörüngelerindeki dairesel hareketlerinden kaynaklanan kuvvetlerle önlenebilir. Eliptik galaksilerde, başka bir karşı etki yürürlüğe girer - cisimlerin çok uzun yörüngelerde hareketi. Tüm Evren için, ne biri ne de diğeri mümkün değildir, çünkü yerçekimi kuvvetlerinin etkisini dengelemek için ışık hızını aşan hızlara çıkması gerekir. Bu fizik kanunları tarafından yasaklanmıştır. Evrende yerçekimi kuvvetlerini dengeleyecek hiçbir şeyin olmadığı ortaya çıktı.

A. Einstein da bu sorunu ele aldı ve yerçekimi teorisinin denklemlerini (neyse ki, onun tarafından yaratıldı) çekim kuvvetlerinin getirdiği bazı itici kuvvetlerle dengelenecek şekilde değiştirerek bir çıkış yolu buldu. varsayımına göre Evrendeki tüm bedenler arasında (çekim kuvvetleriyle birlikte) hareket etmesi gereken o. Bu nedenle, durağan Evreni tanımlayan istatistiksel çözümleri bir şekilde yasa dışı bir şekilde elde etti. Aynı yerde, Haziran 1922'de Alman "Physical Journal" da yayınlanan Friedman'ın çalışmasına, A. Friedman'ın hesaplamalarında bir hata bulduğunu ve doğru çözümlerin sabit bir Evren verdiğini belirttiği bir yanıt yayınladı. . Sadece neredeyse bir yıl sonra (Mayıs 1923'te) A. Einstein, A. Friedman'ın haklı olduğuna ikna oldu ve bunu alenen kabul etti.

A. Fridman'ın kararından sonra ne oldu? Evren ya genişlemeli, ya da büzülmeli ya da titreşmeli. Şimdi her şey kanıtlar, gerçekler, deneylerle ilgili. İlk kanıt , çoğu galaksinin bizden büyük bir hızla uzaklaştığını gösteren Amerikalı astrofizikçi V. Slifer'in ölçüm verileri olabilir. Bu ölçümlerin prensibi basittir. Yanımızdan geçen bir cisim (örneğin, bir buharlı lokomotif) ses çıkarırsa, ses kaynağı bize yaklaştığında salınımlarının frekansı artar (yükselir) ve çıkarıldığında azalır (ses azalır) . Bu Doppler etkisidir. Aynı şey ışıkta da olur (ve genel olarak radyo dalgaları, x-ışınları, gama radyasyonu vb. dahil olmak üzere elektromanyetik olanlar dahil tüm dalgalarda): bir ışık kaynağı yaklaştığında frekansı artar, maviye kayar ve çıkarıldığında ışık kırmızıya döner. Galaksilerin ışığının kırmızıya döndüğü ortaya çıktı. Böylece ışık kaynakları kaldırılır. Doppler etkisinin yalnızca bizi ışık (veya ses) kaynağına bağlayan hat boyunca, yani ışın boyunca hızı belirleyebileceği akılda tutulmalıdır. Bu nedenle bu hızlara "radyal" adı verildi. Ancak bu, Evrenin genişlemesinin tam bir resmini elde etmek için yeterli değildir. Işınım yapan cisimlere olan gerçek mesafeleri bilmek gereklidir. Bu soru aşağıdaki fizik kanunu kullanılarak çözülmüştür. Bir mumun (herhangi bir ışık kaynağının) gerçek parlaklığını biliyorsanız, o zaman belli bir mesafeden uzaklaştırıldığında, görünen parlaklığı bu mesafenin karesi kadar azalacaktır. Böylece, kaynağın parlaklığını ve görünen parlaklığını bilerek, ona olan mesafeyi belirleyebiliriz. Bu yönteme standart mum yöntemi denir.

"Standart mum" için belirli gereksinimler ileri sürülmüştür. Birincisi, zayıf olmamalı, aksi takdirde görünür parlaklığını hiç fark etmeyeceğiz. İkincisi, gerçek parlaklığını bilmemiz için. Bu gerekliliklerden yola çıkarak ilk olarak Güneş'ten bin kat daha parlak olan Sefeid değişken yıldızları kullanıldı. Cepheidlerin yardımıyla Evreni 15 milyon ışıkyılı mesafeye kadar ölçebilirsiniz. Ama bu mesafe yeterli değil. Sadece en yakın galaksiler bu uzaklıkta. Daha güçlü "mumlar", her galaksinin etrafındaki en parlak küresel yıldız kümeleridir. Tüm kümelerden yalnızca en parlak olanlar seçilirse, tüm galaksiler için aynı parlaklığa sahip oldukları için mum standardı sağlanacaktır. Küresel kümelerin yardımıyla, Evrene altmış milyon ışıkyılı kadar, yani en yakın gökada kümelerine bakabilirsiniz. Daha parlak bir mum da açıldı. Aynı parlaklığa sahip en parlak galaksiler olarak hizmet edebilir. Milyarlarca ışıkyılı mesafelerini ölçmenize izin veriyorlar. Bu sayede gök cisimlerinin hızları ve onlara olan mesafeleri ölçülür.

Bu iki nicelik arasında çok güçlü bir ilişki olduğu ortaya çıktı: Galaksinin uzaklaşma hızı bizden uzaklaştıkça artar. Bu olağanüstü yasa, 1929'da Amerikalı astrofizikçi E. Hubble tarafından keşfedildi. E. Hubble, galaksilere uzaklık ve radyal hızları hakkındaki mevcut verilere dayanarak, nesnenin uzaklaşma hızını elde ettiğimiz mesafeyi çarparak bir sayı (Hubble katsayısı) ortaya koydu. Hubble oranının ne kadar önemli olduğu açıktır: bir nesneye (galaksiye) olan mesafeyi bildiğimiz için, onun uzaklaştırılma hızını da biliriz. Hubble yasası astrofizikte son derece önemli bir rol oynadı ve oynamaya devam ediyor. Bu yasanın keşfinden bu yana geçen 50 yılda, Hubble sabiti birkaç kez rafine edildi. Ancak 1950'den sonra, o zamanki en büyük 5 metrelik teleskop fırlatıldığında, önemli ölçüde düzeltildi (galaksilere olan mesafeler üç katına çıktı ve en parlak yıldızlardan ölçümler alındığında en uzak galaksilere altı ila on kat arttı). Artık bir milyon ışıkyılı uzaklıktaki galaksilerin saniyede yaklaşık 75 kilometre hızla uzaklaştığına inanılıyor. Bu verilerle, herkes bu galaksinin yolculuğuna ne zaman başladığını belirleyebilir. Bunu yapmak için ilk sayıyı ikinciye bölün. 13 milyar yıl elde ederiz. İki kat daha uzakta olan galaksiler, iki kat daha fazla uzaklaşma hızına sahiptir. Ama çıkış noktası aynı. Elbette bu an çok kesin olarak belirlenemez. Çoğu zaman kitaplarda 15 sayısını verirler, daha az sıklıkla - 18 milyar ışıkyılı. Dikkatli olmak gerekirse, Big Bang çağının yani Evrenin doğum çağının bizden 10–20 milyar yıl önce olduğunu söyleyebiliriz. Karşılaştırma için, diğer çağların bizden uzaklığını aktaralım: Güneş ve Dünya'nın yaşı yaklaşık 5 milyar yıl ve Galaksideki küresel yıldız kümelerinin yaşı 10-14 milyar yıldır.

Evrenin genişleme hızı ile ilgili olarak birkaç açıklama yapmak gerekiyor. İlk olarak, kontrolden çıkmış galaksi yerçekimi kuvvetlerine maruz kalır ve hareketini bir şekilde yavaşlatır. Ancak bu nedenle hızında meydana gelen azalma göz ardı edilebilecek kadar önemsizdir. İkincisi, Evrendeki tüm cisimler dağılmaz, yalnızca tüm galaksiler dağılır. Galaksilerin içinde genişleme yoktur, bu anlamda değişmeden bütün nesneler olarak hareket ederler.

Böylece, teori ve deneylerin evrenin genişlediğini gösterdiği ve bu genişlemenin başlangıcını - yaklaşık 15 milyar yıl önce - belirlememize izin verdiği sonucuna vardık.

Ancak patlamadan sonra farklı anlarda ne olduğunu nasıl bilebiliriz? Her şeyden önce, Patlamanın tanıklarından. Bunlar yüksek enerjili fotonlardır. Foton plazmasının esaretinden kurtuldukları için sürekli yollardadırlar. Ancak Doppler etkisi nedeniyle bu fotonların enerjisi yavaş yavaş erir. Yukarıda tarif ettiğimiz dönemde, hala önemli bir enerjileri vardı ve görünür ışıktı. Zamanımızda radyo dalgaları haline geldiler. Yani başlangıçta olanların ilk tanıkları bu fotonlardır. İlk olarak 1965 yılında radyo mühendisleri R. Wilson ve A. Penzias tarafından 20 fitlik bir reflektör kullanılarak kaydedildi. En modern antendi ve en hassas radyo alıcısı ile bir radyo teleskopu oluşturuyordu. Mühendisler görevlerini yerine getirdiler, ancak her durumda sistemin 7,35 santimetre dalga boyunda bir tür radyasyon aldığı ortaya çıktı. Antenler tarafından alınan radyasyon genellikle sıcaklık değeri ile karakterize edilir. Bu radyasyonun sıcaklığının yaklaşık 3 derece Kelvin olduğu ortaya çıktı. Bu radyasyon diğer dalga boylarında da mevcuttur, spektrumu Planck'ın belirli bir sıcaklıktaki bir cismin radyasyonu için formülü ile tanımlanır. Bu keşfin yazarlarına 1978'de Nobel Fizik Ödülü verildi. Sovyet astrofizikçi Shklovsky'nin buna radyasyon kalıntısı adını verdiğini ekliyoruz. Kalıntı radyasyon, Evrenin maddesi tarafından geciktirilmez ve herhangi bir yerde kaydedilebilir. Yani, uzayın her santimetreküpünde yaklaşık 500 foton kozmik mikrodalga arka plan radyasyonu vardır. Evrenin tüm maddesi, kalıntı radyasyon dağıldığı için uzaya eşit olarak dağılırsa, o zaman bir metreküpte yalnızca bir hidrojen atomu olacağı ortaya çıkar. Kalıntı radyasyonun sayısal avantajı budur: maddenin atomu başına bir milyar foton! Ancak enerjiyi hesaplarsanız, avantaj parçacıkların tarafında olacaktır. Bir santimetreküp (yoğunluk) cinsinden karşılık gelen enerji kütlesi, parçacıklar için yaklaşık 10–30 gram ve CMB'ler için yalnızca 510–34 gramdır. Kalıntı radyasyon bize ne anlatıyor? Her şeyden önce, Evren büyük ölçekte çok homojendir. İlk bakışta, bu çok garip. Birçok yıldız galaksileri oluşturuyorsa, birçok galaksi galaksi kümeleriyse hangi homojenlikten bahsedebiliriz? Ancak gerçek şu ki, Evrenin homojenliği daha büyük ölçeklerde kendini gösteriyor. Bir örnek verilir. Deniz kumu izleri ve diğer düzensizlikler uzaktan görünmez, homojen görünür (büyük ölçekte). Böylece Evren, ancak belirli bir ölçeğe kadar belirli bir yapı hiyerarşisine sahiptir. Büyük ölçekler için, yani yüz milyonlarca ışık yılından daha büyük boyutlarda, homojendir.

Kalıntı radyasyon, Evrenin homojenliğine tanıklık ediyor çünkü bize her yönden aynı geliyor. Bir yönde, bir milyar ışıkyılı veya daha fazlasını ölçen önemli bir homojensizlikle karşılaşırsa, bu yönden diğerlerinden daha kırmızı gelir, çünkü bu yönde radyasyon yerçekiminin üstesinden gelir ve üzerinde daha fazla enerji kaybeder, yani, homojenliğin olmadığı diğer yönlere göre yoğunluğunu daha fazla azaltır. Evrenin en büyük yapısal birimi, galaksilerin üstkümeleridir. Ancak bu, daha sonra, galaksilerin ve galaksi üstkümelerinin nasıl oluştuğunu öğrendiğimizde tartışılacaktır.

Big Bang'den sonra hangi tepkimelerin hangi dönemlerde gerçekleştiğini nasıl bilebiliriz? Buradaki anahtar konu orijinal maddenin sıcaklığıdır. Tepkimeleri (işlemleri) tarif ederken sürekli olarak vurgulandığı gibi, ana iletkenleri sıcaklıktı: belirli bir sıcaklık değerinde, bazı işlemler (tepkimeler) durdu (onlar için yeterli parçacık enerjisi yoktu) ve diğer işlemler hakim oldu. Ayrıca Big Bang sonucunda ne olduğunu yani günümüz Evreninin özelliklerini (kimyasal bileşimi vb.) biliyoruz. Bu bilgilere dayanarak, sorun hemen olmasa da teorik olarak çözüldü.

Bu nedenle, ilk başta teorisyenler soğuk Evren'in bir modelini hesapladılar. Başlangıçta soğuk nötronlardan oluşan bu Evrenin, evrimi sonucunda gözlemlediklerimizi veremediği ortaya çıktı. Ve sıcak Evren modeli, modern Evrenin pratik olarak tüm özelliklerini ve her şeyden önce, orijinal olarak soğuk Evren modeliyle tamamen çelişen mevcut kimyasal bileşimini doğru bir şekilde açıklıyor. Kalıntı radyasyon, orijinal olarak sıcak Evrenin açıklanan modelinin doğruluğunu tamamen doğruladı.

Şimdi evrenin evrimi hikayesine dönebiliriz.

Evrende atomlar oluştuktan ve foton plazması hidrojen ve helyumdan oluşan nötr bir maddeye dönüştükten ve fotonlar 300 bin yıllık tutsaklıktan sonra serbest kaldıktan sonra galaksilerin oluşumu başladı.

Madde küre içinde eşit olarak dağılmışsa, o zaman çekici kuvvetlerin etkisi altında, tüm madde sonunda topun merkezinde toplanacaktır. Bu madde sonsuz uzayda eşit olarak dağılmışsa, çekici kuvvetlerin etkisi altında ayrı topaklar halinde toplanacaktır. Bu sürece yerçekimi kararsızlığı denir.

Bu, en başından, Evrenin maddesinin büyük bir yoğunluğa sahip olduğu zaman gerçekleşmiş olsaydı, bu sırada oluşan topaklar daha da yoğun olurdu. Ama bu aslında evrenin hiçbir yerinde yok. Bu nedenle, bu seçenek hariç tutulmuştur. Oluşan galaksilerdeki ortalama madde yoğunluğu çok düşüktür. Bu nedenle, Evrenin maddesi seyreltildiğinde zaten oluştukları sonucuna varabiliriz. Bu anlaşılabilir bir durumdur, çünkü maddenin yüksek yoğunluğunda, daha önce tarif edildiği gibi, kalıntı radyasyonun basıncı topak oluşumunu engellemiştir.

Nötrinolar, Evrendeki maddenin oluşumunda önemli bir rol oynar. İlk aşamada (Patlamadan sonraki ilk saniyelerde), nötrino, Evrendeki madde yoğunluğunun rastgele ortaya çıkan homojensizliklerini dengeler. Bu mümkündü çünkü nötrinoların yüksek enerjileri (ışık hızına yakın hızları) vardı. Ancak madde yoğunluğunun eşitlenmesi yalnızca küçük uzamsal ölçeklerde gerçekleşir (kozmik kavramlara göre). Ancak zamanla evrenin genişlemesi nedeniyle nötrinolar enerjilerini kaybederler. Genişlemenin başlamasından yaklaşık 300 ışıkyılı sonra, yoğunluk yoğunlaşmasına (yumru) düşen nötrinolar artık buradan çıkamazlar, bunun için yeterli enerjileri yoktur. Artık Evren'in maddesinde homojensizliklerin oluşmasını engellemiyorlar.

GALAKSİ KÜMELERİNİN OLUŞUMU

Büyük Patlama'dan sonra, patlamanın "noktasından" her yöne doğru ilerleyen homojen bir madde (elektrik yüklü parçacıklardan ve fotonlardan oluşan) oluştu. Galaksi kümelerinin ve üstkümelerinin ve diğer uzay nesnelerinin bu maddeden nasıl oluştuğunu öğrenelim.

Evrendeki madde bir anlamda zamanımızda eşit olarak dağılmıştır. Bu, en az 100–300 Mpc (megaparsek) büyüklüğündeki hacimleri düşünürsek doğrudur . 1 Mpc = 3,2106 ışık yılı = 3,086*1019 kilometre. Böyle bir hacme kapatılan tüm maddelerin kütlesi, Evrenin herhangi bir yerinde bulunan aynı hacimdeki maddenin kütlesine eşittir. Ancak bu hacim içinde madde eşit olmayan bir şekilde dağılmıştır, yani homojen değildir. Zamanımızda bu heterojenlik çok güçlü çünkü bu hacim aynı yoğunluğa sahip yıldızları, çok daha düşük yoğunluğa sahip yıldızlararası gazı vs. içeriyor. Ancak kozmik nesneler oluşmadan önce, genişleyen sıcak Evrendeki tüm madde homojendi. Bununla birlikte, büyük boyutlarla karakterize edilen küçük düzensizlikler (yani, ortalamadan yoğunluk sapmaları) içeriyordu. Bu yoğunluk homojensizliklerinin her birindeki madde kütlesi, gözlemlenen uzay sistemlerinin (galaksi kümeleri ve üstkümeleri) kütlesine karşılık gelir. Evrendeki bu orijinal madde homojensizliği, Patlamanın doğası gereği ortaya çıkmış ve termal dalgalanmalar sonucunda gazlarda her zaman ve her yerde meydana gelen homojensizliği aşmıştır. Gaz taneciklerinin ısıl hareketleri sırasında kaotik bir şekilde dolaşmaları sonucunda ortamın bazı bölgelerinde rastgele olarak tane yoğunluğunun arttığı bazı bölgelerde ise azaldığı bilinmektedir.

Ancak maddenin yoğunluğunun en önemsiz homojenliği oluşmuşsa, o zaman zaman geçtikçe artacaktır. Bu durum kararsızdır. Kararsızlığın bir sonucu olarak ortamın homojen olmamasının giderek arttığı söylenmektedir. Doğadaki istikrarsızlıklar genellikle çok önemli bir rol oynar. Örnek olarak, çeşitli fiziksel yapıdaki plazma kararsızlıkları hatırlanabilir. Her durumda, istikrarsızlık, belirli bir kuvvetin eylemiyle ilişkili belirli bir fiziksel süreci harekete geçirir (ve sürdürür). Burada ele alınan durumda, kararsızlık çekim kuvvetinin etkisiyle ilişkilendirilir (bu nedenle bu kararsızlığa yerçekimi adı verildi). Oluşumunu anlamak kolaydır. Madde ideal olarak homojen ve sonsuz bir hacimde dağılmış olduğu sürece, her bir parçacığa etki eden ve farklı yönlere yönlendirilen yerçekimi kuvvetleri birbirini dengeler ve parçacık bunları hissetmez. Bir yoğunluk homojensizliği ortaya çıkar çıkmaz, kuvvetler dengesi bozulur ve parçacık daha büyük bir kütleye, yani daha yüksek yoğunluğa sahip, yani daha büyük bir kütleye sahip bir homojen olmayanın merkezine doğru bir çekim kuvveti hisseder. Başka bir deyişle, belirli bir homojen olmayanın (belirli bir sıkıştırmanın) parçacıkları merkeze doğru düşecek, yani daha da sıkıştırılacaktır. Dolayısıyla bu homojensizliğin sıkışması artacaktır. Ama ne zamana kadar? Bu süreci ne durdurabilir? Sıkıştırma, kuvveti dışa doğru yönlendirilen, yani yerçekiminin sıkıştırma kuvvetinin tersi olan basınçla durdurulana kadar büyür. Aslında bu nedenle gazı belli bir değerin altına sıkıştıramayız. Ancak bu homojensizliğin maddesi (ve Evrenin tüm maddesi üzerindeki) üzerindeki yerçekimi kuvveti ve baskıya ek olarak, Evrenin maddesinin genişlemesinden kaynaklanan bir kuvvet vardır. Bu kuvvet, madde parçacıklarını dağıtır, yani saçılmalarını sağlarken, belirli bir kütlenin maddesinin kapladığı hacim artar ve maddenin yoğunluğu azalır. Eğer maddenin ortalama değere göre sıkıştırıldığı bir homojensizlik söz konusuysa, o zaman genleşme ile ilişkili kuvvet yerçekimi büzülme kuvveti ile dengelenir. Belirli koşullar altında (bu, ortamın yoğunluğu ve basıncı tarafından belirlenir, bunlar da verilen homojensizliğin kütlesi ve boyutuyla ilişkilidir, çünkü yerçekimi kuvveti ne kadar büyükse, kütle o kadar büyüktür ve dolayısıyla homojensizliğin boyutu), bu homojensizliğin parçacıklarına etki eden tüm kuvvetler (genleşme, yerçekimi ve basınç) dengelenir: verilen homojen olmama (yığın) artık genişlemez veya büzülmez. Bu koşulun sağlandığı sınırlardaki kürenin yarıçapına Jeans yarıçapı denir. Yüzyılımızın başında, Amerikalı astrofizikçi J. Jeans, Newton'un başlangıçta homojen bir maddenin (gaz), sonsuz uzayda dağılmış halde , yerçekiminin etkisi altında mutlaka topaklar, pıhtılar halinde toplanacağı fikrini geliştirdi. Jeans, basınç eylemini hesaba kattı ve onun adını taşıyan kritik yarıçap kavramını tanıttı. Doğru, o zamanlar evrenin genişlediği henüz bilinmiyordu . Friedman bunu teorik olarak daha sonra kurdu ve deneysel verilere dayanarak inşa edilen sıcak genişleyen Evren modeli G.A. Gamov, 1940'larda. Bu nedenle Jeans, evrenin genişlemesiyle ilişkili kuvveti dikkate alamazdı. Yarıçapı yalnızca iki kuvvet içeriyordu: yerçekimi ve basınç. Yine de Jeans'in çekimsel istikrarsızlık teorisi kozmolojide temeldir. 1946'da E.M. Lifshitz, onu Friedmann'ın kozmolojisine dayanarak geliştirdi. G.A. tarafından tahmin edilen kalıntı radyasyon Gamow, 1965 yılında A. Penzias ve R. Wilson tarafından keşfedilmiştir. Lifshitz'in artık evrensel olarak kabul edilen yerçekimi dengesizliği teorisine organik olarak uyuyor.

Böylece, genişleyen Evrendeki maddenin başlangıçtaki zayıf homojensizlikleri, kütleçekimsel istikrarsızlığın bir sonucu olarak zamanla kademeli olarak arttı. Sonuç olarak, içinde maddenin genişlemeyi bıraktığı Kot yarıçaplı demetler oluştu. Bu tür pıhtıların kütlesi çok büyük. Bu arada, Jeans yarıçaplı bir küre içine alınmış bir maddenin kütlesine Jeans kütlesi denir.

Jeans'in yarıçapı (veya uzunluğu) çok büyüktür. 100–300 Mps aralığındadır. Bu, evrenin yalnızca bu boyuttan daha büyük ölçeklerde genişlediği anlamına gelir. 100–300 Mpc mesafelerde Evrenin genişlemesi hissedilmez. Bırakın yıldızları, ne galaksiler, ne de gezegen sistemleri bundan etkilenmez. Aslında, galaksi kümeleri bile genişleme yaşamaz. Bunu anlamak çok önemlidir, çünkü birçok kişi (uzman olmayanlar) Evrenin saniyede on binlerce kilometre hızla nasıl genişleyebileceği konusunda şaşkındır (ve bu nedenle onlara güvenmemektedir).

Aslında, daha önce de gördüğümüz gibi, bu hız uzay nesnesinin mesafesine bağlıdır. Öyleyse, bir galaksi kümesi bizden bin megaparsek uzaklıktaysa, o zaman ayrılma hızı ışık hızının altıda birine ulaşır! Böylece Evrenin genişlemesi, galaksi kümelerinin yukarıda belirtilen muazzam hızlarda birbirinden uzaklaşması ve kümelerin içinde herhangi bir genişleme olmamasıyla kendini gösterir.

Kot yarıçapı, ortamın özelliklerine bağlıdır. Big Bang'den sonra zamanla kademeli olarak arttı. İlk yaklaşımda, ışık hızı ile Büyük Patlama anından, yani Evrenin yaşından itibaren geçen sürenin çarpımına eşit olduğunu varsayabiliriz. Bu, Evrenin genel genişlemesinden "bağlantısı kesilen" bölgelerin boyutunun giderek arttığı anlamına gelir. Bu, bu alanların her birinin kapsadığı kütlenin (kot kütlesi) de arttığı anlamına gelir. Yani Big Bang'den 1 saniye sonra, maddenin genişlemediği bu kütle, Güneş'in kütlesinden daha azdır. Ancak bir milyon yıl sonra, en büyük gökada kümelerinin kütlesinden bin kat daha büyüktür. Evrenin tarihindeki bu an özeldir. Şu anda, Büyük Patlama'dan bir milyon yıl sonra, Evren'deki ilk atomların oluşumu gerçekleşmektedir. Bundan önce, evrendeki tüm madde yüklü parçacıklardan (plazma) ve radyasyondan oluşuyordu. Ancak bu zamana kadar maddenin sıcaklığı 3 bin dereceye düştüğü için elektronlar ve iyonlar birleşerek nötr atomlar oluşturabildi. Böylece Evrenin evriminde, Evrenin nötr madde ve radyasyondan oluştuğu yeni bir dönem başladı. Bu noktaya kadar radyasyon (ışık) plazmanın tutsağıydı, dışarı çıkamıyordu. Bu andan itibaren radyasyon ve madde birbirinden bağımsız (belirli sınırlar içinde) hale gelir. Işık artık oluşan madde yığınlarını parçalamıyor. Yerçekimi kararsızlığının etkisi altında, madde yığınları çoğalır. Rekombinasyon işlemlerinin (nötr atomların oluşumu) bir sonucu olarak meydana gelen fiziksel koşullardaki kardinal değişiklik, Jeans kütlesinin değerini büyük ölçüde değiştirir. Bundan önce, plazma içinde hapsolmuş ışığın basıncı, kuvvet dengesinde önemli bir rol oynuyordu. Işık serbest kaldıktan sonra basıncı ihmal edilebilir ve çok daha küçük kütleler için maddeye karşı olan kuvvetlerin (kütleçekimi, basınç, genleşme) eşitlik koşulu sağlanır. Başka bir deyişle, Jeans kütlesinin rekombinasyonun başlangıcından sonra keskin bir şekilde azaldığını ve "yalnızca" bir milyon güneş kütlesine (en büyük kümelerin bin kütlesi yerine) ulaştığını söyleyebiliriz.

Madde yoğunluğunun zamanla homojen olmamasındaki artışın, yalnızca tedirgin hacmin madde kütlesi kritik Jeans kütlesinden daha büyük olduğunda meydana geldiğini akılda tutmak çok önemlidir. Kot yarıçapı içinde başlangıçta var olan yoğunluk homojensizlikleri artmaz. Bu durum, içinde galaksiler oluşmadan önce Evrenin büyük ölçekli yapısını doğru bir şekilde temsil etmeyi mümkün kılar. Yani önce büyük oluşumlar yaratıldı. Daha küçük olanların oluşumu (boyutları Kot yarıçapından daha küçük olan) engellendi. Böylece, Evrende ilk başta büyük nesnelerin oluşumu vardı ve ancak bundan sonra - daha küçük olanlar. Daha sonra büyük nesnelerin (galaksi kümeleri) oluştuğu "küçük" nesnelerin ilk oluşum olasılığı göz önünde bulunduruldu. Ancak şu anda bunun Evrenin evrimi sırasında olmadığına inanılıyor.

Madde yığınları zaman içinde nasıl gelişti? Pıhtı tam olarak Jeans yarıçapının boyutundaysa, sonunda küresel bir şekil alacaktır. Basınç, yerçekimi kuvveti ile tam olarak dengelenir. Pıhtı daha büyükse, yani kütlesi Jeans kütlesini aşarsa, o zaman yerçekimi kuvveti basınca üstün gelir (bu nedenle pıhtı büzülmeye devam eder). Bu durumda küresel bir nesne oluşmadığı gibi, başlangıçta böyle olsa bile şekli zamanla bozulur. Bunun nedeni, parçacıkların demetin merkezine doğru serbestçe düştüğü serbest yerçekimi büzülmesinin tüm yönlerde eşit olarak gerçekleşememesidir. Nesnenin son şeklini belirleyen herhangi bir sapma zamanla artar. Bu nedenle, düzleştirilmiş bir şekle sahip bir nesne oluşturulur. Pıhtı ne kadar büzülürse, içindeki yerçekimi kuvvetine karşı koyan basınç o kadar artar. Bir zaman sonra bu kuvvetlerin eşitliği gelmeli ve demetin (bulutun) büzülmesi durmalıdır. Ancak gerçekte, bulut sıkıştırma çok daha karmaşıktır. Yerçekimi kuvvetinin etkisi altında düşen parçacıkların hızları, belirli bir ortamdaki ses hızını aştığında, şok dalgaları ortaya çıkar. Bulut sıkıştırma işleminin diğer doğasını belirleyen onlardır.

Bir olay parçacığını değil, bütün bir katmanını düşünürsek, bu katmanın hızının bu ortamdaki ses hızını geçebileceği ortaya çıkar. Sonuç olarak, gazın sıkıştırıldığı iç tabaka ile gelen gazın dış tabakası arasında iki şok dalgası oluşur. Her birinin kendi cephesi var. Bu şok dalgalarının cepheleri arasında, gelen parçacıkların üstesinden gelmesi gereken bir tür boşluk oluşur. Oraya vardığında, gaz parçacıkları yavaşlar ve aynı zamanda gaz sıkıştırılır. Düşen gazın kinetik enerjisinin bir kısmı ısıya dönüştürülür. Sonuç olarak, şok dalgası cepheleri arasındaki boşluktaki gaz sıcaklığı artar. Daha yoğun ve daha sıcak bir gaz tabakasının oluştuğu bu boşlukta, sonunda galaksi kümelerinin ataları olan protokümelerin oluşumuna yol açan çok önemli süreçler gerçekleşir.

Şok dalgası cepheleri arasında özel fiziksel koşullar yaratılır. Cephelere daha yakın olan gaz, on milyonlarca dereceye ulaşan bir sıcaklığa sahiptir. Buradaki gaz yoğunluğu çok düşüktür (1000 santimetreküp başına bir parçacık). Bu sınır sıcak gaz katmanları arasında, sıcaklığın yalnızca yaklaşık on bin derece olduğu bir katman vardır. Ancak buradaki konsantrasyon daha fazladır (bir santimetreküpte bir parçacık). Bu soğuk gaz tabakasının ortasında, sıcaklığın daha da düşük olduğu ve konsantrasyonun on kat daha yüksek olduğu ince bir tabaka vardır. Bu dar orta tabakadaki basınç her yerde aynıdır. Aslında, bu iç merkezi yoğun katman, bir gökada kümesinin (ilkel kümeler) atasıdır. Gelecekte, ondan bireysel galaksiler oluşur. Ön bölgelerdeki sıcak gaz kullanılmadan kalır. Bu şekilde, maddenin içsel yerçekimi nedeniyle, bir gökada kümesi, yerçekimi kuvvetleriyle bağlı durağan bir sistem oluşturur. İç basıncın rolü arttığından, kümenin şekli yavaş yavaş düzleşir ve küreye yakın hale gelir. Bu tür gökada kümelerine düzenli denir. Kümenin merkezine ne kadar yakınsa, galaksilerin yoğunluğu o kadar fazladır. Kümelerdeki galaksiler arasında, sıcaklığı on milyonlarca dereceye ulaşan gaz vardır.

Yukarıda açıklanan büyük gökada kümelerinin ve sıcak galaksiler arası gazın oluşum süreci, Ya.B. Zeldovich ve öğrencileri. Elde edilen teorik sonuçlar gözlemlenenlere karşılık gelir. Böylece, galaksiler arası gazın yaydığı X-ışınları ölçülerek, Ya.B.'nin teorisinden de anlaşılacağı gibi, sıcaklığının aslında on milyonlarca dereceye ulaştığı bulundu. Zeldoviç.

GALAKSİLERİN OLUŞUMU

En büyük galaksi kümelerinin nasıl oluştuğuna dair bir fikir edindikten sonra, galaksilerin kendilerinin nasıl oluştuğuna bakalım. Dönmeleri, oluşum süreçleriyle yakından ilgilidir. Bu dönüşün doğası farklı olsa da, şekli ne olursa olsun hemen hemen tüm galaksilerin döndüğü bilinmektedir. Bu anlamda en dikkate değer olanı sarmal gökadalardır. Bu galaksilerin diskleri, ortaya çıkan merkezkaç kuvvetinin galaksinin çekim kuvvetleriyle dengelendiği bir hızda döner. Diskin daha hızlı dönmesi imkansızdır; merkezkaç kuvvetlerinin etkisi altında ayrı yıldızlara bölünür. Bir sarmal gökada, bir diske ek olarak, birkaç kat daha yavaş dönen küresel bir alt sistemden oluşur.

Sarmal gökadaların dönme periyodu 30 milyon ila bir milyar yıl arasında değişir (çoğunlukla yaklaşık 300 milyon yıl). Böylece, 10 milyar yıl ile ölçülen varlıkları boyunca, yalnızca birkaç on devrimi tamamlamayı başardılar. Birlikte tüm sarmal gökadaların yaklaşık üçte birini oluşturan eliptik ve düzensiz gökadalar çok daha düşük hızlarda dönerler.

Sonunda galaksilerin dönüşünde kendini gösteren girdapların doğuşu, ortamın hızında, yoğunluğunda ve basıncında süreksizlikler olduğu için şok dalgalarının cephelerinde meydana gelir. Şok dalgasının önüne bir gaz girerse girdaplar doğar, burada pertürbasyonlar, yani yoğunluk homojensizlikleri (yoğunlaşma veya seyrelme) vardır. Bu durumda bu pıhtılarla orantılı girdaplar oluşur. Bu kümelerin kütleleri galaksilerin kütleleriyle karşılaştırılabilirse, o zaman galaksiler sonunda onlardan oluşabilir. Ama önce, öbeklerin sıkışması sonucunda protogalaksiler oluşur. Protogalaktik kümelerin dönüşü, yığın şok dalgasının önünden geçtiğinde üretilir. Ek olarak girdap, şok cepheleri arasındaki katmanda pertürbasyonların (dönmesiz) yayılması sırasında ortaya çıkar. Bunun nedeni, hareketin düz tabakaya bir açıyla yönlendirilmesi durumunda, tabakanın maddesinin yoğunluk ve sıcaklık dağılımındaki homojen olmamadır.

Böylece, dolaşık girdap hareketleri de gaz halindeki bir ilkkümede ortaya çıkar. Bu nedenle, metagalaktik ortamda türbülanslı, yani iç girdaplı, dönme hareketleriyle katmanlar oluşur. Bu katmanlarda gaz çok sıcaktır ve yüksek oranda sıkıştırılmıştır. Bu tür girdapların her biri, tek bir galaksinin kütlesiyle karşılaştırılabilir bir kütleyi kaplayabilir. Gelecekte, böyle bir girdap, yerçekimi kuvvetinin etkisi altında ayrılır ve yoğunlaşır. Sonuç olarak, hızla dönen sarmal bir galaksi ondan çıkar.

Sadece ayrı girdaplar değil, bunların belirli bir hiyerarşisi de ortaya çıkar: girdap çekirdekleri (en büyük girdaplar) daha küçük ölçekli girdapları destekler ve onlara enerji sağlar. Enerji, birkaç büyük girdaptan çok sayıda daha küçük girdaplara kademeli bir şekilde aktarılır . Sonunda, en küçük girdaplar enerjilerini viskoz sürtünmenin üstesinden gelmek için harcarlar. Parçacıkların termal hareketlerinin enerjisine dönüşür .

Bu nedenle, ilkkümelerdeki iç türbülanslı girdapların neden olduğu galaksilerin hızlı dönüşü, bulutların kendilerini - ilkkümeleri oluşturan aynı hareketlerin bir sonucu olarak ortaya çıkar. Bu mantıklı. Yukarıda açıklanan galaksilerin dönüşünün kökeni teorisi, Sovyet astrofizikçi A.D. Çernin. Bu teori çerçevesinde, farklı galaksilerin dönüşünün farklı doğasına da bir açıklama buluyor. Bu nedenle, izole girdap çekirdeklerinin dev sarmallar oluşturduğuna ve türbülanslı kaskadın girdaplarının daha küçük kütleli sarmal gökadalara, yani düzensiz yapıya sahip düzensiz gökadalara yol açtığına inanılıyor. Herhangi bir uygun görünür yapıdan yoksundurlar.

Küre veya elipsoid şeklindeki düzenli kümeler, daha önce açıklanan ve teorik olarak Ya. B. Zel'dovich tarafından geliştirilen "kreplerden" kaynaklanmıştır. Bu nedenle içsel hareketleri daha sakindir, güçlü bir iç türbülans yoktur. Düzenli kümelere, dönüşü sarmal gökadalarınkinden çok daha zayıf olan eliptik gökadalar hakimdir.

Galaksilerin spiralleri (kolları) nedir? 1964'te astrofizikçiler Lin Jia-Jiao ve F. Shu, galaksinin sarmalının galaksinin diski boyunca yayılan bir dalga olduğunu belirlediler. Bu dalga, yayılması sırasında bir parçacıktan (parçacıklar derken yıldızları da kastediyoruz) diğerine geçer ve aynı zamanda bunların sıkışmasına neden olur. Bu nedenle, bazı yıldızlar bir anda spirale (manşon), diğerleri başka bir zamanda aittir, çünkü dalganın bulunduğu her yerde, orada bulunan yıldızların bir yoğunlaşması vardır. Galaksilerin sarmal kolları en parlak ve en genç yıldızları içerir. Eğitimleri süreklidir ve günümüzde de durmamıştır.

Sarmal bir galakside yayılan bir dalga, bir daireye (atılan bir taştan suyun yüzeyindeki bir dalga gibi) değil, bir spirale benziyor çünkü tüm galaksi dönüyor. Tüm su dönerse (su üzerinde bir huni), o zaman üzerindeki dalga daire şeklinde değil spiral şeklindedir. Galaksilerin sarmal kollarının fiziksel doğası hakkındaki bu fikir, deneysel verilerle iyi bir uyum içindedir. Böylece spiral kolun düzgün dönüşte olduğu, yani bir bütün olarak sabit açısal hızla döndüğü bulunmuştur. Bu, galaksinin farklı bölümlerinin farklı açısal hızlarla (farklı olarak) dönmesi gerçeğine rağmendir: galaksinin iç bölgesi katı bir cisim gibi, yani sabit bir açısal hızla ve dışında, kenara yaklaştıkça döner. galaksinin açısal dönüş hızı azalır. Yine de spiral kolun dönme hızı her yerde sabittir. Yayılan bir dalga tarafından yaratılır. Spiral kolların parlaklığına bakılırsa, bu dalganın çok güçlü olduğu izlenimi edinilebilir. Aslında, sarmal kolda parlak, genç yıldızların olması burada önemli bir rol oynuyor ve bu nedenle, dalganın onları yalnızca yüzde 10 oranında yoğunlaştırmasına rağmen, uzak sarmal gökadalarda bile sarmal kollar açıkça görülebiliyor. Ama neden genç, parlak yıldızlar sarmal kollarda yoğunlaşıyor? Evet, çünkü orada doğdular. Yayılan dalga sadece yıldızları değil, aynı zamanda yıldızlararası gazı da sıkıştırır. Sonuç olarak, gençken çok parlak bir şekilde parlayan yıldızlara yoğunlaşır. Bu nedenle, galaksi diskinin diğer yıldızları arasında güçlü bir şekilde öne çıkıyorlar ve onlar sayesinde sarmal kollar açıkça görülüyor. Gözlemler, Galaksimizin diskinde sadece yıldızların işgal ettiği bölgelerin değil, nötr hidrojenin işgal ettiği bölgelerin de sarmal bir şekle sahip olduğunu doğrulamıştır. Nötr hidrojenle dolu kollar, genç yıldızlar tarafından çizilmiştir. Böyle bir tablo, ancak yıldızların bu gazdan yeterince hızlı oluşması ve oluşan yıldızların parlak evrelerinin çok uzun olmaması durumunda gerçekleşebilir. Aksi takdirde, kollar (dalga) hareket halinde olduğundan, gaz ve yıldızlar için kolların sınırlarının çakışmayacağı açıktır.

Spiral desenin dönme hızı ile galaksinin diskinin dönme hızı farklı olduğundan , gaz sarmal koldan süpersonik hızda akar. Bu durumda, kaçınılmaz olarak bir şok dalgası ortaya çıkar (gaz manşonla çarpıştığında). Şok dalgasındaki gaz, yıldız oluşumunun başladığı güçlü bir sıkıştırmaya maruz kalır. Görünüşe göre galaksilerin sarmal kollarında yıldız oluşumu için başka olasılıklar da var. Ancak bunların hepsi şüphesiz yıldızlararası gazın sarmal dalgasının yoğunlaşmasıyla ilişkilidir. Geriye şu soruyu cevaplamak kalıyor: gazın ve yıldızların yoğunlaşmasını sağlayan dalga nereden geldi? Henüz tek bir cevap yok. İki olasılık var. Dalga, başka bir galaksi tarafından uyarılabilir - bu galaksinin bir uydusu veya çevrede bulunan önemli bir küme. Bu çevresel nesnenin yerçekimi alanı, galaksi diskinin genel yerçekimi alanında bozulmalara neden olabilir ve bu, diskte spiral bir dalga olarak kendini gösterir. Bu durumda, dalga çevreden galaksinin merkezine doğru yayılacaktır. Açıklanan spiral dalgaların uyarılma olasılığı çok gerçektir ve gözlemlerle çelişmez. Ne de olsa birçok galaksinin sarmal kollarının uçlarında bunun için gerekli yoğunlaşmalar vardır.

Bununla birlikte, başka bir seçenek de mümkündür: dalganın kaynağı galaksinin merkezindedir. Böyle bir kaynak, merkezdeki dönüşün özel doğası nedeniyle ortaya çıkan, galaksi diskinin merkezindeki hidrodinamik dengesizlik olabilir. Muhtemel bir dalga oluşturucu, galaksi diskinin yerçekimi alanının bozulmasına neden olması gereken bazı asimetrik oluşumların dönüşü olabilir. Zaman sonunda bu sorunu çözecektir.

GALAKSİNİN OLUŞUMU VE EVRİMİ

Başlangıçta, boyutları daha sonra ondan oluşan Galaksinin boyutlarından on kat daha büyük olan bir gaz bulutu vardı. Bulut, kendi yerçekiminin etkisiyle yavaş yavaş daraldı (çöktü). Aynı zamanda, maddenin yoğunluğu arttı. Belirli bir kritik değere ulaştığında tek bir bulutun parçalanması (parçalanması) başladı. Parçalanma iki nedenden biriyle başlayabilir. Birincisi yerçekimi dengesizliği veya başka bir deyişle Jeans kararsızlığıdır. Anlamı aşağıdaki gibidir. Bulut yerçekimi kuvvetleri tarafından sıkıştırıldığı için yerçekimi enerjisi nedeniyle ısınması gerekir. Ancak bu enerji radyasyona dönüşür ve böylece büzülen bulutu terk eder. Bu nedenle sıcaklığı artmaz, ısınmaz. Yani, sıkıştırma sabit bir sıcaklıkta (izotermal) gerçekleşir. Bu nedenle, bu sürece izotermal çökme denir. Bulutun böyle bir sıkıştırmasıyla, bu, sıcaklıkta bir artış olmadan maddenin yoğunluğundaki bir artışla, Jeans kütlesinin azaldığı anlamına gelir. Bu durum belirleyicidir, çünkü bu durumda yoğunluğun önemsiz homojensizlikleri (dalgalanmaları) kendi yerçekiminin etkisi altında küçülmeye başlayabilir. Orijinal bulutun parçalanması (parçalanması) olacaktır. Yerçekimi kuvvetinin etkisi altındaki bu ezme işlemi, yerçekimi kararsızlığının bir sonucu olarak gerçekleşir. Tek bir ilk buluttan yeni bulutların oluşum süreci yeterince hızlı ilerlerse, o zaman ayrı nesnelere dönüşeceklerdir. Bu şekilde oluşan bulutların her biri, uygun koşullar altında aynı şekilde ayrı bulutlara parçalanabilir. Bu, yerçekimsel olarak birbirine bağlı olan bütün bir bulut hiyerarşisinin nasıl oluştuğudur.

Orijinal tek bulutun parçalanması başka bir nedenle de gerçekleşebilir. Başlangıçtaki tohum homojensizliği, termal süreçlerin veya daha doğrusu termal kararsızlığın bir sonucu olarak ortaya çıkar. Bu tür koşullar, bir maddenin yoğunluğundaki bir artışla basınç azaldığında veya tersine, bir maddenin yoğunluğundaki bir azalmayla basıncı arttığında ortaya çıkar. Böyle bir durum kararsızdır (bir maddenin artan yoğunluğu ile basıncının arttığı durum doğaldır). Bu nedenle, orijinal bulutun parçalanması başlayacaktır. Böyle bir sürecin başlayabilmesi için maddenin yoğunluğunun belli bir değere ulaşması gerekir. Böylece bulut, yerçekimi kararsızlığından daha hızlı parçalanır. Gerçek koşullarda, ilk bulutu parçalamanın bu iki yolundan biri diğerinden daha etkilidir. Örneğin, belirli bir madde yoğunluğunda yerçekimsel parçalanma başlayabilir, ancak termal parçalanma henüz gerçekleşemez. Parçalanma yerçekimi kararsızlığı nedeniyle başlayabilir ve daha sonra termal istikrarsızlık yoluyla devam edebilir.

Orijinal bulut, ayrı küçük bulutlara bölündü. Bu yeni bulutların her biri gelecekte büzülecek ve bir yıldıza dönüşebilir. Kesin olmak gerekirse, herkes değil. Bulutun daha fazla sıkıştırılması, bazı kuvvetler ve işlemler tarafından önlenebilir.

İlk bulutun parçalanmasının bağlı olduğu temel özelliğin, maddenin yoğunluğu olduğu tespit edilmiştir. Galaksilerin kütleleri ve büyüklükleri yüzlerce, binlerce kez farklılık gösterse de yoğunlukları aynıdır. Bu, galaksilerin orijinal buluttaki madde yoğunluğu belirli bir kritik değere ulaştığında oluştuğunu düşündürür.

Bulutun yarıçapı yarıya indirilirse maddenin yoğunluğu 8 kat artar (23= 8). Galaksinin gelecekte oluşacağı ilk bulut hidrojenden oluşuyordu. Ayrı bulutlara ayrıldığında, yerçekimi sıkıştırması altında yıldızlara dönüşmeye başladılar. Yıldızların oluşumu şu şekilde ilerledi.

Bulutlar - protostarlar, yerçekimi kuvvetlerinin etkisi altında sıkıştırıldı. Bulut sıkıştırmanın belirli bir aşamasında yoğunluğu o kadar artar ki bulut maddesinden kızılötesi radyasyon yaymayı bırakır. Bu da bulutun merkezi bölgelerinde çok hızlı bir sıcaklık artışına yol açar. Protostarın merkezi kısmı ile dış katmanlar arasında büyük bir sıcaklık farkı oluşur. Basınç düşüşü, tüm buluttaki - protoyıldızdaki sıcaklığı eşitleme eğiliminde olan konveksiyon süreçlerine neden olur. Protostarın dış katmanlarında sıcaklık yaklaşık 2500 K'ye ulaşır. Protostar küçülmeye devam eder, boyutu küçülür. Bağırsaklarındaki sıcaklık artmaya devam ediyor. Bir noktada on milyon dereceye ulaşıyor. Daha sonra hidrojen çekirdeklerinin (proton-proton reaksiyonları) katılımıyla termonükleer reaksiyonlar “açılır”, protostar büzülmeyi durdurur. Protostar bir yıldıza dönüşür.

Derinliklerinde yüksek bir sıcaklığın muhafaza edilmesini sağlayan bir yıldızın enerjisi, termonükleer füzyondan alınır. Bu termonükleer reaksiyonlarda, dört proton çeşitli dönüşümler yoluyla birleşerek bir helyum çekirdeği (iki proton ve iki nötrondan oluşan bir alfa parçacığı) oluştururlar. Bir parçacık diğerine dönüştüğünde, kütlenin bir kısmı enerjiye dönüşür. Protonlardan alfa parçacıklarının oluşum reaksiyonlarında ne kadar enerji açığa çıkması gerektiğini hesaplamak mümkündür. Bu şekilde yapılabilir. Bir protonun kütlesi 1.008 atomik birimdir. Bir alfa parçacığının kütlesi 4.0039 atomik birimdir. Dört proton bir alfa parçacığına dönüştürüldüğünde, 0.007 atomik birimlik bir kütle “kaybolur”. Daha doğrusu yok olmuyor, enerjiye, nükleer enerjiye dönüşüyor. Bir yıldızın nükleer enerji rezervlerini tahmin etmek mümkündür.

Bir yıldızın evrimi esas olarak kütlesi tarafından belirlenir. Doğal olarak, yıldızın kütlesi ne kadar büyükse, termonükleer reaksiyonlar sürecinde yıldızın içinde salınabilecek enerji o kadar büyük olur. Başka bir deyişle, böyle bir yıldızın içinde o kadar fazla yakıt bulunur. Görünüşe göre böyle bir yıldız daha uzun yaşamalı (parlamalı). Ama değil. Yıldız ne kadar büyükse, uzaya o kadar fazla enerji yayar. Yani, bir yıldızın kütlesi üç katına çıkarsa, radyasyon (parlaklık) için enerji tüketimi dokuz kat artacaktır! Bu nedenle, bir yıldızın kütlesi arttıkça ömrü keskin bir şekilde azalır. Örneğin, Güneş'in içindeki bir nükleer reaktörün yakıtı on milyarlarca yıl dayanır. Yaklaşık beş milyar yıldır bu yakıt çoktan tükendi. Ancak bir yıldızın kütlesi Güneş'in kütlesinin 50 katı ise, o zaman yakıtı sadece birkaç milyon yıl dayanır!

Bir yıldızın çekirdeğindeki termonükleer reaksiyonlar sürecinde ( helyuma dönüşür) tüm hidrojen kullanıldığında, çekirdeğin etrafındaki katmanda hidrojenin helyuma dönüştüğü termonükleer reaksiyonlar gerçekleşmeye başlar. Bu aşamada yıldızların parlaklığı artar. Yıldız genişliyor gibi görünüyor. Ancak yıldızın yüzey katmanlarının sıcaklığı, boyutu arttıkça azalır, bu nedenle mavi değil kırmızı renkte parlamaya başlar. Böyle bir yıldıza kırmızı dev denir. Ayrıca yıldız aşağıdaki gibi gelişir. Çekirdekte termonükleer reaksiyonlar gerçekleşmediğinden ve ısı açığa çıkmadığından, yerçekimi kuvvetlerinin etkisi altında kademeli olarak büzülür. Çekirdeğin sıkışması sonucunda sıcaklığı artar. 100-150 milyon dereceye ulaşır. Böyle yüksek bir sıcaklıkta helyum bir ısı kaynağı haline gelir: helyum çekirdeklerinin karbon çekirdeklerine dönüşmesinin bir sonucu olarak termonükleer reaksiyonlar meydana gelir. Yıldızın çekirdeğindeki basınç artar, bu nedenle sıkıştırma durur. Çekirdekten enerjinin salınması da buna katkıda bulunduğundan, yıldızın bu aşamadaki parlaklığı artar. Bunun sonucunda yıldızın yüzey sıcaklığı da artar.

Ancak bir noktada helyum da biter. Ve hidrojenin bitmesinden çok daha hızlı. Bu olduğunda, yıldız dış katmanlarını kaybeder. Genişlerler ve yıldızın çekirdeğinden ayrılırlar. Bu katmanlar daha sonra gezegenimsi bir bulutsu olarak gözlenir. Bundan sonra yıldızın çekirdeğinin kaderi, kütlesine bağlıdır. Bir yıldızın kütlesi 1,2 güneş kütlesinden azsa, kütleçekimsel sıkıştırma etkisi altındaki yıldızın maddesi, yoğunluğu santimetreküp başına 10 bin tona ulaşacak şekilde sıkıştırılır. Böylesine büyük bir yoğunlukta atomlar yok olur. Bundan sonra, oluşan çok yoğun gazın elastik kuvveti ona karşı koymaya başladığından, yıldızın sıkışması durur. Bu şekilde oluşan yıldız ("ölü" olarak adlandırılır) beyaz bir cücedir. Böylece bir yıldız beyaz cüceye dönüşmeden önce bir süre kırmızı deve dönüşür. Sonra beyaz cüce birkaç milyar yıl soğur ve siyah bir cüceye dönüşür, yani vücut ışımaz ve bu nedenle görünmez. DIR-DİR. Shklovsky ona yıldızın "cesedi" adını verdi. Orijinal cüruflu yıldızın kütlesi 1,2 güneş kütlesinin kritik değerini aşarsa, süper yoğun (dejenere) gazın elastik kuvvetleri yerçekimi sıkıştırma kuvvetleriyle baş edemez.

Yıldızın kütlesi 10 güneş kütlesini geçmiyorsa (ancak 1,2 güneş kütlesinden fazla), o zaman olaylar aşağıdaki gibi gelişir. Bir yıldızın aşırı sıkıştırılması, sıcaklığında güçlü bir artışa yol açar. Sıcaklık beş milyar dereceyi aştığında, nötrinoların oluşması sonucu reaksiyonlar önemli bir rol oynamaya başlar. Nötrinonun bir yükü ve durağan bir kütlesi olmadığı için, bir yıldız maddesi de dahil olmak üzere herhangi bir maddeden neredeyse engelsiz bir şekilde nüfuz eder. Güçlü yerçekimi sıkıştırmasının yıldızın içinde yarattığı enerji bu parçacıklar tarafından gerçekleştirilir. Görünür alanda yıldızın parlaması için harcadığından daha fazla enerji tüketirler. Yıldızın içindeki enerji nötrinolar tarafından taşındığından, yıldız daha hızlı büzülme fırsatı yakalar. Sıkıştırma her saniye iki katına çıkar. Bu sıkıştırmayı durdurmak mümkün değil. Ancak dev bir yıldız 10 kilometre yarıçaplı bir küre boyutuna küçüldüğünde ve yıldızın maddesinin yoğunluğu santimetreküp başına bir milyar tona ulaştığında, atom çekirdeğinin deformasyonundan kaynaklanan yeni kuvvetler devreye girer. Çekirdekler protonlara ve nötronlara bozunur. Ancak her proton için bir elektron yakalayan protonlar nötronlara dönüşür (bu reaksiyon sırasında nötrinolar da salınır). O zamandan beri, yıldızın maddesi esas olarak nötronlardan oluşuyor. Kalan temel parçacıklar, ihmal edilebilir miktarlarda safsızlıklardır. Bu süreç için bir terim ortaya atıldı: yıldız maddesinin nötrleştirilmesi. Bu durumda, sıkıştırılamaz bir sıvının özelliklerine sahip bir nötron maddesi oluşur. Yoğunluğu, atom çekirdeği içindeki maddenin yoğunluğuna eşittir. Ancak nötronlar birbirine nükleer kuvvetlerle değil (çekirdeğin içindeki gibi), yerçekimi kuvvetleriyle bağlanır. Bu şekilde oluşan nötron sıvısı sıkıştırılamaz olduğu için yıldızın daha fazla sıkışması durur. Yerçekimi sıkıştırma kuvvetleri, nötron sıvısının elastik kuvvetleri ile dengelenir. Bu, yıldızın kütlesi Güneş'in kütlesinin iki katını geçmediğinde başarılı bir şekilde gerçekleşir. Bir yıldızın kütlesi Güneş'in kütlesinin iki katını geçtiği durumda, yıldız ancak bir şekilde fazla kütlesini bir patlama şeklinde attığında büzülmesini durdurabilir.

Kararsız olduğu için patlama, yıldızın oluşan çekirdeğinde meydana gelir. Patlama sırasında enerji açığa çıkar ve dışarıya doğru yayılan dış katmanları yıldızdan çıkaran bir şok dalgası oluşur. Yıldızdan ayrılırlar ve atalet nedeniyle hızla genişlemeye devam eden bir gaz bulutu oluştururlar. Patlamadan sonra bir yıldızın optik parlaklığı bir milyon kat artar. Bu, gökyüzünde çıplak gözle bile gözlemlenebilecek kadar belirgin bir olgudur. Bu fenomene süpernova adı verildi. Parlaklığı çok daha az olan yeni yıldızlar da var. Yeni yıldızların fiziksel doğası farklıdır. 10 güneş kütlesinden daha büyük bir kütleye sahip bir yıldızın kaderi nedir?

Kütlesi Güneş'in kütlesinin 10 katı olan bir yıldız çok hızlı bir şekilde küçülmeye (yani çökmeye) başlarsa bu sıkışmayı hiçbir şey durduramaz. Daha düşük kütlelerde çözüm, yıldızın atomik yapısını feda etmesinde bulundu - atomlar kırıldı ve sonuç olarak yıldızın sıkışmasını durduran kuvvetler serbest bırakıldı. Sonuç olarak, bir beyaz cüce oluştu. İkinci durumda, çekirdeklerin kendisi kırıldı. Sıkıştırma, sıkıştırılamaz (nötron) sıvının elastik kuvvetleri tarafından durduruldu. Sonuç olarak, bir nötron yıldızı oluştu. Çok büyük bir yıldız söz konusu olduğunda, kırılacak hiçbir şey yoktur ve sıkıştırma kuvvetinden daha güçlü kuvvetler yoktur. Bu nedenle yıldızın sıkışması (çöküşü) süresiz olarak devam edecektir. Yalnızca kara delik adı verilen yeni bir nesnenin oluşmasıyla duracaktır. Bir kara deliğin yarıçapı sadece 1-3 kilometredir.

Tüm protogalaktik bulutta yıldızların oluşumu, bunun için gerekli koşullar olduğu sürece, yani maddenin yoğunluğu kritik bir seviyenin altına düşene kadar gerçekleşti. Belli bir aşamada farklı kütlelere sahip yıldızlar oluştu. Daha sonra bu yıldızların evrimi gerçekleşti. O zamandan beri yaklaşık 12 milyar yıl geçti ve evrimleşen yıldızlar şimdiye kadar parlamaya devam etti. Başlangıçta oluşan yıldızların önemli bir kısmı, evrimleri sırasında süpernova aşamasından geçtiler, yani "yakıtlarını" tükettikleri ve maddelerinin büyük ölçüde ağır kimyasal elementlerden oluşmaya başladığı aşamada patladılar. Aynı zamanda, maddenin önemli bir bölümünü yıldızlararası uzaya attılar. Böylece başlangıçta en hafif kimyasal element olan hidrojenden oluşan bulutun maddesi, süpernova patlamasının ardından ağır elementlerle zenginleşmeye başladı. Bu, yeni bir "hamurdan" yeni nesil yıldızların yaratılması gerektiği anlamına gelir.

Big Bang'den sonra bir süre geçti ve protogalaktik bulut küresel bir yıldız sistemine dönüştü. En azından bir miktar inşaat malzemesi - gaz ve toz bulutunun özü - kaldığı sürece yıldızların oluşumu devam edemezdi. Ne de olsa bu maddeden yıldız oluşumu için yeterli yoğunluğa sahip olması gerekir. Ve yoğunluk zamanla azalmaya başladı. Bu, ilk olarak, maddenin bir kısmının yıldızların yaratılması için geri çekilmesi ve ikinci olarak, süpernova patlamalarının sonuçta ortaya çıkan gaz ve toz bulutu homojensizliklerini parçalaması nedeniyle oldu. Üstelik bu, öncelikle yıldızlararası gazın süpernova radyasyonu tarafından ısıtılmasının bir sonucu olarak meydana geldi. Böylece ortaya çıkan Galaksimizdeki yıldız oluşumunun ilk aşaması sona erdi. Sonuç olarak, proto-galaktik bulut, bir tür havadar yuvarlak kuru üzüm çöreği olan yıldızlar ve yıldızlararası gazdan oluşan bir sisteme dönüştü. Bu "topuzun" boyutu ve ağırlığı çok etkileyici. İçi gözlemlenebilen yıldızlarla dolu olduğu için açıkça görülüyor. Bu kısma hale denir. Halenin kütlesi yaklaşık 21011 güneş kütlesidir. Halo, kütlesi beş kat daha büyük olan küresel bir kabuk tacı ile çevrilidir. Galaktik koronayı gözlemlemek imkansız değilse bile zordur. İlk olarak, düşük parlaklığa sahip yıldızlardan oluşur. İkincisi, koronanın gözlemlenmesi hala zor olan formlarda madde içermesi oldukça olasıdır . Bunlar kara delikler, nötron yıldızları veya sıfır olmayan durağan kütleye sahip nötrinolar olabilir.

İlk bakışta, korona maddesini pratik olarak gözlemleyemememiz ve aynı zamanda korona kütlesinin az ya da çok kesin bir değerini vermemiz paradoksal görünebilir. Ama aslında burada bir çelişki yok. Halo ve diskten oluşan bir sistemin nasıl davranması gerektiğini hesapladığımızda, gözlemlendiği gibi böyle bir sistemin kararlı olmadığı ortaya çıktı. Kararlı olması için halenin etrafında büyük bir korona bulunmalıdır. Kronun kütlesi stabilite koşulundan belirlendi.

Galaksinin gençliğinde 15-18 milyar yıl önce Galaksi'de ilk kez doğan yıldızlar haleyi oluşturan yıldızlar nelerdir?

Halodaki yıldızlar kollektifler, kümeler halinde gruplandırılmıştır. Artık halede sadece yaklaşık 500 tane olduğuna inanılıyor.Bunlardan 130 tanesi biliniyor.Küresel kümeler halede eşit olmayan bir şekilde dağılmışlar: keskin bir şekilde halenin merkezine doğru yoğunlaşmışlar. Küresel kümelerin ortalama yarıçapı 15 pc'dir (Şekil 6).

Merakla, hale iki tür küresel küme içerir. Bu tür kümelerin yıldızları, kimyasal bileşimleri ve uzaydaki dağılımları bakımından birbirlerinden farklıdır. Düşük ağır element içeriğine (birkaç metal) sahip kümeler, büyük mesafelerde bulunur. Daha kısa mesafelerde, metal bakımından hem zengin hem de fakir olan küresel kümelerin her iki grubu da vardır. Halo ayrıca kümelerin parçası olmayan yıldızları da içerir. Halo alan yıldızları (tek yıldızlar) olarak adlandırılırlar. Bu yıldızlar da aynı iki sınıfa ayrılır.

Bir yıldız daha ağır elementler içeriyorsa, yani daha metalikse, daha sonra doğduğunu zaten biliyoruz. Ara sistemi oluşturan bu yıldızların yaşları, metalce fakir yıldızlara göre daha azdır. Yıldızlararası ortam süpernova patlamaları nedeniyle zaten ağır elementlerle zenginleştiğinde, protogalaksinin daralmasının sonraki aşamalarında oluşmuşlardı.

Küresel kümelerin halen sahip oldukları kütlelerle doğdukları tespit edilmiştir. Kümelerdeki yıldızlar, gaz nedeniyle çok hızlı oluşur. Bu nedenle, ağır elementlerle zenginleştirmenin gerçekleşmesi için zaman yoktur.

Galaksinin oluşumunun bu aşamasını özetleyelim. Protogalaktik bulutun daralması yaklaşık üç milyar yıldır devam ediyor. Ardından yıldızların oluşum ve evrim süreci başladı. Evrimlerinde patlayıcı aşamadan (süpernova aşaması) geçen yıldızlar, içlerinde yarattıkları ağır kimyasal elementleri yıldızlararası ortama attılar. Böylece yıldızlar, içlerinde bulunan toplam kütlenin yaklaşık yarısını düşürdü. Yıldızlararası ortamın kimyasal bileşimi değişti. Belirli sayıda süpernova oluşumundan sonra, yıldızların oluşması gereken bulutlar, yıldızlararası gazın ısınması ve gazdaki türbülanslı hareketin artması sonucu yok olduğu için yıldızların oluşumu durmuştur. Sonuç olarak, gazın yoğunluğu yıldızların oluşumu için gerekli olan kritik değerin altına düşer. Yıldız oluşumunun sona ermesinden sonra Galaksinin evriminde yeni, kısır bir dönem başladı. Yaklaşık 5 milyar yıl sürdü. Ama bu dönem bir hareketsizlik dönemi değildi. Bu 5 milyar yıl, yıldız oluşumunun da mümkün olabileceği bir madde yoğunluğunu (gaz ve toz yıldızlararası ortam) yeniden yaratmak için harcandı. Böyle oldu.

Orijinal protogalaktik bulut, daha önce homojen genişleyen maddenin parçalandığı tüm bulutlar gibi, kendi ekseni etrafında belirli bir hızla dönmüştür. Dönen bir cismin kütlesi aynı tutulursa ve yarıçapı küçültülürse cismin dönme hızının artacağı bilinmektedir. Bunu herkes gözlemleyebilirdi: buz üzerinde dönen, kollarını yanlara açan bir patenci dönüş hızını azaltır ve onları vücuduna bastırmak onu arttırır. Dönen protogalaktik bulut, radyal yönde, yani dönme eksenine dik bir düzlemde küçüldü, yani boyutunu küçülttü . Sonuç olarak, dönüş hızı arttı. Ancak vücut döndüğünde dikkate alınması gereken başka bir etki daha vardır. Daha büyük olan merkezkaç kuvvetinin etkisinin bir sonucu olarak ortaya çıkar, dönme hızı o kadar artar. Eğer cismin dönme hızı sıfır ise yani cisim dönmüyorsa bu kuvvet de yoktur. Ayrıca herkes bu gücün hareketini gözlemleyebilir veya hissedebilir: Bir kişiyi (veya herhangi bir cismi) dönen bir daireden iter. Bu kuvvetin etkisi altında, dönen sistemdeki madde, dönme ekseninden uzağa doğru dışa doğru itilecektir. Başka bir deyişle, dönme eksenine dik bir düzlemde, merkezkaç kuvveti, yerçekimi çekiminin bir sonucu olarak bulutun sıkışmasına karşı çıkar. Bu iki kuvvet mutlak değerde eşit olduğunda (birbirlerine zıt yönde yönlendirilirler), o zaman bulut sıkıştırma duracaktır. Dikey yönde, yani bulutun dönme ekseni yönünde tamamen farklı bir resim gözlemlenecektir. Bu yönde merkezkaç kuvveti yoktur ve bu anlamda kütleçekiminin sıkıştırma kuvvetine karşı bir direnç yoktur. Başlangıçta, küresel bulut tüm yönlerde düzensiz bir şekilde küçülmeye başlar. Dönme ekseninin yönü ile çakışan yönde, bulutun sıkışması, birikme eksenine çapraz yönde olduğundan çok daha güçlüdür. Böylece ilk top yavaş yavaş bir gözleme veya daha iyisi bir diske dönüşür.

Galaksinin oluşumunun ilk aşamasında bulut çok büyük ve dönüş hızı önemsizken bu deformasyon meydana gelmemiştir. Bu nedenle, ilk nesil veya daha doğrusu yıldız popülasyonu, devasa bir topun içinde dağılmıştır. Biraz. Bu yıldızların kendileri uzayda eşit olarak değil, küresel gruplar halinde dağılmıştır. Onlara sözde - küresel yıldız kümeleri denir.

Proto-galaktik bulutun oluşumundan 7-9 milyar yıl sonra, yıldızlararası gazın daha fazla sıkıştırılmasının bir sonucu olarak, büyük bir top ve birleşik merkezlere sahip daha küçük bir diskten oluşan çok özel bir sistem oluştu. Bu sistem sadece tasarımda değil, özünde de benzersizdir. Sistemin küresel, küresel kısmı, Galaksinin oluşumunun ve evriminin ilk döneminde hangi süreçlerin gerçekleştiği hakkında bilgi içerir. Bu bir tür Galaksi müzesi, burada her şey milyarlarca yıldır "değişmeden" korunuyor. Galaksinin disk kısmının gerçek yaşamının ancak yaklaşık on kat küçüldükten ve orada yıldız oluşum sürecinin başladığı koşullar yaratıldıktan sonra başladığı söylenebilir.

Galaksinin proto-galaktik bir buluttan henüz oluşmaya başladığı erken tarihimizi şimdi gözlemleyebilmemiz ilginçtir, çünkü aynı şey şu anda Evrenin diğer bölgelerinde diğer galaksilerle birlikte oluyor. Böylece, kataloglarda MR 2251 - 178 numarası altında listelenen yakındaki bir X-ışınlı kuasar, 230 kpc büyüklüğünde bir iyonize hidrojen bulutu ile çevrilidir. Tüm sistemin kütlesi yaklaşık 51011 güneş kütlesidir. Bu sistemdeki disk ancak birkaç milyar yıl sonra oluşur.

Bugüne kadar, Galaksimizin diski aşağıdaki yapıyı kazanmıştır. Disk ve topun iç içe geçmiş olduğunu, dolayısıyla topa ait nesnelerin de diskin içinde olduğunu unutmayın.

Diskin en merkezi bölgesi çekirdek olarak adlandırılır. Yarıçapı sadece 1 adettir. Bu nedenle, bu bölge genellikle basitçe "merkezi parsek" olarak anılır. Merkezi parsekin bu bölgesi birkaç milyon yıldız içerir. Buradaki yıldızların yoğunluğu, Güneş'in çevresinde olduğundan 20 bin kat daha fazladır. Yarıçap 600–700 pc'ye çıkarıldığında, diskin “çıkıntı” adı verilen ikinci bölgesini kapatmış oluyoruz. Burada yıldızların yoğunluğu yüksektir, bu nedenle aralarındaki temas etkileşimleri mümkündür, yani yıldızların ikili yaklaşımları mümkündür. Ancak çıkıntı diskin geri kalanından sadece bu yönüyle değil, aynı zamanda bu bölgedeki yıldızların fiziksel özelliklerinin Galaksinin küresel kısmındaki ve diskin geri kalanındakilerden farklı olması gerçeğiyle de farklılık gösteriyor. Çıkıntı ve disk arasındaki ilişki o kadar temeldir ki, bu tür gökadaların sınıflandırılmasında temel olarak kullanılabilir. Çıkıntı, yıldızlararası gazın (moleküler hidrojen) yoğunluğunun burada diskin diğer kısmından çok daha yüksek olmasıyla karakterize edilir. Çıkıntının dışında, 4 kpc mesafeye kadar, yıldızlararası gazın yoğunluğu keskin bir şekilde düşer. Ve sadece 4 kpc'lik bir mesafede bir tür sur geçer - moleküler hidrojen yoğunluğunun yüksek olduğu "büyük bir galaktik halka", bir "moleküler halka". Bu halka 6–8 kpc'ye kadar uzanır.

Galaksinin diski yıldızlardan ve yıldızlararası gazdan oluşur. Gaz diski, yıldız diskinden çok daha büyüktür. Görünür yıldız diskinin boyutunun iki ila üç katı olan mesafelerde bulunur.

Diskin farklı kısımlarındaki kalınlığı farklıdır. Merkezden uzaklaştıkça artar. Diskteki yerçekimi kuvvetinin dikey bileşeni azaldığı için bu doğaldır. Diskin orta kısmında 4 kpc'den daha az mesafelerde disk kalınlığı 100–200 pc'dir. 14 kpc mesafede 600 pc'ye ulaşır. Diskin kalınlaşması merkezden uzaklaştıkça devam eder (30 kpc'ye kadar).

Diskin kenarları hafif kavislidir. Bu bükülmenin nedeni açık değil. Diskin kenarının yerçekimi etkileşimi kuvvetiyle Macellan Bulutlarına doğru çekilebileceği varsayılmıştır. Ancak bu sadece bir hipotezdir. Belki de bükülme iç sebeplerden kaynaklanmaktadır (Galaksinin kendi içinde). Muazzam hızlarda (bazen 400 km/s'ye ulaşan) disk üzerine düşen nötr hidrojen bulutları da gözlenir. Bu bulutların bazıları Galaksinin dışından geliyor.

Galaktik diske yaklaşık 70°'lik bir açıda, Galaksiden Macellan Bulutlarına uzanan devasa bir gaz yayı vardır. Yüksek hızlı bulutlardan oluşur.

Bu gaz akışının, Galaksinin yakınından geçerken Macellan Bulutlarından gazı “çeken” gelgit kuvvetlerinin etkisi altında oluştuğu varsayılmaktadır.

Galaksinin dönüşü her anlamda çok önemlidir (uygarlığımızın kaderi bile buna bağlıdır, ancak bunu daha sonra ele alacağız). Çok kendine özgü. Galaksinin merkezinden uzaklaştıkça açısal dönüş hızı azalır. Yani disk katı bir madde olarak değil, kabaca konuşursak, merkezden uzaklaştıkça dönüşü yavaşlayan tek merkezli bir dizi halka olarak döner. Diskte herhangi bir yapı varsa, bu tür bir dönüş nedeniyle zamanla çökmelidir. Böyle yapay olarak yapılmış bir diske çizilen resim de parçalanacaktır. Bununla birlikte, Galaksinin diskinde belirgin yapıların olduğu iyi bilinmektedir. Çok kararlılar. Bunlar Galaksinin sarmal kollarıdır (veya dallarıdır). Uzun süre varlıkları gizemli kaldı. Jeans 1928'de şöyle yazmıştı: "Sarmal kolların kökenini anlamadaki her başarısızlık, belki de uzayın yeni ve beklenmedik metrik özelliklerini yansıtan sarmal bulutsularda bizim için tamamen bilinmeyen güçlerin iş başında olduğu şüphesine direnmeyi giderek daha zor hale getiriyor. Güçlü bir şekilde ortaya çıkan öneri, bulutsuların merkezlerinin "tekil noktalar" karakterine sahip olduğudur. Bu noktalarda madde başka bir yerden ve tamamen uzayın dışından dünyamıza akar. Böylece tekil noktalar, dünyamızın sakinlerine maddenin sürekli doğduğu yerler olarak görünür. Astrofizikçi Hoyle ayrıca, maddenin galaksilerin çekirdeklerinde doğması sonucu sarmal kolların oluşabileceğini ve daha sonra dışarıya doğru akarak sarmal kollar oluşturabileceğini varsaydı. Galaksilerin sarmal dallarının doğası, ilk büyüklükteki diğer birçok bilim adamını şaşırttı!

Bu fenomenin anahtarı, daha önce de belirtildiği gibi, 1964 yılında astrofizikçiler Lin Jia-Jiao ve F. Shu tarafından bulundu.

Galaksi diskindeki yıldızların oluşumu, ilk yıldızlar oluştuğunda küresel bir bulutta bulunanlardan farklı koşullar altında gerçekleşir. İlk fark, çevrenin değişmiş olması, doğanın artık yıldızları yaratmaya başladığı "hamur". Bu ortam ağır kimyasal elementler içermeye başladı. Bu nedenle, bu ortamdan oluşan yıldızlar, kimyasal bileşimleri bakımından, neredeyse tamamen hidrojenden oluşan ilk neslin yıldızlarından temelde farklıydı. Astronotlar "metal yıldızlar" terimini kullanırlar. Bir yıldızdaki ağır elementlerin nispi miktarı olarak tanımlanır. Ayrıca ağır, hidrojen ve helyumdan daha ağır olan tüm kimyasal elementler olarak anlaşılmaktadır. Basit olması için ağır elementlere metal denir. Yıldızların "pişirildiği" "hamur" her zaman daha karmaşık hale geldiğinden (metalikliği arttığından), daha önce oluşmuş yıldızların atıkları içine girdiğinden, o zaman yıldızın kimyasal bileşimini (metalikliğini) bilen biri "pişirildiği" zamanı oldukça güvenle belirleyebilir. Astrofizikçiler bu fırsatı çok yaygın olarak kullanırlar. Bu (diğer bilgilerle birlikte) hem Galaksimizin hem de diğer galaksilerin ve nesnelerin kronolojisini yeniden oluşturmamızı sağlar. Burada tarif ettiğimiz kronoloji dahil.

Şekil 7, Dünya'dan görüldüğü gibi Galaksinin diskindeki gaz ve toz bulutlarını göstermektedir. Galaksinin Dünya'dan görülebilen diskine Samanyolu denir.

Galaksinin diskindeki yıldız oluşum koşulları da farklıdır, çünkü burada yıldızlararası gazı yoğunluk dalgalarıyla sıkıştırmak mümkün hale gelir. Ancak daha net hale getirmek için, yıldızların doğduğu yıldızlararası ortamın ne olduğunu düşünmeliyiz.

Evrendeki ana nesneler yıldızlar ve yıldızlararası ortamdır.

Yıldızlararası ortamın özelliklerinden (bileşimi, yoğunluğu, sıcaklığı vb.) genel olarak bahsetmek imkansızdır, çünkü bunlar Galaksideki ve Evrendeki yere (Big Bang'den sonra geçen süreye) bağlı olarak büyük farklılıklar gösterir. yıldızların varlığı ve yoğunluğu, vb. Bu anlaşılabilir bir durumdur, çünkü yıldızlar yalnızca yıldızlararası ortamdan oluşmazlar, aynı zamanda kendileri de patlayarak maddelerini yıldızlararası ortama getirirler. Bu nedenle yıldızların dış katmanları ile aynı maddeleri içerir. Böylece, yıldızlararası ortam, yıldızlar gibi, hidrojen ve helyum atomları ve çok daha küçük miktarlarda ağır kimyasal elementler ve moleküler bileşikler (CO, OH, vb.) içerir. Hafif ve ağır kimyasal elementlerin oranının Galaksideki evrim aşamasına ve yerine bağlı olduğu açıktır.

Uzay ortamı gaza ek olarak kozmik toz da içerir. Bunlar milimetrenin binde biri veya on binde biri büyüklüğündeki toz parçacıklarıdır. Bu toz, yıldızlararası gazın yaklaşık yüzde birini oluşturur.

Zamanımızda Galaksinin yıldızlararası ortamı nedir? Haloda yıldızlararası gaz ve toz pratik olarak yoktur. Galaktik düzleme yakın yıldızlararası gazın en yüksek yoğunluğu. Ancak kavramlarımıza göre, pratikte yok. Bunu rakamlarla açıklayalım. En iyi vakum tesislerinin yardımıyla, her santimetreküpte 1000'den fazla atom içermeyen böyle bir seyreltilmiş gaz (yani vakum) elde etmek mümkündür. Yıldızlararası gazın galaktik düzlemdeki yoğunluğu 1000 kat daha azdır, yani bir santimetreküpte ortalama 1 atom vardır.

Galaksinin gaz ve toz tabakasının kalınlığı yaklaşık 250 pc'dir. Dikenli bir yapısı vardır. Bulutlarda, maddenin yoğunluğu, aralarında olduğundan on kat daha fazladır. Gaz ve toz bulutları Galaksinin sarmal kollarında daha yoğun bir şekilde toplanmıştır. Bu bulutların en yoğun olanı bulutsu (karanlık veya aydınlık) olarak tarafımızdan gözlemlenir.

Galakside, yıldızlararası gaz Galaksinin toplam kütlesinin yaklaşık %1'ini oluşturur. Diğer galaksilerde bu oran farklıdır. Bu nedenle, eliptik galaksilerde, yıldızlararası gaz, toplam kütlenin yalnızca yüzde birinin yüzde birini oluşturur. Aynı zamanda, düzensiz yıldız sistemlerinde (Macellan Bulutları böyle bir sistemin bir örneğidir), yıldızlararası gaz tüm sistemin kütlesinin yarısına kadarını oluşturabilir. Kozmik toz ışığı emer, bu nedenle tozun çok olduğu yerlerde görünür ışıkta gözlem yapmak imkansız hale gelir. Bizim galaksimizde bu, galaktik düzlemi ve çevresini ifade eder. Burada nesneleri (yıldızlararası ortam dahil) yalnızca diğer radyasyonların (ultraviyole, gama, radyo) yardımıyla inceleyebiliriz.

Yıldızlararası gazın önemli bir kısmı moleküler hidrojendir. Sıcak yıldızların çevresinde hidrojen, yıldızların ultraviyole radyasyonu ile onlarca parsek boyunca iyonize edilir. Oluşan hidrojen iyonları, spektrumun görünür kısmında (kırmızı çizgi) HII çizgisini yayar. Sıcaklığın 10.000 K'ye ulaştığı bu bölgelere "HII zonları" adı verilmiştir. Bu bölgelerin dışında moleküler hidrojen iyonlaşmaz. Sıcaklığı sadece 100 K civarındadır. HI hattında ışıma yapar, bu nedenle kapladığı alanlara "HI bölgeleri" adı verilir. Bu bölgelerdeki gaz da homojen değildir, onlarca parsek büyüklüğünde bulutlardan oluşur. Bulutlar, moleküler hidrojene ek olarak karbon monoksit içerir.

Radyo astronominin yardımıyla, sıcaklığı bir milyon dereceye ulaşan koronal yıldızlararası gaz keşfedildi. Uzak ultraviyole radyasyonda da bulunur. Bu sıcak gaz, Tip II süpernova patlamaları tarafından oluşturulur. Sıcak koronal gaz bölgeleri on milyonlarca yıldır var olmuştur. Bu tür ayrı alanlar (mağaralar) sıcak gaz tünelleri ile birbirine bağlanır.

Yıldızlararası ortam ayrıca ışığı güçlü bir şekilde emen izole kara bulutlar içerir. Çok soğuklar. Sıcaklıkları yaklaşık 10 K'dir (yani yaklaşık -263 °C). Bulut maddesi öncelikle moleküler formda bulunur. Bulut çekirdeği, santimetreküp başına 10.000 parçacık yoğunluğuna sahip olabilir.

İçinde en parlak yıldızların bulunduğu daha büyük moleküler bulutlar da gözlenir. Bu bulutların çekirdeklerindeki yoğunluk santimetreküp başına bir milyon, hatta bazen bir milyar parçacık olabilir.

Adı kendisi için konuşan dev moleküler bulutlar da var. Boyutları onlarca parsektir, boyutu 170 adet olan Ml 7 bulutsusu örneğinde olduğu gibi bazen yüz parsek'i aşarlar. Bu tür bulutların kütleleri Güneş'in kütlesini on ila yüz bin kat aşar. Doğal olarak moleküler hidrojenden oluşurlar.

KIRMIZI DEVLER, BEYAZ CÜCELER ve Bulutsular

Bu üç gök cismi genetik olarak birbiriyle akrabadır, aralarında aile bağları olduğu söylenebilir. Evriminin belirli bir aşamasında, devasa bir kırmızı dev (yarıçapı Güneş'in yarıçapından 21 kat daha büyüktür) maddenin dış kısmını fırlatır ve bunun yerine sadece bir kırmızı devin çıplak çekirdeği kalır. yarıçapı sadece 10 kilometre, ama içinde süper yoğun madde var. Bu bir beyaz cüce. Kırmızı devin düşürdüğü madde (gaz) belli bir süre görünür kalır ve bir bulutsudan başka bir şey değildir. Şekil 8, Uçan Bulutsuyu göstermektedir. Kırmızı devler, beyaz cüceler ve bulutsuların bu bağlantısı, Sovyet astrofizikçi I.S. Shklovsky.

Kırmızı devler ve beyaz cüceler, parlaklık ve yüzey sıcaklığı arasındaki bilinen ilişkinin içlerinde gözlemlenmemesi bakımından diğer tüm sıradan yıldızlardan farklıdır. Kırmızı devlerde yüzey sıcaklığı nispeten düşük (sadece 3500 K), parlaklık ise çok yüksektir. Kırmızı devler sıradan yıldızlar olsaydı, yüzey sıcaklıklarında çok daha az parlarlardı. Kırmızı devlerin bu özelliği yapılarından, parlamaları için sıradan yıldızlardan tamamen farklı bir şekilde enerji üretmelerinden kaynaklanmaktadır.

Kırmızı dev, nükleer reaksiyonlar sonucunda tüm hidrojenin yandığı ve helyuma dönüştüğü eski bir yıldızdır. Bunun için yetersiz sıcaklık nedeniyle helyumun daha ağır kimyasal elementlere dönüşümünün başka reaksiyonları burada gerçekleşemez.

Bir kırmızı devin çekirdeği çok küçüktür: yarıçapı, yıldızın kendisinin yarıçapının yalnızca binde biri kadardır. Yıldız geliştikçe, konvektif çekirdeğinin kütlesinin ve boyutlarının giderek azaldığı söylenmelidir. Ancak çekirdekte maddenin yoğunluğu muazzamdır (santimetreküp başına yaklaşık 300 kilogram). Bir yıldızın çekirdek sıcaklığı kırk milyon kelvindir. Yine de bir kırmızı devin çekirdeği, bütün bir yıldıza güç sağlayan bir füzyon fırını değildir. Ondan önce, içindeki tüm yakıt yanmayı başarmıştı. Çekirdekte termonükleer reaksiyonlarla ilişkili şiddetli süreçler olmadığından, tüm parçalarındaki sıcaklık aynıdır, yani izotermaldir.

Kırmızı devin enerjisi, çekirdeği çevreleyen çok ince bir kabukta üretilir (kalınlığı yıldızın çekirdeğinin kalınlığından çok daha azdır). Bu katmanda, yıldız maddesinin sıcaklığı çekirdekte 40 milyon Kelvin'den, katmanın dışında 25 milyon Kelvin'e düşer. Bu kabuktaki maddenin yoğunluğu, bir yıldızın çekirdeğindekinden birkaç bin kat daha azdır. Bu katmandaki enerji, burada meydana gelen karbon-azot döngüsünün sıcaklık reaksiyonları sonucunda açığa çıkar. Bu reaksiyonların özelliği, reaksiyonlara katılmasına rağmen karbonun içlerinde tüketilmemesidir. O bir katalizördür. Reaksiyon döngüsü, karbonun bir hidrojen çekirdeği - bir proton ile etkileşimi ile başlar ve (altıncı reaksiyonda) aynı karbon çekirdeğinin oluşumu ile, ancak bir helyum çekirdeği (yani bir alfa parçacığı) ile birlikte sona erer. Bu reaksiyonların "kuru tortusu", hidrojenin oldukça karmaşık bir şekilde helyuma dönüştürülmesi ve karşılık gelen enerjinin serbest bırakılmasıdır.

Açığa çıkan enerji, termonükleer reaksiyonların gerçekleştiği kabuktan radyasyonla dışarıya aktarılır. Ancak bu şekilde ancak yıldızın yarıçapının yaklaşık onda biri kadar bir mesafeyi kırabilir. Ayrıca, yıldızın maddesinin yüksek opaklığı nedeniyle ışınımsal enerji transferi verimsiz hale gelir. Bu nedenle, enerjinin dışarıya daha fazla aktarılması, maddenin konveksiyonu ile gerçekleşir. Örneğin Güneş'te konvektif bölge nispeten ince bir tabakayı kaplarken, kırmızı bir devde yıldızın "gövdesinin" çoğu konveksiyon halindedir.

Kırmızı devin açıklanan yapısı, yıldızın dayanıklılığı açısından çok optimal. Yıldızın çok yoğun bir çekirdeğe sahip olması, yıldızın üst kısmında bulunan geri kalan maddesini çok uzun süre tutmasını sağlar. Böylesine yoğun bir çekirdek pratikte küçülmez, dolayısıyla ısınmaz. Uzun bir süre, yıldızın çekirdeğinde helyumu karbona dönüştürme termonükleer reaksiyonu gerçekleşmez. Bu reaksiyon, yüz milyonlarca kelvin mertebesindeki sıcaklıklarda ilerler. Birkaç aşamadan geçer. Başlangıçta, çarpışan helyum çekirdekleri, başka bir yüksek enerjili alfa parçacığı ile çarpıştığında kararlı bir karbon izotopu oluşturan radyoaktif bir berilyum izotopu oluşturacaktır. Bu durumda çok büyük bir enerji açığa çıkar: 7,3 milyon elektron volt.

Kırmızı devin çekirdeğinin sıcaklığı herhangi bir nedenle gerekli değere yükseldiğinde - yüz milyonlarca kelvin, helyumun büyük miktarda enerjinin açığa çıktığı karbona dönüşümü başlayacaktır. Bu, bir yıldızın sözde helyum parlamasıdır. Çekirdekteki helyumun tamamı yandığında, reaksiyon yalnızca ikinci kez yanan çekirdeği çevreleyen nispeten ince bir tabakada devam eder. Çekirdeğin ayrıca, karbon-azot döngüsünün termonükleer reaksiyonlarının gerçekleştiği ve hidrojenin helyuma dönüşmeye devam ettiği daha büyük yarıçaplı başka bir kabukla çevrili olduğunu hatırlayın. Bir kırmızı devin helyum çekirdeğinin kütlesinin, bir helyum parlamasının başlamasından önce, yıldızın toplam kütlesinden pratik olarak bağımsız olduğu ve Güneş'in kütlesinin yaklaşık yarısı kadar olduğu bulundu.

Bir helyum parlamasından sonra (daha doğrusu, helyum çekirdeğin kendisinde yandıktan sonra), kırmızı dev "iki katmanlı" bir nükleer enerji kaynağına sahip bir yıldız olur. Her iki katman da yukarıda açıklanmıştır. Bir yıldızın içindeki enerji salınımının artmasıyla parlaklığı da artar. Bir kırmızı devin parlaklığı birkaç bin güneş parlaklığına ulaşır (helyum parlamasından önceki 225 kat yerine). Tüm bunların bir sonucu olarak, yıldız "şişer" ve yarıçapı felaketle büyür. İlk başta 21 güneş yarıçapına eşit olsaydı, şimdi kırmızı devin boyutu Dünya'nın yörüngesine zar zor sığardı.

Hidrojen kabuğu yavaş yavaş dışa doğru kayar. Zamanla, yıldızın tüm kütlesinin% 70'i zaten içinde (çekirdekte) yoğunlaşmıştır. İki katmanlı enerji salınımına sahip bir kırmızı dev, yaklaşık bir milyon yıl daha dayanabilir. Nükleer reaksiyonların çürümesinden sonra, yıldızın dış kabuğu çekirdekten yırtılır ve bir nebulaya dönüşür. Ortaya çıkan gezegenimsi bulutsunun maddesinde çok fazla hidrojen var. Gezegenimsi bulutsu yaklaşık 30 km/s hızla genişliyor. Bu gerçeğe dayanarak, yıldızın dış katmanlarının ayrılmasının çekirdekten yaklaşık bir astronomik birim uzaklıkta meydana geldiği hesaplanabilir (yıldızın boyutu Dünya'nın yörüngesine eşit olduğunda). Bu hesaplamalarda yıldızın iç kısmının kütlesinin 0,8 güneş kütlesi olduğu varsayılmıştır.

Kırmızı devlerin dış katmanları neden ve nasıl dışarı çıkar? Şu anda bu fenomenin tam bir teorisi yok. Soru çok zor. Ancak bu sıfırlamaya neden olabilecek nedenler açıktır. Bunlardan biri , yıldızın çekirdeğinden gelen radyasyonun yarattığı çok yüksek ışık basıncıdır. Kabuğun ayrılması, maddesinin kararsızlığının bir sonucu olarak da meydana gelebilir. Kabuğun boyutları çok büyük olduğu için, bu tür bir dengesizlik, sırayla kabuk malzemesinin termal rejiminde bir değişikliğe yol açması gereken salınım süreçlerine neden olmalıdır. Yıldız kabuğunun çekirdekten ayrılması, güçlü konvektif kararsızlığın bir sonucu olarak da meydana gelebilir. Yıldızın fotosferi altındaki hidrojen iyonlaşmasının bir sonucu olarak gelişmiş olabilir. Öyle ya da böyle, kabuğun çekirdekten ayrılması meydana gelir ve bir gezegenimsi bulutsu oluşur. Ancak kırmızı devler, yıldızlararası ortama yalnızca bulutsuları değil, aynı zamanda toz parçacıklarını, kozmik tozu da sağlar. Kırmızı devlerin soğuk genişletilmiş atmosferlerinde toz taneleri oluşur. Burada bunun şartları vardır çünkü gazın önemli bir kısmı moleküler haldedir. Bu, gezegenimsi bulutsulardan gelen kızılötesi radyasyon ölçümleriyle doğrulanır. Bu ölçümlerin sonuçları, toz parçacıklarından gelen bu radyasyonun önemli bir fazlasının olduğunu göstermektedir. Gaz sıcak ve iyi karışmış olduğundan toz partikülleri gaz ortamından oluşamaz.

Şimdi, kabuğun ayrılmasından sonra bir tür yıldıza - beyaz bir cüceye dönüşen kırmızı devin çekirdeğini düşünmeliyiz.

Bir kırmızı devin çekirdeği, çekirdekteki aşırı koşullardan kaynaklanan özel bir durumdaki maddeden oluşur. Bu durumdaki bir gaza "dejenere" denir. Maddedeki kuantum mekaniği süreçlerinin bir ürünüdür ve ne yazık ki özü sadece klasik fizik temelinde prensipte anlaşılamaz (ve açıklanamaz).

Dejenere gaz nedir?

Kırmızı devin çekirdeğinde yüksek yoğunluklu iyonize bir gaz bulunur. Tam da bu yoğunluk çok yüksek olduğundan, gaz atomlarındaki yörünge elektronları, normal basınçtaki atomlardaki gibi hareket etmez. Yörünge elektronlarının hareketi, bir dizi kuantum sayısı tarafından düzenlenir (belirlenir). Bu tür 4 sayı vardır.Biri (ana) bir atomdaki bir elektronun enerjisini belirler, ikincisi elektronun yörünge torkunun değerini sabitler, üçüncüsü bu anın manyetik alanın yönü üzerindeki izdüşümünü belirler, dördüncüsü kendi torkunun, spininin değerini belirler. Bu, bir arabadaki 4 basamaktan oluşan sayılara benzetilebilir. Kesin bir kural vardır: Tam olarak aynı kuantum sayılarına sahip iki kuantum mekanik sistemi olamaz (tıpkı tamamen aynı sayılara sahip iki makine olamayacağı gibi). Bu başka bir şekilde açıklanabilir. İlk üç basamak (kuantum sayıları) benzersiz bir şekilde parçacığın yörüngesini tanımlar. Ne de olsa, temel bir parçacık yalnızca belirli yörüngeler boyunca hareket edebilir, hiçbir yörünge boyunca hareket edemez. Bu, yalnızca yörüngelerinde hareket eden bir atomdaki elektronlar için değil, aynı zamanda bir metal parçasındaki doğal atomlarını çoktan kaybetmiş ve kendi türünden bir topluluğa (topluluğa) girerek hareket eden elektronlar için de geçerlidir. Bir metaldeki bu elektronlar için kuantum yasası (Pauli ilkesi) net yörüngeler tanımlar. Sıradan koşullar altında, yani sıradan basınçta, kendilerine atanan yörüngeden daha fazla parçacık olmadığında, özel bir şey olmaz: her elektron kendisine atanan yörünge boyunca hareket eder. Ancak gaz parçacıklarının, gazın sıcaklığına ve kapladığı hacme bağlı olarak daha hızlı veya daha yavaş hareket edebildiğini biliyoruz. Ayrıca bir gazın sıcaklığı artırılırsa parçacıklarının hızlarının da artacağı bilinmektedir. Bir gazın basıncının, sıcaklığının ve hacminin nasıl ilişkili olduğu, iyi bilinen gaz kanunları veya bunlara ideal gaz kanunları denir. Ancak çok yüksek bir madde yoğunluğunda, kendilerine ayrılan yörüngeden daha fazla temel parçacık (elektron) olduğunda, gaz bu yasalara uymayı bırakır. Bu çok ciddi çünkü gaz artık davranması gerektiği gibi davranmayı bırakıyor ve davranışı her türlü anlamın ötesine geçiyor. "Sağlıklı" kelimesini eklememiz gerekiyor. Ancak kuantum mekaniğinin sağduyunun aksine yaratıldığı biliniyor. Bununla birlikte, temel parçacıkların hareketi, bu tür aşırı koşullar da dahil olmak üzere yasalarına tabidir. Bu nedenle, kendilerine tahsis edilen izlerden daha fazla elektron olduğunda, Pauli ilkesi onların birer birer değil, dört teker teker bir hat üzerinde durmalarına izin verir. Normal basınç altında, bir yörünge üzerinde tamamen üç kuantum sayısıyla tanımlanan iki elektron vardır, ancak bunlar dördüncü kuantum sayılarında farklılık gösterir. Kabaca konuşursak, iki elektron aynı yol boyunca hareket eder: bir elektron sola, diğeri sağa döner. Sırtlarının farklı, zıt olduğunu söylüyorlar (İngilizce "spin" kelimesi "dönme" anlamına gelir). Bir parçacığın dönüşünü belirleyen dördüncü kuantum sayısıdır. Bu nedenle, çok yüksek basınçta, iz eksikliği nedeniyle, yalnızca kendi eksenleri etrafında zıt dönüşe sahip iki elektron için değil, aynı zamanda iki ek elektron için de aynı yolu işgal etmesine izin verilir, ancak kategorik olarak katı bir gereklilik vardır: onları rahatsız etmemek için ilk ikisinden daha hızlı koş. Ne kadar hızlı koşmaları gerektiğini elektronlar kendileri belirler, yani "zorunluluktan" daha hızlı koşarlar. Ancak, bu gerekliliğe uyan elektronlar, bu nedenle gaz yasalarına uyma yeteneğine sahip değildir. Yani sıradan bir gazda, gazın sıcaklığı düştüğünde parçacıkların hızı çok küçük olur. Aynı zamanda gazın basıncı da düşer. Bu süper yoğun gazın sıcaklığının düşmesi (buna dejenere denir) tamamen farklı bir konudur. Gazın sıcaklığı düştükçe taneciklerin hızlarının düşmesine izin verilmediğinden, gazın basıncı da düşmez. Sonuçta, belirli bir duvardaki gaz basıncı, parçacıkların bu duvara çarpmasıyla oluşur. Hızlar yüksek olduğu için darbeler güçlüdür. Sonuç, yüksek tansiyondur. Ve bu düşük sıcaklıklarda. Bu temelde gaz yasalarıyla çelişir. Ancak gözlemlerle çelişmez. Böylece, kırmızı devlerin çekirdekleri dejenere gazdan oluşur. Doğal olarak, bağımsız yıldızlara - beyaz cücelere dönüştüklerinde, hala dejenere gazdan oluşurlar. Bu nedenle beyaz cücelerin davranışları uzmanları uzun süre şaşırttı. Beyaz cücenin içindeki koşulları gaz yasalarıyla açıklamak mümkün değildi.

Beyaz cüceler, yaklaşık olarak Güneş'in kütlesine eşit bir kütleye ve Dünya'nın boyutlarına eşit boyutlara sahiptir. Bundan, maddenin ne kadar yoğun olduğu açıktır! Bir santimetreküpte, on tona kadar bir madde paketlenir. Ancak bu koşullar altında, yıldızın sıcaklığı muazzam olmalı, bu da onun güçlü bir şekilde parlaması gerektiği anlamına gelir. Ve cüceler Güneş'ten yüzlerce ve binlerce kez daha zayıf parlarlar. Bunun nedeninin beyaz cüceyi oluşturan gazın dejenere hali olduğunu anlayana kadar paradoks buydu. Beyaz cüce, dejenere gaz yasalarına göre yaşar ve hiçbir paradoks olmadığı ortaya çıkar.

Sıradan yıldızların denge durumu (büzülmedikleri veya genişlemedikleri zaman) yıldızın maddesinin sıcaklığı tarafından belirlenir. Beyaz cüceler söz konusu olduğunda, sıcaklık bu açıdan oyunun dışındadır, basınç oluşturan parçacıklar ona itaatten çıktığı için yıldızın denge durumunu etkilemez. Ve denge belli bir baskı ile sağlanır. Dejenere gaz yasalarına göre (Pauli ilkesine göre), basıncı yalnızca gazın yoğunluğu ile belirlenir. Dejenere bir gazın yoğunluğu ile basıncı arasındaki oran, ideal gazlara tabi olan Clapeyron denkleminin yerini alır. Dahası, artık sıcaklığa hiçbir şekilde bağlı olmayan basınç, yoğunluğa ikincisinin ilk gücü olarak değil, çok daha güçlü bir şekilde bağlıdır: basınç, yoğunlukla 5/3'ün gücüyle orantılıdır. Bu, yeni parçacıkların eklenmesiyle (yani yoğunluğun artmasıyla) basıncın (ve dolayısıyla parçacıkların hızının) artması gerektiği gerçeğini yansıtır, böylece parçacıklar hızlarını o kadar artırırlar ki ("zorunlulukla") yörüngeleri ve zaten "gereksiz" olan yeni parçacıklar boyunca ilerlemeye devam edebilirler. Bir gazın dejenere olmasına neden olan fazla partiküllerin varlığıdır. Dejenere bir gazın davranış yasası bilindiğinde, gazın hangi yoğunlukta ve sıcaklıkta dejenere hale geldiğini hesaplamak mümkündür. Bu tür hesaplamalar, yıldızların içinde ulaşılan yaklaşık 10 milyon kelvin sıcaklıkta, yoğunluğu santimetre küp başına 1 kilogramı geçerse gazın dejenere olması gerektiğini göstermektedir. Bilindiği gibi, sıradan yıldızların içindeki gazın yoğunluğu daha azdır, bu nedenle dejenere değildir ve gaz halinin olağan yasalarına tamamen uyar. Beyaz cüceler tamamen dejenere gazdan oluşur. Sadece dışlarında ince bir "sıradan" gaz kabuğu var. Bu nedenle beyaz cücelerin yapısı, sıradan yıldızlarda olduğu gibi parlaklıklarına bağlı değildir. Bir beyaz cüce, parlaklığı kütleye bağlı olmadığı için mutlak sıfırda bile kalabilir. Ancak cüceler kesinlikle bir bağımlılığa uyarlar: Aynı kütleye sahip beyaz cücelerin boyutları da aynı olmalıdır. Diğer yıldızlar için böyle bir bağımlılık hiçbir şekilde gerekli değildir. Her şey sıcaklıkla ilgili.

Ayrıca beyaz cücenin kütlesi ne kadar büyükse, yarıçapı o kadar küçüktür. Yani, bazı sınırlayıcı kütlelerde, bir cüce genellikle bir noktaya kadar küçülebilir mi? Teorik çalışmalara göre doğada 2,2 güneş kütlesinden daha büyük kütleye sahip beyaz cüceler olamaz. Bu arada, yine de beyaz cücenin kütlesi büyük ölçüde artarsa, o zaman dejenere gazdaki fazla elektronlar gittikçe artar. Aynı yollarda ilerlerken birbirlerine karışmamaları için ışık hızına yaklaşana kadar hızlarını arttırmaları gerekir. Ancak aynı zamanda maddenin kalitesi de değişir. Yeni durumuna "göreceli dejenerasyon" denir. Basıncın yoğunluğa bağımlılığının daha az güçlü olduğu (4/3'lük bir güç olarak) başka bir denklemle tanımlanır. Kesin olarak tanımlanmış bir yıldız kütlesi ile, yıldızın dejenere gazının basıncı, yerçekimi kuvveti ile tam olarak dengelenecek ve yıldız stabilize olacaktır. Yıldızın kütlesi bu değerden büyükse, çekim kuvveti gazın basıncını geçecek ve beyaz cüce "bir noktaya kadar" küçülmeye zorlanacaktır.

Yıldızın kütlesi kritikten azsa, o zaman genişleyecek ve boyutu, yıldız stabilize olduğunda, yani yerçekimi kuvveti tam olarak gazın basıncıyla stabilize edildiğinde sınırlar içinde ayarlanacaktır.

Bu yıldızın nasıl "bir noktaya kadar" küçülebileceği belirsizliğini koruyor. Bu soru çok zor ama aynı zamanda heyecan verici derecede ilginç. Hemen bir yıldızın bir noktaya dönüşemeyeceğini söyleyelim. Aşırı sıkıştırılması, bir "kara deliğe" dönüşmesine yol açacaktır.

KARA DELİKLER

Kara delikler, diğer yıldızların, hatta nötron yıldızları gibi çok egzotik olanların bile sahip olmadığı çok abartılı özelliklere sahiptir. Her şeyden önce onlar görünmez yıldızlardır. Bir cismi görebilmemiz için ondan görünür ışığın bize gelmesi gerekir. Bir nesne görünür ışıkta görünmüyorsa, o zaman ondan gelen diğer radyasyonları kaydedebilmek gerekir: kızılötesi, X-ışınları, radyo vb. kesinlikle radyasyon yok, bu nedenle herhangi bir ışında görünmezler. Gözlemci için, basitçe mevcut değiller. Kendi içinde, bu zaten çok garip, çünkü belirli bir kütleye ve sıcaklığa sahip bir nesne bir şey yaymak zorundadır. Üstelik karadeliklerin sıcaklığı milyarlarca dereceye ulaşabilir. Sorun ne?

Bu durum ünlü Fransız matematikçi ve astronom P. Laplace tarafından öngörülmüştü. Bunu 1795'te yayınlanan Exposition of the Systems of the World adlı kitabında anlattı. Böyle mantık yürüttü. Belirli bir kozmik nesneden kurtulmak için, vücudun, bu nesnenin kütlesi tarafından belirlenen, kesin olarak tanımlanmış bir değerden daha az olmayan bir hızına (ilk kozmik hız) sahip olması gerekiyorsa, o zaman kütlesi çok büyükse, cismin cisimden uzaklaşması için hızının ışık hızını geçmesi gerekir. Rakamlar şunu söylüyor. Dünya'daki ilk kozmik hız 7,2 km/s, Ay'da - 2,4, Jüpiter'in yüzeyinde - 61 ve Güneş'te - 620 km/s'dir. Bir nötron yıldızında ışık hızının yarısına (saniyede 150 bin kilometre) ulaşmalıdır . Böylece, yıldızın kütlesi daha da büyükse, o zaman ilk uzay hızı ışık hızını geçebilir. Bu düşünceler aynı şekilde cisimler ve fotonlar, yani ışık için de geçerlidir. Bir yıldızın kütlesi, onun için birinci uzay hızının ışık hızından büyük olmasını gerektirecek kadar büyükse, o zaman bu yıldızdan ışık gelemez, ondan kopamaz, çünkü hızı birinci uzay hızından daha azdır ve eşit olamaz (ışık hızı ışık hızından büyük olamaz). Laplace, bir gök cismi (yıldız veya gezegen) kütlesinin ne olması gerektiğini hesapladı. Söz konusu kitapta şöyle yazıyordu: “Yoğunluğu Dünya'nınkine eşit ve çapı Güneş'in çapından 250 kat daha büyük olan parlak bir yıldız, yerçekimi nedeniyle tek bir ışık huzmesinin bize ulaşmasına izin vermez: bu nedenle Evrendeki en parlak gök cisimlerinin bu nedenle görünmez olması mümkündür. Öyleyse, bir kara deliğin ilk ve en egzotik özelliğinin açıklaması, keşfedilmesinden bir buçuk asır önce bulunmuş gibi görünüyor. Ancak bu hem doğrudur hem de doğru değildir. Açıkça söylemek gerekirse, bu kadar büyük yerçekimi kuvvetlerinin olduğu durum, Newton mekaniğinin denklemleriyle değil, Einstein'ın yerçekimi teorisiyle açıklanmalıdır. Bu nedenle, tam anlamıyla, Laplace'ın kozmik mekaniğe dayalı hesaplamaları yanlıştır veya daha doğrusu yanlıştır. Ancak yine de, küçülmesi ve bir kara deliğe dönüşmesi gereken yıldızın kütlesini ve boyutunu doğru bir şekilde belirtti. Bunun nedeni, bu durumda Einstein'ın yerçekimi teorisinde Newton'un teorisindeki formülün aynısının geçerli olmasıdır.

Kara deliklerin tüm özellikleri, yalnızca Einstein'ın genel görelilik kuramında yer alan yerçekimi kuramından elde edilebilir.

Yüzyılımızın başında, genel görelilik teorisi Einstein tarafından yaratıldığında, önde gelen bilim adamları da dahil olmak üzere hiç kimse onun algısına hazır değildi: sağduyu herkese çok fazla baskı yaptı. Ancak geçtiğimiz on yıllar işini yaptı: Görelilik teorisi lisede inceleniyor ve günlük konuşmalarda ara sıra şunu duyabilirsiniz: "Dünyadaki her şey görecelidir."

Öyleyse, Einstein'ın görelilik teorisini takip edersek, bir yıldız güçlü bir şekilde sıkıştırıldığında ne olur?

Bir yıldız sıkıştırıldığında (kütlesini korurken), yarıçapı küçülür ve çekim kuvveti artar. Bu doğal. Yarıçap sıfıra eşit olduğunda, yerçekimi kuvveti sonsuz büyüklükte olmalıdır. Bu, Newton'un yerçekimi teorisinden kaynaklanmaktadır. A. Einstein'ın teorisine göre, çekim kuvveti, yarıçap sıfıra düşmeden önce bile sonsuz derecede büyür. Yani, azalan yarıçapla Newton'un teorisine göre daha hızlı artar. Yerçekimi kuvvetinin sonsuza meylettiği yarıçapa yerçekimi yarıçapı denir. Klasik kavramlara göre sıfıra eşit olduğunu bir kez daha vurguluyoruz. Vücudun kütlesi ne kadar küçükse, yerçekimi yarıçapı o kadar küçüktür. Örneğin, Dünyamız için 1 santimetreye, Güneş için 3 kilometreye eşittir. Klasik teori ile görelilik teorisi arasındaki farklar, yıldızın gerçek yarıçapı kütleçekim yarıçapına yakın olduğunda ortaya çıkar. Aralarındaki fark büyük olduğu sürece A. Einstein'ın yerçekimi teorisini dahil etmeye gerek yoktur, ancak P. Laplace'ın yaptığı gibi Newton'un klasik denklemlerini güvenle kullanabilirsiniz.

A. Einstein'ın görelilik teorisi, yerçekimi kuvvetleri, zamanın geçişi ve uzayın geometrik özellikleri arasındaki ilişkiyi kurar. Bundan, güçlü bir yerçekimi alanında, yerçekimi kuvvetlerinin küçük olduğu yerlere göre zamanın yavaşladığı sonucu çıkar. Yani, Dünya'nın yakınında zaman, uzak uzaydakinden milyarda bir oranında daha yavaş akar. Bunu neden fark etmediğimiz açık. Devasa yıldızların yakınında bile bu zaman genişlemesi algılanamaz. Yıldızın kütlesi çok büyük ve yarıçapı çok küçük olduğunda, yani yerçekimi yarıçapına yaklaştığında hemen kendini hissettirir. Ancak sadece zaman değil, aynı zamanda uzay da yerçekimi kuvvetleriyle bağlantılıdır. Görelilik kuramına göre, uzay bir yerçekimi alanında eğridir. Bu alan ne kadar büyük olursa, eğrilik o kadar güçlü olur. Böyle görsel bir karşılaştırma bile verilir. Uzayda ideal bir uçak ince, yırtılmaya karşı dayanıklı bir lastik filmden yapılmıştır. Üzerine metal bir top (kara delik) indirilir ve ağırlığı altında film sarkar. Büyük bir kara deliğin yerçekimi alanının etkisi altındaki uzayın eğriliği de bu şekilde gösterilmektedir. Güçlü yerçekimi alanlarının yakınında hem zamanın genişlemesinin hem de uzayın eğriliğinin ölçüldüğü söylenmelidir. Görelilik teorisinde, daha önce ayrı ayrı var olan mutlak zaman ve mutlak uzay kavramları, yerçekimi alanı aracılığıyla birbirine bağlı oldukları için tek bir "uzay-zaman" kavramında birleştirilir.

Yerçekimi yarıçapının değeri, teorinin 1915'te Alman astronom ve matematikçi K. Schwarzschild tarafından yayınlanmasından bir ay sonra Einstein'ın yerçekimi teorisinin denklemleri kullanılarak hesaplandı. O zamandan beri, bu yarıçapa onun adı verilmiştir. Schwartzschild, dönmeyen küresel bir cisim için Newton denklemlerinin çözümlerini ve bir kara deliğin temel özelliklerini elde etti, ancak o zamanlar ne kendisi ne de işi teslim ettiği A. Einstein, sonuçların böyle bir uygulamasından henüz şüphelenmemişti. .

Yerçekimi kuvvetleri yıldızı sıkıştırırken ve yarıçapı Schwarzschild yarıçapından büyükken, yerçekimi kuvvetleri yıldızın iç basıncının kuvvetleriyle dengelenir. Bu kuvvetler, yarıçapı yerçekimi yarıçapına düşerse yıldızı sıkıştıran yerçekimi kuvvetine karşı koyamazlar. Yıldızın maddesinde, fizikçilerin göreli çöküş olarak adlandırdıkları bir sıkışma olacaktır. Aslında kara delikler uzun süre çökme olarak da adlandırıldı ve ancak altmışların sonunda Amerikalı fizikçi D. Wheeler'ın hafif eli ile bu şekilde anılmaya başlandı.

Sonuç, bir yıldızı veya gezegeni bir şekilde yerçekimi yarıçapının boyutuna sıkıştırırsanız, daha fazla çaba gösteremeyeceğinizi - kendi kendine çökeceğini ve bir kara deliğe dönüşeceğini gösteriyor. Bu, örneğin Güneş'i 3 kilometrelik bir yarıçapa sıkıştırmak için biraz gerektirir.

Genel görelilik teorisinin denklemlerinin çözümüne dayanan göreli yerçekimi çöküşünün titiz bir hesaplaması, 1939'da Amerikalı bilim adamları R. Oppenheimer ve G. Volkov tarafından yapıldı. Bu, bir kara deliğin varlığına dair teorik temelli titiz bir tahmindi. Açıktır ki, ne Schwarzschild ne de Laplace, tüm özellikleriyle kara deliklerin varlığını tahmin etmemiştir.

Bir kara deliğin sınırı, Schwarzschild yarıçapına sahip bir küredir. Işınım yapan cisim bu sınıra ne kadar yaklaşırsa, yerçekimi kuvvetlerinin onun üzerindeki etkisi o kadar büyük olur. Ve sadece ona değil, radyasyona da. Bu radyasyonu oluşturan fotonlar, kara deliğin çekim kuvvetinin etkisiyle enerjilerini azaltırlar. Enerjilerinin bir kısmı bu güçle yüzleşmek için harcanır. Foton enerjisindeki bir azalma, frekansında bir azalma anlamına gelir. Başka bir deyişle, radyasyonun frekansı görünür spektrumun kırmızı ucuna doğru kaydırılır. Radyasyonun "kızardığı" söylenir. Birisi fotonlara enerji eklerse, radyasyon "mavi olur". Radyasyonun kızarması, zaten bildiğimiz gibi, Doppler etkisinin bir sonucu olarak da ortaya çıkar. Doppler'den farklı olarak burada ele alınan sadece kırmızıya kayma yerçekimi olarak adlandırılır. Yerçekimi kuvvetlerinin etkisi altında bir kara deliğin yakınında zamanın yavaşlamasından kaynaklanmaktadır. Olanların anlamını kavramak çok önemlidir: Bir kara deliğe yaklaşan bir yıldız, kara delikten çok uzakta olduğu gibi aynı (beyaz) fotonları yayar, ancak uzaktaki bir gözlemci onları kırmızı olarak görecektir, çünkü ona doğru hareket ederken yavaşlarlar, yani enerjilerini düşürürler. Bir yıldız kara deliğin kenarına yaklaştığında, uzaktaki bir gözlemci artık onu hiç göremeyecektir. Onun için zaman fiilen burada durur. Uzaktaki bir gözlemci için bir yıldız saniyenin yüz binde biri kadar sürede söner. Uzak gözlemciden bir nedenle bahsediyoruz. Hareket eden bir yıldızda bulunan bir gözlemcinin saati, herhangi bir zaman genişlemesi fark etmeyecektir. O değil. Sadece zamanın akışıyla ilgili tüm bilgileri ışığın yardımıyla alan ve ışık onu başarısızlığa uğratan bir gözlemci içindir, çünkü fotonların hızı yavaşlar ve normalden daha geç gelirler (etkilenmedikleri zaman). kara deliğin yerçekimi).

Newton'un klasik yerçekimi teorisine göre, bir başkasının yanında hareket eden bir cisim, farklı durumlarda hiperbol, parabol veya elips şeklinde olan farklı yörüngeler tanımlar. Bir kara deliğin yakınında bu konuda klasik mekanikten hiçbir tekilliğin çıkmadığı açıktır . Ancak görelilik teorisinden çıkarlar. Böylece, bir cismin diğerinin etrafındaki klasik olarak kapalı eliptik yörüngesi, bu diğer cisim bir kara delik ise açık hale gelir. Uçan cisim, karadeliğe yaklaşarak veya uzaklaşarak yörüngelerini kara deliğin etrafına sarar, ancak eski yörüngesine geri dönmez. Bu arada, tüm yörüngeler aynı düzlemde bulunur. Eğer cismin yörüngesi kara deliğe çok yaklaşmazsa dönen bir elips olarak temsil edilebilir. Güneş sistemimizin gezegenlerinde de bulunur. Ancak yüz yılda bir yay dakikasından daha azdır. Bununla birlikte, ölçülmüştür ve görelilik teorisi ile tam bir uyum içinde olduğu gösterilmiştir. Bir kara delik, yalnızca yakınında hareket eden bir parçacığın yörüngesini değil, aynı zamanda hızını da değiştirir. Kara deliğin yakınında, parçacık daha hızlı hareket etmeye çalışır. Yerçekimi yarıçapı içinde kalıyorsa, ışık hızında hareket etmelidir. Parçacığın bir daire içinde yaklaşamayacağı açıktır, çünkü bunun için ışık hızını aşması gerekir.

Ancak, üç yerçekimi yarıçapından daha yakın mesafelerde cismin deliğin etrafındaki hareketi kararsızdır, bu nedenle gerçekten imkansızdır: kararsızlık hareketin bozulmasına yol açar ve parçacık dairesel yörüngeyi terk eder ve (veya) kara deliğin içine düşer veya delikten uzağa doğru uçar.

Bir cisim uzaydan bir kara deliğin yakınında uçarsa, onun tarafından yakalanabilir. Bir kara deliğin yanından geçen vücut, deliğin etrafına birkaç kez sarılabilir ve uzaya geri dönebilir. Bu, vücut yarıçapı iki yerçekimi yarıçapına eşit olan bir daireye yaklaşırsa olur. Ama bu çemberin üzerine oturduysa, yörüngesi onun etrafında dolanacaktır. Bu cisim kara delikten hiçbir yere gitmiyor, onu kütleçekimsel olarak yakalamış durumda. Vücudun kara deliğe daha da yaklaşması, onun için feci sonuçlarla doludur - kara deliğe düşecektir.

Bir kara deliğin etrafında hareket eden bir cisim yerçekimi dalgaları yayar. Genel olarak, tüm gök cisimleri hareketleri sırasında yerçekimi dalgaları yayarlar. Ancak çok az enerji taşırlar ve şimdiye kadar ölçülmediler. Ancak bir cisim bir kara deliğin etrafında hareket ederse, bu süre zarfında yaydığı yerçekimi dalgaları çok etkileyici bir enerji içermelidir (madde kütlesinin yalnızca yüzde birinin enerjiye dönüştürüldüğü nükleer füzyon sırasında olduğundan altı kat daha fazla).

Fotonların bir kara delik etrafındaki hareketi de istemsizdir. Deliğe bir buçuk yerçekimi yarıçapından daha fazla yaklaşamazlar. Ancak fotonun bu hareketi kararsızdır ve yörüngesinden şu veya bu yönde sapabilir. Fotonların, cisimler gibi, karadeliğe çok yaklaşırlarsa (bir buçuk çekim yarıçapından daha yakın) bir kara delik tarafından yakalanacakları açıktır. Işın, yörüngesi bir buçuk yarıçapa yakın bir mesafeden geçerse, bir kara deliğin üzerine (bir top gibi) sarılır. Kara deliğin daha da yakınından geçerse kara deliğe yaslanırdı. Radyasyon karadelikten uzaklaştıkça kırmızılaşır, fotonlar deliğe yaklaştıkça frekansları (ve dolayısıyla enerjileri) artar ve uzaktaki bir gözlemci ışığın mavileştiğini fark etmelidir. Ancak bunun için fotonların Schwarzschild küresine çok yaklaşması gerekiyor. Kara delikler sorununun çeşitli yönlerine ilişkin çok sayıda teorik çalışma, kara deliklerin tanımlayıcı (ve hatta belki de tek) özelliğinin kütleleri olduğunu belirlemeyi mümkün kılmıştır. Aralarında başka bir fark yoktur. Aynı kütleye sahip kara deliklerin birbirinin aynı olduğunu söyleyebiliriz. Bir kara deliğin şekline gelince, onların mükemmel bir şekilde küresel olmaları gerektiği gösterilmiştir. Küresellikten herhangi bir sapma, kara delik tarafından radyasyon şeklinde dışarı atılır. Bu arada, delikler ayrıca tüm olası alanları da düşürürler, kendilerine yalnızca küresel bir yerçekimi alanı ve ayrıca küresel bir elektrik yükü alanı bırakırlar (yıldızın daha önce sahip olması durumunda). Kütleye (ana şey budur!) Ve elektrik yüküne ek olarak, kara delikler aslında dönüşlerinin doğasıyla da karakterize edilir . Ne de olsa dönüş, deliğin yerçekimi alanını belirli bir şekilde değiştirir. Deliğin dönmesi sonucunda etrafında bir tür yerçekimi girdabı oluşur. Bu girdap yerçekimi alanı tamamen cismin açısal momentumu tarafından belirlenir (yıldızın üç parametresinin ürününe eşittir: yarıçapı, kütlesi ve ekvatoral dönüş hızı). Dönen bir yerçekimi girdabı oluşturan dönüş nedeniyle, kara deliğin sınırı bir miktar genişler, Schwarzschild küresinin ötesine geçer. Schwarzschild küresine genellikle ufuk denir (arkasında bir kara delik vardır, yani artık hiçbir şey görünmez). Kara delik dönüyorsa, yerçekimi kuvveti ufka ulaşılmadan önce bile sonsuz derecede güçlü hale gelir. Bu sınıra ergosferin sınırı adı verildi. Ufuktan temel farkı, oraya düşen bir cismin altından uzaya geri dönebilmesidir. Ufuk ile ergosferin sınırı arasındaki bölgedeki cisimler, bir delik tarafından dönme hareketine bükülür (başlangıçta zıt hareket etmemişlerse), ancak zamanla sadece bir kara deliğe düşemezler, aynı zamanda geri uçabilirler. ergosferin dışında.

Böylece, bir kara deliğin dönüşü tüm resmi temelden değiştirir. Bir kara deliğin sınırı, hiçbir şeyin geri dönmediği ufkudur. Bir kara deliğin en yüksek dönme hızının, ekvatoral doğrusal hızı ışık hızına eşit olacak şekilde olabileceği açıktır.

Karadeliklerin klasik anlamda gök cisimleri olmadığını söyleyebiliriz. Radyasyon da değiller. Bunlar, kuvvetle artan bir yerçekimi alanında uzayın çok kuvvetli bir şekilde bükülmesi ve zamanın akışının doğasının değişmesi gerçeğinin bir sonucu olarak oluşan zaman ve uzaydaki gerçekten deliklerdir.

Doğal bir soru ortaya çıkıyor: bir kara delik nasıl tespit edilir? Teorisyenler, onlara göründüğü gibi, bu tür pek çok olasılık önerdiler, ancak deneycilerin çalışmaları, onları test etmek için boşa çıktı. Bugün bu olasılıklardan biri gerçekleşti. Özü, ikili yıldız sistemlerinde bir kara delik aranmalıdır. "Normal" bir yıldızın atmosferinden gaz düştüğünde kaçınılmaz olarak ortaya çıkması gereken X-ışınları ile kendini ele vermelidir. Bu gaz, yıldızların yörüngedeki hareketi nedeniyle bükülmeli ve aynı anda merkezkaç ve yerçekimi kuvvetlerinin etkisi altında bir disk halinde düzleştirilmelidir.

Deneyciler, dikkatlerini Cygnus takımyıldızında bulunan böyle bir ikili sisteme odakladılar. Bu kaynağa Cygnus X-1 adı verilir (burada X, X-ışınlarının yani X-ışınlarının adından gelmektedir). İkili yıldız sistemi Cygnus X-1, Güneş'in 20 katı kütleye sahip normal, görünür kütleli bir yıldızdan oluşur. Eş yıldızı, on güneş kütlesine eşit bir kütleye sahiptir. Ama modası geçmiş. X-ışınlarının geldiği çevredir. Bu yıldızların her ikisi de bir bütün olarak kütle merkezi etrafında 5,6 günlük bir süre ile dönerler. Süreç şu şekilde ilerliyor. Dev yıldızın atmosferindeki gaz karadelik tarafından çekilir. Deliğin yörünge hareketi ile yörüngeleri onun etrafında döner. Gazın yörüngesi, kara deliğin merkezine doğru yakınsayan bir sarmaldır. Gazın deliğin merkezine doğru hareketi, etrafındakinden çok daha yavaştır. Dolayısıyla gaz, böylesine ekonomik olmayan bir yörüngede kara deliğe ancak bir ay sonra ulaşır. Kara deliğin kenarına ulaşan gaz, harekette bir istikrarsızlık olduğu için deliğe düşer. Gaz deliğe doğru hareket ettikçe çok ısınır. Bu, diskin nispeten soğuk dış katmanları (buradaki gaz sıcaklığı sadece birkaç onbinlerce derecedir) ile gaz sıcaklığının on milyon dereceye ulaştığı sıcak iç kısımları arasındaki sürtünmenin bir sonucu olarak ortaya çıkar. Bu gaz, X-ışınlarında çok yoğun bir şekilde parlar, Güneş'ten binlerce kat daha güçlüdür (tayfın tüm aralıklarında). Dünya üzerindeki cihazların kaydettiği X-ışını radyasyonu, diskin iç kısmında yer alan çok ince bir katmandan (200 kilometre) gelir. Cygnus X-1 kaynağından gelen X-ışını emisyonu çok hızlı ama düzensiz bir şekilde değişir. Yoğunluğu saniyenin binde biri kadar değişir. Bu, yalnızca yayan nesne bir kara delik gibi çok küçükse gerçekleşebilir. Karadelik sandığımız yıldız yerine büyük bir yıldız olsaydı, X-ışınlarında parlaklığının bu kadar hızlı değişmesi akıl almaz olurdu.

Böylece, Cygnus X-1 takımyıldızındaki görünmez yıldızın bir kara delik olduğu neredeyse kesindir. Ama "neredeyse" kalır. Astrofizikçiler ondan ayrılmak için acele etmiyorlar, çünkü konu yanılmayacak kadar ciddi.

Özellikleri bakımından yukarıda açıklananlara benzer birkaç X-ışını kaynağı daha keşfedilmiştir. Genel olarak, Evrende milyonlarca ve hatta belki milyarlarca kara delik olduğuna inanılıyor.

Şimdi kara deliklerin hangi süreçlerde ölebileceği sorusuna geçelim. Teorik olarak, yalnızca güçlü bir yerçekimi alanında mümkün olan belirli kuantum süreçleri sonucunda yok olabileceklerine inanıyorlar. Bu nesneden kesinlikle tüm parçacıkları çıkardıktan ve olası kuantumları ortadan kaldırdıktan sonra, orada fiziksel bir boşluk olduğunu varsayabiliriz. Fiziksel boşluk, bu hacimden hiçbir şekilde uzaklaştırılamayan sanal parçacıklara ve antiparçacıklara yol açma potansiyeline sahip olması bakımından boşluktan farklıdır. Bu, böyle bir boşluk olmadığı anlamına gelir. Sanal parçacıkların (bu hayaletlerin) gerçek parçacıklara dönüşmesi için onlara enerji verilmesi (ruhu içine çekmesi) gerekir. Ancak bu enerji dışarıdan getirilmelidir. Sanal parçacıkların kapalı bir döngü içinde yaşadığı söylenmelidir: bir parçacık ve bir antiparçacık bir an belirir ve hemen birleşir ve kaybolur. Vakumda bu tür birçok parçacık vardır. Bu doğrudan ölçümlerle kurulmuştur. Elektromanyetik alan da dahil olmak üzere herhangi bir alan, gerçek parçacıklara dönüşmeleri için sanal parçacıklara enerji aktarabilir. Ancak böyle bir alan, incelememiz için çok önemli olan bir yerçekimi alanı da olabilir. Sanal parçacıklar arasında sanal fotonlar, yani elektromanyetik alanın parçacıkları (kuantumları) da vardır. Güçlü bir yerçekimi alanı onların gerçek, gerçek fotonlara dönüşmesine neden olur. Daha kesin olarak, yerçekimi alanının zaman içindeki değişimi, frekansı benzersiz bir şekilde yerçekimi alanının salınımlarının (değişimlerinin) frekansıyla ilişkili olan fotonların doğuşuna yol açar. Etkisinin fark edilebilmesi için güçlü bir yerçekimi alanında gerçekleşmesi gerekir. Yeri gelmişken, elektronların ve pozitronların çok güçlü bir elektrik alanının etkisi altında fiziksel boşluktan doğduklarını söylüyoruz.

Yukarıda söylenenlerden, zamanla değişen çok güçlü yerçekimi alanlarının olduğu karadeliklerin çevresinde parçacıkların ve antiparçacıkların doğabileceği açıktır. Bu durumda, parçacığın ufkun altında (kara deliğin içinde) kaldığı ve antiparçacığın ufka göre dışarıda olduğu ortaya çıkabilir. Bu parçacıklar sonsuza dek ayrılacak. Serbest antiparçacık, kara deliğin enerjisinin bir kısmını taşır.

Bir kara deliğin sıcaklığının büyüklüğüne ters olarak bağlı olduğu tespit edilmiştir. Kara deliği terk eden parçacıklar karadeliğin enerjisinin (dolayısıyla kütlesinin) bir kısmını taşır. Bu süreç uzun süre devam ederse, kara deliğin kütlesi önemli ölçüde azalır. Bu, sıcaklığının arttığı ve bunun da deliğin buharlaşma sürecini hızlandıracağı anlamına gelir. Dolayısıyla bu süreç hızlanacak. Bu durumda sıcaklık 1017 dereceye ulaşabilir. Bu, kara deliğin kütlesi bin tona düştüğünde meydana gelir. O zaman bir milyon megaton hidrojen bombasının patlamasına eşdeğer bir patlama olmalı. Bir kara delik böyle sona erer.

KUASARLAR

1963'te olağanüstü öneme sahip bir keşif yapıldı: kuasarlar keşfedildi - 15 milyar yıl boyunca ışığın (ve radyo dalgalarının) bize geldiği nesneler. Bu, şimdi onları, Evrenimizin tarihinin başladığı Büyük Patlama'dan kısa bir süre sonra oldukları gibi gördüğümüz anlamına gelir .

Kuasar nedir? Her şeyden önce, bunlar radyo dalgalarının kaynaklarıdır. Dolayısıyla isimleri: yarı (yani neredeyse) yıldız radyo kaynakları. Kuasarlar, her şeyden önce, muazzam güçleriyle herkesi etkiledi: Evrenin en "kenarında" oldukları için, o kadar yoğun radyasyon yaydılar ki, 10 milyar yıldan fazla bir süredir yolda olmasına rağmen, sadece bize ulaşmakla kalmadı, ama çok yoğun geldi. Sonuçta, en basit 20 cm'lik teleskopta bir kuasar gözlemlenebilirken, binlerce kat daha yakın nesneleri gözlemlemek için beş metrelik teleskoplara ihtiyaç vardır! Bir kuasar o kadar büyük miktarda enerji yayar ki, onu nereden aldığı konusunda haklı bir soru vardır. Yarım saatte yaydığı enerji, bir süpernova patlaması sırasında açığa çıkan enerjinin tamamına eşittir! Her bir kuasarın parlaklığı, milyarlarca yıldızı içeren büyük galaksilerin parlaklığından bin kat daha fazladır! Bir kuasarda çarpıcı olan başka bir şey - bu enerji fabrikasının kompaktlığı. Bir kuasar, boyut olarak bir galaksiden çok bir yıldızla karşılaştırılabilir. (Bu yüzden "yarı" yıldız kaynağı olarak adlandırıldı). Doğal olarak asıl soru, bir kuasarın nasıl çalıştığı, enerji fabrikasının nasıl çalıştığı veya fizikçilerin dediği gibi fiziksel doğasının ne olduğudur. Enerji fabrikasının düzensiz bir hızda çalışıyor olması da aynı derecede şaşırtıcı. Bir kuasarın yaydığı enerji (görünür ışık, ultraviyole, kızılötesi ve X-ışınları, radyo dalgaları yayar) yalnızca birkaç yıl içinde değil, birkaç ay ve hatta haftalar içinde değişir. Bu, 10 milyon yıllık bir kuasarın ortalama yaşıyla! Kuasarın güç mühendislerinin çalışmalarındaki bu kadar önemli başarısızlıkları bir şekilde açıklamak gerekiyor. Örneğin, 345 numaralı kuasar parlaklığını üç haftada iki kez değiştirdi ve aynı üçüncü Cambridge kataloğundaki (3C) 466 numaralı kuasar parlaklığını birkaç gün içinde bile iki kez değiştirdi (birkaç ay içinde parlaklığı 20 kez değişti!). Bu tür değişiklikler, yalnızca görünür parlaklık için değil, aynı zamanda kuasarın radyo emisyonunun yoğunluğu için de karakteristiktir.

Yaklaşık 10 milyar yıl önce var olan kuasarlar hakkında şimdi bilgi aldığımıza dikkat çekiyoruz. Sadece 10 milyon yıldır var oldukları için kuasar olmaktan çıktılar. Böylece, Dünya oluşmadan önce Evrende var olan nesnelerden bahsediyoruz. Bu zaman kayması (geçmişe yolculuk yapabilmek ve uzak köşelerinde neler olup bittiğini görememek), evrende ışığı kullanarak bilgi iletmenin milyarlarca yıl sürebilmesindendir! Dolayısıyla şimdi yayılan o kuasarlar, radyasyonları bize geldiğinde 10 milyar yıl sonra gözlemlenebilir.

Ölçümler, kuasarların ışık hızının %87'si hızında hareket ettiğini (veya daha doğrusu hareket ettiğini) göstermiştir. Kuasarların hızları bizden uzağa yönlendirilir, yani büyük hızlarla her yöne dağılırlar. Ölçülen hızlar değil, kuasarların Doppler etkisinden kaynaklanan frekans kaymasıydı. Hidrojen atomlarının emisyon çizgilerinin spektrumun kırmızı kenarına doğru kaymasının meydana geldiği, yani kaynak çıkarıldığında ortaya çıkan emisyon frekansının arttığı ortaya çıktı. Kuasarlar 250.000 km/s'yi aşan hızlarda hareket ediyor! Bu tür hızlar diğer nesneler için yasaktır. Yani bir yıldızın hızı 1000 km/s'den fazla olsaydı galaksisini terk ederdi. Ayrıca yıldızlar hem bizden uzaklaşır hem de bize doğru hareket eder. Kuasarlar yalnızca bizden uzaklaşır.

Bir kuasar nasıl "çalışır"?

Bu soru astrofizikçiler tarafından uzun süredir araştırılıyor. En zor şey, kuasarın bu kadar büyük miktarda enerjiyi nereden çektiğini anlamaktı. Bu süre zarfında, kuasarın yapısını açıklamak için birçok hipotez öne sürüldü. Ama savunulamaz oldukları ortaya çıktı. Bu nedenle, onları dikkate almanın bir anlamı yoktur.

Kuasar sorununun aktif galaktik çekirdek sorunuyla bağlantılı olduğu ortaya çıktı. 1943'te Amerikalı gökbilimci K. Seifert tarafından keşfedildiler. Uzay nesnelerinden gelen radyasyon spektrumunda geniş (“bulanık”) ve çok yoğun hidrojen, nitrojen, oksijen ve diğer kimyasal elementler bulundu. Belirli bir frekansa (ve dolayısıyla dalga boyuna) karşılık gelen emisyon çizgisinin konumu, yayan parçacığın hızının ne olduğuna ve bu hızın nereye yönlendirildiğine bağlıdır. Vericinin hızı bize doğruysa, çizgi bir yönde ve bizden uzaktaysa ters yönde kaydırılır. Yayıcının görüş hattı boyunca hareketi, emisyon spektrumunda çizginin kaymasına yol açmaz. Aynı zamanda radyasyon, bir kısmı bize doğru hareket eden ve diğer kısmı bizden uzaklaşan parçacıklardan ölçülürse, radyasyon çizgisi her iki yönde de genişler. Parçacıkların hızı ne kadar yüksek olursa, emisyon çizgileri o kadar geniş olur. Bu genişleme, parçacıkların hızını hesaplamak için kullanılabilir. Bu, K. Seifert tarafından yapıldı. Galaksilerin aktif çekirdeklerinde, gaz parçacıklarının saniyede on binlerce kilometreye ulaşan muazzam hızlarda hareket ettiğini buldu. Sıradan galaksilerdeki gaz hızları 300 km/s'den fazla değildir. Galaksilerin aktif çekirdeklerindeki gaz parçacıklarının hızları, büyüklük olarak süpernova patlamaları sırasındaki parçacık genişleme hızlarıyla karşılaştırılabilir. Seifert, bu tür olağandışı 12 gökadanın aktif çekirdeğini inceledi. Bu galaksiler daha sonra Seyfert galaksileri olarak adlandırıldı.

Seyfert galaksilerinin çekirdekleri, radyasyonlarında kuasarlara benzer, ancak radyasyonlarının gücü daha azdır. Ayrıca mini kuasarlar olarak da adlandırılırlar. Seyfert galaksilerinin aktif çekirdeklerinin radyasyonu, kuasarların radyasyonu gibi değişkendir. Kuasarların galaksilerin içindeki merkezi nesneler (çekirdekler) olduğu sonucuna varıldı. Kuasarlarla ilgili daha ileri çalışmalar, enerji salınımını sağlayan süreçlerin galaksinin çekirdeği ile sınırlı olmadığını, galaksinin bu çekirdek ile etkileşiminin bir sonucu olduğunu göstermiştir.

GEZEGENLERİN KÖKENİ

Dünya dışı uygarlıklar sorunu için gezegenlerin kökeni ve evrimi en önemlileri arasındadır. Maalesef bugün bu konuda tam bir netliğe sahip değiliz. İlk bakışta, bu paradoksaldır, çünkü gezegenler yıldızlara kıyasla neredeyse yakındır. Üstelik bunlardan birinde yaşıyoruz. Yine de, yıldızların kökeni ve evrimi hakkında gezegenlerden çok daha fazlasını biliyoruz. Bu paradoksal durumun temel nedeni, gezegenleri henüz gözlemleyememiş olmamızdır (güneş sistemimizin gezegenleri hariç). Ve yıldızların yaşamını anladık çünkü onu evrimlerinin farklı aşamalarında gözlemleyebiliyoruz. Bir yıldızın hayatını gözlemlemiyoruz (ne bizim hayatımız ne de medeniyetimizin hayatı buna yeterli değil), aynı zamanda birçok yıldızın hayatını gözlemliyoruz, bunların bazıları doğuyor, bazıları çiçek açıyor ve bazıları çiçek açıyor. ihtiyarlık. Bu gözlemlerden, yukarıda yapılan bir yıldızın doğumundan ölümüne kadar olan yaşamının bir resmini çizmek kolaydır. Gezegenler için aynı şeyi söyleyemeyiz. Peki bugün gezegenlerin kökeni hakkında ne biliyoruz?

Gezegenlerin oluşumu, yıldız oluşum sürecinin bir parçasıdır veya onunla çok yakından ilişkilidir. Bildiğiniz gibi yıldızlar tek tek değil, hemen tüm gruplar, kümeler tarafından doğar. Kaynak malzeme, yıldızlararası ortamın bir bulutudur. Böyle bir bulutun kütlesi çok büyüktür, Güneş'in kütlesinin binlerce katını aşar. Böyle bir bulutun küçülmeye başlayabilmesi için yoğunluğunun belli bir kritik değerden fazla olması gerekir. Belirli süreçler, bulut maddesinin yoğunlaşmasına yol açacak olan bulut yoğunluğunun artmasına katkıda bulunabilir. Bu süreçlerden biri, eğer buluttan çok uzakta meydana gelmezlerse, süpernova patlamalarının ürettiği şok dalgaları olabilir. Bulutun tüm maddesi tek bir topakta yoğunlaşırsa, o zaman var olmayan dev bir yıldız oluşur. Bu olmaz çünkü büzülen bulut büzülürken daha küçük parçalara, pıhtılara ayrılır ve bunlardan daha sonra yıldızlar ve gezegenler oluşur. Bir cismin temel özellikleri, büyüklüğü, şekli ve kütlesidir. Ancak dönen bir cisim söz konusu olduğunda, açısal momentum böylesine temel bir özelliktir. Vücudun kütlesi, hızı ve vücudun kütle merkezinin etrafında döndüğü noktadan uzaklığı ile belirlenir. Bu üç özelliği çarparsak momentum anını elde ederiz. Belirli bir açısal momentuma sahip olan yıldızlararası ortamın belirli bir bulutu izole edilirse, momentumu sabit kalmalıdır. Bulut ayrı kümelere ayrılırsa, buluttan oluşan tüm kümelerin momentumunun toplamı, orijinal bulutun momentum momentine eşit olmalıdır. Bulut izole değilse, açısal momentumunun bir kısmını etkileşime girdiği başka bir cisme aktarabilir. Doğal olarak, bu bedenden sadece iletmekle kalmaz, aynı zamanda belirli bir momentum anını da alabilir. Örnek olarak güneş gezegen sistemini kullanarak momentum dağılımını gösterelim. Tüm güneş gezegen sisteminin kütlesi %100 olarak alınırsa, Güneş'in kütlesi %98'dir ve tüm gezegenlerin kütleleri sadece %2'dir. Aynı zamanda, güneş sisteminin açısal momentumu şu şekilde dağılır: %98'i gezegenlerin yörüngelerindeki hareketiyle ilişkilidir ve sadece %2'si bu sistemdeki en büyük Güneş'in katkısıdır. Yıldızlar farklı hızlarda döner. Bazı yıldızların dönüş hızı, Güneş'in dönüş hızının 200 katıdır. Ancak yıldızın evrimi boyunca dönüş hızını sürekli olarak değiştirmediği, ancak bu evrimin belirli bir anında hızın aniden değiştiği ortaya çıktı. Dönme hızındaki bir değişiklikle bir yıldızın açısal momentumu da değişecektir. Devasa yıldızlar daha hızlı döner. Küçük yıldızlar daha yavaş döner. Bir yıldız, evrimi sırasında yüzey sıcaklığının yaklaşık 6.000 derece olduğu bir anı geçerse, dönüş hızı keskin bir şekilde (neredeyse aniden) düşer. Bu "anda" şunlar gerçekleşir: "parçalar" yıldızdan ayrılır ve yıldızın açısal momentumunun bir kısmını onlarla birlikte götürür. Bu nedenle, yıldız daha sonra daha yavaş döner. Bu, güneş sistemi örneğiyle açıklanabilir. Gezegenler Güneş ile tek bir cisim olsaydı, o zaman gezegenlerin bağımsız nesneler olduğu zamana göre 50 kat daha yüksek bir hızda dönmesi gerekirdi. Sıcak yıldızların soğuk cüce yıldızlardan çok daha hızlı döndüklerinin keşfi, soğuk cücelerin gezegen sistemlerine sahip olması gerektiğini düşündürür.

Dolayısıyla gezegenlerin oluşumu şu şekilde tasavvur edilebilir. Yıldızlararası ortamın bir bulutunun, yalnızca yoğunluğu belirli bir kritik değerden daha büyükse, yerçekimi kuvvetinin etkisi altında küçüldüğü (yoğunlaştığı) zaten söylenmişti. Bu değerin altında kaldığı sürece sıkıştırma olmaz. Bu nedenle, kütlesi Güneş'in kütlesinden binlerce kat daha büyük olan bu tür bulutların yalnızca önemsiz bir kısmı yerçekimi sıkıştırmasına maruz kalır. Bulutun başlangıçtaki kalınlaşması, şok dalgaları ve yıldız oluşumunu uyarabilecek diğer süreçlerle kolaylaştırılır. Bir aşamada, bu çok büyük bulut parçalara, pıhtılara ayrılır. Bu kümelerin her biri, merkezi bir yıldız ve onun etrafında dönen gezegenlerden oluşan bir yıldız gezegen sistemi oluşturmak için bir yapı malzemesidir. En başta, böyle bir demetin dönme momenti çok büyüktür, çünkü onu oluşturan gaz hızlı ve rastgele hareket eder. Gazın bu hareketi sonucunda pıhtı, yarıçapı Dünya ile Güneş arasındaki mesafeden onlarca kat daha büyük olan bir disk şeklini alır. Ayrıca, bu oldukça düz disk değiştirilir: içinde gazdan oluşan ayrı halkalar oluşur. Daha sonra oluşan halkaların her biri yavaş yavaş büyük bir gaz pıhtısına dönüşür. Daha sonra gezegenler bu pıhtılardan oluşur, bu nedenle onlara "gaz proto-gezegenleri" adı verildi. Ancak şimdiye kadar bunlar gezegenler değil, devasa bulutlar. Böyle bir bulut Dünya'nın yerinde olsaydı, Güneş'e dokunurdu. Ayrıca, bu bulutlar-öngezegenler sıkıştırılır, gazın sıcaklığı yükselir. Bulutun merkezinde 3-4 bin dereceye ulaşabiliyor. İçindeki madde sıvı hale gelir. Bulutsunun evriminin sonraki bir aşamasında, sistemin merkezi yıldızı, onun merkezi kısmında oluştu.

dönme momentinin değişmeden sabit kalması gerektiğinden (gezegenler veya başka bir yıldız çifti olmadan) ondan bir yıldızın oluşamayacağını gösterir . Bu, birincil bulutun dönme momenti çok küçük olsaydı mümkün olabilirdi. Ancak bu tür bulutlar varsa, o zaman çok azdır,% 10'dan fazla değildir. Ana olanlar sonunda ya ikili yıldızlara ya da gezegen sistemlerine (merkezde bir yıldızla) dönüşmelidir. Uzmanlar, yıldızların yaklaşık beşte birinin gezegen sistemlerine sahip olduğu sonucuna varıyorlar. DIR-DİR. Shklovsky bu bakış açısını paylaşıyor: "Modern gözlemsel astronominin gelişimi, doğal olarak Evrendeki gezegen sistemlerinin çokluğuna ilişkin sonuca götürür."

GALAKSİMİZ

Birçoğumuz gökyüzünde Samanyolu'nu gözlemledik - yıldızlı gökyüzünü geçen loş ışıklı bir şerit. Bize uzak bir yerde görünüyor. Aslında, gezegenimiz bu yıldız ailesinin içinde yer almaktadır. Samanyolu bizim galaksimizdir.

Samanyolu'nun sadece büyük bir yıldız kümesi değil, tek bir yıldız sistemi olduğunu anlayan zamanımızın ilk astronomu İngiliz astronom William Herschel'di (1738-1822). Yaptığı teleskopların yardımıyla yıldızlı gökyüzünün sistematik araştırmalarını yaptı, yıldız kümelerini, çift yıldızları ve bulutsuları inceledi. Elde edilen verileri özetleyen bilim adamı, gökyüzünde tüm gökyüzünü iki eşit parçaya bölen büyük bir daire çizmenin mümkün olduğuna ikna oldu, öyle ki ona herhangi bir taraftan yaklaşırsanız düşen yıldızların sayısı teleskopun görüş alanına doğru giderek artıyor ve dairenin kendisinde yıldızların sayısı en büyüğü oluyor. Bu çembere galaktik ekvator adı verildi. Samanyolu'nun yayıldığı bu daire - galaktik ekvator - boyuncadır. Bu parlak yıldız grubu gökyüzünü çevreler.

Herschel, yıldız ailesinin - Samanyolu'nun, içinde Dünya olan bir tür kalın gözleme olan bir disk olduğu sonucuna vardı. Bununla birlikte, bunun kanıtı yalnızca 1920'lerde, bilim adamlarının galaksimizin dışındaki nesneleri keşfetmesiyle elde edildi. Sarmal bulutsuların ve diğer bazı bulutsuların da yıldız sistemleri olduğu bu dönemde tespit edildi. Ancak bu sistemler bize çok uzak. Yapıları ve boyutları bakımından Galaksimizle karşılaştırılabilirler. Ancak tüm bu galaksi sistemleri (ve birçoğu var), yıldızların şekli ve bileşimi bakımından çok çeşitlidir.

Yıldızları gözlemlemek için Dünya'nın Galaksinin içinde olması hem iyi hem de kötü. Eh, çünkü yıldızların incelenmesini kolaylaştırıyor, çünkü Galaksinin tüm bileşenleri parmaklarımızın ucunda, her halükarda, diğer galaksilerin bileşenlerinden çok daha yakın. Kötü çünkü kendi Galaksimizi, yapısını incelemeyi zorlaştırıyor. Diğer galaksilere baktığımız gibi dışarıdan bakabilseydiniz keşfetmesi daha kolay olurdu. Bir cam yapıyı dışarıdan bakıldığında tasarlamanın, bu yapının hücrelerinden birinin içinde olmaktan daha kolay olduğu açıktır. Çeşitli astronomlar tarafından yürütülen araştırmalar, Galaksimizin yapısının oldukça ayrıntılı bir resmini derlemeyi mümkün kıldı. Galaksinin şekli oldukça sıkıştırılmış yuvarlak bir diske benzer. Galaksinin, onu iki eşit parçaya bölen bir simetri düzlemi vardır. Simetri ekseni diskin merkezinden geçer - Galaksi. Simetri düzlemine diktir. Sıradan bir diskin aksine, Galaksinin açıkça tanımlanmış bir sınırı yoktur. Galakside verilen yer Galaksinin simetri düzlemine ne kadar yakınsa, yıldızlar da o kadar yakın konumlanmıştır. Galaksinin tam merkezinde, yıldızların yoğunluğu maksimumdur. Burada, her kübik parsek için, birkaç on yıldız vardır. Galaksinin orta kısmındaki yıldızların yoğunluğu, Güneş'in çevresinde olduğundan birkaç yüz kat daha fazladır. Eksen ve simetri düzleminden uzaklaştıkça yıldızların yoğunluğu azalır. Özellikle simetri düzleminden uzaklaştıkça azalır. Galaksinin yandan ve üstten görünüşleri sırasıyla Şekil 1 ve 2'de gösterilmektedir.

Galaksinin sınırı bulanık. Bu nedenle, yalnızca Galaksinin dışında tipik olan yıldızların yoğunluğu belirtilirse doğru bir şekilde belirlenebilir. Bilim adamları, bir yıldızın 1000 kübik parsek uzaya düştüğü yerleri Galaksinin sınırı olarak kabul etmeyi kabul ettiler. O zaman Galaksinin çapı yaklaşık olarak 30.000 ps'ye eşittir ve Galaksinin kalınlığı 2500 ps'dir. Bu boyutların oranından, Galaksinin gerçekten de oldukça sıkıştırılmış bir sistem olduğu görülebilir, çünkü çapı kalınlığının yirmi katıdır. Galaksinin boyutunu güneş sisteminin boyutuyla karşılaştırabilirsiniz. Işık, tüm güneş sistemini 12 saatte kat ederken, tüm galaksiyi kat etmesi 100.000 yıl sürer.

Güneş ise neredeyse tamamen Galaksinin simetri düzleminde yer almaktadır. Ancak Güneş, yaklaşık 10.000 ps uzaklıkta, Galaksinin merkezinden uzaktadır. Sınırına merkezden daha yakındır.

Galaksideki yıldızların sayısı çok fazla - yüz milyarı aşıyor.

Yıldızların tayfındaki soğurma çizgilerini ölçerken, yıldızlararası gaz tespit edildi. Bu absorpsiyona yıldızlararası kalsiyum ve yıldızlararası sodyum neden oldu. Bu çizgiler nasıl oluşuyor? Kalsiyum ve sodyum, gözlemci ile yıldız arasındaki tüm boşluğu doldurur ve yıldızlardan gelen ışık içlerinden geçer. Bu sodyum ve kalsiyumun yıldızlarla hiçbir ilgisi olmadığı için ürettikleri soğurma çizgileri tüm yıldızlar için aynıdır. Ayrıca yıldızlararası kalsiyum ve sodyum çizgilerinden belirlenen radyal hız, yıldızın kendisine ait spektral çizgilerden elde edilen radyal hızdan çok farklıdır.

İlk olarak, yıldızlararası gazda sodyum ve kalsiyum bulundu. Sonra oksijen, titanyum ve diğer elementleri keşfettiler. Bazı moleküler bileşikler de bulundu: siyanojen CN, hidrokarbon CH ve diğerleri.

Yıldızlararası gazın yoğunluğu, çizgilerinin yoğunluğu ile belirlenir. Ölçümler bu yoğunluğun çok düşük olduğunu göstermiştir.

Pirinç. 1. Samanyolu (Galaksimizin yandan görünüşü)

Galaksinin tam merkezinde, yıldızlararası gazın yoğunluğu en yüksek olmalıdır. Ama burada bile 10.000 cm3'lük bir hacimde sadece bir atom var. Normal dünya koşullarında, santimetreküp başına 2,71019 molekül olan havanın yoğunluğuyla karşılaştırın.

En çok da yıldızlararası hidrojen gazında. Ancak uzun süre bulunamadı. Bu, hidrojen atomunun fiziksel yapısının özellikleri ve Galaksideki radyasyon alanının doğası ile bağlantılıdır. Gerçek şu ki Galaksideki radyasyon yoğunluğu çok küçük. Bu, yıldızlar arasındaki büyük mesafelerden kaynaklanmaktadır. Karşılaştırma için, Güneş'in radyasyonunu, Ay'dan yansıyan ışığı, tüm gezegenleri ve genel olarak tüm kaynakları çıkarırsak, işaret ediyoruz.

Dünya'daki ışık, o zaman yaklaşık olarak Galaksideki ile aynı radyasyon kalır. Bu radyasyon yıldızlardan geliyor. Ve çok az radyasyon, birkaç foton (kuantum) olduğu için, yıldızlararası gazın atomları ve molekülleri tarafından soğurulma olasılıkları düşüktür. Üstelik bu atom ve moleküller de çok azdır. Bir sınırlama daha var - bu bir kuantumun enerjisidir. Bir atom veya molekül tarafından absorbe edilebilmesi için tanımlanmış olması gerekir. Kuantumun enerjisi büyükse, o zaman atom iyonize olur, yani kuantumun enerjisi yörünge elektronunun atomdan ayrılmasına gider. Kuantumun enerjisi küçükse ve elektronu atomdan ayırmak için yeterli değilse, atom bu enerjiyi emer ve bunun sonucunda atom heyecanlanır. Bu, yörüngedeki elektronun kalıcı kararlı yerinden ayrıldığı ve başka bir yörüngeye geçtiği anlamına gelir. Böyle bir atom artık kararlı değil, heyecanlıdır. Sonunda kararlı, istikrarlı bir duruma dönebilir, ancak bunun için emdiği enerjiden kurtulması gerekir. Başka bir deyişle, kararlı temel duruma geçiş sırasında atomun değişmesi gerekir.

Pirinç. 2. Samanyolu (Galaksimizin yukarıdan görünümü)

aynı frekansın bir kuantumunu ve dolayısıyla emdiği enerjiyi yayar.

Yıldızlararası gazda, atomlar çok kısa bir süre için, saniyenin çok küçük bir kısmı kadar, uyarılmış halde bulunurlar. Bu nedenle, yıldızlararası gaz atomlarının çoğu çoğunlukla nötr, uyarılmamış bir durumdadır.

Nötr bir hidrojen atomunun uyarılmış duruma geçmesi için çok makul miktarda enerjiyi emmesi gerekir. Bu, bir hidrojen atomunun emmesi gereken radyasyonun yüksek bir frekansa sahip olması gerektiği anlamına gelir (kuantum frekansı ne kadar yüksekse, enerjisi o kadar büyük olur). Sadece bu durumda hidrojen atomu bir absorpsiyon çizgisi oluşturur. Ancak bu çizgi, spektrumun uzak ultraviyole kısmında yer alır. Sıradan gözlemlerle, bu çizgi yıldızların tayfında görünmez. Aslında, uzak ultraviyole radyasyon tamamen Dünya'nın atmosferi tarafından emilir. Bu absorpsiyon çizgilerini ölçmek için atmosferin üzerine çıkmak gerekir. Aletleri uydular ve yüksek irtifa roketleri yardımıyla yükseltebilirsiniz. Aslında, araştırmacıların yaptığı tam olarak buydu.

Hidrojen atomu iyonize ise, radyasyonu hiç soğurma yeteneğine sahip değildir. Gerçek şu ki, iyonize bir hidrojen atomu sadece bir protondur. İyonlaşma sırasında tek bir yörünge elektronu kaybetti. Bu nedenle artık uyarılamaz - enerjiyi emebilecek elektron yoktur.

Yıldızlararası uzayda uyarılmış nötr hidrojen atomlarına gelince, bunlardan çok azı var. Yıldız atmosferlerinde, hidrojen absorpsiyon çizgilerini oluşturan uyarılmış hidrojen atomlarıdır. Hidrojen atomunun daha da yüksek bir uyarılmış duruma geçmesi için, zaten uyarılmış bir durumda olan çok yüksek olmayan bir kuantum enerjiyi emmesi gerekir. Bu kuantumun frekansı, spektrumun görünür bölgesine karşılık gelmelidir. Absorpsiyon çizgilerinin oluştuğu yer burasıdır.

Yıldızların atmosferlerinde çok yüksek radyasyon yoğunluğu olduğu için çok sayıda uyarılmış atom bulunur. Bu nedenle, yıldızların atmosferlerinde hidrojen açıkça gözlemlenen çizgiler verir. Bununla birlikte, yıldızlararası gazda, hidrojenin çok zor olduğu ortaya çıktı. Aslında hidrojen, soğurma hatları tarafından değil, ışık (emisyon - ışınım) hatları tarafından "yakalandı". Bu tür ölçümlerin özü aşağıdaki gibidir. Spektrografın işaret ettiği gökyüzünün belirli bir bölgesinde hiç yıldız yoksa, o zaman görüş alanına yalnızca yıldızlararası maddenin kalınlığı düşer. Bu madde hem hidrojen iyonları hem de serbest elektronlar içerir. Çarpıştıklarında birleşirler ve nötr hidrojen atomları oluştururlar. Ancak bu tür her bir birleştirme eyleminde fazla enerjinin atılması gerekir. Belirli bir frekansta radyasyon şeklinde saçılır. Bu durumda gerçekten yayılan kuantum, iyonlaşma sırasında atom tarafından emilen ile aynı frekansa sahip olmalıdır. Yeni birleşmiş hidrojen atomu bir süre uyarılmış durumda olabilir. Temel, uyarılmamış duruma hemen değil, kademeli olarak geçebilir. Başka bir deyişle, bir kuantum emisyonunun bir sonucu olarak değil, birkaç kuantumun kademeli olarak emisyonunun bir sonucu olarak, ancak daha düşük bir frekansta fazla enerjiden kurtulur. Bu kuantumlar arasında, spektrumun görünür kısmında yer alan çok düşük frekanslı olanlar olabilir. Yıldızlararası gazda nötr hidrojenin varlığına ihanet eden bu görünür ışık miktarlarıdır. Bu ışınımsal (emisyon) çizgileri ölçerek yıldızlararası hidrojen hakkında çok şey öğrenmek mümkün oldu.

Böylece yıldızlar arasındaki boşlukta en yaygın gazın nötr hidrojen olduğu bulundu. Nötr hidrojen atomlarının sayısı, diğer tüm elementlerin toplam atomlarının sayısından yaklaşık bin kat daha fazladır.

Galaksideki en yoğun yerde, her bir hidrojen atomu için 2-3 cm küp vardır. Kozmik kavramlara göre, bu yüksek bir yoğunluktur. Galaksi düzlemine yakın tüm gaz maddelerinin yoğunluğu 5–8 10–25 g/cm3'tür. Diğer elementlerin gazının kütlesi çok küçük olduğundan, bu çoğunlukla hidrojendir. Bu küçüklüğü göstermek için aşağıdaki gerçek alıntılanmıştır. Bir kişinin yaptığı sıradan bir ekshalasyon, 400 kilometrelik bir kenara sahip bir küpte yıldızlararası gazın yoğunluğuyla aynı gaz yoğunluğunu yaratma yeteneğine sahiptir.

Yıldızlararası gazın kendisi galaksi boyunca çok düzensiz bir şekilde dağılmıştır. Belirli yerlerde, yoğunluğunun yıldızlararası gazın ortalama yoğunluğunun onlarca katı olduğu bulutlar oluşturur. Doğal olarak, yıldızlararası gazın son derece seyrek olduğu yerler de var. Simetri düzleminden uzaklaştıkça yıldızların yoğunluğu hızla azalır. Yıldızlararası gazın yoğunluğu da hızla azalır. Galaksideki yıldızlararası gazın toplam kütlesi, tüm yıldızların toplam kütlesinin yaklaşık yüzde biri ila ikisi kadardır.

Bazı hidrojen atomlarının radyasyonla iyonlaştığını daha önce söylemiştik. En yoğun radyasyon yıldızlar tarafından yaratılır - sıcak devler. Bu nedenle, etraflarındaki hidrojen iyonize edilir. İyonlaşma ultraviyole radyasyon tarafından üretilir. Farklı sıcak dev yıldızların farklı parlaklıkları ve farklı sıcaklıkları vardır. Ne kadar büyüklerse, yıldızın etrafındaki alan o kadar büyük olur ve radyasyonu ile iyonlaşır. Bilim adamları, O spektral tipi bir yıldızın yakınında 1 cm3 başına 2-0.5 atomluk yıldızlararası hidrojen yoğunluklarında, tüm hidrojenin 30-100 ps yarıçaplı bir küre içinde iyonize olduğunu hesapladılar. Örneğin, B1'in yakınında yıldızın iyonlaşma bölgesinin yarıçapı 10–30 ps ve B2 yıldızının yakınında 4–12 ps'dir. Daha sonraki spektral türdeki yıldızlara geçtiğimizde, iyonlaşma bölgesinin yarıçapı çok hızlı bir şekilde azalır. Bu nedenle, AO sınıfı yıldızlar için iyonlaşma yarıçapı, bir parsekin yalnızca küçük bir kısmıdır. İyonizasyon bölgelerinin dışında, hemen hemen tüm hidrojen nötr durumdadır.

Özetle. Galaksimizin yıldızlararası uzayındaki tüm hidrojen iki durumdadır: nötr ve iyonize. Nötr hidrojen bölgeleri, uzmanlar tarafından HI olarak ve iyonize hidrojen bölgeleri - HII olarak belirlenir. Nötr ve iyonize hidrojen bölgeleri arasındaki sınırlar her zaman çok keskindir. İyonize hidrojenden nötre kademeli bir geçiş neredeyse yoktur. İyonize hidrojen bölgeleri birbiriyle birleşebilir. Bu, sıcak dev yıldızlar nispeten birbirine yakın olduğunda meydana gelir.

İyonize hidrojen nötr hidrojene dönüştürüldüğünde, hidrojen emisyon hatları yayılır. Bir iyonun serbest bir elektron ile yüksek uyarılmış durumlardan daha düşük olanlara kombinasyonundan sonra hidrojen atomunun geçişleri sırasında oluşurlar. Gözlenen tüm çizgiler arasında H çizgisi en yoğun olanıdır.

Dalga boyu 6563 A'dır (angstrom). Bu emisyon çizgisi, hidrojen atomu ikinci uyarılmış durumdan birinci uyarılmış duruma geçtiğinde ortaya çıkar. Bu emisyon çizgisi, spektrumun kırmızı kısmında bulunur. Bu nedenle, yıldızlararası gazdaki iyonize hidrojeni tespit etmek için, 6563 A bölgesine yakın, spektrumun dar bir bölümünde sadece radyasyon ileten filtreler kullanılarak gökyüzünün bölümleri fotoğraflanır.Ha çizgisi burada yer alır. Böyle bir teknik, Hα hattındaki radyasyonu izole etmeyi mümkün kılar, çünkü H II bölgesinin göreceli parlaklığı diğer nesnelere kıyasla önemli ölçüde artar.

Galaksimizdeki nötr hidrojen bölgeleri, iyonize hidrojen bölgelerinden yaklaşık on kat daha fazla yer kaplar.

Yıldızlararası ortamdaki nötr hidrojen radyasyonunun ölçümleri, hidrojen atomlarının da radyo dalgası aralığında (dalga boyu 21 cm) ışıma yaptığını tespit etmeyi mümkün kıldı. Bu düşük frekanslı radyasyon, uyarılmamış nötr hidrojenin enerjisel olarak yakın iki durumda olabilmesi nedeniyle üretilir. Bu durumlar, proton ve elektronun manyetik alanlarının yöneliminin çakışması veya çakışmaması ile birbirinden farklıdır. Bu parçacıkların manyetik momentleri zıt yönlere yönlendirildiğinde, hidrojen atomunun enerji seviyesi daha yüksektir. Bir yöne yönlendirildiklerinde, hidrojen atomunun enerji seviyesi daha düşüktür. Bu durumda, daha yüksek bir enerji seviyesinden daha düşük bir enerji seviyesine geçişlere, 21 santimetreye eşit bir dalga boyuna sahip kuantum emisyonu eşlik eder . Fazla enerjinin atılması gerektiğinden bu anlaşılabilir bir durumdur. Bu önce bir atomda, sonra diğerinde olur. Her hidrojen atomu bu dalga boyunda radyo dalgaları yaymasa da yine de bu radyo emisyonu kaydedilebilir. Yoğunluğunun ne kadar büyük olduğu açıktır, gözlem sektörüne ne kadar çok hidrojen atomu düşerse, o kadar çok görüş hattındadır. En uygun koşullar, gözlemler galaktik ekvatora yakın yönlerde yapıldığında gerçekleşir. Bu durumda, yıldızlararası hidrojenin radyo emisyonu, orta büyüklükte bir radyo teleskop kullanıldığında bile kaydedilir.

Galaksimizin yıldızlararası uzayındaki nötr hidrojenin ölçümü, galaksideki maddenin hareketlerini, özellikle de dönüşünü belirlemeyi mümkün kıldı. Bu durumda, hareket eden bir cismin radyasyon frekansının gözlemciden uzaklaşmasına veya ona yaklaşmasına bağlı olarak değişmesi gerçeğinden oluşan iyi bilinen etki (Doppler etkisi) kullanılır. Işıma yapan cismin frekans kaymasını ölçerek, sadece uzaklaşıp yaklaşmadığını söylemekle kalmaz, aynı zamanda ışıyan cismin görüş hattı boyunca bu kaymasının hızını da belirler. Bu tür ölçümler, yayılan cismin tüm hızını değil, yalnızca radyal bileşenini belirleyebilir. Işıyan cismin görüş hattı boyunca hareketi Doppler etkisi ölçülerek belirlenemez.

Galaksinin farklı yerlerinde nötr hidrojen gözlemleri yaparsak, yani nötr hidrojenin radyo emisyonunu 21 santimetre dalga boyunda kaydedersek, o zaman onun radyal hızlarını belirleyebiliriz. Dalga boyu değiştiği için (21 santimetreden fazla veya küçüktür), bu değişikliğin şekli radyal hızı yargılamak için kullanılır. Galaksinin farklı bölgeleri için ölçümler yapılırsa, Galaksideki nötr hidrojenin hareketinin uzamsal bir resmini çizmek mümkündür. 21 cm'lik emisyon hattının tüm profillerinin (farklı yönler için) kapsamlı bir analizini yaparsak, Galaksideki tüm nötr hidrojen kütlesinin dönme yasasını belirleyebiliriz. Daha fazla akıl yürütürsek, Galaksideki nötr hidrojenin Galaksinin kendisiyle aynı veya neredeyse aynı şekilde döndüğünü varsayabiliriz. Ve bu çok önemli bir bilgi. Uzmanlar, bu yöntemin yıldız sistemimizin dönme yasasını türetmemize izin verdiğine inanıyor. Başka bir deyişle, bu yöntem, bir yıldız sisteminin (Galaksi) merkezden uzaktaki bölgelerine doğru hareket ettikçe açısal dönme hızının nasıl değiştiğini belirlemeyi mümkün kılar.

Açıklanan yöntemle yapılan ölçümler sonucunda Galaksinin dönüşünün açısal hızının merkezden uzaklaştıkça azaldığı bulundu. Bu azalma başlangıçta çok hızlıdır. Sonra önemli ölçüde yavaşlar. Yani merkezden 8 kpc uzaklıkta Galaksi maddesinin açısal hızı yılda 0"0061'dir. Bu da Galaksinin simetri ekseni etrafında 212 milyon yılda tam bir dönüş yaptığı anlamına gelir. Güneşimiz ise Galaksinin merkezinden 10 kpc uzaklıkta Bu mesafede Galaksinin maddesinin açısal dönme hızı yılda 0,0047'dir. Bu, Galaksinin özünün merkezinden bu uzaklıkta dönme süresinin 275 milyon yıl olduğu anlamına gelir. Ama bizim için en ilginç olan bu dönemdir (dünyalılar), çünkü gezegenimiz tam olarak Galaksinin merkezinden bu kadar uzaktadır. Bu nedenle 275 milyon yıla eşit olan süreye galaktik yıl adı verildi. Aslında, Galaksinin merkezinden her uzaklıkta, galaktik yıl farklıdır. Galaksinin merkezinden ne kadar uzaksa, o kadar uzundur.

Dönen bir cismin açısal hızını yarıçapıyla çarparsanız, merkezden yarıçapa eşit bir mesafedeki doğrusal hızı elde edersiniz. Bu işlem, Güneş'in Galaksi merkezine olan uzaklığına eşit bir mesafe için yapılırsa, Güneş'in Galaksi merkezi etrafındaki doğrusal hızının 220 km/s olduğu ortaya çıkar. Başka bir deyişle, Güneş (ve Galaksinin merkezine aynı mesafedeki diğer yıldızlar) Galaksinin merkezi etrafında hareket ederken saniyede 220 kilometre hızla uçar.

Yukarıda söylenenlerden, Galaksinin yıldız sisteminin katı bir cisim gibi dönmediği açıktır, çünkü maddesinin (yıldızların) dönme hızı Galaksinin merkezinden uzaklaştıkça azalır. Güneşimizin katı bir cisim olarak kendi ekseni etrafında dönmediğini hatırlayın: ekvator düzleminden ne kadar uzaksa, Güneş maddesinin dönme hızı o kadar yavaş olur. Aslında bu kural tüm güneş sistemi için geçerlidir . Bu durumda, bir bütün olarak tüm güneş sisteminin dönüşünden bahsedebiliriz. Ancak aynı zamanda, bu sistemin bireysel organlarının dolaşım dönemleri de farklıdır. Bu cisimlerin (gezegenlerin) hareketi Kepler kanunları tarafından belirlenir. Kepler'in üçüncü yasasına göre, güneş sistemindeki gezegenlerin dönme periyotları, yörüngelerin yarı ana eksenleriyle orantılıdır ve 3/2 gücüne yükseltilmiştir. Diğer bir deyişle, gezegenin güneşe olan uzaklığı arttıkça güneş sisteminin açısal hızı hızla azalır.

Galaksinin dönüşü sadece kendi içinde önemli değildir. Galaksi düzleminde yer alan çevredeki yıldızların radyal hızlarını etkiler. Bu etkiyi bir şekil yardımıyla açıklayalım. Şeklin ortasındaki S harfi Güneş'i göstermektedir. Çevresinde 8 komşu yıldız (1-8) vardır. Galaksinin merkezine daha yakın yıldızlar 6,7 ve 8'dir. Bu nedenle, Güneş'in yanı sıra 1 ve 5 yıldızlarından daha hızlı hareket etmeleri gerekir. 2,3 ve 4 numaralı yıldızlar daha da yavaş hareket eder. 1. yıldız ise Güneş ile aynı hızda hareket eder. Bu nedenle, galaktik dönüşün etkisi radyal hızını etkilemez. Güneş'ten daha yavaş hareket ettiği için 2. yıldızda durum oldukça farklıdır. Güneş 2. yıldızı yakalıyor ve aralarındaki mesafe giderek azalıyor. Bu nedenle, Galaksinin dönüşü nedeniyle, 2. yıldız bize yönelik bir radyal hıza sahip olacaktır. Böyle bir radyal hıza negatif diyeceğiz. 3. yıldıza gelince, Güneş de ona yetişir, ancak karşılıklı konumları öyledir ki aralarındaki mesafe değişmez. Bu, galaktik dönüşün yıldızın radyal hızını etkilemeyeceği anlamına gelir. 4. yıldızdan Güneş ayrılır. Güneş ile yıldız 4 arasındaki mesafe artıyor. Bu, galaktik dönüşün yıldız 4'e bize dik olan bir radyal hız verdiği anlamına gelir. Böyle bir hıza pozitif radyal hız demek mantıklıdır. Şimdi 5,6,7 ve 8 numaralı yıldızların durumunu ele alalım. Galaktik dönüşün 5 ve 7 numaralı yıldızların radyal hızlarını etkilemeyeceğini görmek kolaydır. 6. yıldız için negatif radyal hızlara ve 8. yıldız için pozitif radyal hızlara neden olacaktır. Bu durumda Galaksinin katı bir cisim olarak değil de dönüşünden kaynaklanan radyal hızların tüm yönleri şekilde oklarla gösterilmiştir.

Şekil 3'te gösterilen şema abartılı değildir. Gözlemlerle doğrulanmıştır. Radyal hızların büyüklüğü ve farklı yönlerdeki değişkenlik derecesi, Galaksinin Güneş çevresindeki dönüşü hakkında temel verilerin elde edilmesini mümkün kıldı. Aynı sonuçlar, Güneş'e komşu yıldızların özdevinimlerinin analizinden de elde edilir. Bu sonuçlar, radyo yöntemleri kullanılarak elde edilen araştırma sonuçları ile iyi bir uyum içindedir. Yukarıdakilerin tümü yalnızca Galaksinin Güneş bölgesindeki bölgesi için geçerlidir. Galaksinin diğer bölgelerinde (Galaksinin merkezine Güneş'ten daha yakın ve daha uzak), Galaksinin dönüşünün açısal hızları çok belirsiz bir şekilde belirlenir. Gerçek şu ki, Galaksi düzleminde yer alan uzak yıldızların ışığı büyük ölçüde yıldızlararası toz tarafından emilir.

Galaksinin merkezine yakın maddesinin dolaşım hızına gelince, bu hız diğer tüm kozmik hareket hızlarını önemli ölçüde aşar. O çok daha büyük ve daha hızlı.

Pirinç. 3. Galaksinin dönüşünün yıldızların radyal hızları üzerindeki etkisi

bir kişinin yapabileceği diğer tüm hareketler. Başka bir deyişle, çevremizdeki dünyadaki ana hareket, Galaksinin merkezi etrafındaki dönüşe katılımdır. Bu hareketin hızı 220 km/s'dir.

GALAKSİDEKİ TOZ MADDE

Galaksideki tozun radyasyonu emdiğini ve araştırmayı zorlaştırdığını daha önce söylemiştik. Toz parçacıklarının kendisi çok küçüktür. Yarıçapları, santimetrenin on binde biri - yüz binde biri aralığındadır. Toz parçacıkları birbirinden önemli mesafelerde bulunur. Bu nedenle, Galaksinin en yoğun yerinde bile - simetri düzleminin yakınında, komşu toz parçacıkları arasındaki mesafe yaklaşık 100 metredir. Bu, toz maddenin ortalama yoğunluğunun, yıldızlararası gazın ortalama yoğunluğundan bile daha az olduğu anlamına gelir. Galaksideki toplam toz madde kütlesi de küçüktür. Yıldızlararası gazın toplam kütlesinden yaklaşık yüz kat daha küçüktür. Tüm yıldızların toplam kütlesine gelince, toz maddenin kütlesinden 5.000-10.000 kat daha fazladır. Toz hakkında söylenenlerden Galaksinin hareketini önemli ölçüde etkileyemeyeceği açıktır. Bunun için çok az toplam kütlesi var. Ancak yine de Galaksideki toz çok önemlidir çünkü toz, Galaksinin yaşamının farklı yönleri hakkında bilgi içeren çeşitli radyasyonları emer. Dahası, Galaksimizin tozu, galaksi dışı nesneleri incelemeyi zorlaştırıyor: bu nedenle, Evren gri bir sisin içine dalmış gibi görünüyor. Yakındaki yıldızlara gelince, neredeyse ışık emilimi yaşamazlar. Uzak yıldızlar ise bambaşka bir konu. Radyasyonları çok güçlü bir şekilde zayıflatılır.

Toz maddesinin büyük bir kısmı Galaksinin simetri düzleminde yoğunlaşmıştır. Bu nedenle, Galaksinin nesnelerini bu düzlemde görüntülemek oldukça sorunludur. Ancak Galaksi düzleminden uzaktaki nesneleri mükemmel bir şekilde gözlemleyebilirsiniz.

Galaksideki yıldızlararası toz tuhaf bir şekilde dağılır. Yapısı heterojendir. Gerçek şu ki, toz ince bir tabaka halinde dağılmaz, çeşitli şekil ve büyüklükteki ayrı bulutlarda toplanır. Bu, Galaksideki ışığın (ve genel olarak radyasyonun) soğurulmasının da farklı yönlerde çok farklı olduğu anlamına gelir. Sivilceli karakteri açıkça görülüyor. Böyle bir absorpsiyonu hesaba katmak, tüm alana eşit olarak "yayılmış" bir absorpsiyondan çok daha zordur.

Galakside toz olmasaydı ne kadar harika olurdu, bunu ancak Evreni inceleyen bir bilim adamı anlayabilir. Galaksideki tozun Evrendeki nesnelerin incelenmesine nasıl müdahale ettiğini gösteren bir diyagram hayal edin.

Tozun yokluğunda, bilim adamı önce yıldızın spektral sınıfını belirleyecekti. Daha sonra görünen büyüklüğünü ölçecekti. Elde edilen verilerden yıldıza olan mesafeyi belirleyecekti. Ayrıca, bir yıldızın tayfı sadece tayf tipini değil, aynı zamanda ait olduğu diziyi de belirlemek için kullanılabilir. Ardından, spektrum-parlaklık diyagramı kullanılarak yıldızın mutlak büyüklüğü belirlenebilir. Böylece yıldıza olan mesafeyi belirlemek için gereken tüm verileri elde ederiz. Ancak, yalnızca bir durumda her şey yoluna girecek - ışık emilimi yoksa, yani toz yoksa.

Yukarıda verilen ölçüm ve hesaplama şemasında, tüm bilgiler radyasyondan, ışıktan elde edilir. Bu nedenle, tüm bu tanımlara (özellikle mesafelere) fotometrik denir. Peki ya yıldızlararası boşluk tamamen şeffaf değilse ve tozla doluysa? Bunun bir yolu, yapılan hesaplamalara toz için düzeltmeler eklemektir. Ancak bunun için yıldızlararası toz hakkında her şeyi, hatta hemen hemen her şeyi bilmeniz gerekiyor. Ve bu gerçekçi değil. Araştırmacılar tarafından getirilen toz düzeltmeleri her zaman haklı değildir; uygun ciltte bilgi yoktur. Toz ışığı emmekle kalmaz, kendisi de kümeler halinde dağılır. Dolayısıyla, bu emilimin doğasıdır. Ve bunu nasıl dikkate alacağız - araştırmacılar bilmiyor. Ya da belki ışığın toz tarafından soğurulması ihmal edilmelidir? Hiçbir koşulda! Kendinize hakim olun: 1 kpc uzaklıkta olan ve Galaksi düzleminde yer alan bir yıldız için, tozun varlığını hesaba katmadan mesafeyi belirleme hatası 1,5 kpc, yani %150 olacaktır. Ve bu artık bilim değil, gökyüzüne parmak sokmak.

Yıldızlararası gaz ve toz, Galaksinin farklı bölgelerinde farklı oranlarda karışır. Bazı bulutlara gaz hakimken, diğerlerine toz hakimdir. Elde edilen sonucun makul olması için tüm bunları doğru bir şekilde hesaba katmak, hesaba katmak çok zordur .

GALAXY CORE

Galaksinin yapısını daha ayrıntılı olarak ele alalım. Kernel ile başlayalım. Galaksinin çekirdeği merkezdeki kalınlaşmasıdır. Galaksinin çekirdeğinde çok sayıda yıldız toplanmıştır. Ne yazık ki, galaksinin diğer bölgelerinde olduğundan daha bol olan aynı toz nedeniyle çekirdekteki tüm nesneleri keşfetmek mümkün değil. Güneş ile Galaksinin merkezi arasında, çeşitli şekil ve kalınlıklarda çok sayıda koyu renkli toz bulutları vardır. Galaksinin çekirdeğini bizden kapatıyorlar. Doğru, araştırmacılar çekirdek hakkında bazı bilgiler elde etmeyi başardılar. Bilim adamları, toz bulutlarının yalnızca mor, mavi ve yeşil ışınları güçlü bir şekilde emdiği gerçeğinden yola çıktı. Aynı zamanda daha uzun dalga boyuna sahip sarı ve kırmızı ışınları daha zayıf soğururlar. Daha uzun dalga boylu kızılötesi ışınlar bile çok az soğurmayla veya hiç soğurma olmadan toz bulutlarından geçer. Her şey, toz parçacıklarının boyutunun oranına ve uzunluğuna bağlıdır.

Pirinç. 4. Yandan bakıldığında Galaksinin görünümü

bu radyasyonun dalgaları. Buna dayanarak, spektrumun kızılötesi bölgesindeki radyasyonu ölçmeye başladılar. Galaksinin çekirdeğinin dış hatları ilk kez kızılötesi ışınlarda izlendi. Ölçümler, Galaktik çekirdeğin çapını belirlemeyi mümkün kıldı. 1300 ps'ye eşit olduğu ortaya çıktı. Çekirdek Galaksinin şeklini çok özel kılıyor. Sadece bir diske değil, orta kısımda kalınlaşan bir manşon olan disk şeklindeki bir tekerleğe benziyor. Eğer-

Pirinç. 5. Galaksimiz ile Galaksimize benzeyen Galaksi NGC 5907, yandan, yani kenardan bakıldığında, sınırları Şekil 4'te şematik olarak gösterildiği gibi görünmelidir. Güneşimizin yeri de orada gösterilmiştir.

İçinde bulunduğumuz için henüz galaksimizi yandan fotoğraflayamıyoruz. Ancak bizimkine benzeyen diğer galaksilerin yandan fotoğraflarını çekebiliriz. Şekil 5, yandan bakıldığında bizim Galaksimize benzeyen Galaksi NGC 5907'nin bir fotoğrafını gösteriyor.

ÇİFT VE ÇOKLU YILDIZLAR

Galaksimizin yıldız nüfusu çok çeşitlidir. Sadece görünüm ve diğer özelliklerde değil, aynı zamanda yaşta da farklılık gösteren farklı sınıflara sahiptir. Birbirine benzeyen birçok tek yıldız var. Diğerleri azınlıkta. Bunlar, örneğin, çift ve çoklu yıldızlardır - iki, üç, dört vb.'den oluşan yıldız grupları. Bu gruplarda evrensel çekim yasasına göre yıldızlar karşılıklı çekim nedeniyle birbirine yakın tutulur.

Yani, güneş sisteminde, devasa kütleli güneşin çekimi sistemin gezegenlerini ve diğer cisimlerini tutar. Yerçekimi kuvveti, gezegenlerin kapalı yörüngelerde hareket etmesine neden olur. Sistemin bozulmasına izin vermez.

Çift ve çoklu yıldızlar birbirini çeker ve tutar. Ayrıca nispeten küçük bir hacmin içinde daha küçük kütlelerin bedenlerini tutarlar. Galaksimizde çok fazla çift ve çoklu yıldız yok. Yani bize en yakın yıldız olan Alpha Centauri üçlü bir yıldızdır. Dünyamız gibi gezegenler bu üç yıldızın etrafında dönüyorsa, bu gezegenlerin sakinleri gökyüzünde üç güneş görmelidir. Bunlardan biri güneşimiz gibi sarı ve parlaktır. İkincisi biraz daha az parlak ve turuncu. Üçüncüsü kırmızımsı, parlaklığında ilk ikisinden çok daha düşük. Ama öyle ya da böyle, üç güneş de gezegenlerdeki tüm yaşamı ısıtıyor ve aydınlatıyor.

Bize en yakın 30 yıldızı alırsak 13 tanesi üçlü sistemdir. İkili ve çoklu yıldız gözlemleri neredeyse 200 yıldır devam ediyor. Bu süre zarfında, birçoğu birbirlerine göre konumlarını değiştirdiler. Bu süre zarfında yapılan gözlemler, bu yıldızlar hakkında önemli bilgiler sağlamıştır. Bu yıldızların karşılıklı çekim kuvvetinin etkisi altında hareket ettikleri kanıtlanmıştır. Gezegenler, Güneş'in çekim kuvvetinin etkisi altında aynı şekilde hareket ederler. Özellikle yıldızların yörüngelerindeki hareket hızlarına ilişkin verilere dayanarak, ikili sistemlerin parçası olan yıldızların kütlesi hesaplandı. Yıldızların kütlelerinin farklı olduğu ortaya çıktı.

Bu yıldızlardan bazıları kütle olarak Güneş'ten daha düşükken, diğerleri ondan daha üstündür. Ancak bir şey tüm yıldızlar için tipiktir - yıldızın parlaklığı ne kadar büyükse, yani yıldız birim zamanda uzaya ne kadar çok enerji yayarsa, kütlesi o kadar büyük olur. Bu, iki kat daha fazla kütlenin yaklaşık on kat daha fazla parlaklığa karşılık geldiği anlamına gelir. Yıldızlar arasındaki parlaklık farkı, kütle farkından çok daha fazladır.

Çift ve çoklu yıldızların mutlaka aynı aileden, aynı türden yıldızlardan oluşmaması ilginçtir. Farklı yıldız türlerinden oluşabilirler. Böylece beyaz dev bir yıldız kırmızı bir cüce ile birleşebilir veya orta parlaklığa sahip sarı bir yıldız kırmızı bir dev ile işbirliği yapabilir.

AÇIK YILDIZ KÜMELERİ

Çift ve çoklu yıldızlar birbiriyle yakından ilişkilidir. Ancak Galaksimizde, aralarındaki bağlantı daha az yakın olan yıldız toplulukları var. Bunlar, birkaç on ila birkaç yüz yıldızı içeren açık kümelerdir. İki bine kadar yıldız içeren kümeler var. Ama onlar az. Bu yıldız topluluklarının "dağınık" olarak adlandırılması tesadüf değildir. İçlerindeki yıldızlar gerçekten oldukça geniş bir alana dağılmıştır ve çoğu zaman uzmanlar sınırlarını net bir şekilde belirlemekte zorlanırlar. Bu kümelerin şekli, görünüşe göre kesin olarak sınırlarının belirsiz tanımından dolayı düzensiz olabilir.

Galaksimizdeki en ünlü açık yıldız kümesine Ülker denir. Çıplak gözle görülebildiği için herkes bilir. Akşamları sonbaharda enlemlerimizde, Ülker ufkun çok üzerinde görülebilir. Boğa takımyıldızında onları arayın. Çok iyi (mükemmel) ile

Pirinç. 6. Ülker kümesini açın. Kümede yıldızların yanı sıra kümeyi oluşturan gaz bulutları da görülüyor.

yedi yıldız sayabilirsin. Teleskopla baktığınızda en az yüz yıldız görebilirsiniz. Teleskop ayrıca gazlı bulutsuları da gözlemleyebilir. Ülker, Şekil 6'da gösterilmektedir. Fotoğraf, yıldızlara ek olarak onları oluşturan gaz bulutlarını da göstermektedir.

Tekli açık yıldız kümelerine ek olarak, çift olanlar da vardır, örneğin H kümesi ve Perseus'tan. Şekil 7'de gösterilmiştir. Bu çift açık küme yaklaşık 600 yıldız içerir.

Bu tür kümelerde kırmızı ve sarı devler son derece nadirdir. Ancak beyaz ve mavi devler, açık kümelerin zorunlu üyeleridir.

Ve bu, kendilerinin nadir yıldızlar olmalarına rağmen. Başka nadir yıldızlar da var - beyaz ve mavi süperdevler. Bunlar, yüksek sıcaklığa ve çok yüksek parlaklığa sahip yıldızlardır. Bu yıldızların her biri Güneşimizden yüz binlerce hatta milyonlarca kat daha fazla enerji yayar. Bu nedenle, bu nadir yıldızlar çoğunlukla açık kümelerde bulunabilir. Her durumda, Galaksinin diğer bölgelerinden daha sık.

Açık yıldız kümeleri, tesadüfen yakınlarda olan yıldız grupları değildir. Bu yıldızların ortak özellikleri var. Örneğin, bu yıldızların renk indeksleri ile parlaklıkları arasındaki ilişki çok tuhaftır. Şekil 8, Ülker için renkli görünen bir büyüklük tablosunu göstermektedir. Bu yıldızların özelliği, neredeyse hepsinin üzerinde uzanmasıdır.

Pirinç. 7. Küme h ve c Perseus

Pirinç. 8. Grafik rengi - Ülker için görünen büyüklük

ana sıra. Böylece Ülker için oluşturulan diyagram sadece anakol yıldızlarını içermektedir. Bu yıldızlar arasında tek bir sarı veya kırmızı dev yok ve burada da alt cüceler yok. Ama birkaç mavi süperdev var. Ana diziyi taçlandırıyor gibi görünüyorlar. Ana sekansın kendisinde, yıldızlar dar bir bantta yakın bir şekilde kümelenmiştir. Aynısı diğer açık kümeler için de geçerlidir, ancak bazılarında renk-parlaklık diyagramının bu özellikleri daha az belirgindir. Bir örnek, Şekil 9'da gösterilen açık küme NGC 6530'dur. Bu küme birkaç kırmızı dev içerir. Ek olarak, yıldız kümeleri ana dizide daha az aralıklıdır. Başka bir deyişle, ana dizi bandı Ülker açık kümesinden daha geniştir. Yine de

ve burada ana dizinin baskın konumu açıkça görülmektedir. Aşağıdaki genel sonucu çıkarabiliriz: açık yıldız kümelerinde, özel bir yıldız popülasyonu türü vardır - ana dizideki yıldızlar, diğerlerine büyük ölçüde hakimdir.

Hemen hemen hepsinin Galaksinin simetri düzlemine yakın bir yerde bulunması da açık yıldız kümelerinin karakteristik özelliğidir. Dahası, bu kümelerin çoğu neredeyse tam olarak Galaksi düzleminde yer alır. Şekil 10, yandan ne tür bir resim gözlemleyebileceğimizi gösteriyor,

Pirinç. 9. Renk şeması - açık küme NGC 6530'un görünen büyüklüğü

açık yıldız kümeleri dışında her şey Galaksiden kaldırılsaydı. Tüm açık kümelerin ya Galaktik düzlemde yer aldığı görülebilir.

Pirinç. Şekil 10. Galaksiyi yandan gözlemlerken Galaksinin açık kümeleri sistemi

tikler veya ona çok yakın bastırılmış.

Şekil 10'da Galaksimizdeki açık yıldız kümeleri aynı düzlemdedir. Şu anda uzmanlar Galakside sekiz yüz açık yıldız kümesi kaydettiler. Ama bu sınır değil. Sonuçta, bir teleskopla bile, yalnızca nispeten yakın açık kümeleri ayırt edebiliriz. Uzak açık yıldız kümelerine gelince, bunlar pratik olarak ayırt edilemez. Çok az görünür yıldıza sahip oldukları için düzeltilmesi zordur. Uzmanlar, Galaksideki açık yıldız kümelerinin sayısının en az 30.000 olduğuna inanıyor, içlerinde kaç tane yıldız var? Bir açık kümede yaklaşık 300 yıldız olduğunu varsayarsak, içlerindeki toplam yıldız sayısı yaklaşık olarak on milyona eşittir. Galakside yalnızca yaklaşık yüz milyar yıldız bulunduğundan, Galaksideki tüm yıldızların yalnızca yüzde birinin yüzde biri açık kümelere dahildir.

Galakside ayrıca çok daha fazla sayıda yıldız grubu vardır. Bunlar, örneğin, küresel yıldız kümeleridir. Bu kümelerin her biri yüz binlerce ve bazen bir milyondan fazla yıldız içerir. Şekil 11, Erboğa'ya küresel kümenin bir fotoğrafını göstermektedir. Kenardan uzaklaştıkça yıldızlardan gelen ışığın birleştiği ve yıldızları tek tek ayırt etmenin imkansız olduğu görülebilir. Ama fotoğrafta var. Ama aslında, küresel kümelerin merkez bölgelerinde bile, yıldızların kendi boyutlarına kıyasla yıldızlar arasındaki mesafeler çok büyük. Tabii ki, küresel kümelerin merkezinde, yıldızlar önemli ölçüde yer almaktadır.

birbirine daha yakın

Pirinç. Küresel Küme ω Centauri

Örneğin, Güneş'in çevresinde.

Açık kümelere sıcak beyaz-mavi devler ve süperdevler hakimse ve çok az kırmızı ve sarı dev varsa ve hiç böyle süperdevler yoksa, o zaman küresel kümelerde bunun tersi doğrudur: çok fazla kırmızı ve sarı vardır. dev yıldızlar, çok sayıda kırmızı ve sarı yıldız süperdevler ve çok az mavi-beyaz dev yıldız. Beyaz-mavi süperdevler tamamen yoktur. Uzmanlar, küresel kümelerin yıldız popülasyonunun, açık kümelerin yıldız popülasyonundan tamamen farklı bir tür olduğunu söylüyor. Bu nedenle, küresel kümelerde çok sayıda değişken yıldız bulunurken, açık kümelerde çok az değişken yıldız bulunur. Dahası, orada bulunan değişen yıldızlar, küresel kümelerdeki ile hiç aynı değildir. Uzaya çok daha fazla ışık yayarlar. Parlaklık değişim periyotları birkaç gün veya onlarca güne eşitken, parlaklık değişim periyodu bir günden az olan kısa periyotlu Sefeidlerde bol miktarda küresel kümeler bulunur. Ek olarak, açık yıldız kümelerinde genellikle çok fazla gaz ve toz bulunurken, küresel kümelerde hiç gaz yoktur. Küresel kümelerde ya hiç toz yoktur ya da çok azdır.

Bütün bu farklılıkların çok derin bir anlamı var. Renk diyagramı ile görünen büyüklük arasındaki farkta da kendini gösterir. Küresel yıldız kümelerinde bu diyagram, açık yıldız kümelerindeki tipik yıldızlardan farklıdır. Şekil 12, küresel küme NGC 5272'nin bir diyagramını göstermektedir. Bu renkli-görünen büyüklük diyagramını oluşturmak için, 5 metrelik bir mercek çapına sahip dünyanın en büyük teleskopunu kullanarak yaptığımız gözlemlerin sonuçlarını kullandık. Uzmanlar, 21. görünür kadire kadar yıldızların renklerini belirlediler. Küme bizden 14 kpc uzaklıktaysa, bu yıldızların mutlak büyüklüğü +5m.3'e karşılık gelir. Sarı ve kırmızı devlerin dizisi en eksiksiz şekilde temsil edilir. Diyagramın üst kısmında, kırmızı bir diziye gider.

Pirinç. 12. Grafik rengi - görünen büyüklük

küresel küme NGC 5272

devler Soluk ana dizi yıldızları da çoktur. Bu, esas olarak, aşağıdaki şemada ve dev dalın başladığı yerin sağında bulunan ana dizinin o kısmı için geçerlidir. Parlak anakol yıldızları yoktur. Ancak mutlak büyüklüğü +1m,0 civarında olan sözde yatay yıldız dizisi de vardır. Diyagramda, bu dizinin ortasında bir boşluk var. Aslında, şemada gösterilmeyen ancak küresel kümede bulunan kısa dönem Sefeidlerle doludur.

Şek. 12 ile şek. 8 iris. 9, küresel ve açık kümeler arasındaki temel farkı göreceksiniz. Uzmanlar bu farkı, küme uzaktayken ve ışığın yıldızlararası toz tarafından güçlü bir şekilde emilmesi nedeniyle zayıf bir şekilde gözlemlendiğinde kullanırlar. Bu gibi durumlarda diyagram, kümenin küresel mi yoksa açık mı olduğunu açık bir şekilde söylemeyi mümkün kılar.

Küresel kümeler çok sayıda yıldızdan oluşur ve yoğundur. Galaksideki diğer nesnelerden keskin bir şekilde sıyrılıyorlar. Küresel kümeler çok büyük mesafelerde görülebilir. Halihazırda galaksimizin bir parçası olan 119 küresel küme keşfedildi.

Gördüğümüz gibi, açık yıldız kümeleri esas olarak Galaksi düzleminde veya ona çok yakın bir yerde yoğunlaşmıştır. Küresel yıldız kümeleri neredeyse Galaksi boyunca dağılmıştır. Birçoğu Galaksinin düzleminden önemli ölçüde kaldırıldı. Aslında, tüm küresel kümeler, Şekil 13'te gösterildiği gibi, Galaksinin içine girmiş ve hatta onu aşmış bir küre oluşturur.

Küresel kümeler Galaksinin merkezine göre simetrik olarak yerleştirildiğinden ve Güneş bu merkezden uzakta olduğundan, neredeyse tamamı gökyüzünün bir yarısında, tam olarak bulunduğu yerde gözlemlenmelidir.

Pirinç. 13. Galaksiyi çevreleyen küresel kümeler sistemi

galaksinin merkezinde yürür. Tüm küresel kümeler koleksiyonunun merkezi Galaksinin merkezi ile çakıştığı için, bu merkeze olan yönü ve ona olan mesafeyi belirledikten sonra, Galaksiyi kenardan gözlemlerken yıldız sistemimizin merkezini belirleyebiliriz. Bilinen küresel kümelerin her birinin ortalama olarak bir milyondan biraz daha az yıldız içerdiğini varsayarsak, küresel kümelerdeki toplam yıldız sayısı yaklaşık 100 milyon olacaktır. Ancak göreceli olarak, bu çok fazla değil, Galaksimizdeki tüm yıldızların yalnızca yüzde onda biri.

YILDIZ DERNEKLERİ

Yıldız dernekleri Galaksinin genç oluşumlarıdır. En sıcak yıldızlar - devler sanki ayrı yuvalardaymış gibi gökyüzünde bulunur. Kural olarak, böyle bir yuvada (O-ilişkisi) iki ila üç düzine yıldız vardır - O ve B0, B1, B2 spektral türlerinin sıcak devleri. Bu tür ilişkilerin her biri büyük bir hacim kaplar - birkaç on veya yüzlerce parsek. Galaksinin diğer bölgelerinde olduğu gibi bu bölgede de çok sayıda cüce yıldız, orta parlaklığa sahip yıldızlar ve iki ila üç düzine sıcak dev vardır. Bununla birlikte, toplam yıldız sayısına göre sayıları ihmal edilebilir düzeydedir. Bu nedenle, yıldız birlikteliği önemli bir ek çekim gücü oluşturmaz ve birliktelik içindeki yıldızları tutamaz. Sıcak devler 5-10 km/s hızlarda hareket eder. Bu nedenle, birlikten ayrılmaları için yalnızca birkaç yüz bin yıla veya en fazla birkaç milyon yıla ihtiyaçları vardır. Ateşli devlerin derneklerde olması, genç yıldızlar oldukları, yakın zamanda kurdukları ve dernekten henüz ayrılmadıkları anlamına geliyor. Tüm açık O-ilişkileri Galaksinin simetri düzlemine yakındır ve 3,5 kpc'den daha yakındır. Bunların yarısı 1,5 kps'den daha yakın. 1,5 kpc'ye kadar olan bu mesafede tüm ilişkilerin zaten tanımlandığı varsayılabilir. Galaksideki toplam çağrışım sayısı 2800'dür. Bu sayı aşağıdaki gibi tanımlanır. Bilim adamları, Galaxy O-ilişkilerinin düzlemine yakın her yerde Güneş bölgesindekiyle aynı frekansta bulunduğuna inanıyor. Galaksinin yarıçapının 15 kpc olduğu ve 1,5 kpc'ye kadar bir mesafede 82 O-birliğinin keşfedilmiş olduğu dikkate alındığında , Galaksideki O-birleşimlerinin sayısı belirlenir - eşittir (82: 3) 100'e kadar. Her yıldız birlikteliğinde ortalama olarak O ve B0, B1, B2 sınıflarından 30 yıldız olduğuna inanılmaktadır. En erken spektral türlerin tüm devleri O birlikteliklerindeyse, Galaksideki bu yıldızların toplam sayısı 80.000 olacaktır.

Yuvalarda düzenlenmiş başka yıldızlar da var. Bunlar, özel bir sınıfın değişen yıldızlarıdır - spektrumda emisyon çizgileri olan cüceler. Bunlara T Boğa değişkenleri denir. Gerçek şu ki, Boğa takımyıldızındaki T yıldızı, incelenen bu tür ilk yıldızdı. Bu yıldızların grupları düşük bir toplam yıldız yoğunluğuna sahiptir. O-ilişkileri gibi kararsızdırlar. Uzmanları T-derneklerini çağırdı. O-ilişkilerinden daha küçüktürler. T-birliğini oluşturan yıldızların parlaklığı düşüktür. Bu nedenle, nispeten kısa mesafelerde görülebilirler. Galakside birkaç onbinlerce T-birlikteliği olduğuna inanılıyor.

Derneklerin incelenmesi, araştırmacıları Galaksideki yaşlı yıldızlara ek olarak genç ve hatta çok genç yıldızların da olduğu anlayışına götürdü. Bundan çok önemli bir sonuç çıkar: Galaksideki yıldız oluşumu uzun bir süreçtir. Üstelik şu anda yıldızların oluşumu gerçekleşiyor.

GALAKSİNİN ALT SİSTEMLERİ

Galaksinin yukarıdaki yapısı, bir sistem olarak Galaksinin alt sistemlerden oluştuğunu düşündürür. Alt sistemlerden biri olan düz, açık yıldız kümelerinden oluşur. Küresel kümeler küresel bir alt sistem oluşturur.

Yıldızların Galaksideki konumuna göre, tüm yıldız türleri ve diğer tüm nesneler üç gruba ayrılabilir. Birinci grubun nesneleri esas olarak galaktik düzlemin yakınında yoğunlaşmıştır. Düz alt sistemler oluştururlar. Bu nesneler arasında sıcak üstdevler ve devler, uzun dönemli Sefeidler, toz madde, gaz bulutları ve açık yıldız kümeleri bulunur. Açık yıldız kümelerinin esas olarak kendileri de düz alt sistemler oluşturan nesneleri içerdiği unutulmamalıdır.

Pirinç. Şekil 14. Galaksiyi bir kenardan gözlemlerken düz, ara ve küresel alt sistemlerin işgal ettiği bölgeler

İkinci grup, küresel alt sistemlerden oluşur.

Orta gövdeler: bunlar, hem Galaksi düzleminin yakınında hem de ondan önemli bir mesafede eşit sıklıkla bulunan nesnelerdir. Bu tür nesneler sarı ve kırmızı alt cüceler, sarı ve kırmızı devler, kısa dönemli Sefeidler ve ayrıca küresel kümelerdir.

Ara alt sistemler de vardır. Onlarda nesneler Galaksinin düzleminde yoğunlaşmıştır, ancak düz alt sistemlerdeki kadar yoğun değildir. Ara alt sistemler kırmızı ve sarı cüce yıldızlar, sarı ve kırmızı dev yıldızların yanı sıra Mira Ceti yıldızları adı verilen özel değişken yıldızlardır. Bu yıldızlar parlaklıklarını çok önemli ölçüde değiştirirler. Çeşitli alt sistemlerdeki nesnelerin düzeni Şekil 14'te gösterilmiştir.

Farklı alt sistemlere ait nesnelerin Galaksi içinde yalnızca farklı dağılmaları değil, aynı zamanda farklı hızlara sahip olmaları da ilginçtir. Küresel alt sistemlerin nesneleri, Galaksinin düzlemine dik yönde en yüksek hareket hızına sahiptir. Düz alt sistemlerin nesneleri, belirtilen yönde en küçük hızlara sahiptir. Bu mantıklı, çünkü büyük bir dikey hız, nesnenin Galaksi düzleminden büyük mesafelere hareket etmesine izin veriyor . Bu nedenle, bu nesneler küresel bir hacmi doldurur. Dikey hızları küçük olan yıldızlar Galaksi düzleminden uzağa gidemezler. Galaksinin çekiciliği onları geri getiriyor. Uzağa gitmezler, sadece Galaksinin simetri düzlemi etrafında küçük salınımlar yaparlar. Bu nedenle çok düz bir hacmi doldururlar.

Çeşitli alt sistemlerdeki nesnelerin kimyasal bileşimi de farklıdır. Düz alt sistemlerin yıldızlarının, küresel alt sistemlerin yıldızlarına göre metal bakımından daha zengin olduğu tespit edilmiştir. Bütün bunlar, Galaksinin farklı yerlerinde ve farklı koşullar altında farklı tipteki yıldızların oluştuğunu gösteriyor.

Galaksinin Spiral Kolları

Pirinç. Şekil 15. Galaksimize benzer Galaksi NGC 6814, planda görülen Galaksi, bizimkine benzeyen Galaksi, planda bakıldığında, Şekil 15'te gösterilen NGC 6814 galaksisine benziyor.

Spiral dallar, kollar, galaksinin çekirdeğinden çıkıyor. Çekirdeğin etrafında dolaşırlar ve yavaş yavaş genişleyip dallanarak parlaklıklarını kaybederler. Belli bir mesafede izleri tamamen kaybolur.

Çalışmalar, diğer galaksilerin sarmal kollarının yıldızlardan - sıcak devler ve süperdevlerin yanı sıra toz ve gazdan (hidrojen) oluştuğunu göstermiştir. Listelenen nesneler sarmal gökadalardan çıkarılırsa, dalları kaybolacaktır. Spiral yapıları kaybolacaktır. Mesele şu ki, hem cüceler hem de devler olan kırmızı ve sarı yıldızlar, hem sarmal kollardaki bölgeleri hem de sarmal kollar arasındaki bölgeleri eşit şekilde doldurur.

Galaksimizin sarmal yapısını incelemek istiyorsak, içindeki yıldızların - sıcak devlerin yanı sıra toz ve gazın - konumunu izlemeliyiz. Ancak Galaksinin sarmal yapısını içeriden gözlemlemek zorunda olduğumuz için bunu yapmak kolay değil. Bu durumda spiral kolların çeşitli kısımları birbiri üzerine çıkıntı yapmaktadır. Uzak yıldızlara - sıcak devlere olan mesafeyi doğru bir şekilde nasıl belirleyeceğimizi bilmediğimiz için görevimiz karmaşık. Galaksideki büyük mesafeleri ölçmenin genellikle imkansız olduğu söylenebilir - öncelikle yıldızların ışığını emen tozlu madde nedeniyle. Sarmal kollar Galaksi düzleminde bulunur. Tozun çoğu orada. Ancak tozlu madde yalnızca ışığı emmekle kalmaz, mesafelerin ölçülmesini de zorlaştırır. Çok uzaktaki yıldızları - sıcak devleri - neredeyse görünmez kılar. Sarmal kolların yerini öğrenmek istiyorsak takip etmemiz gereken onlar içindir. Bu nedenle, sıcak devler veya yıldız birliktelikleri gibi yıldızların uzaydaki dağılımını gözlemleyerek Galaksimizin sarmal kollarını incelemek mümkün değildir.

21 santimetre dalga boyunda nötr hidrojen radyasyonu kullanılarak sarmal kollar hakkında kesin bilgiler elde edilebilir. Galaksinin dönme yasasını bu şekilde türetmenin mümkün olduğunu daha önce söylemiştik. Nötr hidrojenin yoğunluğu Galaksinin çeşitli yerlerinde ölçülmüştür. Bu ölçümlerin sonuçları Şekil 16'da gösterilmektedir. İki küçük sektörde gözlem olmadığı görülmektedir. Bununla birlikte, sarmal dalların dizilişi görülebilir. Gerçek şu ki, hidrojen genellikle yıldızlarla - sıcak devlerle - bir arada bulunur. Spiral kolların şeklini belirlerler. Bu nedenle, hidrojen yoğunlaşma yerleri Galaksinin sarmal yapısının modelini tekrar etmelidir.

Daha önce de belirtildiği gibi, 21 santimetre dalga boyuna sahip nötr hidrojenin radyasyonu radyo aralığındadır. Tozun üzerinde hiçbir etkisi yoktur. Dolayısıyla Galaksinin en uzak bölgelerinden bize ulaşıyor.

GAZDAN YILDIZ OLUŞUMU

Hipotezlerden biri, yıldızların şu anda Galaksi'de gözlemlenen gaz halindeki madde olan gaz halindeki maddeden oluştuğunu öne sürüyor. Gaz halindeki maddenin kütle ve yoğunluğunun belirli bir kritik değere ulaştığı andan itibaren, gaz halindeki madde kendi çekiminin etkisi altında büzülmeye ve yoğunlaşmaya başlar. Bu durumda, önce bir soğuk gaz topu oluşur. Ancak sıkıştırma devam eder ve gaz topunun sıcaklığı yükselir. Gaz topunun çekim alanındaki parçacıkların potansiyel enerjisi, merkeze yaklaştıkça küçülür. Potansiyel enerjinin bir kısmı termal enerjiye dönüştürülür.

Gaz topu ısındığında, yüzey katmanlarından radyasyon yoluyla termal enerji vermeye başlayacaktır. Bu nedenle önce yüzey katmanında, sonra daha derin katmanlarda soğutulacaktır. Bu gaz topunda (yıldız) yeni enerji kaynakları ortaya çıkmasaydı, sıkıştırma işlemi oldukça hızlı bir şekilde enerjinin kaybolmasına ve yıldızın yok olmasına yol açardı. Herşey

Pirinç. 16. Galaksinin sarmal yapısının nötr hidrojenin konumuna göre belirlenen konturları

enerji radyasyon tarafından taşınacaktır. Ama aslında, bu süreç daha karmaşıktır. Sıkıştırma sonucunda yıldızın merkezi bölgeleri çok yüksek sıcaklıklara kadar ısıtılır. Çok derinlerde bulunurlar ve bu nedenle yüzey katmanlarından gelen radyasyonun neden olduğu soğuma etkisini neredeyse yaşamazlar. Merkezi bölgenin sıcaklığı birkaç milyon–5 dereceye ulaştığında, içinde termonükleer reaksiyonlar gerçekleşmeye başlar. Bunlara büyük miktarda enerjinin salınması eşlik eder.

Böylece yıldız oluşumunun ilk dönemi büzülme dönemidir. Yıldızın merkez bölgesinde termonükleer reaksiyonlar gerçekleşmeye başlayana kadar sürer. Periyod boyunca

Pirinç. 17. Büzülme döneminde yıldızların spektrum-parlaklık diyagramındaki evrimsel yer değiştirmeleri

sıkıştırma, yıldızın sıcaklığı yükselir. Bu nedenle, yıldızın spektral sınıfı daha erken olur. Yıldızın parlaklığına gelince, sıkıştırma döneminde, yüzey sıcaklığındaki bir artışın yanı sıra ısıtılan maddenin şeffaflığında bir artışla artması kolaylaştırılacaktır. Bu nedenle, daha derin ve daha sıcak katmanlardan gelen radyasyon doğrudan yıldızdan çıkacaktır. Ancak ters mekanizma da çalışır. Yıldızın yarıçapını azaltmak, parlaklığı azaltacaktır. Uzmanlar, tüm mekanizmaların birleşik etkisini değerlendirdiler ve yıldız sıkıştırma döneminde yıldızın parlaklığında hala hafif bir artış olduğu sonucuna vardılar. Bu nedenle, spektrum-parlaklık diyagramında, sıkıştırma periyodu sırasındaki evrim, sağdan sola uzanan ve hafifçe yukarı doğru yükselen çizgiler boyunca ilerler. Bu, Şekil 17'de gösterilmektedir. Diyagramdaki evrim çizgilerindeki fark, yıldızların oluştuğu gaz bulutlarının kütlelerindeki farkla belirlenir. Kütle ne kadar büyükse, parlaklık o kadar büyük olur, şemada evrim çizgisi o kadar yüksek geçer.

Büzülme süresi sona erdiğinde ve yıldızın içinde sıcaklık reaksiyonları oluşmaya başladığında, tüm yıldızlar kendilerini spektrum-parlaklık diyagramının ana dizisinde bulurlar. Bir nükleer füzyon reaksiyonunda, hidrojen helyuma dönüştürülür. Bu durumda, dört proton (bir hidrojen atomunun dört çekirdeği) bir helyum atomunun çekirdeğini oluşturur. Ortaya çıkan fazla kütle enerjiye dönüştürülür: bu reaksiyonda maddenin kütlesinin yaklaşık 0,007'si radyasyon enerjisine dönüştürülür.

Yıldızımız Güneş'in tüm kütlesini radyasyona harcamasının ne kadar süreceğini hesaplamak kolaydır. Hesaplamalar 1011 yıllık bir değer veriyor. Yüz milyar yıl.

Yıldızın büzülmesi durur çünkü enerji, büzülmeyi engelleyen termonükleer reaksiyonlardan gelir. Radyasyon için enerji tüketimini telafi eder. Her şey bu şekilde olduğu sürece, yıldız temel fiziksel özelliklerini - yarıçap, sıcaklık, parlaklık - sabit tutacaktır. Ana dizi hattındaki spektrum-parlaklık diyagramında kalacaktır. Ancak bir süre sonra yıldızın orta kısmındaki hidrojen tükenecektir. Sonuç olarak, yıldızın yarıçapı artmalı ve sıcaklığı düşecektir. Parlaklık biraz artacaktır. Bu, yıldızın ana diziden sağa ve yukarı kaymaya başlayacağı anlamına gelir. Bu yer değiştirmenin oranı, sırasıyla sıcaklığa çok güçlü bir şekilde bağlı olan hidrojen yanma oranına bağlıdır. Termonükleer reaksiyonların hızı, yaklaşık olarak 15. sıcaklık derecesi ile orantılıdır! Bu nedenle, merkezi bölgelerde daha yüksek bir sıcaklığa ulaşılan yıldızlar, ana diziyi daha hızlı terk eder ve şemada sağa ve yukarıya doğru daha hızlı hareket eder. Öte yandan, büyük kütleli yıldızlar için merkez bölgelerin sıcaklığı daha yüksektir. Bu yıldızların güçlü bir çekim alanı ve daha fazla potansiyel çekim enerjisi vardır. Sıkıştırma sırasında termal enerjiye dönüştürülen bu enerjidir.

Bu nedenlerle büyük kütleli ve parlaklığı yüksek yıldızlar ana diziden sağa ve yukarı doğru daha hızlı inerler. Aynı zamanda, diyagramın dev dalın bulunduğu kısmı yönünde hareket ederler. Şekil 18, büyük kütleli yıldızların ve sonuç olarak

Pirinç. 18. Merkezi bölgelerdeki hidrojenin tükenmesinden sonra yıldızların spektrum-parlaklık diyagramındaki evrimsel yer değiştirmeleri

Sonuç olarak, düşük kütleli yıldızlar ana dizi çizgisinden yalnızca biraz uzaklaştıklarında, yüksek parlaklıktaki yıldızlar daha hızlı evrimleşerek kırmızı devlere dönüşür.

Dev yıldızdaki tüm hidrojenin tükendiği bir an gelir. Aynı zamanda bir kırmızı dev sahnesine ulaşacaklar. Daha sonra helyumdan oluşan çekirdeklerinin sıkıştırılması, sıcaklıkta daha fazla artışa yol açacaktır. 100 milyon derecenin üzerine çıkar. Ardından, helyum atomlarının üç çekirdeğinden karbon atomunun çekirdeklerinin oluşmasının bir sonucu olarak yeni bir termonükleer reaksiyon başlar. Ve bu reaksiyona kütle kaybı ve radyasyon enerjisinin salınması eşlik eder. Sonuç olarak, yıldızın sıcaklığı artar. Yıldız, spektrum-parlaklık diyagramında yeni hareketine başlar. Ancak bu durumda, sola kayar.

ELİPTİK GALAKSİLER

Eliptik galaksiler, pürüzsüz elipsler veya daireler gibi görünür. Yıldızların parlaklığı, galaksinin merkezinden çevresine olan mesafeyle kademeli olarak azalır. Eliptik gökadalarda ikinci tür yıldız popülasyonu yaşar. Bunlar kırmızı ve sarı devler, kırmızı ve sarı cüceler ve bir dizi beyaz yıldızdır. Beyaz yıldızların parlaklığı çok yüksek değildir.

Eliptik galaksilerde mavi-beyaz süperdevler ve devler yoktur. Bu nedenle, eliptik galaksilerin bir yapısı yoktur. Parlak pıhtılar şeklinde ortaya çıkan beyaz-mavi devler ve süperdevlerin gruplaşmasıdır. Bu nedenle yıldız sistemi onların katılımıyla renkli bir yapıya sahiptir. Eliptik galaksilerde toz yoktur (toz içeren galaksilerin yapısında koyu renkli bantlar mevcuttur ).

Eliptik galaksiler yapısal oluşumlara sahip olmadıkları için görünüş olarak birbirlerinden çok farklı değillerdir. Temel olarak, bu fark, farklı galaksilerin az ya da çok sıkıştırılmasıdır. Sıkıştırma altında elipsin uzamasını anlayın. Dairesel bir galaksinin sıkıştırmasının sıfır olduğu açıktır. Galaktik elipsin ana yarı ekseni küçük olanın iki katıysa, sıkıştırma oranı 5'tir ve ana eksen küçük olandan çok daha büyük olduğunda sıkıştırma oranı 10'dur. Sıkıştırma indeksinin kendisi formülle belirlenir.

Burada a ve b majör ve minör yarı eksenlerdir. Bu göstergenin, Evren Hubble'ın ünlü kaşifi tarafından kullanılması önerildi. Sıkıştırma indeksinin büyüklüğüne dayanarak, tüm galaksileri (bu durumda eliptik) sıkıştırma derecelerine göre sınıflandırmayı ve bu indeksi bir tamsayı değerine yuvarlamayı önerdi. Eliptik tipte bir galaksiyi E harfiyle belirtmeyi önerdi. Bir galaksi E7 olarak belirlenmişse, bu, onun eliptik olduğu ve sıkıştırma indeksinin 7 olduğu anlamına gelir. Bu arada, bu en büyük sıkıştırma faktörüdür. Büzülme faktörü 8.9 ve 10 olan galaksiler gözlenmedi.

Şekil 19–21, NGC 4636, NGC 4406 ve NGC 3115 gökadalarını göstermektedir. Sırasıyla E0, E3 ve E7 türlerine aittirler.

Hepsi için, galaksilerin merkezinden uzaklaştıkça parlaklıkları giderek azalır. Galaksilerin sınırları net olarak tanımlanmamıştır.

Bir galaksiyi gözlemlerken, sadece kesitlerinden birini, sadece görüş hattına dik bir düzlem üzerindeki izdüşümünü görürüz. Elbette galaksi bir elips değil. Aynı galaksiye farklı açılardan bakmak mümkün olsaydı, o zaman tam şeklini belirleyebilirdik. Ama böyle bir fırsatımız yok, tek bir gözlem yerine sıkı sıkıya bağlıyız. Doğru, bir çıkış yolu var. Farklı şekillerde bize dönük olan farklı galaksileri gözlemlediğimiz için, eliptik galaksilerin üç boyutlu, uzamsal şeklini tamamlamaya çalışabiliriz. Gözlemsel verilerin genelleştirilmesi, eliptik galaksilerin bir elipsoid şekline sahip olduğunu gösterir. Gerçek şu ki, bir elipsoidin bir düzlem üzerindeki herhangi bir izdüşümü bir elips verir. Daire, elipsin özel bir halidir. Bu anlaşılabilir bir durumdur, çünkü yalnızca kendi çekim kuvvetlerinin etkisi altında olan herhangi bir dönen sıvı cisim, denge durumunda bir elipsoid şeklini alır.

İncir. 19. Galaksi NGC 4 636 tip E0

İncir. 20. Galaksi NGC 4406 tip E3

İncir. 21. Galaksi NGC 3115 tip E7

Bu arada, gezegenler sıkıştırılmış dönüş elipsoidleri biçimine sahiptir, çünkü tüm gezegenin ölçeğinde maddesi bir sıvı gibi davranır. Doğru, gezegenlerin sıkıştırması küçüktür. Dünya için 0,03, Jüpiter için daha fazla - 0,65 ve Satürn için - hepsi 1,03. Gezegenin sıkışması, gezegenin dönüşünün açısal hızına ve ayrıca gezegenin maddesinin ortalama yoğunluğuna bağlıdır. Dönme hızı ne kadar yüksek ve maddenin yoğunluğu ne kadar düşükse, sıkıştırmanın o kadar büyük olduğu açıktır. Böylece bilim adamları, eliptik galaksilerin sıkıştırılmış dönüş elipsoidleri biçimine sahip olduğu sonucuna vardılar.

Böyle bir dönme elipsoidinin görünen daralması, görüş açısına bağlıdır. Görüş hattı dönme eksenine dik ise, yani galaksi kenardan gözlemleniyorsa, sıkıştırması en büyük olacaktır. Bu daralmaya eliptik galaksinin gerçek daralması denir. Doğru - çünkü bu durumda, elipsin sıkıştırılması, elipsin şeklini karakterize eder. Görüş hattı ile elipsoidin dönme ekseni arasındaki açı ne kadar küçük olursa, gözlenen elips o kadar az sıkıştırılır. Görüş hattı galaksinin dönme ekseni ile çakışırsa, yani galaksiyi kenardan (planda) gözlemlersek, o zaman parlak bir daire görürüz. Bu nedenle, eliptik bir galaksinin gerçek büzülmesi, görünen büzülmeden daha büyük olabilir. Tabii ki, ona eşit olabilir.

Galaksi kümelerinin parçası olan eliptik galaksiler arasında en yaygın gerçek sıkıştırma indekslerinin 4,5,6 ve 7 olduğu tespit edilmiştir. Bu galaksilerin neredeyse hiç zayıf sıkıştırılmış ve küresel galaksileri yoktur. Ancak kümelerin parçası olmayan eliptik gökadaların büyük çoğunluğu, sıkıştırmanın çok zayıf, hatta sıfır olduğu gökadalardır (küresel gökada). Bunlar ve diğer galaksiler yalnızca şekil olarak farklılık göstermez. Gerçek şu ki, kümelerin bir parçası olan eliptik galaksiler dev galaksilerdir. Bireysel galaksilere gelince (kümelere dahil değildir), çok küçüktürler. Bunlar aslında galaksiler dünyasındaki cücelerdir.

sarmal galaksiler

Eliptik gökadaların aksine, sarmal gökadalar çok renklidir. Eliptik gökadalar dinlenme, kararlılık, durağanlık ile ilişkilendiriliyorsa, sarmal gökadalar girdapları, dönüşleri ve dinamikleri anımsatır. Belki de bu yüzden bir bilim adamı evreni "şiddetli" olarak adlandırdı. Sarmal galaksilerde, merkezi çekirdekten galaksinin dışında ana hatlarını kaybeden güzel dallar (kollar) çıkar. Bütün bunlar hızlı, güçlü bir hareketle ilişkilendirilemez. Sarmal gökadalar, sarmal kolların çeşitli şekilleri ve desenleriyle karakterize edilir.

Bununla birlikte, bilim adamları tüm sarmal gökadaları sınıflandırdılar. Sıkıştırma derecesi yerine, galaksilerin çekirdeğinin boyutunun yanı sıra dalların gelişme derecesini kullandılar. Bu nedenle, Sa ile gösterilen spiraller, Hubble, dalların zayıf bir şekilde geliştirildiği ve hatta sadece özetlendiği galaksileri çağırdı. Bu tür galaksilerin her zaman büyük çekirdekleri vardır. Çekirdeklerinin boyutu, galaksinin gözlemlenen boyutunun yaklaşık yarısı kadardır. Bu sarmal gökadalar en az anlamlı olanlardır. Hatta eliptik galaksilerin özelliklerini taşıdıklarını bile söyleyebilirsiniz. Böyle bir gökada Şekil 22'de gösterilmektedir. Bu gökada NGC 3898'dir. Büyük Ayı takımyıldızında yer almaktadır. Tabii ki, kelimenin tam anlamıyla değil. O sadece Şekil. 23. Gökada NGC 1302, görünür gökyüzünde Sa tipinde bir yer kaplar.

Pirinç. 22. Galaksi NGC 3898 tip Sa

Pirinç. 23. Galaksi NGC 1302 tipi Sa

Pirinç. 24. Galaksi NGC 3368 tip Sa

bu takımyıldızın alanları. Aslında, Galaksimizin çok ötesinde yer almaktadır. Şekil 23, sarmal kolları çok zayıf bir şekilde işaretlenmiş başka bir gökadayı göstermektedir. Bu, NGC 1302 gökadasıdır. Şekil 24, biraz daha gelişmiş sarmal kolları olan bir gökadayı göstermektedir.

Çoğu zaman, bir sarmal gökadanın iki sarmal kolu vardır. Galaksinin çekirdeğinin zıt kenarlarında başlarlar . Bu dallar benzer, simetrik bir şekilde gevşer. Çekirdekten uzaklaştıkça parlaklıkları azalır ve belirli bir mesafeden hiç görünmezler, galaksinin çevresinin zıt bölgelerinde kaybolurlar. Ancak iki sarmal dalı olmayan, ancak daha fazla olan bu tür sarmal gökadalar da vardır. Doğru, bu tür daha az galaksi var. Ayrıca iki sarmal dalı olan, ancak eşit olmayan, asimetrik olan galaksiler de vardır. Bu durumda sarmal dallardan biri diğerinden daha gelişmiştir. Sarmal gökadaların bir sonraki alt sınıfı, Hubble'ın sınıflandırmasına göre Sb gökadalarıdır. Bu galaksiler belirgin bir şekilde gelişmiş sarmal kollara sahiptir, ancak zengin dallanmaları yoktur. Sb alt sınıfı gökadaları, Sa alt sınıfı gökadalarından daha küçük çekirdeklere sahiptir. Şekil 25–27, Sb alt sınıfı sarmal gökadalar NGC 488, NGC 3521 ve NGC 6384'ün fotoğraflarını göstermektedir. Artan dallanma sırasına göre düzenlenmişlerdir. Doğru, bu artış

Pirinç. 25. Galaksi NGC 488 önemsiz.

Sb tipi şekillerden görülebileceği gibi, bu üç gökada, çok sayıda sarmal kolla karakterize edilir. Sb-sınıfı gökada NGC 210 yalnızca iki farklı, neredeyse dallanmamış sarmal kola sahiptir.

Spiral gökadaların alt sınıfı Sc, birkaç kola ayrılan oldukça gelişmiş dallara sahip gökadaları içerir. Bu galaksilerin küçük çekirdekleri vardır. Bu tür gökadaların bir örneği NGC 628, NGC 1232 ve NGC 157'dir. Bunlar sırasıyla şekil 28, 29 ve 30'da gösterilmektedir.

Burada verilen şekillerde gösterilen tüm sarmal gökadalar ya uçtan (planda) ya da dörtte üçlük olarak görülmektedir. Yandan bakıldığında galaksilerin neye benzediği merak konusudur (Şekil 31, 32 ve 33). Şekil 31, çok az sıkıştırılmış ve büyük bir çekirdeğe sahip olan Sa tipi gökada NGC 4594'ü göstermektedir. Şekil 32, galaksi NGC 4565'i (Sb tipi) göstermektedir, daha fazla sıkıştırılmıştır ve çekirdeği çok daha küçüktür. Şekil 33, galaksi NGC 4244'ü göstermektedir (tip

Pirinç. 26. Galaksi NGC 3521 tipi Sb

Pirinç. 27. Galaksi NGC 6384 tipi Sb

Pirinç. 28. Galaksi NGC 628 tipi Sc

Pirinç. 29. Galaksi NGC 1232 tipi Sc

Pirinç. 30. Galaksi NGC 157 tipi Sc

Pirinç. 31. Başak Galaksisi NGC 4594

sc). Bu galaksi en güçlü sıkıştırmaya ve en küçük çekirdeğe sahiptir.

Kenardan görünen tüm sarmal gökadalar karanlık bir bant gösterir. Galaksiyi iki parçaya ayırır. NGC 4244 galaksisinde bu bant zayıf bir şekilde ifade edilir. Galaksimize yandan bakarsanız, karanlık bir şerit de görebilirsiniz. Bu, galaksilerin simetri düzlemine yakın tozlu madde olmasıyla açıklanmaktadır.

Kenardan sarmal gökadalar için en boy oranı her zaman yediden büyüktür. Sa spiralleri için büzülme indeksi 8'e yakındır, Sb spiralleri için 8,5 ile 9 arasında değerlere sahiptir; Arkasında derin bir fiziksel anlam var. Gerçek şu ki, sıkıştırılmış yıldız sistemlerinde nedense sarmal yapı kendini gösteremez. Kendini yalnızca yüksek oranda sıkıştırılmış galaksilerde gösterir. Bunun için sıkıştırma oranı 8 veya daha fazla olmalıdır. Bilim adamları, sarmal yapının, güçlü sıkıştırma sırasında meydana gelen yıldızların hareketinin dengesizliğinin bir sonucu olduğunu bulmuşlardır.

Pirinç. 32. Sb tipi gökada NGC 4565, yandan görünüş.

Pirinç. Şekil 33. Gökada NGC 4244 tip Sc, yandan gözlenen.

Bu arada, sıcak devlerin esas olarak sarmal dallarda yoğunlaştığı ve dağınık maddenin ana kütlelerinin - yıldızlararası gaz ve yıldızlararası toz - da burada yoğunlaştığı akılda tutulmalıdır.

Bu olguya “diğer uçtan” da yaklaşılabilir. Hiç şüphe yok ki, evrimi sırasında güçlü bir şekilde sıkıştırılmış bir yıldız sistemi basitçe zayıf bir şekilde sıkıştırılamaz. Tersine geçişin de imkansız olduğu açıktır. Bu, eliptik galaksilerin sarmal gökadalara dönüşemeyeceği ve sarmal gökadaların eliptik gökadalara dönüşemeyeceği anlamına gelir. Diğer bir deyişle, bu iki gökada türü, ortak bir evrimsel gelişimin iki farklı aşamasını temsil etmemektedir. Her tür, farklı sıkıştırma sistemleri tarafından yönlendirilen farklı evrimsel yolların bir örneğidir. Ve farklı sıkıştırma, sistemlerin farklı miktarlarda dönmesinden kaynaklanır. Bir galaksi, oluşumu sırasında yeterince dönerse, sıkıştırılmış bir şekil alabilir ve sarmal kollar geliştirebilir. Bunun için dönme miktarı yetersizse, galaksinin daha az sıkıştırıldığı ve sarmal dallar oluşturmadığı ortaya çıktı. Eliptik bir galaksi olarak oluştu.

Sarmal ve eliptik galaksiler arasında başka bir fark daha vardır. Oldukça sıkıştırılmış olan sarmal gökadalarda hem toz hem de gaz maddesi gözlenir. Aynı zamanda, eliptik galaksiler gibi zayıf sıkıştırılmış galaksilerde, dağınık madde pratik olarak gözlenmez. Bu fark uzmanlar tarafından şu şekilde açıklanıyor. Gaz parçacıkları ve toz parçacıkları hareketleri sırasında çarpışırlar. Bu çarpışmalar esnek değildir. Çarpışmadan sonra, parçacığın hareket enerjisi azalmalıdır. Bu nedenle, yıldız sisteminin potansiyel enerjinin daha az olduğu yerlerine yerleşmeleri gerekir.

Bütün bunlar yüksek oranda sıkıştırılmış yıldız sistemlerinde meydana gelirse, o zaman parçacıklar galaksinin ana düzlemine yerleşmelidir, çünkü burada potansiyel enerji minimumdur. Dağınık maddenin yerleştiği yer burasıdır. Daha sonra galaksinin ana düzlemindeki toz ve gaz dairesel yörüngelerde neredeyse paralel hareket eder. Bu nedenle, parçacıklar arasındaki çarpışmalar çok nadirdir. Oluşurlarsa, enerji kaybı minimumdur. Bu, parçacıkların potansiyel enerjinin daha da küçük olduğu galaksinin merkezine doğru daha fazla hareket etmediği anlamına gelir.

Zayıf sıkıştırılmış galaksilerde süreçler farklı gelişir. Bu galaksilerde, ana düzlem, keskin bir şekilde tanımlanmış, düşük potansiyel enerjili bir bölge değildir. Sadece galaksinin merkezine doğru yönde potansiyel enerjide güçlü bir azalma meydana gelir. Bu, gaz parçacıklarının galaksinin merkezine çekildiği anlamına gelir. Bu nedenle, burada parçacık yoğunluğu yüksektir. Galaksinin tüm düzlemine dağıldıklarında parçacıkların yoğunluğundan çok daha fazladır . Galaksinin merkezi etrafında toplanan gaz ve toz parçacıkları, kendi çekim kuvvetlerinin etkisiyle sıkıştırılır ve küçük bir yoğun madde bölgesi oluşur. Bilim adamları, gaz ve tozdan oluşan bu yoğun maddeden yıldızların oluştuğunu dışlamazlar. Burada başka bir şey de önemlidir - zayıf bir şekilde sıkıştırılmış bir galaksinin merkezinde bulunan küçük bir toz ve gaz bulutunun gözlemler sırasında kendini göstermemesi.

İki çeşit gökada tanımladık - güçlü sıkıştırma ve zayıf sıkıştırma. Ancak bazı ara aşamalar da vardır - galaksinin daralması onu güçlü olarak adlandırmak için yeterli olmadığında ve zayıf olarak adlandırmak için çok az olmadığında.

Pirinç. 34. Galaksi NGC 5866

Pirinç. 35. Galaksi NGC 4548 tipi SBb

bym. Böyle bir durum Şekil 34'te gösterilmektedir. İşte NGC 5866'nın yandan bir fotoğrafı. Bu galakside sıkıştırma, toz ve gazın galaksinin tüm ana düzlemi boyunca toplanmasına yetecek kadar güçlü değil. Aynı zamanda sıkıştırma, toz ve gazın galaksinin tam merkezine yakın bir yerde yoğunlaşmasına yetecek kadar zayıf değildir. Bu nedenle, aşağıdaki resmi gözlemliyoruz: dağınık madde, galaksinin merkezini çevreleyen küçük bir düz alan etrafında yoğunlaşmıştır.

Başka bir sarmal gökada türü de bilinmektedir - bunlar çubuklu gökadalardır. Onların özelliği aşağıdaki gibidir. Sıradan sarmal gökadalarda dallar doğrudan yuvarlak çekirdekten çıkıyorsa, o zaman bu gökadalarda çekirdek düz çubuğun ortasında yer alır. Bu durumda spiral dallar bu jumperın uçlarında başlar. Şekil 35 ve 36, sırasıyla sarmal gökadalar NGC 4548 ve NGC 1073'ün fotoğraflarını göstermektedir. Bunlar çubuklu galaksilerdir. Ayrıca çapraz sarmal galaksiler olarak da adlandırılırlar. Bu çapraz sarmallar, dallarının gelişme derecesine göre üç alt sınıfa ayrılır - SBa, SBb, SBc. B sembolü, bir atlama telinin varlığı anlamına gelir ("atlama teli" anlamına gelen İngilizce "bar" dan). Sonraki her sınıfın daha az belirgin bir jumper'ı vardır. Dolayısıyla sarmal gökada NGC 4548, SBb tipine aittir ve gökada

Pirinç. 36. Galaksi NGC 1073 NGC 1073, SBc tipindedir. SBc yazın

Pirinç. 37. Galaksi NGC 524 tip S0

Pirinç. 38. S0 tipi gökada NGC 4762, yandan görünüş.

Jumper'ın fiziksel doğası belirsizliğini koruyor.

Galaksimiz sarmaldır ve Sb veya Sc tipine aittir. Hırkası yok.

Başka bir galaksi türü daha var. Oldukça sıkıştırılmışlar ve sarmal gökadalar gibi bir çekirdeğe sahipler. Ama aynı zamanda bu galaksilerin sarmal kolları da yok. Bu nedenle, böyle bir galaksi uçtan (planda) gözlemlenirse, eliptik bir galaksi gibi görünecektir. Kenardan bakıldığında, normal koyu şerit olmaz. Sarmal yapının genellikle karanlık madde ile ilişkilendirildiği akılda tutulmalıdır. Böyle bir maddenin olmaması, galaksinin sarmal bir yapıya sahip olmadığını gösterir.

Bilim adamları ayrıca sarmal gökadalar gibi oldukça sıkıştırılmış ve bir çekirdeğe sahip olan, ancak bunun dışında eliptik gökadalar gibi görünen gökadalar da bulmuşlardır. Bu tür galaksiler S0 olarak adlandırılmaya başlandı. S "sarmal" anlamına gelir, ancak bu durumda galaksi kelimenin tam anlamıyla sarmal değildir. Bu tür galaksilere merceksi galaksiler de denir.

Şekil 37, uçtan gözlemlenen S0-tipi gökada NGC 524'ü göstermektedir (planda). Eliptik galaksilerin aksine, bu galaksinin bir çekirdeği vardır. Dış bölgesi daha seyrektir. Bilim adamları bu galaksiyi yandan gözlemleselerdi, güçlü sıkıştırmasını kaydederlerdi. Şekil 38, bu türden başka bir gökadayı, S0'ı göstermektedir. Bu, NGC 4762 gökadasıdır. Özelliği, yandan gözlemlenen tüm gökadalar arasında en güçlü şekilde sıkıştırılmış olmasıdır. Bu galaksi, bir karanlık madde bandının tamamen yokluğu ile ayırt edilir.

Bilim adamları, S0 tipi galaksilerin, sarmal galaksilerden toz ve gazın süpürülmesi sonucu oluştuğuna inanıyor. Bu, iki sarmal gökada çarpıştığında ve yıldızların yoğunluğu (birim hacimdeki yıldız sayısı) çok düşük olduğu için birbirinin içinden geçtiğinde olabilir.

Bir sarmal gökada, daha önce diğer gökadalardan çarpışmalar sonucunda dışarı atılan toz ve gazın yavaş yavaş biriktiği bir gökada kümesinin merkezinin yakınından geçerse, dağınık maddeyi de kaybedebilir. Bir gökada kümesinin merkezine yakın gökadaların geçişi sırasında dağınık madde kaybının bu süreci, şüphesiz S0 tipi gökadaların oluşumunda önemli bir rol oynar. Bu bakış açısı, S0 tipi gökadaların en çok yoğun ve zengin kümelerde gözlenmesi gerçeğiyle doğrulanmaktadır.

DÜZENSİZ GALAKSİYELER

Yukarıda sınıflandırılabilen galaksilerden bahsettik. Ancak bazı galaksiler herhangi bir çerçeveye sığmaz. Bu tür galaksiler, düzensiz şekillerinden dolayı düzensiz olarak adlandırılır. Yapısal yapının herhangi bir genel modelini görmezler. I (düzensiz) sembolü ile gösterilirler.

Bir galaksinin şeklini ne belirler? Hiç şüphe yok ki her galaksi başlangıçta düzensiz bir şekle sahiptir. Ancak galaksinin özü ve yıldızları bir güç alanı içinde hareket eder. Bu nedenle, bu kadar uzun bir hareketin sonucu olarak, galaksi belirli bir şekil alır - doğru, simetrik. Bu işlemin süresi maddenin sistemdeki ortalama yoğunluğuna bağlıdır. Bu yoğunluk ne kadar yüksek olursa, galaksi o kadar hızlı şekillenecektir. Ortalama yoğunluk Galaksimizdeki ile aynı ise, bu galaksinin yok olması bir milyar yıl alacaktır.

Pirinç. 39. Galaksi NGC 2574 tip II

tik düzenli, simetrik bir şekil aldı. Galaksinin maddesinin yoğunluğu az ise bu süre artar. Bilim adamları bir kural çıkardılar: Bir galaksinin oluşumu için gereken süre, galaksideki ortalama madde yoğunluğunun kareköküyle ters orantılıdır.

Tabii ki, bir galaksi ya henüz olgunlaşmadığı, oluşmadığı için ya da şekli başka nesneler (galaksiler) tarafından bozulduğu için düzensiz bir şekle sahip olabilir.

Tüm düzensiz galaksiler iki alt tipe ayrıldı. Alt tip I, nispeten yüksek bir yüzey parlaklığının yanı sıra düzensiz yapının karmaşıklığı ile karakterize edilir. Bu tür gökadaların örnekleri Şekil 39 ve 40'ta gösterilmektedir. Bu gökadaların bazılarında tahrip olmuş sarmal yapının parçaları bulunmuştur. Şekil 40'ta gösterilen NGC 5204 gökadasında sarmal formun çeşitli unsurları görülebilir . Bu tür gökadaların genellikle çiftler halinde meydana gelmesi de ilginçtir. Bu tür çiftlerin örnekleri, Macellan Bulutlarına benzeyen NGC 4027 ve NGC 4618 ve NGC 4 625 gökadalarıdır. Bu, bir zamanlar (çarpışmadan önce) bu galaksilerin düzenli olduğunu ve bazılarının sarmal olduğunu gösteriyor. Ama etkileşim sonucu

Pirinç. 40. Galaksi NGC 5204 Tip II

diğer galaksilerle etkileşimleri, formları yok edildi. Ancak bu seçenek de mümkündür: başka bir galaksiyi yok eden galaksi çarpışma mahallinden kaçtı. Bu durumda, tek bir yok edilmiş (düzensiz) galaksi gözlemliyoruz.

İkinci alt türün düzensiz gökadaları, çok düşük yüzey parlaklığı ile karakterize edilir. Bu nedenle çok azı tespit edilmiştir. Bu tür galaksiler, belirgin bir yapının olmaması ile ayırt edilir. Galaksilerin düşük yüzey yoğunluğu, çok düşük bir yıldız yoğunluğunu ve dolayısıyla düşük bir madde yoğunluğunu gösterir. Ve eğer öyleyse, o zaman bu galaksilerin düzenli, simetrik olanlara dönüşmesi diğerlerinden daha uzun sürmelidir. Görünüşe göre henüz yapmamışlar.

İĞNE GALAKSİLERİ

Bir galaksi olan bir dönme elipsoidi, belirli koşullar altında bir iğne veya puro şeklini alabilir. Bu arada, çapraz sarmal gökadaların köprüleri de iğne benzeri veya puro benzeri bir şekil alır. Köprü puro şeklindedir. Süveter ayrıca yıldızlardan oluşur. Bazen çubuk, sarmal gökadanın çoğunu oluşturur. Böyle bir galakside, sarmal kollar hâlâ çok az gelişmiştir.

NGC 2685 gökadalarının bir özelliği, ana gövdenin bir halka yapısıyla çevrelenmiş olmasıdır, öyle ki gökadanın ana gövdesi disk değil puro şeklindedir. Bir disk olsaydı, halka şeklindeki yapı onu çevreleyemezdi. Bu halka yapısı olmasaydı, galaksi (kenardan bakıldığında) eliptikler sınıfına kaydedilebilirdi.

Bazı galaksiler, uzatılmış üç eksenli bir elipsoid şekline, yani bir puro şekline sahiptir. Bu tür galaksiler, bir çekirdeğin olmaması ile karakterize edilir.

GALAKSİLERİN ÖZELLİKLERİ

Çıplak gözle yalnızca üç gökada görülebilir: Büyük Macellan Bulutu, Küçük Macellan Bulutu ve Andromeda Bulutsusu. Macellan Bulutlarını gözlemlemek kolaydır. Büyük Bulut'un parlaklığı, görünür kadir +1.2 olan bir yıldızın parlaklığına karşılık gelir. Küçük Bulut'un parlaklığı bir yıldızın parlaklığına m = +2,8 ile karşılık gelir. Bu arada, Macellan Bulutları Kuzey Yarımküre'den görünmüyor. Andromeda Bulutsusu (NGC 224) kuzey gökyüzündedir. Büyüklüğü +4.3'tür. Andromeda takımyıldızında (açık havada ve ayın yokluğunda) soluk bir nokta olarak gözlemlenebilir.

NGC 598 galaksisinin görünür büyüklüğü +6.0'dır. Dürbünle gözlemlenebilir ve Üçgen takımyıldızında bulunur.

Tablo 1, gökyüzündeki en parlak on gökada hakkında bilgi vermektedir. Macellan Bulutları, LMO ve MMO olarak adlandırılır. Cüce gökadalar, orta görüş gökadaları, dev gökadalar ve üstdev gökadalar vardır. Galaksimiz bir süperdevdir. Bize en yakın gökadalardan biri olan Andromeda Bulutsusu da bir üstdevdir.

Berenices Saçı takımyıldızında, mutlak büyüklüğü -22m olan iki gökada, NGC 4874 ve NGC 4889 vardır. Her biri bizimki gibi yedi galaksi gibi parlıyor. Küçük Macellan Bulutu dışındaki en parlak gökadaların tümü süperdevler veya devlerdir.

Parlaklık açısından en sönük cüce gökada, Oğlak takımyıldızındaki gökadadır. O hatalı. Mutlak değeri 6m.5'tir. Tablo 2, galaksilerin türlerine göre dağılımını göstermektedir.

Tablo 3, galaksilerin mutlak büyüklüklerine göre dağılımını göstermektedir.

Galaksilerdeki yıldızlar nelerdir? Galaksimizde sarmal kolların esas olarak yıldızlardan, sıcak devlerden ve dağınık maddeden oluştuğunu gördük. Burada açık kümeler var. Küresel kümeler, galaksi düzleminden çeşitli mesafelerde bulunur.

Araştırmalar, iki tür yıldız popülasyonu olduğunu göstermiştir. İlk tip yıldızlardan oluşur - sıcak devler, uzun dönemli Sefeidler, yeni ve süpernova yıldızları, açık kümeler, hidrojen bulutları ve toz bulutsuları. Birinci tipteki yıldızların popülasyonu, sarmal gökadaların ana düzlemlerinin yakınında bulunur. Aynı zamanda dallarda yoğunlaşır ve çekirdeklerde bulunmaz.

Tablo 1. En parlak on gökada

Tablo 2. Gökadaların türlerine göre dağılımı

Tablo 3. Galaksilerin mutlak büyüklüklerine göre dağılımı

Alt tip II düzensiz gökadalar ayrıca Tip I yıldızları içerir. Düzensiz gökadalar sarmal gökadalarla ilişkili olduğundan bu anlaşılabilir bir durumdur.

İkinci türün yıldız popülasyonu yıldızlardan oluşur - alt cüceler, kırmızı cüceler, kırmızı devler, kısa dönemli Sefeidler ve küresel kümeler. İkinci tipteki yıldızlar sarmal gökadaların çekirdeklerini oluşturur. Ana düzlemden uzak sarmal gökadaların bölgelerinde, ikinci türden yıldızlar hakimdir. Eliptik galaksiler tip II yıldızlardan oluşur. İkinci alt tipteki düzensiz gökadalar da bu yıldızlardan oluşur.

İki tür yıldız popülasyonu mekansal olarak açıkça ayrılmıştır. Bu nedenle, kısa periyotlu Sefeidlerin olduğu yerde uzun periyotlu Sefeidler oluşmaz. Eliptik ve küresel kümelerde birçok kırmızı dev var, ancak içlerinde neredeyse hiç sıcak süperdev, toz ve gaz yok.

Birinci tipteki yıldız popülasyonu daha yüksek bir sıcaklığa sahiptir. Sarmal gökadaların dallarında ve birinci alt türün düzensiz gökadalarında bulunur. Bu yerler mavi-beyaz bir renk yayar. Tip 2 yıldız popülasyonlarıyla dolu alanlar (eliptik galaksiler, ikinci alt tipteki düzensiz galaksiler ve sarmal galaksilerin çekirdekleri) sarımsı bir ışığa sahiptir.

Birinci ve ikinci tipteki yıldız popülasyonları da enerji bakımından farklılık gösterir. Birim kütle başına yayılan enerji miktarı, birinci tipteki yıldızlarda, ikinci tipteki yıldızlara göre yüzlerce kat daha fazladır. Birinci tip yıldız popülasyonuna ait olan mavi devler ve süperdevler, ikinci tip yıldız popülasyonunun esas olarak oluştuğu alt cüceler ve kırmızı cücelerden binlerce ve milyonlarca kat daha fazla enerji yayarlar.

YEREL GALAKSİ SİSTEMİ

Galaksimiz, dışarısındaki uzayın ortalama olarak içindekinden daha az yoğun galaksilerle dolu olduğu Yerel galaksiler sistemine dahil edilmiştir. Tablo 4, Yerel Sistemdeki yirmi gökadayı listeler. Neredeyse tüm Me-

Merkezi sistem, ikinci alt tipteki (I II) düzensiz şekilli cüce gökadalardan oluşur. Gözlemler, cüce galaksilerin evrendeki çoğunluğu oluşturduğunu ortaya koydu.

Süperdev galaksilerin her birinin parlaklığı ve kütlesi, Yerel Sistemin diğer tüm üyelerinin toplamından çok daha fazladır. Böylece, Yerel Sistem iki süperdev gökada (bizim Gökadamız ve Andromeda Bulutsusu) ve on sekiz küçük gökada içerir.

MACELLANİK BULUTLAR

Macellan Bulutları bize en yakın gökadalardır. Yoldaş ve tarihçi Magellan Pigafetta tarafından gözlemlendikleri ve tanımlandıkları için bu şekilde adlandırılmışlardır. Bu Bulut gökadaları yalnızca güney yarımkürede gözlemlenebilir. Magellan seferinden gelen denizciler, gökyüzünde parlayan iki bulutsuya dikkat çektiler. 1519-1522 seferine her zaman eşlik ettiler.

Macellan Bulutu galaksileri, zengin ve çeşitli yıldız kompozisyonları ile ayırt edilir. Büyük ve Küçük Macellan Bulutlarının yönleri, Galaksinin düzlemiyle 33 ve 45° açılar yapar. Bu, gözlemler için çok iyidir, çünkü Galaksi düzlemindeki toz karışmaz.

Macellan Bulutlarının her birine olan mesafe 46 kpc'dir. Bu, Galaksinin boyutunun yalnızca bir buçuk katıdır. Her iki Bulut da birbirinden yaklaşık 20 kpc'lik bir mesafe ile ayrılır. Bu, komşu galaksiler arasındaki mesafeden çok daha azdır. Bilim adamları, Galaksimiz ve her iki Macellan Bulutu birbirine çok yakın olduklarından, bunların bir, ancak üçlü bir galaksi olarak kabul edilmesi gerektiğine inanıyor. Her iki Macellan Bulutu da ortak bir nötr hidrojen kabuğuna batırılmıştır. Ek olarak, bir hidrojen köprüsü ile birbirine bağlanırlar. Galaksinin ana düzlemine yakın bir yerde bulunan hidrojenin, Macellan Bulutlarına dönük bir çıkıntı oluşturması ilginçtir. Sarmal dala benzer bir şey, Büyük Bulut'tan Galaksinin aksi yönünde uzanır. Eğer bu gerçekten sarmal bir dalsa, onunla eşleştirilmiş ve Galaksiye doğru yönlendirilmiş ikinci bir dal olmalıdır. Böyle bir ikinci sarmal kol gerçekten orada olabilir, ancak perspektiften ayırt edilmesi zordur. Hatta Büyük Bulut ile Galaksimizin bir gaz köprüsüyle birbirine bağlı olduğu kabul ediliyor. Şekil 41'de gösterilen Büyük Macellan Bulutu yaklaşık 10 kpc çapındadır. Bulut, karmaşık ve değişken bir yapıya sahiptir. Çapraz spirallerdeki jumper'lara benzeyen uzun bir gövde açıkça görülebilir. Süperdev yıldız gruplarının konumu nedeniyle oluşan birçok küçük ayrıntıyı görebilirsiniz.

Tip I yıldız popülasyonu, Büyük Macellan Bulutu'nda baskındır. Büyük Bulut'ta son derece yüksek parlaklığa sahip neredeyse beş bin süperdev var. Her biri 10.000 güneşten daha fazla enerji yayar. Büyük Bulut'ta beyaz yıldız HD 33579 var. Bu yıldıza S Japon Balığı da deniyor. Bu yıldız milyonlarca yıldız gibi parlıyor .

Küçük Macellan Bulutunun boyutları (Şekil 42), Büyük olandan yaklaşık dört kat daha küçüktür - 2,2 kpc. Ve tip I yıldız popülasyonu, içinde çok çeşitli değildir. Her iki Macellan Bulutunda da 532 büyük gaz bulutsu vardır. Çoğu Büyük Bulut'ta.

Pirinç. 41. Büyük Macellan Bulutu

Pirinç. 42. Küçük Macellan Bulutu

Macellan Bulutları'nda çok sayıda yıldız kümesi var. Bilim adamları, Büyük Bulut'ta 1100 açık küme ve Küçük Bulut'ta 100'den fazla açık küme kaydetti. Büyük Bulut'ta 35, Küçük Bulut'ta 5 küresel küme keşfedildi Macellan Bulutlarında bizim Gökadamızda bulunmayan küresel kümeler bulundu. Birçok mavi ve beyaz dev içerirler. Bu yüzden beyazdırlar. Sıradan küresel kümeler kırmızı devlerden oluşur, bu nedenle renkleri sarı-turuncudur. Beyaz küresel kümelerin sıradan olanlara göre çok genç olduğuna inanılıyor.

Macellan Bulutları, çeşitli türlerde pek çok değişen yıldız içerir. Sadece Macellan Bulutları'nda ve Galaksimizde uzun periyotlu ve kısa periyotlu Sefeidler gözlenebilmektedir. Macellan Bulutları'nda yeni yıldızlar gözlemlendi. Aslında Galaksimizin Yenisinden farklı değillerdi.

Macellan Bulutlarında çok fazla dağınık madde var. Hidrojen galaksilerin hacmi boyunca dağılmıştır. Macellan Bulutları'ndaki hidrojen oranı %6'dır. Galaksimizde hidrojen oranı sadece %1-2'dir.

Macellan Bulutlarında toz yoktur. Ama bu orada olmadığı anlamına gelmez. Dolaylı gerçekler, Macellan Bulutları'nda Galaksimizdekinden daha fazla toz olduğu sonucuna varmamızı sağlar.

ANDROMEDA'NIN NEBULA'SI

NGC 224 galaksisi olarak da bilinen Andromeda Bulutsusu (Şekil 43), Sb tipinde bir üstdev sarmaldır. Onun parlaklığı Galaksimizin parlaklığından biraz daha fazladır. Galaksinin ana düzlemi görüş hattıyla 15° açı yapar. Yani Andromeda Bulutsusu'nu neredeyse yandan gözlemliyoruz. Galaksinin doğrusal boyutları 20'ye 5 kpc'dir. Unutulmamalıdır ki galaksilerin keskin sınırları yoktur. Andromeda Bulutsusu galaksimizin iki katı büyüklüğündedir.

Andromeda Bulutsusu büyük bir çekirdeğe sahiptir. Ondan iki sarmal dal çıkar. Şekil 43 spiral kolların saat yönünde açıldığını göstermektedir. Spiral dalların kendileri orta derecede gelişmiştir.

Tablo 5. Yakın galaksilerdeki en yüksek parlaklığa sahip yıldızlar

Çekirdeğe çok yakındırlar ve yavaşça ondan uzaklaşırlar. Bu, Sb tipi galaksiler için tipiktir. Andromeda Bulutsusu'nun yıldız bileşimi çok çeşitlidir. Sarmal kollarına tip I yıldız popülasyonları hakimdir. Mavi dev ve süperdev yıldızların yanı sıra çeşitli türlerdeki birçok değişken yıldız burada yoğunlaşmıştır. Bir yıl boyunca, Andromeda Bulutsusu'nda yaklaşık otuz yeni yıldız parlar. Her yıl aynı sayıda yeni yıldızın galaksimizde parladığına inanılıyor. Ancak toz nedeniyle onları gözlemleyemeyiz, çünkü flaşlar yakınlarda meydana gelir.

Pirinç. 43. Andromeda Bulutsusu NGC 224

galaksinin ana düzlemi.

Andromeda Bulutsusu, Macellan Bulutlarından 10 kat daha uzaktadır. Bu nedenle, içinde açık yıldız kümelerini gözlemlemek zordur, ancak küresel kümeler daha parlak nesneler içerdikleri için kolaydır. Andromeda Bulutsusu'nda 140 küresel yıldız kümesi vardır. Bu galaksinin de kısa dönem Sefeidler içerdiğine inanılıyor. Ancak parlaklıkları düşük olduğu için gözlemlenmeleri imkansızdır.

Yıldızlararası hidrojen, esas olarak ana düzlemin yakınında yoğunlaşmıştır. Ancak hidrojen galaksi boyunca dağılmıştır. Hidrojen, tüm Andromeda Bulutsusu'nun kütlesinin yaklaşık %2'sini oluşturur.

Andromeda Bulutsusu'nun dört uydusu vardır - yıldız sistemleri. Şekil 43'te gösterilen, buna çok yakın iki cüce eliptik gökada NGC 221 ve NGC 205'tir. NGC 221, Andromeda Bulutsusu'nun görünür sınırına yansıtılmıştır. Bu galaksi, zayıf görünür daralma ile karakterize edilir. Şekil 4 3'te, sağ üstte galaksi NGC 205 yer almaktadır. Bu galaksinin görünen sıkıştırması daha güçlü.

Andromeda Bulutsusu'nun kütlesi, açıklanan cüce eliptik gökadaların kütlesini önemli ölçüde aşıyor. Diğer iki uydusu NGC 147 ve NGC 185, Yerel Gökada Sisteminin parçasıdır. Bu iki galaksi de cüceler. Böylece Gökadamız, Macellan Bulutları ile birlikte üçlü sisteme dahil olur ve Andromeda Bulutsusu, dört cüce gökada ile birlikte beş yıldızlı bir sistem oluşturur. Çokluk, Evren'de yaygın bir olgudur. Bu mantıklı: büyük süperdev gökada kütlesi yakın komşularını tutuyor.

İLGİNÇ VE FARKLI GALAKSİLER

Okuyucuya yıldız sistemlerinin çeşitliliği hakkında bir fikir vermek için bazı galaksileri kısaca tanımlayalım.

Andromeda Bulutsusu NGC 185'in bir uydusu. Andromeda Bulutsusu'ndan çok uzaktadır. Galaksinin merkezinde (uydu), merkeze yakın çok net bir karanlık çizgi görülüyor. Bu, karanlık, tozlu bir madde lifidir.

Leo II sistemi, bizden sadece 220 kps uzakta. Düşük yüzey parlaklığına sahiptir. Merkeze doğru yıldızların konsantrasyonu çok zayıftır. Fotoğraf yalnızca mutlak büyüklüğü sıfır veya daha az olan parlak yıldızları göstermektedir. Bu yıldızlara (fotoğrafta görülebilen) ek olarak, galakside birkaç milyon daha sönük yıldız var. Parlak yıldızlar arasında, içinde birkaç kısa dönemli Sefeid bulundu. Öte yandan, spektral sınıfların dev yıldızları ve süperdevleri

O ve B değil. Bütün bunlar, Leo II galaksisinin yıldız popülasyonunun tip II'ye ait olduğunu gösteriyor.

Sextans takımyıldızındaki bir Tip I II galaksi. Bu galaksi bizden 500 kpc uzakta. Yüzey parlaklığı Leo II sistemininkinden çok daha yüksektir. Gerçek şu ki, galaksi sıcak devlerden ve süperdevlerden oluşuyor, bu nedenle nispeten yüksek bir parlaklığa sahip. Büyüklüğü yaklaşık 200 kpc olan şeklin üst kısmında zengin bir yıldız ilişkisi göze çarpmaktadır.

Şekil 44, Triangulum'daki galaksi NGC 598'i göstermektedir. Andromeda Bulutsusu'ndan sonra bize en yakın sarmal yıldız sistemidir. Bu galaksi oldukça gelişmiş sarmal kollara ve küçük bir çekirdeğe sahiptir. Burada esas olarak bir yıldız popülasyonu var.

1 tip. Bu galakside, dallar çürüme belirtileri gösteriyor. Birçok O ve B yıldızını, Sefeidleri, açık kümeleri ve ayrıca hidrojen tarafından işgal edilen bölgeleri içerir. Galakside yeni yıldız patlamaları gözlemlendi. Birkaç düzine küresel küme ve yaklaşık üç bin kırmızı süperdev yıldız içerir. Şekil 44'te, gazlı nebula grupları olan sarmal dallarda tek tek yıldızlar ve kümeler açıkça görülmektedir.

ve parlak yıldızlar. Gökada

Pirinç. 44. Üçgen NGC 598'deki Nebula NGC 598

Pirinç. 45. Büyük Ayı'daki Gökada NGC 3031

Galaksimizden ve Andromeda Bulutsusu'ndan yaklaşık yedi kat daha az enerji yayar. İkisi de süperdev.

Şekil 45, Büyük Ayı'daki NGC 3031 galaksisini göstermektedir. Bu galaksi Andromeda Bulutsusu'na benzer. Aynı parlak büyük çekirdeğe ve ilk dönüşte çekirdeğe çok yakın olan iki uzun sarmal dala sahiptir. Sonra dallar çekirdekten uzaklaşır. Fotoğraf, tek tek süperdevleri ve ayrıca yüksek parlaklıktaki yıldız grupları ve gaz bulutları olan kümeleri açıkça gösteriyor. Galakside karanlık madde var. Ana şeritleri ve lifleri sarmal dallar boyunca uzanır. Şeklin üst kısmında, sarmal yapı boyunca uzanan bir bant sistemi görülmektedir. AT

Karanlık maddenin iplikçikleri de şeklin alt kısmında görülebiliyor, ancak bunlar daha az belirgin ve kısa. Konumları sarmal dalların seyri ile tutarlı değildir.

Bu galakside 25 nova patlaması oldu. Sefeidler de dahil olmak üzere birçok değişken yıldız içerir. NGC 3031 galaksisinin parlaklığı, Andromeda Bulutsusu'nun parlaklığından 2,5 kat daha azdır. Dev galaksiler arasında bu galaksi en parlak olanlardan biridir.

Pirinç. 46. Büyükayı NGC 54 57'deki Galaksi

NGC 3031 gökadası, iki sarmal ve altı düzensiz gökadaya dahildir. Tüm bu galaksilerin NGC 3031 galaksisinin uyduları olarak kabul edilebileceğine inanılmaktadır.

Şekil 46, Büyük Ayı'daki NGC 5457 galaksisini göstermektedir. Sc tipi dev sarmal gökadalara aittir ve biçimlerinin zarafeti ile karakterize edilir. Bu galaksinin çok küçük ama göz kamaştırıcı derecede parlak bir çekirdeği var. Çekirdekten çevreye hızla uzanan birkaç sarmal dal çıkar. Çekirdeğin yakınında iki ayrı dal görülebilir. Çekirdekten uzaklaştıkça sayıları artar.

Galaksi, uzmanların süper çağrışımlar dediği dev yıldız derneklerini içerir. Merkezden uzak sarmal dallar yer yer kırılmıştır. Bununla birlikte, parlak madde pıhtılarıyla çevrelendikleri için konumları kolayca izlenebilir. İnce toz lifleri açıkça görülebilir. Esas olarak sarmal dallar boyunca bulunurlar. NGC 5457 galaksisi mavimsi beyaz bir renge sahiptir. Yıldızları esas olarak Tip I yıldız popülasyonuna aittir. Bu galaksi, kendisine ek olarak dört sarmal ve bir düzensiz galaksinin daha bulunduğu bir galaksiler grubunun parçasıdır. Bu grupta, aralarında tip II cüce gökadaların düşük yüzey parlaklığına sahip olduğu birkaç başka cüce gökada olduğuna inanılmaktadır.

Şekil 47, Hounds of the Dog'daki NGC 5194 galaksisini göstermektedir. Güçlü, parlak, sıkıca bükülmüş sarmal kolları olan bir Akrep tipi sarmal gökadadır. Bütün bunlar dinamik forma tanıklık ediyor. Galakside kalın ve geniş çok sayıda karanlık madde bandı görülebilir. Esas olarak sarmal dallar boyunca uzanırlar. Bu bantlar, genellikle bantlar boyunca yönlendirilen çok sayıda küçük işleme, dallara sahiptir. Karanlık madde üzerindeki bazı portajlar nüfuz eder

Pirinç. 47. Köpeklerin Hounds'undaki Galaksi NGC 5194

hatta galaksinin çekirdeğine kadar (galaksinin merkezine kadar). Bizden NGC 5194 galaksisine olan mesafe yaklaşık 1300 kpc'dir.

Şekil, uzatılmış, deforme olmuş bir sarmal dalı göstermektedir. Bu dalın sonunda başka bir gökada vardır (galaksi NGC 5195). Kendi karanlık madde bantları sistemine sahiptir. İplikçiklerin bir kısmı sarmal koldan NGC 5195 gökadasının gövdesine geçer. Bunlar etkileşim halindeki iki gökadadır.

Şekil 48, Başak'taki NGC 5364 galaksisini göstermektedir. Sc alt tipinde bir sarmal gökadadır. Bizden neredeyse 7 mps uzaklaştırılıyor. Çekirdeği parlak bir halka ile çevrilidir. Spiral yapı sadece halkanın dışında değil içinde de görülmektedir.

Bu galaksinin sarmal kolları tamamen çatal içermez. Buradaki dallar kurdele gibidir. Dalların kalınlığı 700 ps'ye ulaşır. Spiral dallarda yıldız kümelerinin dizileri görülebilir.

Şekil 49, Hydra'daki NGC 5236 galaksisini göstermektedir. Parlak bir Akrep tipi sarmal gökadadır.

Güney yarımkürede gözlenir. Çok küçük ve parlak bir çekirdekten birkaç sarmal kol uzanır. Karanlık madde bantları görülebilir. Spiral dallar boyunca uzanırlar. Yer yer galaksiyi çevreleyen siyah boşlukla birleşirler.

NGC 1300, SBB tipi bir sarmal gökadadır. Her iki yönde küçük bir çekirdekten çıkıntı yapan tamamen düz bir köprüsü vardır. Merakla, biraz uzakta

Pirinç. 48. Başak Galaksisi NGC 5364

Pirinç. 49. Hydra NGC 5236'daki Galaksi

köprünün uçları keskin bir şekilde bükülür ve sarmal dallara yol açar. Galaksinin çekirdeği parlaktır. Parlak ve sarmal dalların geldiği yerler. Çekirdekten köprünün çıkışında iki karanlık madde şeridi başlar ve köprü boyunca uzanır. Alt şerit sola kaydırılır ve üst şerit, şeridin orta kısmından sağa kaydırılır. Jumper'ın uçlarındaki koyu şeritler keskin bir şekilde döner ve spiral ile birlikte gider. Spirallerin köprüden çıktığı yerlerde ve sarmal dalların uçlarına yakın yerlerde, parlak madde kümelerinin dizileri görülebilir. Dallanma yoktur.

Sarmal gökada NGC 891 yandan gözlemleniyor. O Andromeda'da. Bize en yakın sarmal gökadadır. Sb alt tipine aittir. Çok fazla toz içerir. Bu, kaburga boyunca uzanan koyu bir şeritle kanıtlanır. Galaksinin çevre bölgelerini neredeyse tamamen kaplar. Sadece çekirdek parlak ve geniş kalır. Karşısındaki karanlık banttan birçok küçük tozlu madde lifinin çıktığı gözlemlenebilir. Uzunlukları 30 ps'ye ulaşır. Galaksiye uzaklık ise yaklaşık olarak 2.5 Mpc'dir.

Başak'taki gökada NGC 4594, Akrep tipindedir. Bu galaksi aynı zamanda karanlık bir karanlık madde kuşağına sahiptir. Galaksinin aydınlık bölgelerinin sadece küçük bir kısmı toz madde tarafından karartılmıştır. Şekil 31, bu galaksinin yıldız popülasyonunun iki bileşenini açıkça göstermektedir - düz ve küresel. Düz bileşen, kenarı boyunca bir karanlık madde bandının yayıldığı ana diskte bulunur. Galaksiyi kısmen çevreleyen ve kısmen onun küresel bileşenine daldırılmış onlarca nokta görülebilir. Küresel kümelerden başka bir şey değiller. NGC 4594 galaksisi bizden yaklaşık 7 Mpc uzaklıktadır.

Görünüşte en şaşırtıcı nesne galaksi NGC 5128'dir. Arka planı , neredeyse hiç sıkıştırmanın olmadığı eliptik bir galaksiye benzer . Bu arka plan boyunca güçlü, tuhaf bir karanlık madde grubu uzanıyor. Bu şeridin ortasında bir yarık vardır. Geleneksel yandan sarmal gökadaların bantlarından çok daha geniş ve daha kaotiktir.

Bu galaksi radyo dalgaları yayar. Radyo emisyonunun çoğu, karanlık maddenin bulunduğu bölgelerin ötesine geçmiyor. Ek olarak, zayıf radyo emisyonu yaklaşık 2° çapındaki bir daireden gelir. Radyo dalgaları yayan alan, optik aralıkta yayılan alandan çok daha büyüktür.

GALAKSİLERİN DÖNÜŞÜ

Dönmeyen yıldız sistemleri bir süre sonra top şeklini alır. Küresel yıldız kümeleri buna bir örnektir. Düzleştirilmiş, sıkıştırılmış bir yıldız sistemi gözlemlersek, bu onun döndüğü anlamına gelir. Tüm sarmal gökadaların döndüğü açıktır (küresel olanlar hariç). Dönme ekseni ana simetri düzlemine diktir. Böylece galaksi dönme ekseni boyunca sıkıştırılır.

Bilim adamları galaksilerin dönüşünü nasıl tespit eder ve ölçer? Galaksiyi uçtan gözlemlersek, dönüşünü belirlemek imkansızdır - görüş hattına çaprazdır. Galaksi yandan gözlemlenirse, dönme ekseni gökyüzü düzleminde yer alır. Bu durumda dönme nedeniyle diskin bir kısmı bize yaklaşırken diğer kısmı uzaklaşmaktadır. Bu durumda, farklı yerlerdeki radyal hızlar farklı olacağından dönüş hızı ölçülebilir. Radyasyon kaynağının radyal bir hızı varsa (yani, bize yaklaşırsa veya bizden uzaklaşırsa), o zaman radyasyon frekansının değiştiğini zaten söylemiştik. Emisyon frekansı bir spektrograf kullanılarak ölçülebilir. Farklı alanlar için ölçümler yaparsak nerelerde ve hangi hızlarda hareket ettiklerini tespit edebiliriz. Doğru, galaksilerin radyasyonunun bu tür ölçümleri, parlaklığın oldukça yüksek olduğu bölgelerle sınırlıdır. Yani esas olarak çekirdek bölge için ölçümler yapılabilmektedir. Bu tür ölçümler gerçekten de sarmal gökadaların çekirdeklerinin döndüğünü doğruladı. Bilim adamları, dönüşten kaynaklanan radyal hızların, diskin merkezine olan mesafelerle orantılı olduğunu bulmuşlardır. Bundan, galaksilerin çekirdeğinin katı bir cisim gibi döndüğü sonucuna varabiliriz.

Açıklanan yöntem, galaksilerin çekirdeklerinin açısal dönüş hızını ve ayrıca onlar için tam bir devrimin süresini belirlemek için kullanıldı. En küçük dönme periyodunun (2,8 milyon yıl) NGC 411 galaksisinin çekirdeğinde olduğu ortaya çıktı. Bu, SO tipi sarmal bir galaksidir. Sarmal gökada NGC 2683, 6,4 milyon yıllık bir yörünge periyoduna sahiptir. Bu galaksi Akrep tipindedir. E7 galaksisi NGC 3115, 8,8 milyon yıllık bir yörünge periyoduna sahiptir. SBc tipi galaksiler NGC 7640 ve Akrep tipi galaksiler NGC 4559'un çekirdekleri, hepsinden daha yavaş döner. Dönme süreleri 400 milyon yılı aşıyor.

Bir galaksinin çekirdeği dönüyorsa, büzülmelidir. Dönme hızı ne kadar yüksek olursa, sıkıştırma o kadar büyük olur. Yoğunluk ne kadar düşükse, sıkıştırma o kadar büyük olur. Sıkıştırma gözlem ile ölçülebilir. Dönme hızı yukarıda açıklanan yöntemle de belirlenebilir. Bu iki miktar bilinerek, galaksinin dönen merkezinin yoğunluğu hesaplanabilir. Bu tür hesaplamalar, galaksilerin çekirdeklerindeki madde yoğunluğunun, Güneş çevresindeki (yani Galaksinin çevresindeki) madde yoğunluğundan yüzlerce ve binlerce kat daha fazla olduğunu göstermektedir. Bütün bunlar galaksimiz için de geçerli. Açıklanan yöntemi kullanarak, çekirdek parlak olduğu için galaksinin yalnızca çekirdeğinin dönüş hızını belirlemek mümkündür. Galaksinin diğer bölgelerinde parlaklık bu tür ölçümler için yeterli değil. Ancak uzmanlar, bir galaksideki maddenin çekirdeğinin dışında dönme hızını belirlemek için başka bir yöntem buldular. Sarmal gökadalar parlak kümelere sahiptir. Bunlar yıldızların bulunduğu yerlerdir - sıcak devler ve süperdevlerin yanı sıra hidrojen bulutları. Büyük teleskoplarla bu demetlerin bireysel spektrumları elde edilebilir. Ardından, spektral çizgilerin konumu ölçülerek radyal hız hesaplanabilir. Bir galaksideki bu tür birkaç parlak kümenin hızlarını ölçersek, görüş hattı boyunca maddenin hareket hızlarını belirleyebiliriz.

Bir örnek, NGC 5055 galaksisindeki radyal hızların belirlenmesidir. Sonuçlar Şekil 50'de gösterilmektedir. Solda galaksi ve sağda galaksideki madde hızlarının çizimi var. Bir galaksinin dönüşünün, kümelerin radyal hızları ile galaktik çekirdeğin radyal hızları arasındaki farkla karakterize edildiğini vurguluyoruz. Grafik, merkezin bir tarafında tüm radyal hız farklarının pozitif (bu bizden uzaklaşmak anlamına gelir) ve merkezin diğer tarafında negatif (bize doğru hareket) olduğunu göstermektedir. Ek olarak, grafik galaksinin çekirdeğinin katı bir cisim gibi döndüğünü göstermektedir (merkeze yakın hız eğrisi düz bir çizgiye yakındır). Başka bir deyişle, doğrusal dönme hızı, galaksinin merkezine olan uzaklıkla doğru orantılıdır. Açısal hız sabittir. Çekirdeğin dışında, doğrusal hızlar artmaya devam ediyor, ancak düz bir hatta olduğu kadar hızlı değil. Böylece, galaksinin merkezinden uzaklaştıkça açısal dönme hızı azalır. Açık

Pirinç. 50. NGC 5055 galaksisinin hız eğrisi

merkezden biraz uzaklaşır ve lineer hız yavaş yavaş sıfıra doğru giderek azalır.

Gökbilimciler, görünüşte bariz şeyler hakkında tartışıyorlar - sarmal gökadaların hangi yönde döndüğü. Bazıları galaksilerin büküldüğüne, yani sarmal dalları arkalarında sürüklediklerine inanıyor. Sarmal gökada NGC 4303 saat yönünde dönüyorsa, sarmal gökadanın bükülmesinden bahsedebiliriz. Bu galaksi Şekil 51'de gösterilmektedir. Diğer gökbilimciler sarmal galaksilerin ters yönde döndüklerine, yani döndüklerine inanırlar. Bu durumda galaksiler, sarmal dalların uçları ileri doğru dönecek şekilde dönerler. Eğer öyleyse, şekil 51'deki galaksi saat yönünün tersine dönecektir.

Galaksiyi uçtan (planda) gözlemleyerek, prensipte bu yönün hızlarını ölçemeyeceğimiz için görüş hattına çapraz hareketleri yargılamak imkansızdır. Sarmal gökadaları yandan gözlemlersek, gökadanın dönüşü güvenle belirlenir, ancak o zaman sarmal dallar görünmez.

Sarmal gökadalar hakkında daha fazla bilgi, uçtan ve kenardan değil, dörtte üç oranında bir yerden gözlemlenirse elde edilebilir. Bu, ana düzlemin görüş hattına eğim açısının 15° - 60° aralığında olduğu anlamına gelir. Bu ara durumda, hem sarmal dallar görülebilir hem de dönmenin neden olduğu radyal hızlar ölçülebilir. Ancak bu durumda bile galaksinin hangi yönde döndüğü sorusuna güvenle cevap vermek imkansızdır. Bunu Şekil 50'de gösterilen galaksi örneğini kullanarak açıklayalım. Radyal hızları iyi ölçülmüştür. Büyüklükleri, dönme nedeniyle bunun sağ tarafının

Pirinç. 51. Galaksi NGC 4303 tipi Sc

galaksi bizden uzaklaşıyor. Aynı zamanda galaksinin sol tarafı da bize yaklaşıyor. Bu veriler galaksinin hangi yönde döndüğünü belirlemek için yeterli mi? Galaksinin nasıl döndüğünü belirlemek için - dalların uçları ileri veya geri olacak şekilde, galaksinin hangi kısmının bize daha yakın olduğunu - yukarı veya aşağı - da bilmeniz gerekir. Üst kısım bize daha yakınsa, bu galaksi dalların uçları öne doğru döner. Ancak alt kısım bize daha yakınsa, galaksi dalların uçları ile geriye doğru döner. Burada

ve köpek gömüldü çünkü galaksinin hangi kısmının bize daha yakın ve hangisinin daha uzak olduğunu belirlemek çok zor. Karanlık madde bir dereceye kadar yardımcı olur. Buna göre bilim adamları galaksinin hangi bölümünün bize daha yakın, hangisinin daha uzak olduğunu belirliyor. Yani yapılması gerekenler: 1) sarmal kolların galaksideki yerini belirlemek, 2) karanlık maddenin konumundan galaksinin hangi tarafının bize daha yakın olduğunu bulmak ve 3) hangisinin bize daha yakın olduğunu belirlemek. galaksinin bir kısmı dönmenin bir sonucu olarak bize yaklaşıyor. Bu, spektral çizgilerin eğimi ile yapılır. Her şey açık ve mantıklı görünüyor. Ama bu çok zor. Gerçek şu ki, sarmal dallar iyi tanımlanmışsa, galaksinin hangi tarafının bize daha yakın olduğunu karanlık maddeden belirlemek neredeyse imkansızdır. Sadece bu bakış açısından karanlık maddeyi görmek zor. Şekil 52, galaksi NGC 7331'i göstermektedir. Karanlık maddenin konumuna bakılırsa, elipsin alt kısmı bize daha yakındır ve üst kısım

Pirinç. 52. Sarmal gökadaların büküldüğünü belirlemeyi mümkün kılan Gökada NGC 7331

bizden daha uzak galaksiler. Fotoğrafta spiraller saat yönünün tersine yönlendirilmiştir. Bu, sarmal dallar tarafından, özellikle sağ ve sol taraftaki uçlar tarafından belirlenir. Spektrograf ile yapılan ölçümler, galaksinin sağ tarafının dönme nedeniyle bize yaklaştığını, sol tarafının ise bizden uzaklaştığını göstermektedir. Bu galaksiyi Dünya'dan gözlemlemek çok uygundur, bu nedenle galaksinin dönüş yönü sorusu kesin olarak çözülür: galaksi, dallarının uçlarıyla geriye doğru döner.

GALAKSİ KİTLELERİ

Galaksilerin nasıl döndüklerini belirleyerek kütleleri hesaplanabilir. Bir kanun vardır: Galaksinin her noktasında, dönmeden kaynaklanan merkezkaç kuvveti, galaksinin merkezine doğru çekimle ilişkilendirilen merkezcil kuvvete eşittir. Ancak çekim kuvveti, kütlelerin galaksideki dağılımına bağlıdır. Bu nedenle, eğer bir radyal hız eğrimiz varsa, bunu galaksideki madde yoğunluğunun nasıl değiştiğini belirlemek için kullanabiliriz. Bu durumda, galaksinin toplam kütlesi tahmin edilebilir.

Ancak, tüm galaksiler için bir hız eğrisi oluşturmak mümkün değildir. Bu, yavaş dönen galaksiler - eliptik ve cüce galaksiler I II için yapılamaz. Bu galaksilerde tip II yıldız cisimleri yaşar. Bu nedenle sıcak devleri, devleri ve süperdevleri yoktur. İçlerinde parlak hidrojen kümeleri de yok. Başka bir deyişle, bu galaksilerin radyal hızlarını ölçecek kadar parlak ışık kaynakları yoktur. Bu durumda uzmanlar, daha az doğru olmasına rağmen farklı bir yöntem kullanır. Yavaş dönen veya hiç dönmeyen galaksiler için geçerlidir. Bu tür galaksilerde yıldızlar her yönde eşit hareket eder.

Galaksi dönmüyorsa, içindeki yıldızların ortalama hızı spektral yöntemle belirlenebilir. Spektral çizgilerin genişlemesi ne kadar büyük olursa, yayılan yıldızların ortalama radyal hızı da o kadar büyük olur.

Dönmeyen bir galaksinin kütlesi, hacmi ve içinde her yönde hareket eden yıldızların ortalama hızı belli bir şekilde ilişkilidir. Bu anlaşılabilir bir durumdur, çünkü iki galaksi iki özdeş hacme sahipse ve galaksilerden birinin kütlesi daha büyükse, o zaman yıldızların hızı da daha yüksek olmalıdır. Aksi takdirde, ağır galaksi yerçekiminin etkisi altında küçülmeye başlardı. Kütle, hacim ve ortalama hız arasındaki bu ilişkinin yasası teorik olarak oluşturulmuştur. Bu nedenle, bu niceliklerden ikisini bilerek üçüncüsünü belirleyebilirsiniz. Bu, bir galaksinin kütlesini belirlemek için hacminin ve yıldızların ortalama hızının bilinmesi gerektiği anlamına gelir. Galaksinin kapladığı hacim şu şekilde belirlenebilir: galaksinin açısal boyutlarını ölçün ve ardından galaksiye olan mesafeyi hesaplayın. Yıldızların ortalama hızı, spektral çizgilerin genişlemesinden belirlenir.

yöntemle belirlenen gökada kütlelerini listeler .

Tablo 6. Galaksi kütleleri

Pirinç. 53. NGC 4486, kütleleri ölçülen galaksilerin en büyüğüdür.

Tip I ve II cüce gökadalar çok küçük bir kütleye sahiptir. Bu galaksilerden birinin kütlesi sadece iki milyon güneş kütlesi kadardır. Diğerinin kütlesi on katıdır. Andromeda Bulutsusu'nun eliptik yoldaşı NGC 221 çok küçük bir kütleye sahiptir.

EO tipi eliptik gökada NGC 4486 en büyük kütleye sahiptir. Bu galakside gözle görülür bir daralma yok. kütlesi

bir trilyon güneş kütlesine eşittir. Bu galaksi (Şekil 53), zengin bir küresel kümeler sistemi ile çevrilidir. Toplam sayıları 400'e ulaşıyor.

Tablo 6 ayrıca galaksilerin kütlelerinin parlaklıklarına oranlarını da göstermektedir.

Eliptik galaksilerin yoğunlukları sarmal galaksilerin yoğunluğundan çok daha fazladır. Her ikisinin de farklı evrimi, otobiyografisi var. Eliptik galaksilerdeki yüksek madde yoğunluğu, onların protogalaktik aşamada, hatta yıldızların oluşumundan önce bile daha yoğun olduklarını gösterir. Protogalaksideki maddenin yoğunluğu ne kadar fazlaysa, yıldız oluşum süreci de o kadar yoğundur. Kütle yıldız oluşum hızının, maddenin yoğunluğunun karesiyle orantılı olduğuna inanılmaktadır. Eliptik galaksilerde, en başta, tüm gaz halindeki maddeler yıldızlarda yoğunlaşmıştı. Bu yıldızlar daha sonra uzun bir evrim geçirmek için yeterli zamana sahipti.

Sonuç olarak, tablolar 7,8 ve 9'da yıldızlar hakkında bazı bilgiler sunuyoruz.

UZAY VE ZAMAN VE KARA DELİKLER

Yerçekimi kuvvetleri tüm cisimler arasında hareket eder. I. Newton, bu kuvvetlerin tabi olduğu kanunu koydu. Yerçekimi kuvvetlerinin, etkileşen kuvvetlerin kütlelerinin çarpımı ile doğru orantılı ve etkileşen cisimler arasındaki mesafenin karesiyle ters orantılı olduğunu belirledi. Bu, cisimlerin kütlesi ne kadar büyükse, birbirlerini çeken kuvvetin o kadar büyük olduğu anlamına gelir. Ancak bu çekim kuvveti ne kadar küçükse, etkileşen cisimler arasındaki mesafe o kadar büyük olur. Bu mesafe iki katına çıkarsa, kuvvet dört kat (iki kare) azalacaktır. Gerçekleştirilen tüm ölçümler her zaman Newton yasasının mutlak geçerliliğini doğrulamıştır. Ancak bu yerçekimi yasasının gerçekten doğru olmadığı ortaya çıktı. Yanlışlığı ve dahası yanlışlığı, dünyevi koşullarımızdan farklı koşullarda kendini gösterir. Bunun gözlemle, ölçümle değil, teorik olarak,

Tablo 7. En yakın yirmi yıldız

Tablo 8. En parlak yirmi yıldız

Tablo 9. En büyük öz harekete sahip on yıldız

mantıksal akıl yürütme, analiz yoluyla. Bu keşif Albert Einstein tarafından yapılmıştır. Bunu görelilik kuramında açıkladı.

Einstein'dan önce uzay, zaman ve yerçekimi kuvvetleri bağımsız olarak değerlendiriliyordu. Örneğin, nerede olursak olalım, uzayın hangi noktasında, Dünya'da veya derin uzayda süper kütleli bir yıldızda olursak olalım, zamanın eşit hızla aktığına inanılıyordu. Çekim kuvvetlerine gelince, yerçekimi, hem uzaydan hem de zamandan bağımsız kabul edildi. Einstein teorik olarak uzay, zaman ve yerçekimi alanının birbirine sıkı sıkıya bağlı olduğunu gösterdi. Bu nedenle, bu niceliklerden birinde meydana gelen bir değişiklik, diğer ikisinde de zorunlu olarak bir değişikliğe neden olacaktır. Yani, yerçekimi zamanında etki eder. Devasa gök cisimlerinin yanında zaman farklı akar, yavaşlar. Bunu şimdi anlamak hala zor - ve sadece binlerce yıldır insanların zamanın kendi kendine aktığına inandıkları için değil, aynı zamanda dünyevi yaşamımızda zamanın hızında bir değişiklik olmadığı için de. Zayıf çekim güçlerinin etkisi altındayız. Aristo bile mutlak bir zamanın olduğuna inanıyordu. Aristoteles Fizik adlı kitabında şöyle yazdı: "Benzer ve eşzamanlı iki hareket halinde geçen zaman bir ve aynıdır. Her iki zaman dilimi aynı anda akmasaydı, yine aynı olurdu ... Sonuç olarak, hareketler farklı ve birbirinden bağımsız olabilir. Her iki durumda da, zaman kesinlikle aynıdır. I. Newton pratik olarak aynı şeyi ifade etti: "Mutlak, gerçek, matematiksel zaman, kendi başına, herhangi bir cisimle ilişkisi olmadan, kendi doğasına uygun olarak tekdüze akar."

Elbette, diğer düşünürler sezgisel olarak zamanın değişken olduğunu hissettiler. Yani, MÖ 1. yüzyılda. e. Lucretius Carus, "Nesnelerin Doğası Üzerine" adlı kitabında şunları yazdı: "Zaman kendi başına var olmaz ... Bedenlerin dinlenme durumu ve hareketi ne olursa olsun, zamanı kendi başına anlayamazsınız."

Bu arada Lucretius Carr, zamanın harekete bağlı olduğunu söyleyerek ilk ona girdi. Bu tam olarak Einstein'ın görelilik kuramında gösterdiği şeydi. Mutlak zamanın olmadığını kanıtladı. Hayır, çünkü zamanın akışı harekete bağlıdır (ve doğadaki her şey hareket eder). Aynı zamanda yerçekimine de bağlıdır. Güçlü bir yerçekimi alanında, tüm işlemler (zamanın akış hızı, herhangi bir işlemin akış hızı tarafından belirlenir) yavaşlar. Bu, zamanın yavaşladığı anlamına gelir.

Ancak sadece zaman değil, aynı zamanda uzay da yerçekimi alanına bağlıdır. Geometrik özelliklerini değiştirir, bükülür. Okulda çalıştığımız geometri, eğri olmayan uzayın geometrisidir. Böyle bir uzayda, bir düzlem bir düzlemdir. Ancak bu boşluk çok büyük bir kozmik cismin yakınında bulunuyorsa, o zaman bu uçak bir ağa dönüşebilir.

Zamanın tek ve aynı, mutlak, hiçbir şeyden bağımsız olduğunu düşünen Newton, uzayın değişmesine izin veremezdi. Şöyle yazdı: "Mutlak uzay, doğası gereği, dış nesnelerle herhangi bir ilişkiden bağımsız olarak, değişmeden ve hareketsiz kalır." Newton, zamanı, üzerinde çeşitli olayların oynandığı, zamanın (sahnenin) bağlı olmadığı sonsuz bir "sahne" gibi bir şey olarak hayal etti. Uzayın eğriliği ve böyle bir uzayda çeşitli geometrik şekillerin özelliklerine gelince, N. Lobachevsky bu tür koşullar için özel bir geometri yarattı. Bu geometride iki paralel doğru kesişebilir. Bu mümkün çünkü bir düzlemde değil, eğri bir uzayda bulunuyorlar. Böylece kürenin yüzeyinde olabilirler.

Uzay ve zaman birbirine çok yakından bağlı olduğundan, onları tek bir "uzay-zaman" kavramında birleştirmek mantıklıdır. Uzayın üç boyutu vardır - uzunluk, genişlik ve yükseklik. Ve sonra başka bir boyut eklenir - zaman. Bu nedenle, dört boyutlu bir uzaydan söz ederler.

Yukarıdakilerin tümü, bir kara deliğin yakınındaki koşullar tarafından iyi bir şekilde gösterilmektedir. Kütlesi olan diğer cisimler gibi bir karadelik de diğer cisimleri kendine doğru çeker. Kara deliğin kütlesi çok büyük olduğu için kara deliğin merkezine olan çekim kuvveti de çok büyüktür. Bu kuvveti Newton'un formülüne (yasasına) göre belirlersek, o zaman kara deliğin merkezindeki çekim kuvveti sonsuz büyük olacaktır. Bu şekilde anlaşılmalıdır. Bu cismi zihinsel olarak kara deliğin merkezine yaklaştırırsak, aralarındaki mesafe sıfır olma eğilimindedir. Herhangi bir sayı sıfıra bölünürse, o zaman sonsuz elde edilir. Bu, bir kara deliğin merkezinde (aslında herhangi bir yıldızın veya genel olarak herhangi bir cismin merkezinde olduğu gibi) çekim kuvvetinin sonsuz derecede büyük olduğu anlamına gelir. Ancak Einstein'ın formülünü kullanırsak, çekim kuvveti, cisim kara deliğin merkezine ulaşmadan, yani bu merkezden belirli bir mesafede bile sonsuz hale gelir. Bu uzaklığa yerçekimi yarıçapı denir. Bu yarıçapın değeri gök cisminin kütlesine bağlıdır. Vücudun kütlesi ne kadar küçükse, bu yarıçap o kadar küçük olur. Dünya için yerçekimi yarıçapı bir santimetredir. Güneş için üç kilometreye eşitken, Güneş'in yarıçapı 700 bin kilometredir. Sıradan, sıradan durumlarda (Dünya ve hatta Güneş için olduğu gibi), Newton ve Einstein'a göre elde edilen sonuçlar çok az farklılık gösterir. Ancak çok büyük bir gövde söz konusu olduğunda bu fark çok fazladır.

Yerçekimi yarıçapının değeri, Einstein'ın görelilik teorisinin formülleriyle belirlenebilir. Bu, K. Schwarzschild tarafından yapıldı, bu nedenle yerçekimi yarıçapına Schwarzschild yarıçapı da denir. Buna göre, bu yarıçapa sahip bir küre, Schwarzschild küresi olarak adlandırılır. Bu kürenin derin bir fiziksel anlamı vardır. Bu kürenin içindeki çekim o kadar büyüktür ki hiçbir şey ondan kaçamaz, ışık bile. Yani yarıçapı yerçekimi yarıçapına eşit veya ondan küçük olan bir yıldız görünmezdir. Başka bir deyişle, siyahtır (siyah bir cisimden radyasyon gelmez). Böyle bir yıldıza sadece kara değil, kara delik denir. Bir delik çünkü her şey içine düşüyor. Yıldızın merkezinden uzakta olduğu ortaya çıkan her şey, yerçekimi yarıçapına eşit. Her şey bir kara deliğin içine düşer çünkü yerçekimi küresinde herhangi bir cisim sonsuz büyük bir serbest düşüş ivmesi kazanır.

Belirli bir cisim sıkıştırma yoluyla yerçekimi yarıçapına eşit bir yarıçapa ulaşırsa, merkeze doğru yönlendirilen sonsuz büyük bir çekim kuvveti ona etki edeceğinden, kendisi amansız bir şekilde daha da büzülecektir. Ancak vücut bu kadar büyük (sonsuz derecede büyük) bir kuvvetle sıkıştırılırsa, o zaman süreçler (zaman dahil) burada farklı şekilde ilerleyecektir. Böylece serbest düşüşte ağırlıksızlık durumu oluşur. Başka bir deyişle, serbestçe düşen bir cisim yerçekimi kuvvetinin etkisini deneyimlemez. Böylece serbestçe sıkışan bir cismin yüzeyinde başka bir cisim kendi üzerinde herhangi bir yerçekimi kuvveti hissetmeyecektir. Aslında bu hem yerçekimi küresinin içinde hem de dışında oluyor.

Böylece yerçekimi tarafından sürüklenen madde çekim alanında duramaz. Aksi takdirde, sonsuz yerçekimi kuvvetini deneyimleyecektir. Ancak merkeze doğru düşen bu madde kendisini yerçekimi küresinin içinde bulsa bile duramaz. Herhangi bir cisim (parçacık, madde, uzay gemisi vb.) yerçekimi küresinin içindeyse, o zaman zorunlu olarak merkeze doğru düşecektir. Böyle bir vücut, feci bir sıkıştırma yaşar. Bu fizik durumuna göreli çöküş denir. Böylece (tamamen zihinsel olarak) böyle bir kara delik elde edilebilir. Herhangi bir cismi yerçekimi yarıçapına sıkıştırmak gerekir. O zaman her şey kendi kendine gidecek - sonsuz derecede büyük bir yerçekimi kuvvetinin etkisi altındaki vücut, bir noktaya veya neredeyse bir noktaya kadar küçülecektir. Ancak kara deliklerin böyle bir oluşum süreci sadece zihinsel değildir. Evrende oldukça gerçektir. Evrendeki doğal evrim sürecinde, büyük kütleler kendiliğinden kara deliklere dönüşebilir (ve dönüşebilir).

KARA DELİKLERİN GÖKSEL MEKANİĞİ

Göksel (ve diğer sözde) cisimlerin karadeliklerin yakınında nasıl hareket ettiğiyle ilgili . Newton'un formülüne (yasasına) göre, bu hareketin özel bir yanı yoktur, yani kara deliğin yakınında bulunan bir cisim her zamanki gibi hareket etmelidir. Örneğin kara deliğin yüzeyine çok yaklaşsa bile bir daire içinde hareket edebilir. Aslında, yani Einstein'ın teorisine göre, herhangi bir cisim karadeliğe yaklaştıkça hızını daha da artıracaktır. Vücut deliğe (daha doğrusu merkezine) bir buçuk yerçekimi yarıçapı yaklaştığında, hızı şimdiden ışık hızına - saniyede 300 bin kilometre - ulaşacaktır. Daha büyük bir hız olamaz, dolayısıyla Einstein'ın teorisine göre vücudun deliğe daha fazla yaklaşamayacağı sonucuna varabiliriz.

Durumun Einstein'ın görelilik kuramı çerçevesinde daha ayrıntılı bir analizi, bir kara deliğin çevresindeki herhangi bir cismin hareketinin gerçek resminin çok daha karmaşık olduğunu gösterir. Her şeyden önce, bir cisim kara deliğin etrafında dairesel bir yörüngede ancak merkezinden üç yerçekimi yarıçapından daha büyük mesafelerde hareket edebilir. Bu mesafede, vücudun hızı ışık hızının sadece yarısı kadardır. Cisim kara deliğin merkezine daha yakınsa, hareketi kararsız hale gelecek ve yörüngesinden düşecektir. Fizikteki istikrarsızlık, en ufak sarsıntıların, en önemsiz şokların dönen bir cismi yörüngesini terk etmeye zorlaması gerçeğinde yatmaktadır. Sonuç olarak, vücut ya kara deliğe düşecek ya da kara delikten gittikçe uzaklaşarak uzaya geri uçacak. Üçüncü bir varyant da gerçekleştirilebilir - vücut bir kara delik tarafından yakalanacaktır. Newton'un formülüne göre, bir gök cisminin bir başka gök cismi tarafından yerçekimi ile yakalanması imkansızdır. Bir cisim diğerine yaklaşırsa, büyük cisim etrafında bir parabol veya hiperbol tanımlayacak ve tekrar uzaya uçacaktır. Doğru, burada vücudun büyük bir vücuda tökezlediği, ona çarptığı bir varyant da mümkündür. Hareket, kara deliğin çok güçlü yerçekimi alanında gerçekleşir. Bu nedenle, aslında hareketin doğası değişecektir. Vücut kara delikten uzaklaştıkça, Newton'un formülüne göre her şey aynı kalır. Ancak cisim kara deliğe yeterince yakın uçarsa yörüngesi bozulur, bu ne bir parabol ne de bir hiperboldür. Her şey vücudun kara deliğe ne kadar yakın olduğuna bağlı. Yani, iki yerçekimi yarıçapına yakın olduğu ortaya çıkarsa, o zaman kara deliğin etrafını birkaç kez saracak ve sonra uzaya geri uçacaktır. Vücut, iki yerçekimi yarıçapına eşit yarıçapa sahip bir küreye yaklaşırsa, vücudun yörüngesi bu kürenin etrafında dönecektir. Yani vücut kara delik tarafından yakalanacak ve uzaya geri dönemeyecektir. Vücut kara deliğe daha da yaklaşmışsa, o zaman basitçe kara deliğin içine düşecek ve tabii ki yerçekimine bağlı olarak da kabul edilebilir.

Yukarıdakilerin tümü, büyük bir cismin (kara delik) dönmediği durum için geçerlidir. Kara deliğin dönüşünü hesaba katarsak, yukarıda açıklanan resim önemli ölçüde değişecektir. Bu arada, bu sadece Einstein'ın teorisinden kaynaklanmaktadır. Newton'un teorisi bu farkı fark etmez. Onun için tek bir şey önemlidir - vücudun kütlesi ve dönüp dönmemesi - onun için önemli değil.

Kara delik dönerse ne değişir? Dönme sırasında herhangi bir cismin etrafında, ek bir girdap yerçekimi alanı olan sözde bir yerçekimi girdabı ortaya çıkar (dönme ile oluşturulur). Bu alan, kara deliğin çevresindeki tüm cisimleri dairesel bir harekete sürükler.

Biraz basitleştirilmiş bir şekilde, dönen büyük bir cismin etrafındaki uzay katmanlarının bu dönen cismin etrafında yavaşça döndüğü düşünülebilir. Ancak uzayın bu dönüşü çok tuhaftır: açısal dönüş hızı ne kadar büyükse, dönen cisme o kadar yakındır. Vücudun normal bir kütlesi varsa (herhangi bir yıldız gibi), bu etki neredeyse algılanamaz. Kara delik gibi devasa cisimlerde kendini gösterir.

Açıklanan yerçekimi girdabı aslında ölçülebilir. Bunu yapmak için, uzay aracını yönlendirmek için kullanılanın aynısı olan bir jiroskop kullanabilirsiniz. Dönen bir cismin yanında jiroskop yavaşça döner. Dönme açısı dönen cismin kütlesine bağlıdır. Yani, küçük Dünya için, dönüşü nedeniyle, jiroskop yılda bir yayın saniyenin onda biri kadar döner. Bu, elbette, ihmal edilebilir . Ancak dönen bir kara deliğin etrafında jiroskopun dönüşü hızlı olmalıdır. Büzülen bir nötron yıldızından bir kara delik oluşur. Nötron yıldızları saniyede birkaç on veya daha fazla devir hızında dönebilir. Böyle hızla dönen bir yıldızın yanında jiroskop da çok hızlı dönecektir. Açısal dönme hızı, yıldızın dönme hızından yalnızca birkaç kat daha az olacaktır. Başka bir deyişle, bir nötron yıldızının yakınında jiroskop saniyede birçok devir yapacaktır.

Maksimum sıkıştırmada (çöküşten sonra) dönen bir nötron yıldızı, dönen bir kara deliğe dönüşür. Aynı zamanda, yerçekimi girdabı hiçbir yerde kaybolmaz - karadelik de buna sahiptir. Bu girdabın gücünü ne belirliyor? Bir yıldızın girdap çekim alanı, cismin açısal momentumu tarafından belirlenir. Yıldızın dönme hızının, yıldızın kütlesinin ve yarıçapının ürünüdür. Bu, yerçekimi girdabının daha güçlü olduğu, yıldızın kütlesi ve yarıçapı ne kadar büyük olduğu ve o kadar hızlı döndüğü anlamına gelir.

Yerçekimi girdabının varlığı, bir kara deliğin çevresindeki cisimlerin hareketini nasıl etkiler? Kara delik dönmeseydi, sınırı bir yerçekimi küresi (Schwarzschild küresi) olurdu. Bu kürenin içine giren her şey asla geri gelmez. Bu küre aynı zamanda ufuk olarak da adlandırılır (arkasında hiçbir şey görünmez - dolayısıyla “delik”). Ama aslında kara deliğin dönüşü nedeniyle her şey daha karmaşıktır. Deliğin yerçekimi küresi üzerinde dönmesinin yokluğunda, yerçekimi sonsuz büyükse, dönüşü durumunda delikten daha da uzağa sonsuz büyüklükte olur. Döndürme yerçekimi eklediğinden bu anlaşılabilir bir durumdur. Dönen bir kara deliğin yerçekiminin sonsuza dönüştüğü küreye ergosfer denir. Bu küre ne kadar büyükse, kara delik ne kadar hızlı dönerse, yerçekimi girdabı o kadar büyük olur.

Kara delik dönmeseydi, yani yerçekimi girdabı olmasaydı, yerçekimi küresinin içine giren cisim hemen deliğe düşerdi. Ancak kara delik döndüğünden, ergosferin içine giren cisim kara delik etrafında dönme hareketine dahil olur. Aynı zamanda sadece merkeze doğru düşmekle kalmaz, yıldızın etrafında dönerek hem ona yaklaşabilir hem de ondan uzaklaşabilir. Üstelik ergosferin altından dışarıya doğru çıkarak tehlike bölgesini terk edebilir.

Yerçekimi alanında çekim kuvvetinin sonsuz derecede büyüdüğünden bahsettik. Ancak bu, yalnızca kara deliğin dönmediği durumda (varsayımsal) böyledir. Aslında, bir karadelik dönüşü mutlaka bir nötron yıldızından miras alacaktır, bu nedenle her zaman bir yerçekimi girdabına sahiptir. Bu nedenle yerçekimi küresinde veya daha doğrusu ergosferde yerçekimi kuvveti sonsuz olmaz. Nihai kalır. Bu nedenle ergosferin içindeki bir cisim kara deliğin içine düşmek zorunda değildir, deliğin etrafında dönebilir ve hatta ergosferin altından tekrar çıkabilir. Bu nedenle, hiçbir şeyin geri dönmediği yerçekimi küresine prensip olarak bir kara deliğin sınırı diyebilirsek, o zaman ergosfer böyle bir sınır olarak kabul edilemez, çünkü bu sınır nedeniyle vücut geri dönebilir, dışarı çıkabilir. Yerçekimi küresi (ufuk) ile ergosfer arasındaki boşluk, cisimlerin hareketi anlamında özeldir. Burada yerçekiminin etkisi altındaki tüm cisimler kara deliğin etrafında döner. Bazen bu boşluğa ergosfer denir.

Jiroskop yavaş yavaş kara deliğe yaklaştırıldığında, ergosferin yüzeyinde sonsuz bir hızla dönmesi gerekecektir. Yüzeyden dışarıya doğru uzaklaşırsanız, jiroskopun dönme hızı kademeli olarak azalacaktır.

Şimdi kara deliğin etrafındaki hareketi iki açıdan düşünün. Burada "nokta" kelimesi gerçek anlamda, yani uzayda belirli bir yer olarak anlaşılmaktadır. Çekim kuvvetlerinin (yerçekimi) zamanın akışını etkilediğini daha önce söylemiştik. Bu etki yalnızca çok yüksek çekim kuvvetlerinde ortaya çıkar. Ancak, yerçekimi alanı üzerindeki sonsuz büyük yerçekimi kuvvetlerinden defalarca bahsettiysek, o zaman bu, çok büyük ( mutlaka sonsuz olmasa bile ) zamanın geçiş hızındaki değişikliği hesaba katmanın gerekli olduğu durumdur. ) çekim kuvvetleri. Tüm söylenenlerin özeti şudur: Bir kara deliğin yakınında (ve içinde) zaman önemli ölçüde yavaşlar veya tamamen durur. Bu nedenle, zamandan iki noktada bahsetmek mantıklıdır: kara deliğin yakınında veya hatta içinde ve zamanın normal hızda aktığı kara delikten yeterince uzakta.

Kara delikten uzaktaysak, yani uzaktaki bir gözlemciysek, o zaman kara deliğin ve onun yanından geçen cismin etkileşiminin aşağıdaki resmini göreceğiz. Bir kara deliğin içine düşen cisim önce kara deliğin dönüş yönünde sapacaktır. Daha sonra vücut ergosferin sınırını geçecek ve bundan sonra yavaş yavaş ufka (yerçekimi küresi) yaklaşacaktır. Ancak yerçekimi küresinin yakınında, yani ufukta, tüm cisimler (kütleleri ve başlangıç hızları ne olursa olsun) kara delik etrafında aynı açısal dolaşım hızına sahiptir. Bu dolaşım hızı, belirli bir cismin yerçekimi alanında nereye düştüğüne bağlı değildir. Bu önemlidir, çünkü kara delikten biraz daha uzakta, farklı cisimlerin dönüşleri farklıdır. Bu özellik, tam olarak kara deliğin dönmesi ve bu nedenle çevresinde bir yerçekimi girdabına sahip olmasından kaynaklanmaktadır. Üstelik kara deliğin etrafındaki tüm cisimleri aynı açısal hızla döndüren odur. Ancak bu, yalnızca bir kara deliğin yüzeyi olarak kabul edilen yerçekimi küresinin sınırındadır.

Kara deliğin etrafındaki farklı alanlardan gelen ışığa ne olduğunu düşünün. Kara deliğin kendisinden hiç ışık gelmez. Kara deliğin sonsuz yerçekimi tarafından tutulur ve bu nedenle kendisini ondan koparamaz. Aslında bu yüzden delik siyahtır, görünmez. Işığın bir kara delikten ayrılabilmesi için saniyede üç yüz bin kilometreden daha hızlı, yani ışığın boşluktaki hızından daha yüksek bir hızla gitmesi gerekir. Ancak prensip olarak boşlukta ışık hızını aşmak imkansızdır. Bu görelilik teorisi tarafından yasaklanmıştır. Bu nedenle, ışık bir kara delikten kaçamaz.

Ancak çok güçlü bir çekici gücün etkisi altında bir kara deliğin yakınında başka egzotik şeyler de ortaya çıkar. Özellikle rengi değişir ve bu, bu radyasyonun frekansındaki (dalga boyundaki) bir değişikliğe eşdeğerdir. Ayrıca çok güçlü bir çekim alanı ışık huzmesinin yörüngesini değiştirir, ışık huzmesi büyük bir cisim tarafından çekilir ve dolayısıyla bükülür. Aslında kiriş, herhangi bir kütleye sahip bir cisim tarafından bükülür, sadece bu cismin büyük bir kütlesi olması durumunda etki fark edilir. Bir ışık huzmesinin Güneş tarafından eğriliği, özellikle bu amaçla Afrika'ya giden bir keşif heyeti tarafından bir güneş tutulması sırasında ölçülmüştür. Ölçümler, Einstein'ın görelilik teorisiyle tamamen tutarlı olan ışık huzmesinin eğriliğinin büyüklüğünü verdi.

Güneş ışık ışınlarını bükerse, süper kütleli bir kara delik onları daha da fazla büker. Kara deliğe ne kadar yakınsa, ışık demetinin eğriliğinin o kadar güçlü olduğu açıktır. Aslında aynı şey, hareket eden bir cismin başına gelen bir kara deliğin yakınındaki bir ışık huzmesine de olur. Yani, bir teğet boyunca hareket eden bir ışık demeti, bir kara deliğin merkezinden bir buçuk yerçekimi yarıçapına eşit bir mesafeye ulaştıysa, o zaman kara deliğin etrafında dolanacaktır. Fotonlar, kara deliğin güçlü yerçekimi tarafından dairesel bir yolda tutulur. Ancak fotonlar, cisimler gibi, burada kararsız hareket ederler. Sonuç olarak, üzerlerindeki en ufak bir darbe onları dairesel yoldan uzaklaştıracaktır. Aynı zamanda, ya kara deliğin içine daha fazla düşecek ve bir daha asla çıkamayacaklar ya da kara delikten uzaya geri fırlayacaklar. Böylece, belirtilen koşullar altında bir ışık huzmesinin bir karadelik tarafından çekimsel olarak yakalanabileceğini söyleyebiliriz.

Ancak bir kara deliğin yakınında ışık ışıması ile, yukarıda bahsedildiği gibi, bu ışımanın frekansında da bir değişiklik olur. Belirli bir radyasyonun salınım frekansı ne kadar yüksek olursa, enerjisi o kadar büyük olur, bu radyasyonun bir kuantumunun enerjisi, bir fotonun enerjisi. Süper güçlü bir yerçekimi alanına giren fotonlar enerjilerini kaybederler, yani salınım frekanslarını azaltırlar. Radyasyonun rengi benzersiz bir şekilde frekansıyla ilişkilidir. Dolayısıyla kuvvetli bir çekim alanında ışığın renk değiştirdiğini söyleyebiliriz. Işık bir kara deliğe yaklaşırsa enerjisi azalır, bu da salınım frekansının düştüğü anlamına gelir. Renge gelince , bu ışığın "kızarması" dır. Işık karadelikten uzaklaşırsa, fotonların enerjisi artar, yani radyasyonun rengi "maviye döner". Radyasyonun frekansındaki ve dolayısıyla rengindeki tüm bu değişiklikler, yalnızca çok güçlü bir çekim alanı bölgesinde, yani yerçekimi yarıçapının yakınında fark edilir.

Görelilik kuramına göre, süper güçlü bir yerçekimi alanı koşulları altında, zamanın geçişi yavaşlar. Böylece karadelikten uzaktaki bir gözlemci, orada gerçekleşen süreçleri ağır çekimde görecektir. Uzaktaki bir gözlemci bir cismin kara deliğe düşüşünü izlerse, zamanın geçiş hızı yavaşladığı için bu gözlemci yavaşlayan süreçler görecektir. Böylece karadeliğe düşen bir cismin yerçekimi yarıçapına yaklaşırken yavaş yavaş yavaşlayacağını ve ancak sonsuz uzun bir süre sonra yerçekimi küresine yaklaşacağını görecektir. Aynı şekilde bu uzaktaki gözlemci, maddenin sıkışması sonucu bir kara deliğin oluşum sürecini de görecek. Bir kara deliğin oluşumunun sonsuz uzun zaman aldığını, çünkü büzüşen maddenin yerçekimi yarıçapından belli bir mesafede pratik olarak donduğunu söyleyecektir. Aslında donmaz ama zamanın hızı yavaşlar. Merakla, bilim adamları ilk başta kara deliklere donmuş yıldızlar adını verdiler. Aslında uzaktaki bir gözlemci bu süreci sonsuza kadar gözlemleyemeyecek. Olaylar şöyle gelişecek. Madde küçüldükçe ve yüzeyi yerçekimi küresine yaklaştıkça, gözlemci küçülen yıldızdan giderek daha fazla kırmızı ışık görecektir. Bu, sıradan (kızarmamış) fotonların yıldızın kendisinde doğmaya devam etmesine rağmen. Gözlemci, kendisine giderek daha az gelen "kızarmış" fotonlar görür. Işık yoğunluğu düşer.

Bu durumda ışığın çifte kızarmasının meydana gelmesi ilginçtir. Yukarıdakilere ek olarak, kaynağının gözlemciden uzaklaşması nedeniyle ışığın kızarması da vardır. Bu, yayılan kaynakların hızlarının belirlendiği iyi bilinen Doppler etkisidir.

Belirli bir gözlemci için zaman çok yavaşlamış olsa da, bir kara delik oluştukça ışığı giderek daha kırmızı ve daha az yoğun olarak görür. Bu, küçülen yıldızın görünmez hale geldiği anlamına gelir. Bilim adamları, parlaklığının sıfıra eğilimli olduğunu söylüyor. Ancak hiçbir teleskopta tespit edilemez. Uzaktaki bir gözlemci için yok oluşun neredeyse anında gerçekleşmesi de önemlidir. Güneş, yerçekimi yarıçapının iki katı kadar küçülmeye başlasaydı, uzaktaki bir gözlemci, Güneş'in saniyenin yüz binde biri kadar bir sürede söndüğünü kaydederdi.

Yüzyıllar ve bin yıllar boyunca insanlar gök cisimlerini sıradan ışıkta gözlemleyerek incelediler. Radarın gelişmesiyle astronomi ikinci doğumunu yaşadı: bilim adamları radyo dalgalarını kullanarak gök cisimlerini görmeye başladılar. Radyo astronomi, astronomi ve astrofizikte pek çok şeyi açıklığa kavuşturmuştur. Ancak radyo dalgalarının yardımıyla, radyo astronomik yöntemlerle kara delikleri incelemek temelde imkansızdır. Gerçek şu ki, radyo sinyalleri süresiz olarak yerçekimi yarıçapına hareket edecek ve onları gönderen gözlemciye asla geri dönmeyecek. Böylece, uzaktaki bir gözlemci için sözleşmeli yıldız tamamen "kaybolur". Sadece yerçekimi alanı kalır. Ana sonuç şudur: Uzaktaki bir gözlemci, kütleçekim yarıçapından daha küçük bir boyuta sıkıştırıldıktan sonra bir yıldıza ne olduğunu asla göremeyecektir.

Bir kara deliğe yaklaştıkça zamanın hızının nasıl değiştiğine daha yakından bakalım. Gözlemcileri zihinsel olarak roketin hareket hattı boyunca konumlandırın. Roketin dışarıdan kara deliğin merkezine doğru hareket etmesine izin verin. Ayrıca roketin motorları kapatılsın ve roket kara deliğin merkezine doğru serbestçe düşüyor. Biz böyle bir düşüşe serbest diyoruz. Serbest düşüş sürecinde motoru kapalı olan roket yerleştirdiğimiz gözlemciler boyunca ilerleyecektir. Kara deliğe yaklaştıkça roketin hızı hızla artacaktır. Büyük bir mesafeden bir kara deliğe doğru düşerken bu hız, ikinci kozmik hıza eşittir. Düşen bir cisim yerçekimi yarıçapına yaklaştığında, düşme hızı ışık hızına yönelir. Serbest düşen bir rokette zamanın akış hızı , artan hız ile azalır. Bu azalma o kadar önemlidir ki, herhangi bir sabit roketten bir gözlemcinin bakış açısından, düşen gözlemcinin yerçekimi küresine ulaşması için sonsuz bir zaman geçer. Roketle düşen bir gözlemcinin saatine göre bu süre sonlu bir aralığa karşılık gelir. Bu, sabit bir roket üzerindeki bir gözlemcinin sonsuz süresinin, roketle birlikte deliğe serbestçe düşen diğerinin sonlu süresine eşit olduğu anlamına gelir.

Böylece büzülen yıldız üzerine kurulu saate göre sonlu bir zamanda çekim yarıçapı kadar küçülür. Bu yıldız daha da küçülerek daha da küçülmeye devam edecek. Ancak uzaktan bir gözlemci bu son olayları asla göremez.

Bir kara delik söz konusu olduğunda, istediği kadar hızlı dönemez. Yıldız çok hızlı dönüyorsa, gerekli boyuta küçülemez ve bir kara deliğe dönüşemez. Dönmenin bir sonucu olarak, sıkıştırmayı önleyen bir merkezkaç kuvveti ortaya çıkar. Bu durumda gövde sadece kutupları birleştiren eksen boyunca sıkıştırılabilir. Ancak bir kara delik böyle ortaya çıkamaz. Bir kara deliğin mümkün olan maksimum dönüşünün, ekvator noktalarının dönüş hızı ışık hızına eşit olduğunda olacağı tespit edilmiştir.

Kara deliklerin tüm tanımından, yıldızlararası uzaydan gelen maddenin üzerlerine düşmesi gerektiği açıktır. Bu madde, bir deliğe düşmeden önce onun etrafında döner. Bu durumda, yerçekimi dalgaları yayılır. Bir kara delik dönüyorsa, yakınında dönme yönünün tersine uçan parçacıkları en kolay şekilde yakalayacaktır. Dönme yönünde uçan parçacıkların yakalanması çok daha zor olacaktır. Başka bir deyişle, kara deliğin etrafındaki yerçekimi alanının girdap bileşeni, kara deliğin yanından bu alanın dönen girdabı ile aynı yönde hareket eden parçacıkların hızlanması ve reddedilmesi ilkesine göre hareket eder. Aynı zamanda yerçekimi girdabına karşı hareket eden parçacıklar yavaşlatılır ve yakalanır.

Yerçekimi dalgaları çok önemli bir rol oynar. Bu nedenle, yerçekimi dalgaları biçimindeki en hızlı dönen kara deliğin etrafında dairesel bir yörüngede dönen bir cisim durumunda, dönmeyen bir kara deliğin etrafında hareket ederken olduğundan yedi kat daha fazla enerji yayılabilir.

Yerçekimi dalgalarının emisyonu, Einstein'ın görelilik teorisinden gelir. Yerçekimi dalgaları, kaynaklarından ayrılan ve uzayda son derece yüksek bir hızla, yani ışık hızıyla yayılan elektromanyetik dalgalara benzer. Aynı zamanda yerçekimi dalgaları, kaynağından kopmuş, değişen bir yerçekimi alanıdır. Bu alan uzayda ışık hızında uçar.

Asıl soru, özellikle çok zayıf oldukları için yerçekimi dalgalarının nasıl ölçüleceğidir. Elektromanyetik dalgaların nasıl ölçüleceği bilinmektedir. Bunu yapmak için elektrik yüklü bir top alıp gözlemlemek yeterlidir. Bu topun üzerine bir elektromanyetik dalga düştüğünde, salınım yapmaya başlayacaktır. Yerçekimi dalgaları bu şekilde algılanamaz. Ancak iki top alıp birbirinden biraz uzağa yerleştirebilirsiniz. Bu topların üzerine bir yerçekimi dalgası düşerse, toplar bir miktar yaklaşacak ve sonra uzaklaşacaktır. Ardından toplar arasındaki mesafeyi ölçerek yerçekimi dalgasının parametrelerini elde edebilirsiniz. Gerçek şu ki, iki top yerçekimi alanına biraz farklı şekillerde maruz kalıyor. Toplar arasında göreli hareket vardır. Bu hareket ölçülmelidir.

Büyük cisimler ivme ile hareket ettiğinde yerçekimi dalgaları yayılır. Ancak gök cisimlerinin hareketinde bile yerçekimi dalgalarının radyasyonu ihmal edilebilir düzeydedir. Yani gezegenler güneş sisteminde hareket ederken , sadece yüz ampulün enerjisine eşit bir enerji ile yerçekimi dalgaları yayılır. Bu çok az. Şimdiye kadar, bu kadar zayıf yerçekimi radyasyonunu ölçmek mümkün olmamıştır.

Yerçekimi dalgalarının varlığı bazı kozmik olaylarla değerlendirilebilir. Bu nedenle, ikili yıldız sistemlerinde yıldızlar hareket ettiğinde yerçekimi dalgaları yayılmalıdır. Bu durumda yerçekimi dalgaları enerjiyi uzaklaştırmalıdır. Ancak bu enerji çok küçüktür. Hareket eden gök cisimlerinin kütlesi ne kadar büyükse ve aralarındaki mesafe ne kadar küçükse, radyasyon o kadar yoğun olur. Çift yıldız sisteminde yerçekimi dalgalarının yayılmasıyla enerji kaybolduğundan, yıldızlar yavaş yavaş birbirine yaklaşır ve sonuç olarak kütle merkezi etrafındaki dönüş süreleri kısalır. Bu süreç çok yavaştır. Bununla birlikte, özel gözlem yöntemleri yardımıyla, periyotta böyle bir azalma ölçülmüştür. Ölçüm sonuçları, Einstein'ın görelilik kuramıyla tam bir uyum içindeydi.

Bir cisim bir kara deliğin etrafında hareket ettiğinde, yerçekimi dalgaları yayılır. Enerjinin bir kısmı yerçekimi dalgası tarafından taşındığından, hareket eden cismin yörüngesinin yarıçapı giderek azalacaktır. Bu azalma, yarıçap üç yerçekimi yarıçapına düşene kadar devam edecektir. Mesafenin daha da azalmasıyla vücudun hareketi kararsız hale gelir.

Yerçekimi dalgalarının radyasyonu çok uzun zaman aldığından, yayılan dalgalar çok az enerji taşımasına rağmen, toplam yayılan enerji oldukça fazladır.

Bir kara deliğe düştüğünde vücuda ne olur? Bu süreci sırayla açıklıyoruz. Bu durumda, sadece hareket eden bir cismi değil, hareket eden bir gözlemciyi ele alacağız. Gözlemcinin büzülen bir yıldızın yüzeyinde olduğunu varsayalım. Büzülme sürecinde yıldızın boyutları yerçekimi yarıçapına iner ve ardından büzülmeye devam eder. Kısa bir süre içinde (bir yıldızın yüzeyindeki süreyi takip ederseniz) bu yıldız küçülerek bir nokta olacak ve maddenin yoğunluğu sonsuz hale gelecektir. Fizikçiler bu duruma tekil diyorlar. Bu durumda, gelgit yerçekimi kuvvetleri sonsuza eğilimlidir. Bu bedeni kesinlikle parçalayacaklar. Yıldız çöktükten sonra karadeliğe düşen bir cismin başına gelecek olan da tam olarak budur. Bu beden de tekillik durumuna ulaşır. Vücut yerçekimi yarıçapını zaten geçmişse, o zaman kaçınılmaz olarak tekillik durumuna geçmelidir. Bir kara deliğin içinde herhangi bir cisim, saniyenin yalnızca yüz binde biri kadar bir süre var olabilir.

Tekillik nedir? Bilim adamları, tekillikte uzay ve zamanın sadece en güçlü şekilde "eğilmek"le kalmayıp, aynı zamanda sürekli karakterini de yitirdiğine inanıyorlar. Ayrı, daha bölünemez aralıklara - quanta'ya bölünür.

Sonuç olarak, hakkında bilmediğimizden daha az şey bildiğimiz kara deliklerin tanımı, Nobel ödüllü fizikçi S. Chandrasekhar'ın şu sözlerinden alıntı yapacağız: elli yıl önce Hindistan'da duyuldu. Bu hikayeye "Kaybolmadı, sadece ortadan kayboldu" adı verildi ve göletin dibinde yaşayan yusufçuk larvaları anlatıldı. Sürekli olarak bir gizem tarafından eziyet edildiler: Yetişkinler olarak göletin yüzeyine çıktıklarında, içinden geçip bir daha geri dönmemek üzere ortadan kaybolduklarında onlara ne oluyor? Bir yetişkin haline gelen ve yukarı çıkmaya hazırlanan her larva, mutlaka geri dönmeyi ve aşağıda kalan arkadaşlarına yukarıda olanları anlatmayı vaat ediyor. Ne de olsa, kurbağanın yaydığı söylentileri doğrulamanın veya çürütmenin tek yolu budur: sanki göletin yüzeyini geçen ve kendini tanıdık dünyanın diğer tarafında bulan larva, uzun süre inanılmaz bir yaratığa dönüşüyor. , ince gövde ve ışıltılı kanatlar. Ancak larva, suyu terk ederek, ne kadar denerse denesin ve ayna yüzeyinin üzerinde ne kadar uzun süre süzülürse süzülsün, ne yazık ki havuzun suyuna giremeyen bir yusufçuk haline dönüşür. Ve larvaların tuttuğu yıllıklarda , larvalarla ilgili , geri dönüp dünyalarının sınırlarını geçenlere ne olduğunu anlatan tek bir satır yoktur . Ve masal bir yakınmayla biter: "Aşağıda bıraktıklarımıza acıyarak da olsa hiçbirimiz geri gelip sırrı açıklamaz mı?"

DEV KARA DELİKLER VE KUASARLAR

Kara delikler, nötron yıldızlarının aşırı sıkıştırılmasıyla oluşur. Ancak başka şekillerde de ortaya çıkabilirler. Yani bilim adamları artık galaksinin merkezinde dev bir kara deliğin görünebileceği konusunda hemfikir. Aşağıdaki şekilde oluşturulmuştur. Yerçekimi kuvvetlerinin etkisi altında, galaksideki yıldızlararası gaz kademeli olarak merkez bölgede toplanır. Burada büyük bir gaz bulutu oluşturur. O zaman her şey basit: bu gaz sıkıştırılır ve devasa bir kara delik oluşur. Kara deliklerin oluşumu için malzeme sadece klasik yıldızlararası gaz olmayabilir. Galaksilerin merkezi kısımlarında, milyonlarca yıldızı içeren kompakt yıldız kümeleri bulunur. Bu yıldızlar, önceden oluşturulmuş bir kara deliğin yanından geçerken gelgitle yok edilebilirler. Yıldızlar çöktüğünde, madde oluşur - sonunda bir kara deliğe düşen gaz. Bu durumda, yukarıda yıldız kaynaklı delikler için anlattığımız tüm işlemler gerçekleşir. Burası daha büyük. Bir kara deliğe düşen yok edilmiş yıldızların parçaları, yanlarında alternatif manyetik alanlar taşır. Yüklü parçacıklar bu alanlarda hızlanır ve aynı zamanda ışıma yaparlar. Bu radyasyon, kuasarların radyasyonudur.

Kuasarların radyasyonu, çok küçük bir hacimden gelmesine rağmen çok güçlüdür. Bilindiği gibi kuasarların parlaklığı bazen büyük galaksilerinkinden yüzlerce kat daha fazladır.

Bir kuasardaki enerjinin çoğu, bir ışık yılından daha küçük bir bölgeden yayılır. Galaksimiz 100.000 ışıkyılı çapındadır.

Esasen, kuasarlar, büyük galaksilerin olağanüstü derecede aktif yayılan çekirdekleridir. Galaksinin bu kadar parlak bir çekirdeği varsa, o zaman bu güçlü radyasyonun arka planında tek tek yıldızlar görünmez. Ancak bu tür galaksilerin çekirdeklerinde genellikle güçlü gaz hareketleri gözlemlenir. Bilim adamları, birçok galaksinin çekirdeğinin bir tür küçük kuasarlara benzediğini bulmuşlardır. Çok aktifler. Orada gaz dışarı atılır, parlaklık değişir vb. Bu tür kuasarların radyasyon gücü, tam teşekküllü kuasarlardan çok daha azdır. Galaksimizin merkezinde de böyle bir kuasarın çalıştığına inanılıyor.

KARA DELİKLERİN ÖLÜMÜ

Her şey doğar ve ölür. Kara delikler de ölür. Kuantum süreçlerinin özel bir şekilde ilerlediği kendi süper güçlü yerçekimi alanları tarafından yok edilirler. Bu süreçleri anlamak için fiziksel boşluğun özelliklerini dikkate almak gerekir.

Doğada böyle bir boşluk yoktur. Doğmamış (sanal) parçacıklar ve antiparçacıklardan oluşan bir denizin olduğu bir boşluk, fiziksel bir boşluk vardır. Hiçbir vakum pompası bu doğmamış parçacıkları kaldıramaz. Onları ortadan kaldırmanın başka bir yolu yoktur. Bu doğmamış parçacıklar ancak enerji ortaya çıkarsa doğarlar. Sonra gerçek parçacıklara dönüşecekler. Bu enerjinin taşıyıcıları farklı olabilir - güçlü elektromanyetik alanlar, güçlü yerçekimi alanı vb. Normal koşullar altında, fiziksel boşluğun her noktasında yalnızca kısa bir an için bir çift belirir - bir parçacık ve bir antiparçacık. Ama hemen birleşir ve kaybolurlar. "Embriyonik" durumlarına geri dönerler.

Parçacıkların ve antiparçacıkların doğuşu, özellikle değişen bir alanda meydana gelir. Değişken bir yerçekimi alanı olabilir. Yerçekimi alanı zamanla değişirse, fotonlar fiziksel boşluktan doğar. Frekansları, alan değişikliğinin zamanına karşılık gelir. Zayıf bir yerçekimi alanında bu etki çok küçüktür. Ancak güçlü bir alanda durum değişir. Benzer şekilde, güçlü bir elektrik alanı, fiziksel boşluktan yüklü parçacık çiftlerinin - elektronlar ve pozitronlar - doğmasına neden olur.

Yukarıda söylenenlerden, temel parçacıkların ve antiparçacıkların kara deliklerin güçlü değişken yerçekimi alanlarında doğabilecekleri (ve doğabilecekleri) açıktır. Elektrik yüklü bir cisim sıkıştırıldığında ve yüklü bir kara deliğe dönüştüğünde, elektrik alanı o kadar artar ki elektronlar ve pozitronlar üretir. Temel parçacıklar da dönen bir kara deliğin ergosferinde doğarlar. Bu durumda kara deliğin dönme enerjisinin bir kısmı parçacıkların doğumuna harcanır. Ama aslında burada kara deliğin enerjisinden değil, kara deliğin etrafındaki alanların enerjisinden bahsediyoruz. Parçacıkların doğması ve bu işlem için enerji harcanması sonucunda bu alanlar enerjilerini azaltır.

Bununla birlikte, kara deliğin kendisinin temel parçacıklara yol açabileceği ortaya çıktı. Yani, kara deliğin enerjisi, parçacıkların sanal bir durumdan gerçek bir duruma geçişine harcanır. Doğal olarak, bu bir kara deliğin yerçekimi alanının enerjisidir. Sonuç olarak, kara deliğin hem kütlesi hem de boyutu azalır.

Fiziksel boşluktaki parçacık ve karşı parçacık Siyam ikizleridir. Sadece birlikte gerçek parçacıklara ve antiparçacıklara dönüşürler. Birlikte ortadan kaybolmalı ya da daha doğrusu fiziksel boşluğa geri dönmelidirler. Olağan fiziksel koşullar altında bu her zaman böyledir. Ancak bir kara deliğin koşulları altında, bir parçacık ve bir antiparçacık farklı dünyalarda sona erebilir: bunlardan biri, kara deliğe düşmenin tek bir yolunun olduğu bir alanda sona erebilir ve diğeri bu noktada zaman bir kara delikten kaçabilir. Rubicon bir kara deliğin ufku. Bir parçacık ve bir antiparçacık, bir kara deliğin ufkunun zıt taraflarındaysa, o zaman asla birleşemezler ve fiziksel boşluğa giremezler, fiziksel bir "hiçliğe" dönüşemezler. Kara deliğin ufkunun bu tarafında olacak olan parçacık, kara deliğin bir enerji parçacığını ve kütlesini alarak sakince uzaya gidecektir. Ama aslında, bu süreç çok düşük güçtedir ve yıldızlararası uzaydan gelen maddenin sürekli olarak kara deliğin üzerine düşmesi gerçeğiyle fazlasıyla telafi edilir.

Bir kara delik sadece fotonları değil, diğer parçacıkları da doğurur. Bir kara deliğin kütlesi birkaç güneşin kütlesine eşitse, o zaman sıcaklıkları o kadar düşüktür ki, yalnızca durağan kütlesi olmayan parçacıklar üretebilirler. Bunlar fotonlar, elektron ve müon nötrinoları ve bunların antiparçacıklarıdır. Böyle bir kara delik ve yerçekimi dalgalarının miktarı - gravitonlar tarafından yayılır. Tipik bir yıldız deliği, her türden en fazla nötrino üretir (tüm parçacıkların %84'ü). Bu durumda üretilen fotonların sayısı %17'dir. Gravitonlar %2 oranında doğarlar.

Bir kara delik en fazla nötrino yayar çünkü kuantum dönüşleri (dönüşleri) minimumdur. 1/2'ye eşittir. Gravitonların dönüşü 2'dir, dolayısıyla sayıları daha azdır.

Kütlesi düşük olan bir kara deliğin sıcaklığı yüksektir. Bu tür kara delikler, bu parçacıklara ek olarak elektron-pozitron çiftlerini de doğurur. Ama boyutları bir atomdan bin kat daha küçük olan karadeliklerden bahsediyoruz. Bu, elbette, fanteziye çok benzer. Ama daha da küçük kara delikler olduğu ortaya çıktı. Fizikçilerin inandığı gibi, bu tür mikroskobik karadelikler aynı zamanda müonlar ve daha ağır temel parçacıklar da yayabilirler. Bu kara delikler sadece mikroskobik değil. Boyutları atom çekirdeğinden daha küçüktür. Bu tür kara deliklerin, yıldızların sonsuz sıkıştırmasıyla yaratılamayacağı açıktır. Uzak geçmişte bu tür karadeliklerin doğması için gerekli koşulların olabileceğine inanılıyor.

Kara delikler buharlaşabilir. Ancak bu buharlaşma kuantumdur. Bu buharlaşmanın özü aşağıdaki gibidir. Klasik fizik yasalarına göre, bir parçacığın karadelikten kaçması mümkün değildir. Ancak kuantum mekaniği yasalarına göre, parçacıkların belirli bir kısmı yasak enerji bariyerinden "sızma" fırsatına sahiptir. Yasak, çünkü parçacığın yasal olarak bunu yapacak kadar enerjisi yok . Tüm fizik yasalarına karşı enerji bariyerinden sızar. Bu parçacık sızıntısı sürecinden dolayı karadeliklerin buharlaşması meydana gelir. Kara deliklerin kendilerinin herhangi bir dış etki olmaksızın sıkıldığı ortaya çıktı. Sadece ısı radyasyonuna dönüşürler.

Fizikçiler, bir kara deliğin kütlesi buharlaşma yoluyla azaldıkça, kara deliğin sıcaklığının arttığını bulmuşlardır. Bu, buharlaşmanın hızlandığı anlamına gelir. Yani bu süreç giderek artıyor. Bir kara deliğin kütlesi bin tona düştüğünde radyasyon sıcaklığı 1CF" mikroskobik hacme çıkar. Patlar ve saniyenin onda birinde radyasyona dönüşür. Böyle bir kara delik patlamasıyla enerji açığa çıkar. bu bir milyon megaton hidrojen bombasının patlamasına eşdeğerdir.karadeliğin ömrü böyle biter.karadeliğin ömrü ise kozmik ölçekte bile uzun olabilir.

Sıradan bir yıldızdan kara deliğe

Bir yıldızın yaşamının aktif dönemi, radyasyon ve yakıt rezervleri için enerji kaybı oranı ile belirlenir. Yıldızın kütlesine bağlıdır. Bir yıldızın ömrünü kütlesi belirler. Bir yıldızın kütlesi Güneş'in kütlesine eşitse, böyle bir yıldız yaklaşık on milyar yıl aktif bir yaşam sürer. Yıldız ne kadar büyükse aktif ömrü o kadar kısadır. Bir yıldızın kütlesi Güneş'in kütlesinin üç katı ise, o zaman böyle bir yıldız sadece bir milyar yıl yaşar. 10 güneş kütlesine eşit kütleye sahip bir yıldız sadece yüz milyon yıl yaşar.

Yıldızın nükleer yakıtı bittiğinde yıldız enerji kaybetmeye devam ediyor. Onu yayar ve bu nedenle küçülür. Bir yıldızın kütlesi Güneş'in kütlesini 1,2 kattan fazla aşmazsa, yıldızın yarıçapı birkaç bin kilometreye ulaştığında sıkıştırması sona erecektir. Bu tür yıldızlardaki maddenin yoğunluğu muazzamdır. Bu maddenin bir santimetre karesi bin ton ağırlığındadır. Bu tür yıldızlara beyaz cüceler denir. Beyaz bir cüceye dönüşen yıldız soğur ve boyutunu değiştirmez. Beyaz cücenin daha fazla sıkışması gaz basıncıyla önlenir. Yıldızı oluşturan oldukça yakın bir şekilde paketlenmiş plazma elektronları arasında ortaya çıkan kuantum kuvvetleri tarafından sağlanır. Bu koşullar altında, basınç yıldız maddesinin sıcaklığına bağlı değildir. Bu nedenle beyaz cüce soğuyarak siyah cüceye dönüşür. Boyutunu değiştirmez.

Bir yıldızın kütlesinin 1,2 güneş kütlesinden fazla olması durumunda, sıkıştırma sonucunda maddesinin yoğunluğu daha da artacaktır. Böyle bir yoğunlukta, çok fazla enerji emen nükleer reaksiyonlar gerçekleşmeye başlayacaktır. Bu nedenle yıldız hızla küçülmeye başlar. Böyle bir sıkıştırma nükleer bir patlamaya neden olabilir, buna süpernova patlaması denir. Yıldız, nükleer bir patlama sonucunda kabuğunu atarak nötron yıldızına dönüşür. Bir yıldızın merkezinde, yoğunluk santimetre küp başına bir milyar tona ulaşır. Bu kabaca bir atom çekirdeğinin yoğunluğudur. Aslında uzmanlar, bir nötron yıldızının birkaç kilometre büyüklüğünde bir atom çekirdeği gibi bir şey olduğuna inanıyor. Nükleer parçacıklar-nükleonlar, bir nötron yıldızında çok yakından paketlenmiştir.

Yıldızın kütlesi Güneş'in iki kütlesini geçmiyorsa, o zaman nükleon gazı yıldızın kuantum kuvvetleri tarafından daha fazla sıkıştırılmasını önleyebilir. O zaman nötron yıldızı küçülmeyi bırakacak ve bu kapasitede var olacaktır. Nötron yıldızları soğuk kabul edilir. Ama aslında, merkezinde sıcaklık yüz milyonlarca dereceye ve yüzeyde bir milyon dereceye ulaşıyor. Burada bir çelişki yok. Nötron yıldızı gibi maddenin böyle bir durumunda sıcaklık kavramı biçimseldir, hesaplamaya dayalıdır ve günlük hayatta alışık olduğumuz sıcaklıkla hiçbir ilgisi yoktur. Aslında sadece bir nötron yıldızında değil, yüzlerce kilometre yükseklikteki atmosferimizde bile durum bu. Orada durum tersine çevrilir - atmosferik gazın yoğunluğu o kadar düşüktür ki, bir boşluktan söz edilebilir. Nötron yıldızlarında olduğu gibi aşırı yüksek yoğunlukta olduğu gibi, bu kadar düşük bir gaz yoğunluğunda, sıcaklık tamamen hesaplamaya dayalıdır.

EVRENDEKİ NÖTRİNO

Bir nötrino, muazzam bir nüfuz etme gücüne sahip temel bir parçacıktır. Böyle bir parçacığın varlığı, 1930'da fizikçi W. Pauli tarafından tahmin edildi. Bilim adamı, beta bozunması sırasında enerjinin bir kısmının nereye gittiğini açıklamak için bu parçacığa ihtiyaç duyuyordu. Bir beta parçacığı bir elektrondur. Elektronların yayılmasıyla çekirdeklerin radyoaktif bozunması meydana geldiğinde, bir kimyasal element diğerine dönüşür (örneğin, trityum helyuma dönüşür). Ancak ölçümler, enerjinin bir kısmının kaybolduğunu ve kaydedilmediğini gösteriyor. Bu enerji, madde ile çok zayıf bir şekilde etkileşime giren ve bu nedenle fiziksel cihazlar tarafından fark edilmeden kalan bir nötrino tarafından taşınır. Nötrinonun nüfuz etme gücü gerçekten harika - Dünya'nın, Güneş'in ve genel olarak tüm gök cisimlerinin içinden sorunsuz bir şekilde uçuyor. Bu hem iyi hemde kötü. Bu kötü çünkü nötrinoyu incelemek için onu yakalamanız gerekiyor. Ve bunu yapmak zor. Ve bu iyidir çünkü nötrinolar bize en ulaşılmaz yerlerden, örneğin Güneş'in çok merkezi bölgesinden ve diğer yıldızlardan bilgi getirebilir.

Aşağıda, üç tür farklı nötrino olmasına rağmen, genel olarak nötrinolardan bahsedeceğiz. Bunlar elektronik nötrinolar, müon ve tau nötrinolarıdır. Her bir nötrino türü, yalnızca kendisine özgü belirli reaksiyonlara katılır.

Bilim adamları onlarca yıldır nötrinoları inceliyorlar. Nötrinonun evrende çok önemli bir rol oynadığından hiç şüpheleri yoktu. Nitekim, nötrinonun evrendeki ana parçacık olduğu ortaya çıktı. Nötrino fiziği uzmanı akademisyen M. Markov, bu parçacık hakkında şu şekilde yazmıştır: “Bir çağdaşın, nötrinonun geleceğin fiziğinde hangi gerçek yeri alacağını tahmin etmesi zordur. Ancak bu parçacığın özellikleri o kadar basit ve kendine özgüdür ki, doğanın nötrinoları bizim için her zaman net olmayan ama derin "hedefler" ile yarattığını düşünmek doğaldır.

Evren, bal peteğine benzer bir hücresel yapıya sahiptir. Bu, galaksilerin üstkümelerinde, galaksilerin kendilerinin ve kümelerinin hücre duvarlarını oluşturan ince katmanlarda yoğunlaştığı anlamına gelir. Hücrelerin içi neredeyse boştur. Bu yapıyı bir bal peteği ile karşılaştırırsak, galaksilerin yoğunluğunun özellikle bu "peteklerin" kenarlarında yüksek olduğunu söyleyebiliriz.

Gözlemler, galaksilerin kümelerindeki hareketinin, galaksiler arasındaki boşlukta görünmez bir kütle varmış gibi gerçekleştiğini göstermektedir. Bu kütle, yerçekimini hareketli nesnelere uygular. Bu kitleyi ancak bu hareketlerle yargılayabiliriz. Kendini başka türlü göstermiyor. Gizli, görünmez bir kütledir. Görünüşe göre, büyük galaksileri de çevreliyor. Bu, cüce galaksilerin hareketinin doğası ve etraflarında bulunan diğer nesneler tarafından kanıtlanmaktadır. Ancak bilim adamları, galaksi kümesinin bölgelerinde bu gizli kütlenin, galaksilerin kendilerinde görülebilen, gözlemlenebilen ve yoğunlaşan kütleden 20 kat daha fazla olması gerektiğini hesapladılar.

Nötrinolar, Büyük Patlama anından veya daha doğrusu, sıcak yoğun maddenin çok yüksek bir sıcaklığa sahip olduğu ve yalnızca ışık için değil, nötrinolar için de opak olduğu o ilk genişleme döneminden beri Evrende kaldılar. Daha sonra nötrinoların, elektronların, elektromanyetik kuantumların ve diğer temel parçacıkların birbirine hızlı dönüşüm reaksiyonları oldu. Evrenin genişlemesinin başlangıcından bu yana geçen ilk on saniyeden sonra, birim hacim başına nötrinolardan (antinötrinolarla birlikte) yaklaşık üç kat daha fazla foton vardı. Evrenin evrimi boyunca, bu üçe bir oranı değişmeden kalır. Günümüz için de doğrudur. Big Bang sırasında ortaya çıkan fotonlar hala kaydediliyor. Bu kalıntı radyasyon. Ayrıca nötrino (kalıntı nötrino) akıları da vardır, ancak bunları ölçmek zordur. Doğru, bilim adamları kaç tane kalıntı nötrino olması gerektiğini güvenle tahmin edebilirler. Hesaplamalar , her santimetreküpte yaklaşık 150 kalıntı nötrino olması gerektiğini (içerdiğini) göstermektedir . Aynı hacimde yaklaşık 500 kalıntı foton vardır.Einstein'ın formülüne göre enerji kütleye dönüştürülebilir. Kalıntı elektromanyetik radyasyonun kütle yoğunluğunun, Evrendeki sıradan maddenin ortalama yoğunluğundan yaklaşık 2000 kat daha az olduğu ortaya çıktı. Bu ihmal edilebilir. Kalıntı nötrinonun ortalama kütle yoğunluğu da (enerjisinden yeniden hesaplanmıştır) ihmal edilebilir düzeydedir.

Hesaplanan kütleye ek olarak, nötrinoların da bir miktar durağan kütlesi vardır. Ölçülmüştür ve elektron nötrinoları için yaklaşık 35 eV'dir (elektron volt). Bu, durağan kütleleri sıfıra eşit olmadığı için elektron nötrinolarının ışık hızında hareket etmeleri gerekmediği anlamına gelir. Hızları ışık hızından daha düşük olabilir. Dahası, sadece herhangi bir hızda hareket etmekle kalmazlar, hatta dururlar.

Deneyler, bir nötrinonun bir elektrondan 20.000 kat ve bir protondan 40 milyon kat daha hafif olduğunu göstermiştir. Nötrinonun geri kalan kütlesi çok küçük olmasına rağmen, Evrende ondan çok var. Kalıntı nötrinolardan bahsediyoruz. Bir santimetreküpte, ortalama olarak protonlardan neredeyse bir milyar kat daha fazla nötrino vardır. Aslında nötrino, evrendeki madde kütlesinin ana bileşenidir. Hesaplamalar, Evrendeki elektron nötrinolarının ortalama yoğunluğunun, "nötrino olmayan" diğer tüm maddelerin yoğunluğundan yaklaşık 10-30 kat daha fazla olduğunu gösteriyor. Bu, şu anda Evrenin genişleme yasalarını belirleyen ana etki eden kuvvetin nötrinonun yerçekimi olduğu anlamına gelir. Diğer her şey (nötrinolar hariç), Evrenin ana kütlesine - nötrino kütlesine göre "safsızlığın" yalnızca% 3-10'u kadardır. Ve eğer öyleyse, o zaman bir nötrino Evreninde yaşadığımızı söyleyebiliriz.

Big Bang'den sonra evren genişliyor. Bu genişleme, evrendeki ortalama yoğunluk kritik bir değere ulaşana kadar devam edecektir. Bilim adamları, kritik yoğunluğun 10–29 g/cm3 olduğuna inanıyor. Nötrinoların varlığını dikkate almazsak, Evrendeki ortalama yoğunluk kritik değerden yaklaşık yüz kat daha azdır. Ancak nötrino hesaba katılırsa kritik sınıra yaklaşır. Ulaştığında, Evrenin sıkışması başlamalıdır. Evrenin yapısının oluşumunda nötrinoların rolünün izini sürelim.

Büyük Patlama'dan sonra, Evren'in genişlemesinin başlangıcında, madde neredeyse homojen, genişleyen bir sıcak plazma idi. Sonra, yerçekimi dengesizliği nedeniyle, bu plazma parçalanmaya, bir araya toplanmaya başladı. Bu, galaksi kümelerinin başlangıcını işaret ediyordu. Ancak tüm bu süreçlerde nötrinoların rolü dikkate alınmalıdır çünkü buradaki ana karakter yerçekimi kuvvetidir. Ve nötrinoların neden olduğu yerçekimi kuvveti, Evrendeki nötrino olmayan diğer tüm maddelerin neden olduğu yerçekimi kuvvetinden çok daha fazladır. Nötrinoların Evren maddesinin parçalanma sürecindeki rolü buna benzer.

Evrenin genişlemesinin başlamasından kısa bir süre sonra, Evrendeki madde yoğunluğunun dağılımında rastgele, çok küçük homojensizlikler vardı. Bu sırada, nötrino çok yüksek bir enerjiye sahiptir ve herhangi bir madde kümesinden serbestçe geçer. Bu sırada nötrinonun hızı ışık hızına yaklaşır. Bu nedenle, nötrinolar belirli bir dereceye kadar homojen olmayan durumları dengeler. Bu durumda, nötrinolar daha eşit dağılır. Ancak bu, nötrino kümelerinin doğrusal boyutları açısından nispeten küçük olan bölgelerde yalnızca küçük uzamsal ölçeklerde gerçekleşir. Nötrinolar nispeten küçük kümelerden uçmayı ve diğer nötrinolarla oldukça hızlı bir şekilde karışmayı başardıkları için bu anlaşılabilir bir durumdur. Bu durumda, tüm homojensizliklerin ortalaması alınır ve düzeltilir. Zaman geçtikçe, nötrinoların giderek daha büyük (boyut olarak) homojensizliklerinin "çözülme" zamanı olur. Bütün bunlar, yalnızca nötrinonun ışık hızına yakın çok yüksek bir hıza sahip olması nedeniyle mümkündür. Ancak zamanla nötrinonun hızı giderek azalır. Evrenin genişlemesinden yaklaşık 300 yıl sonra , nötrinonun hızı ışık hızından çok daha düşük hale gelir. Bu nedenle, nötrino artık büyük yığınlardan uçma yeteneğine sahip değildir (hızı yoktur) . Bu nedenle, başlangıçta ortalamanın yalnızca biraz üzerinde olan madde yoğunluğunun yerçekimi ile güçlendirilebildiği, kalınlaşabildiği ve ortam ayrı çöken nötrino bulutlarına bölünene kadar büyüyebildiği bu tür topaklar.

Yukarıda söylenenlerden, yoğunluk eşitlemesinin yalnızca boyutları 300 ışıkyılını geçmeyen bölgelerde meydana gelmeyi başardığı sonucuna varabiliriz. Büyük ölçekte, yani daha büyük nötrino demetlerinde, nötrinoların artan yoğunluğu devam etti, çünkü nötrinoların onlardan kaçacak zamanı yoktu. Sonraki dönemde, nötrinoların hızı keskin bir şekilde düştü. Aynı zamanda, karşılıklı yerçekimleri artan yoğunlukta bir artışa yol açtı. Bu kümeler daha sonra nötrino bulutlarına yol açtı. Yukarıdaki mantıktan, bu nötrino bulutlarının kütlesinin, Evrenin genişlemesinin başlamasından 300 yıl sonra 300 ışıkyılı yarıçaplı bir kürede bulunan nötrinoların sayısına göre belirlenmesi gerektiği sonucu çıkar.

Böyle bir nötrino bulutunun kütlesi hesaplanabilir. Nötrinonun geri kalan kütlesi belirlendiği için bunun için gerekli tüm verilere sahibiz. Bu hesaplama, tipik bir nötrino bulutunun kütlesinin 1015 güneş kütlesi olduğunu verir. Uzmanlar, genel fiziksel analiz temelinde, her nötrino bulutunun top şeklini değil, gözleme şeklini alması gerektiğini iddia ediyor. Daha sonra bu tür gözleme bulutlarından petekler oluşur, yani hücresel bir yapı kristalleşir.

Sıradan (nötrino olmayan) maddeye ne olur? Genişlemenin başlangıcındaki sıradan madde, uzayda neredeyse tekdüze bir şekilde dağılmıştı. Kütlesi, nötrinonun toplam kütlesinden birçok kez daha azdır. Evrenin genişlemesinin ilk aşamasında, bu madde sıcak bir plazma şeklindeydi. Genişlemenin başlamasından üç yüz bin yıl sonra, sıradan madde o kadar soğur ki, plazma halinden nötr bir gaza dönüşür. Bu zamana kadar, genişlemenin başlamasından bir milyon yıl sonra, gazın basıncı keskin bir şekilde düşer. Ancak o zaman soğuk nötr gaz, ortaya çıkan nötrino bulutlarının yerçekimi alanında yoğunlaşmaya başlar. Bu durumda, nötr gaz nötrino bulutlarının orta kısmına çekilir. Ayrıca, bu koyulaşan nötr gazdan yavaş yavaş galaksi, galaksi ve yıldız kümeleri ortaya çıkar. Yani her şey böyle görünüyor. Nötrino gözleme bulutunun merkezinde, kütlesi nötrino bulutunun kütlesinden 30 kat daha az olan büyük bir galaksi kümesi oluşur.

kuyruklu yıldızlar

Yunancadan tercüme edilen "kuyruklu yıldız", "uzun saçlı" anlamına gelir. Aslında, kuyruklu yıldızlar, yaklaşık onlarca kilometre uzunluğundaki taş ve demir blokların arasına serpiştirilmiş buzdan oluşan düzensiz şekle sahip gök cisimleridir. Kuyruklu yıldız Güneş'e yaklaştıkça kuyruklu yıldızın buzlu yüzeyi ısınır ve buz yavaş yavaş eriyip buharlaşmaya başlar. Bir kuyruklu yıldızın çekirdeği, gaz, toz ve ayrıca buz parçacıklarından oluşan bir katmanla çevrilidir. Yansıyan ışıkla parlamaya başlayan Güneş ışınlarındaki bu katmandır. Bu parıltı sayesinde kuyruklu yıldız gökyüzünde görünür hale gelir. Bir kuyruklu yıldız Güneş'e yaklaştıkça ısınır. Ve bu, çekirdeğinin kabuğunun ne kadar büyük olduğu anlamına gelir. Kuyruklu yıldızın aynı toz, gaz ve buz parçacıklarından oluşan bir "kuyruğu" vardır. Ortaya çıkan kuyruk da güneş ışınlarını yansıtmaya başlar. Bir kuyruklu yıldız Güneş'e ne kadar yaklaşırsa kuyruğu o kadar büyük olur.

Newton matematiksel olarak tüm kuyruklu yıldızların Güneş etrafındaki yörüngelerde hareket ettiğini ve yerçekimi kuvvetlerinin etkisine tabi olduğunu kanıtladı. Kuyruklu yıldız yörüngeleri her zaman çok uzundur. Kuyruklu yıldızlar yalnızca Güneş'e yakın olduklarında görünürler.

Herkes Halley Kuyruklu Yıldızı'nı duymuştur. Gökbilimci Edmund Halley, Isaac Newton'un bir arkadaşıydı. Kuyrukluyıldızlar dahil, arkadaşının bilimsel çalışmalarını iyi biliyordu. Halley , kuyruklu yıldızların yörüngelerini belirlemeyi mümkün kılan hesaplamalar yaptı. Aynı zamanda Halley, 1682'de bizzat gözlemlediği kuyruklu yıldızın, 1607'de gelen kuyruklu yıldızla aynı yörüngeye sahip olduğunu fark etti. Ayrıntılı bir analiz, bunun bir ve aynı kuyruklu yıldız olduğunu gösterdi. Üstelik aynı kuyruklu yıldız 1531'de de geldi. Yani bu kuyruklu yıldız 76 yılda bir geri dönüyor, Halley 1758'de geri döneceğini tahmin ediyordu. Kuyruklu yıldız gerçekten geri döndü, ancak Halley'i canlı bulamadı. O zamandan beri ona Halley Kuyruklu Yıldızı deniyor. En son 1985-1986'da gözlendi. 2061'de bize, daha doğrusu Güneş'e gelmeli. 2060'tan 2062'ye kadar gözlemlemek mümkün olacak.

Halley Kuyruklu Yıldızı'nın MÖ 240'tan beri Güneş'e her dönüşünde gözlemlendiği ortaya çıktı. e.

Periyodik kuyruklu yıldızlar kapalı yollarını 3 ila 200 yıl arasında yaparlar. Yörüngeleri güneş sistemimizin içindedir. Comet Encke en sık görünür. 40 ayda tüm yolu gidiyor.

Bir kuyruklu yıldızın görünümü, ancak daha önce ortaya çıkmış ve tekrar tekrar gözlemlenmiş olması gerçeğiyle tahmin edilebilir. Periyodu belirleyerek, bu kuyruklu yıldızın tam olarak ne zaman döneceğini belirleyebilirsiniz. Ancak süre milyonlarca yılsa, o zaman tahmin için gerekli veri yoktur - böyle bir kuyruklu yıldızın dönüşünü beklemek çok uzundur. Bu yüzden öngörülemez olarak adlandırılırlar. Onlarla ilgili değil, bizimle ilgili. Ne de olsa milyonlarca yıl sürecek gözlemler yapma imkanımız yok. Bu kuyruklu yıldızlar çok uzun bir süre bir döngü yapmalarına rağmen tamamen bizim, yani gezegen sistemimize ait olduklarını söylemeliyim. Bu tür uzak kuyruklu yıldızlar, Güneş'in etrafında çok hızlı bir şekilde - sadece birkaç hafta içinde - koşarlar. Kuyruklu yıldız bize yalnızca Güneş'e yaklaşırken görünür. Uzun yolculuğu boyunca görünmez bir şekilde hareket eder. Ayrıca kuyruğu da yok. Kuyruk sadece güneş radyasyonunun etkisi altında oluşur. Güneş ışığı kuyruklu yıldızı tutuşturur ve içindeki gazın bir kısmının kaynamasına neden olur.

Kuyruklu yıldızın iki kuyruğu olduğunu söyleyebiliriz. Biri toz, diğeri gazdır. Gaz kuyruğu her zaman Güneş'ten uzağa yönlendirilir. Tozun kuyruğu yana doğru kıvrılır. Kuyruklu yıldızlar genellikle onları keşfedenlerin, onları ilk gözlemleyenlerin isimleriyle anılır.

Dünyanın yakınında uçan kuyruklu yıldızlar meteorları doğurur. Önce parlak bir yıldızı gözlemliyoruz. Sonra havalanıyor ya da düşüyor gibi görünüyor. Geçen bir kuyruklu yıldız, bu tür "kayan yıldızlardan" oluşan bir yağmura neden olabilir. Elbette bunlar yıldız değil, bir kuyruklu yıldızın kuyruğundan küçük parçalar. Ağırlık olarak, her biri on gramdan fazla değildir. Hareketlerinin hızı yüksektir - saniyede yaklaşık on kilometre. Atmosfere böyle bir hızla uçmak, bu topaklar

Pirinç. 54. Arizona göktaşı kraterinin çapı bir kilometreden fazla ve derinliği iki yüz metredir.

maddeler yanar çünkü sürtünme çok yüksek sıcaklıklara kadar ısınır. Atmosferik gaz yoğunluğunun zaten farkedildiği yerde - dünya yüzeyinin 80 - 100 kilometre yukarısında - yanarlar.

Yıldız yağmuru, Dünya'dan bir veya başka bir takımyıldızın arka planında görülebilir. Bu nedenle, buna göre adlandırılırlar. Böylece, Kasım ayı ortasında Aslan takımyıldızından yıldız yağmurunu izleyebilirsiniz. Ona Leonidler diyorlar. 10–14 Ağustos tarihlerinde Kahraman takımyıldızından yıldız yağmurları meydana gelir. Bunlar Perseidler. 21 Nisan'da Lyra takımyıldızından yağmuru izleyebilirsiniz. Perseidlerin her yıl gözlemlendiği söylenmelidir. Ancak kayan yıldızların çoğu 12 Ağustos'ta görülebilir.

Leonidlerin akışı özellikle 1833'te boldu. Sadece bir saat içinde, on iki bine kadar kayan yıldız gökyüzünü geçti. Genellikle çok daha az gözlenirler. Bir saat içinde beş ila on meteor sayabilirsiniz.

Meteor yeterince büyükse, buna ateş topu denir. Ateş toplarının atmosferde yanacak zamanları olmayabilir , bu nedenle Dünya'da beklenebilir. Böylesine büyük bir ateş topu Tunguska göktaşıydı. Dünya ile çarpışma üzerine, güçlü bir patlama meydana geldi ve bunun sonucunda otuz kilometrelik bir yarıçap içindeki tüm ağaçlar devrildi.

Arizona göktaşı daha az güçlü değildi. İlk ağırlığı (atmosfere girmeden önce) yaklaşık yüz bin tondu. Çapı bir kilometreden büyük bir krater bıraktı. Kraterin derinliği yaklaşık iki yüz metredir. Şekil 54'te gösterilmektedir. Gündüz bile uçan büyük bir ateş topu görülebilir.

Ateş topları her zaman Dünya yüzeyine ulaşmaz. Genellikle atmosferde parçalanırlar ve Dünya yüzeyine taş şeklinde düşerler. Bunlar meteorlardır. Demir de olabilirler. Göktaşlarının büyüklükleri ve kütleleri farklıdır. Yani Afrika'da bulunan Goba göktaşı yaklaşık 60 ton ağırlığında.

YILDIZLI GÖKYÜZÜ

Adam gece gökyüzüne baktı ve her yerde yıldızları gördü. İzlenim, göksel bir kubbeye, göksel bir küreye yapıştırılmış olmalarıydı. Aslında, sadece sıradan insan değil, aynı zamanda antik çağdaki gökbilimciler de yıldızların gerçekten Dünya'ya göre dönen ve Dünya'nın günü boyunca bir devrim yapan devasa bir küreye sabitlendiğine inanıyorlardı. Aslında gökyüzünde yan yana dizilmiş iki yıldız görüyoruz. Ama biri bize oldukça yakın, diğeri ise çok uzakta. Yine de, bu yıldızların ikisini de göksel kürede aynı noktada görüyoruz ve hiçbir şey ne kadar uzakta olduklarını söylemiyor.

Buna rağmen, göksel küre kavramı çok faydalıdır. Üstelik onsuz Evren'de teleskoplarla gözlemlediğimiz her şeyi tarif etmek çok daha zor olurdu. Göksel küre şekil 55'te gösterilmektedir. Dünya, Kuzey ve Güney Kutuplarından geçen ekseni etrafında dönmektedir. Ekvator, kutupların ortasında dünyanın etrafında dönen hayali bir çemberdir. Dünyanın dönme ekseni, yörünge düzlemine dikeyden 23,5 ° sapmıştır. Dünyanın dönme ekseni dikey olsaydı, o zaman Dünya'da mevsimler olmazdı. Bir günün uzunluğu her zaman 12 saat olacaktır. Gece aynı olacaktı. Bu, Dünya yüzeyindeki tüm noktalarda geçerli olacaktır. Ancak Dünya'nın ekseni ekliptik düzlemine eğimli olduğundan, Dünya'nın Güneş'e bakan bölgelerinde gün daha uzundur ve Dünya'nın diğer bölgelerine kıyasla daha fazla güneş ısısı gelir. Bu, yaz olduğu anlamına gelir. Ekvatorda bir gün 12 saattir. Önemli mevsimsel iklim değişiklikleri yoktur. Ekvatora, kuşaklara bitişik tropik bölgelerde mevsimler yoktur. Şekil 55 göksel küreyi göstermektedir.

Dünyanın ekseni eğik olduğundan, Güneş'in gökyüzündeki yörüngesi göksel ekvatoru takip etmez. Güneş'in gökyüzünde döndüğü daire göksel ekvatordan 23,5 ° sapmıştır ve ekliptik olarak adlandırılır.

Pirinç. 55. Gök küresi

Göksel küre, Dünya ile aynı şekilde inşa edilmiştir, yüzeyi. Göksel küre, Kuzey ve Güney Kutuplarından geçen bir eksen etrafında dönmektedir. Gök ekvatoru, tüm gökyüzünün etrafında çizilen ve gök kutuplarının ortasında bulunan bir dairedir. Gök kutupları ve gök ekvatoru, Dünya'nın kutuplarının ve ekvatorunun tam üzerindedir.

Dünyanın bir boyutu vardır (Dünyanın çapından (çapından) ve yarıçapından bahsediyoruz). Göksel kürenin boyutları, belirli bir yarıçapı yoktur. Göksel kürede her şey mesafelerle değil açılarla ölçülür. Açılar sadece gök cisimlerinin gök küresi üzerindeki konumlarını değil, aynı zamanda bu cisimlerin boyutlarını da ölçer. Bu durumda gök küresi üzerindeki gök cisimleri arasındaki mesafelerin de açı, derece, dakika ve saniye cinsinden ölçüldüğü açıktır. Daire 360 ° içerir. Bir yarım daire 180° içerir. Bu, doğudan batıya tüm gökyüzünden geçen açının 180 ° olduğu anlamına gelir.

Açılar nasıl ölçülür, hangi yönden? Dünyanın yüzeyinde ölçümler yapılırsa, boylamını ve enlemini bilirsek herhangi bir noktanın konumu kesin olarak belirlenir. Açılarla ölçülürler (derece, dakika ve saniye). Enlem açısı ekvatordan kuzeye veya güneye doğru ölçülür. Boylam ayrıca derece, dakika ve saniye cinsinden ölçülür. Ancak bu açılar ekvatordan değil, Kuzey ve Güney Kutuplarından geçen büyük bir çemberden ve ayrıca Londra'daki Greenwich Gözlemevinde yapılan koşullu olarak seçilmiş özel bir işaretten ölçülür. Bu işaret Paris'te, Moskova'da ve hatta Birobidzhan'da olabilir. Burada önemli olan tek şey herkesin aynı işareti kullanmasıdır.

Bütün bunlar yeryüzü için geçerlidir. Göksel küreye gelince, göksel küre üzerindeki herhangi bir noktanın (yıldız) konumunu belirlemek için hemen hemen aynı referans çerçevesi kullanılır. Yalnızca derece cinsinden enlem sapma olarak adlandırılır. Bu açı göksel ekvatordan ölçülür. Göksel küre üzerindeki boylam sağ yükseliş olarak adlandırılır. Bahar ekinoksunda Güneş'in gök ekvatorunda olduğu noktadan ölçülür. Derecelerin saatlere çevrilebileceğini biliyoruz. Tüm daire 360° veya 24 saattir. Bir saat 15°'ye eşittir. Bu nedenle sağ yükseliş genellikle saat, dakika ve saniye cinsinden ölçülür.

Dünyanın ekseni ekliptik düzlemine eğimli olduğundan, Güneş'in gökyüzündeki yörüngesi göksel ekvatordan geçmez. Güneş'in gökyüzünde döndüğü daire, göksel ekvatordan 23,5 ° sapmıştır. Bu çembere ekliptik denir.

Gözlem yapan gökbilimciler sıradan değil, yıldız zamanı kullanırlar. Sıradan zaman, Dünya'nın kendi ekseni etrafında bir dönüş periyoduyla ilişkilidir. Bu süre ikiye 12'ye bölündü ve günde 24 saat alındı. Aynı zamanda ondalık sayı sistemini kullanırlarsa, günde 20 saat alırlar (bu saat bizim kullandığımızdan daha uzun olur).

Yıldızların gökyüzündeki hareketinin de belli bir süresi vardır. Doğu gökyüzünde yeni yıldızların belirip yükselişini herkes izleyebilir. Aynı zamanda, diğer yıldızlar batıda ufkun altına batıyor. Bazı yıldızlar asla ufkun altına inmez. Basitçe gök kutbunun etrafındaki daireleri tanımlarlar. Bu tür yıldızlara kutup yıldızları ve takımyıldızlar denir. Yıldızların gökyüzündeki konumu sadece günün saatine değil aynı zamanda mevsime de bağlıdır. Yılın farklı zamanlarında, Dünya'nın gece tarafı, yıldızlı gökyüzünün farklı bölgelerine bakar.

Yıldız zamanı, Dünya'nın dönmesi nedeniyle normal zamandan farklıdır. Bu, yıldızın gökyüzündeki aynı konumuna 24 saat sonra değil, 23 saat 56 dakika 4 saniye sonra döndüğü anlamına gelir. Bu, yıldızların gökyüzünden geçtiği dönem, yani yıldız günüdür. Normal bir Dünya gününden yaklaşık 4 dakika daha kısadırlar. Bu, Güneş'in gökyüzünde aynı yere dönmesi için 24 saate eşit bir süreye ihtiyaç olduğu anlamına gelir. Ancak bu süre zarfında Dünya 360 ° değil, 361 ° döner, çünkü bir günde Dünya da Güneş'in etrafında döndüğü eğri boyunca belirli bir mesafe hareket eder.

Gökyüzüne bir ekran gibi bakıyoruz. Bir yıldız ekranın çok gerisinde, diğeri ise çok uzakta değil. İnsanların belirli topluluklarda (takımyıldızlarda) birleştirdiği yıldızların birbirleriyle hiçbir ortak yanı olmayabilir. Örneğin, Güney Haçı takımyıldızındaki en parlak üç yıldız birbirinden çok uzaktadır (göksel kürede değil, görüş hattı boyunca derinlikte). Bu yıldızlardan biri Dünya'dan 360 ışık yılı, diğeri 420 ışık yılı, üçüncüsü ise 88 ışık yılı uzaklıktadır. Bu nedenle, bu takımyıldızın yıldızlarının bir şekilde birbirleriyle bağlantılı olduğu düşünülmemelidir.

Genel olarak tanınan geleneksel takımyıldızlara dahil olan yıldızlara ek olarak, başka birçok yıldız vardır. Teleskop ne kadar güçlüyse, o kadar çok görebilirsiniz. Nereye götürülmeliler? Göksel küre üzerine bir projeksiyondan bahsettiğimiz için, bölge ilkesine bağlı kalmak mantıklıydı. Gökbilimciler tam da bunu yaptı. 1930'da tüm göksel küreyi 88 bölüme ayırmayı kabul ettiler. Bu sitelerin her biri belirli bir geleneksel takımyıldıza bağlıdır. Günümüzde gökbilimciler bir takımyıldızdan bahsettiklerinde, göksel kürenin belirli bir bölgesine düşen tüm yıldızları kastederler. Takımyıldızların isimlerine gelince, bunların çoğu Yunan mitolojisindeki efsanelerden alınmıştır. Bunlar Herkül, Orion, Perseus, Andromeda, Pegasus vb. Daha sonra güney gökyüzündeki takımyıldızlar tanındı. Daha ilkel olarak adlandırıldılar. Bu nedenle, bir teknoloji aşığı olan Fransız gökbilimci Lacaille, takımyıldızlara Fırın, Teleskop, Mikroskop, Saat vb.

Şu anda, tüm gökyüzü bölünmüş durumda ve hiç kimse yeni takımyıldızları keşfedemeyecek. Ortaya çıkacak olan her şey, tüm göksel küreyi kaplayan 88 takımyıldızdan birine girecek. Bu arada, 88 takımyıldızın 48'i II. Yüzyılda Ptolemy tarafından listelenmiştir. Tabii ondan önce takımyıldızların çoğundan bahsedilmişti.

Şekil 56, Orion takımyıldızına ait gökyüzünün bir kesitini göstermektedir. Gösterilenler, takımyıldız sınırları (kesikli çizgi) ve parlak yıldızlar Betelgeuse, Bellatrix ve Rigel ile Orion Bulutsusu'dur (M42). Bu bulutsu Orion takımyıldızının kılıcında bulunur.

Şekil 57, Albrecht Dürer'in bir gravüründen kopyalanan Orion takımyıldızının (XVIII yüzyıl) bir haritasını göstermektedir.

Bazı isimlerin sadece takımyıldızları değil, bölümleri de vardır. Kendi isimleri olan bu tür yıldız desenlerine asterizm denir. Bunların en ünlüsü, Büyük Ayı takımyıldızındaki Büyük Kepçe ve Aslan takımyıldızındaki Orak'tır. 88 takımyıldızdan 12'si vurgulandı. Bunlar, Güneş'in yörüngesinin kesiştiği takımyıldızlardır. Bu 12 takımyıldızın Güneş Yolunu oluşturduğu söylenir. Aynı zamanda "hayvan kuşağı" anlamına gelen zodyak olarak da adlandırılır. Neden hayvanlar anlaşılabilir. Her takımyıldız, belirli bir hayvan veya efsanevi karakterdir. İstisna, Terazi takımyıldızıdır. Böylece, zodyak takımyıldızları şeridinin içinde ekliptik bulunur. Ay ve gezegenler, yıldızlı gökyüzünde hareket ederken, bu "hayvanlar kuşağından" - burçtan da geçerler.

İncir. 56. Orion takımyıldızına ait gökyüzünün bir bölümü

Geceleri görünen takımyıldızlar, yıl boyunca kademeli olarak birbirinin yerini alır. Bunun nedeni, Güneş'in bir yılda gökyüzünde tam bir dairesel yolculuk yapmasıyla aynıdır. Modern zodyak takımyıldızlarının aynı boyutta olmadığı akılda tutulmalıdır. Bu nedenle Güneş, zodyakın her takımyıldızında farklı zamanlar geçirir. Dahası, ekliptik aslında göksel küre boyunca yavaşça kaymaktadır. Bu nedenle, şu anda Güneş'in yolu - zodyak bir tane daha - on üçüncü takımyıldızdan geçiyor. Bu, Yılancı takımyıldızı.

Astrologların bunu fark etmek istememesi ilginç. Binlerce yıldır inatla Güneş'in yolunu (burçları) 12 eşit parçaya bölüyorlar. Güneş'in on üçüncü takımyıldız Yılancı'yı da geçtiği gerçeği konusunda sessiz kalıyorlar. Zodyak astrologlarının 12 bölümü

"evler" denir. "Evlerin" isimleri, zodyak takımyıldızlarının isimleriyle aynıdır. Fakat! Şu anda, astrolojik evler artık gerçek takımyıldızların konumuna karşılık gelmiyor. Ne oluyor? Astrolojik "burcunuz", doğum gününüzde Güneş'in hangi evde olduğuna göre belirlenir. Ama aslında, Güneş'in o gün bu evde hiç batmadığı ortaya çıkabilir. Farklı bir takımyıldızda, farklı bir evdeydi. Bir astrolog tarafından kaderinizin tahmininin doğru olma olasılığı nedir? Görünüşe göre sıfır.

Tabii ki, biyosfer, Dünya'nın atmosferi ve insanlar uzaydan, özellikle de en yakın bedenlerden büyük ölçüde etkilenir. Dolayısıyla, Ay'ın rolünün bu konuda neden bu kadar büyük olduğu açıktır. Ek olarak, gezegen ne kadar büyükse, etkisi de o kadar büyük olur. Bu nedenle, Jüpiter ve Satürn'ün dünyevi süreçler ve kişinin kendisi üzerinde de güçlü bir etkisi vardır. Bu uzun zamandır biliniyor. Böylece Cengiz Han, 1226'da, astrologların onu Jüpiter'in neredeyse Satürn'ü yakaladığı konusunda uyardığı bir zamanda baskınlarını durdurdu. Kepler, kariyerinin başlarında, geleceklerini tahmin etmek amacıyla arkadaşları için burçlar yaptı.

Pirinç. 57. Orion takımyıldızının haritası (XVIII yüzyıl)

Pirinç. 50. Zodyak haritası

Pirinç. 59. Başak Takımyıldızı (Eregon - Ikaria mitinden)

Pirinç. 60. En parlak dört yıldız, Terazi takımyıldızının çiziminin temelidir.

Pirinç. 61. Akrep, kuzey gökyüzündeki en güzel takımyıldızlardan biridir.

Zodyak diyagramı Şekil 58'de gösterilmektedir. Zodyak işaretleri (Koç, Boğa, İkizler, Yengeç, Aslan, Başak, Terazi, Akrep, Yay, Oğlak, Kova, Balık takımyıldızı) 18 ° genişliğinde bir kuşakta bulunur, ortasında ekliptik geçer.

Başak takımyıldızının şeması şekil 59'da gösterilmektedir. Başak, Icarius'un kızı Eregon'dur. Dionysos, İkaria'yı, kızı Eregona'yı ve köpeği Myra'yı göğe nakleder. Orada Çoban, Başak ve Canis Major takımyıldızlarına dönüştüler.

Başak takımyıldızındaki en parlak yıldız Spica'dır (Latince "kulak"). Eski Mısır'da buğday hasat mevsiminin başlangıcı, Başak takımyıldızının görünümü olarak kabul edildi. Mısırlılar bu takımyıldızı doğurganlık tanrısına adadılar. Başak takımyıldızındaki en parlak yıldıza kulak denir çünkü başka bir efsaneye göre Başak adalet tanrıçasıdır. Astrea, Olimpos tanrılarının Dünya'yı terk eden sonuncusu. Yılanlarla ve buğday başaklarıyla dolanmış bir asa ile tasvir edilmiştir.

Başak takımyıldızının solunda Terazi takımyıldızı yer alır. Bakire adalet tanrıçası, büyük Zeus'un kızı ve adalet tanrıçası Themis olduğu için bu tesadüf değil. Ve Themis'in ana özelliği adaletin terazisidir. Terazi takımyıldızındaki en parlak dört yıldız Şekil 60'ta gösterilmektedir. Eski Babil'de, Güneş Terazi takımyıldızındayken gündüz ve gecenin aynı uzunlukta olmasına - bu yıldız ölçeklerinde dengelenmelerine dikkat edildi.

Akrep takımyıldızı (Şek. 61), kuzey gökyüzündeki en güzel takımyıldızlardan biridir. Akrep efsaneleri hakkında aşağıdakileri bildirir. Ünlü Yunan avcısı Orion bir keresinde korkacağı ve yenemeyeceği böyle bir hayvan olmadığını söylemişti. Orion, denizler tanrısı Poseidon'un oğluydu. Av tanrıçası Artemis'i bir yarışmaya davet etti. Ancak Artemis, Orion'u yenen aynı hayvanı buldu. Zehirli bir akrepti. Büyük avcı Orion ısırığından öldü. Şafak tanrıçası Eos, Orion'a aşıktı. Zeus'a sevgilisini cennete götürmesi için yalvardı. Orion takımyıldızı böyle doğdu. Artemis de Akrep'i cennete transfer etti. Zeus dostane bir şekilde Akrep ve Orion takımyıldızlarını gökyüzünde asla aynı anda görünmeyecekleri şekilde yerleştirdi.

Akrep takımyıldızında en parlak yıldız, parlak kırmızı Antares'tir ("Ares'in düşmanı"). Yunanlıların Ares'i Mars'tı. Kırmızı renklidir. Antares, ikinci en parlak kırmızı gök cismi.

Yay takımyıldızı (Şek. 62), Akrep takımyıldızının yanında yer alır. Bu takımyıldızdaki en parlak yıldız Rukbat'tır (diz), "Rukbat al Rami" atıcının dizi anlamına gelir. Efsaneye göre Yay, yarı insan, yarı at (centaur) idi. Centaur'ların acımasız ve tahmin edilemez bir mizacı vardı. Centaurlardan sadece biri, bilge Chiron, insanlara bilgiyle yardım etti. Hatta tıp tanrısı Asklepios'u kendisi öğretti ve Herkül'e yardım etti. Chiron, yıldızlı gökyüzünün bir haritasını çizen ve içinde zodyak takımyıldızlarını ayıran ilk kişiydi. Chiron bu kartı cesur Argonotların başı öğrencisi Jason'a verdi. Argonotlara uzak Colchis'e yaptıkları zorlu yolculukta yardım etmek istedi. Chiron, cesur denizcilere (Argonauts) geminin yolunu ve konumunu yıldızlara göre belirleme yeteneğini öğretti. Zodyak takımyıldızları arasında, Chiron kendine bir tane bıraktı. Ancak gaddar ve acımasız centaurlardan biri (muhtemelen Nesa'nın kendisi), Herkül'ün karısına tecavüz etmeye cesaret etti.

Pirinç. 62. Yay Takımyıldızı

Bu centaur - Yay, gökyüzünde Chiron'un yerini aldı. Cömert Zeus, Chiron'a başka bir yer verdi. Erboğa takımyıldızı (centaur) böyle ortaya çıktı.

Yay burcunun solunda Oğlak takımyıldızı bulunur (Şek. 63). Bu takımyıldızın yükselişi, eski Mısırlılara Mısır'ın tüm tarımının bağlı olduğu Nil'in selini haber verdi. Mısır dağ keçisi yarı keçi, yarı balıktır. Yunanlılar arasında keçi, orman tanrısının, çobanların ve sürülerin koruyucu azizi Pan'ın bir simgesiydi. Pan keçi sakallı, keçi bacaklı ve boynuzluydu. Efsaneler, bir zamanlar korkunç bir yüz başlı Typhon tarafından saldırıya uğradığını söylüyor. Korkunç bir canavardı. Panik içinde

Pirinç. 63. Oğlak Takımyıldızı

(Pan kelimesinden) - ölümcül korku, Pan, Typhon'dan kaçmak için nehre koştu. Orada bir Oğlak burcuna dönüştü. Onun

Pirinç. 64. Oğlak ve Kova. Eski bir atlastaki takımyıldızların görüntüsü

bacakları bir anda palet gibi oldu ve balık gibi yüzme yeteneği kazandı. Böylece bir yağmur tanrısına dönüştü. Pan, ancak şiddetli yağmura yetiştikten sonra Typhon'dan kurtulmayı başardı.

Başka bir efsaneye göre Oğlak, Büyük Ayı ve Küçük Ayı ile birlikte Zeus'u besleyen keçi Amalthea'dır. Bunun için Zeus, Almatea'yı gökyüzüne yerleştirdi. Şekil 64 Oğlak ve Kova'yı göstermektedir.

Oğlak takımyıldızının solunda zodyakın üç takımyıldızı vardır: Kova, Balık ve Koç.

Kova takımyıldızı (Şek. 65), insanlar tarafından bilinen en eski takımyıldızlardan biridir. Kova dönemi, Nil selinin zirve yaptığı dönemdir. Zodyak'ın bu işareti iki dalgalı çizgi olarak tasvir edilmiştir. Yunan mitolojisine göre Zeus, genç Ganymede'yi cennete götürmüştür. Genç adam ilahi güzelliğiyle ünlendi. Zeus, genç adama Olimpiyat tanrılarının şölenlerinde fahri uşak pozisyonunu emanet etti. Balık takımyıldızına gelince, zayıf-zayıf yıldızlardan oluşan bir zincirle temsil edilir. Nil'in taşması ve "büyük su" nun ayrılmasından sonra kıyıda çok sayıda balık kaldı.

Pirinç. 65. Kova, Balık ve Koç

Koç takımyıldızının gökyüzünde görünmesi, otlatma mevsiminin başlangıcına işaret ediyordu. Mısırlıların yüce tanrısı Amon-Ra, koç başı ile tasvir edilmiştir. Koç burcundaki en parlak yıldıza Gamal (Arapça "yetişkin koç" anlamına gelir) denir. Başka bir efsaneye göre, Argonotların efsanevi altın postlu koçun derisini Yunanistan'a getirmesi gerekiyordu.

Bu takımyıldızların solunda Boğa, İkizler ve Yengeç takımyıldızları bulunur. Ana hatları Şekil 66'da gösterilmiştir. Boğa'nın Mısırlılar için gökkubbede görünmesi, ekilebilir işin (boğaların üzerinde sürülmesi) başlangıcı anlamına geliyordu. Bereket tanrısı Apis, Mısırlılar arasında büyük saygı görüyordu. Bu tanrının dünyevi enkarnasyonu, özel beyaz işaretlere sahip kutsal siyah bir boğaydı. Bu siyah boğanın mumyası, yüzyılda birkaç kez özel bir mezara - Thebes şehri yakınlarındaki Serapium'a gömüldü.

En güzellerinden biri Boğa takımyıldızıdır. En parlak yıldızı Aldebaran'dır. Gökyüzümüzdeki en parlak on yıldızdan biridir. Boğa yıldızları arasında iki yıldız kümesi vardır - Pleiades ve Hyades. Eski Yunanlıların Pleiades hakkında böyle bir efsanesi vardı. Titan Atlas'ın yedi kızı vardı. Avcı Orion tarafından takip edildiler. Böylece bir güvercin sürüsüne dönüştüler ve ondan kaçtılar. Zeus onları cennete aldı ve yıldız oldular.

İkizler takımyıldızı en parlak yıldıza sahip değildir. Ancak en parlak iki yıldız birbirine çok yakın. Yunanlıların ikizler hakkında böyle bir efsanesi vardı. Dioscuri'nin ikiz kardeşleri Castor ve Polydeuces, Güzel Helen'in kardeşleri Zeus'un oğullarıydı. Argonotların kampanyasına katıldılar. birinde

Pirinç. 66. Boğa, İkizler ve Yengeç kışın göğün güney kısmının merkezinde görünür, parlak yıldızlar Aldebaran, Castor ve Pollux çok güzeldir.

Castor'un öldürüldüğü kavgalar. Zeus'un ölümsüzlük bahşettiği kardeşi Polydeuces, babası Zeus'a kardeşini ölüler diyarına kadar takip etmesine izin vermesi için yalvardı. Böylece İkizler Castor ve Polydeuces, gerçek dostluğun göksel koruyucuları oldular. Zeus, oğullarının bir gününü Olympus'ta tanrılarla, sonraki günü de ölülerin yeraltı dünyasında geçirmelerine izin verdi.

Yengeç takımyıldızına gelince, Yengeç'in kendisi bir bok böceğidir. İyi şans getiren kutsal Mısır bok böceğidir. Yengeç takımyıldızı, Yıldız Kümesi Bakımevini içerir. Efsaneye göre, Herkül ile Lernean Hydra arasındaki savaş sırasında, Hydra'nın yardımına dev bir deniz kanseri geldi. Herkül yine de onları yendi, ancak Zeus'un karısı Hera kanseri gökyüzüne aktardı ve onu Yengeç takımyıldızına dönüştürdü. Tarihçiler bu efsanenin daha yeni olduğuna inanıyor. Aslında konu kanser değil, kutsal Mısır bok böceği hakkında olmalı. Topu kendi önüne iten bu çalışkan böcek, Güneş'in altın topunu gökyüzünün dev çayırları boyunca iten en eski, hala ilkel böcek tanrısının bir yankısıydı. Mısırlılar arasında, bok böceği hiçbir zaman bir tanrı olmadı, ama onun imgesi, Mısır'ın tüm sakinlerinin gözde bir süsü olarak kaldı. Firavundan basit köylüye kadar herkes onu giydi. Bokböceği görüntüsüne sahip tılsım mutluluk getirdi. Mısırlılar arasında diğer herhangi bir görüntüden on kat daha sık bulunur. G-Genellikle, Mısırlılar bir top değil, aynı anda iki top yuvarlayan bir bok böceği çizerlerdi. Bu, Bokböceği-Yengeç takımyıldızını tasvir eden modern hiyeroglifte yansıtılmaktadır. Kanser, çünkü Yunan mitolojisi böyle bir yaratık bilmiyordu ve bok böceğini kansere dönüştürdü.

Şekil 67 Aslan takımyıldızını göstermektedir. Başak'ın sağında yer alır. Kuzeye bakmak,

Pirinç. 67. Yazın muhteşem Aslan takımyıldızı kuzeyde görünür.

o zaman Aslan takımyıldızı gökyüzünün solunda ve altında, ancak solunda ve altında Büyük Ayı'nın bir parçası olacaktır.

Pirinç. 68. Aslan

ayılar Aslan takımyıldızındaki en parlak yıldız, "kraliyet yıldızı" anlamına gelen Regulus'tur. Regulus yıldızı gökyüzünde göründüğünde, en büyük krallar doğar. Aslan takımyıldızındaki en parlak ikinci yıldızın adı Denebula'dır. Arapça'da "Deneb al Azed", "aslanın kuyruğu" anlamına gelir. Leo'nun tarihi derin, derin antik çağlara kadar uzanır. Düşündüler

Aslan'ın en sıcak kurak ayların sembolü olduğu. Güneş, her şeyin çöle dönüştüğü Mayıs - Haziran aylarında Aslan takımyıldızındadır (Şek. 68). Sonra aç aslanlar bu çölden şehirlerin varoşlarına çıkar. Belki de bu yüzden Mısırlılar sulama kanallarındaki savakları aslan başıyla süslediler. Kuraklık en yoğun sıcakta tarlaları tehdit ettiğinde bu bent kapakları açıldı ve Nil selinden sonra depolanan su tarlalara gitti. Yunanlılar Leo'yu kendilerine göre yorumladılar. Herkül'ün istismarlarından biri olan Leo ile ilişkilendirildiler.

Zodyak dairesini oluşturan on iki takımyıldızı tanımladık. Ama zamanımızda Güneş'in olduğu çoktan söylendi.

Pirinç. 69. Güney yarımkürenin takımyıldızları

geçer ve on üçüncü takımyıldız - Yılancı takımyıldızı. Yunan efsanesine göre Ophiuchus, tıp tanrısı Asclepius, Aesculapius (Latince) olarak adlandırılır. Bu nedenle yılan hekimlerin amblemidir. Asklepios, Apollon'un oğluydu. Yetenekli bir şifacıydı, Argonotların Altın Post kampanyasına katıldı. Bilge yılan ona şifanın büyük sırrını verdi - ölüleri diriltme yeteneği. İnsanlar ölmeyi bıraktı. Ancak yeraltı dünyasının efendisi Hades, tarihin akışının ihlalinden Zeus'a şikayette bulunur. Zeus, Asklepios'u cezalandırdı. Ancak Apollon'a bir teselli olarak Asklepios'u (Ophiuchus) cennete nakletti. Böylece Ophiuchus takımyıldızı ortaya çıktı.

Yılancı takımyıldızı, daha önce tanımladığımız diğer takımyıldızları gösteren Şekil 69'da görülebilir.

Diğer en ünlü takımyıldızlar (Şekil 70) Cepheus, Cassiopeia, Perseus ve Andromeda'dır. Cepheus takımyıldızı beş parlak yıldızdır. Cassiopeia, parlak bir taca biraz benzer. Bu takımyıldızların isimleri Perseus ve Andromeda mitine kadar uzanır. Etiyopya'da kral Kefey yaşadı. Romalılar ona Cepheus adını verdiler. Güzel bir karısı vardı, Cassiopeia. Güzelliğiyle çok gurur duyuyordu. Bir keresinde denizde yüzerken orada yıkanan perileri gücendirdi çünkü hepsinden çok daha güzel olduğunu kanıtladı. Periler, deniz tanrısı Poseidon'a şikayet ettiler. Poseidon, Etiyopya kıyılarına korkunç bir canavar gönderdi -

Pirinç. 70. Perseus mitinin göksel yansıması - Cepheus, Cassiopeia, Perseus ve Andromeda takımyıldızları

Pirinç. 71. Perseus mitinden başka bir takımyıldız - Balina

büyük balık balinası. Bu canavar, Kefei krallığının kıyılarını harap etti, balıkçıları öldürdü ve ticaret gemilerini boğdu. Kefey, Zeus'tan yardım istemeye başladı. Ancak Zeus, kardeşi Poseidon'un verdiği cezayı iptal etmek istemedi. Ancak, derinlemesine düşündüğünde, Cepheus krallığını canavardan kurtarmanın bedelinin Cepheus ve Cassiopeia'nın kızı - güzel Andromeda olması gerektiğine karar verdi. Zeus, Andromeda'nın bir kayaya zincirlenmesini emretti.

Pirinç. 72. Cesur Perseus'un yenerek Andromeda'yı kurtardığı balina

Pirinç. 73. Pegasus Takımyıldızı

deniz kıyısında. Ancak Zeus'un oğlu Perseus, Andromeda için ayağa kalktı ve canavarı - Şekil 72'de gösterilen Balina'yı yendi. Sonra kurtardığı Andromeda ile evlendi. Bu hikayenin tüm kahramanları, takımyıldızlar şeklinde gökyüzünde ölümsüzleştirildi.

Pegasus takımyıldızı şekil 73'te gösterilmektedir. Perseus, Gorgon Medusa'yı yendiğinde kanatlı Pegasus'u serbest bıraktı. Pegasus, Bellerophon'un korkunç canavarı - Chimera'yı yenmesine yardım etti. Pegasus'taki Bellerophon göğe yükseldi ve oradan canavara oklarla vurdu. Sonra Bellerophon, Pegasus'u Olympus'taki tanrılara götürmeye karar verdi. Ancak Zeus, Pegasus'a çılgın bir öfke gönderdi ve Bellerophon'u Dünya'ya fırlattı. Aynı zamanda Pegasus'un kendisi de gökyüzünde kaldı. Pegasus takımyıldızı böyle ortaya çıktı.

Cygnus takımyıldızı (Şek. 74) büyük bir haç gibi görünüyor. Lyra takımyıldızında (Şek. 75) kuzeyin en parlak yıldızlarından biri vardır.

Pirinç. 74. Deneb, Samanyolu'nda gökyüzünün doğu kesiminde yer alan Cygnus takımyıldızındaki en parlak yıldızdır.

Pirinç. 75. Kuzey gökyüzündeki en parlak yıldızlardan biri, Lyra takımyıldızında bulunan Vega'dır.

Pirinç. 76. "Altair" - "Uçan Kartal". Aquila takımyıldızındaki en parlak yıldızdır.

Pirinç. 77. Altair'in yanında bulunan bir grup yıldız, Yunus takımyıldızını oluşturur.

sky Vega ("vaki") kuş akbabasının Arapça adıdır. Kartal takımyıldızı Şekil 76'da gösterilmektedir. İçindeki en parlak yıldız Altair'dir (uçan kartal). Kartal ilahi bir kuştur. Zeus'a aitti. Bu kartal Ganymede'i kaçırdı.

Yunus takımyıldızı Şekil 77'de gösterilmektedir. Deniz tanrısı Poseidon, Nereus'un kızı Amphitrite'e aşık olmuştur. Amphitrite, titan Atlas'ta Poseidon'dan saklandı. Bir yunus Poseidon'a yardım etti ve Amphitrite'ı kaçırdı. Bu yardım için Poseidon gökyüzüne bir yunus yerleştirdi.

RADYO TELESKOPLAR VE RADYO ENTERFERÖMETRELER

Dünya dışı uygarlıkların aranması, radyo teleskopları kullanılarak gerçekleştirilir. Çalışma prensibine göre optik teleskoplara - reflektörlere benzerler. Onlarda, tıpkı bir optik yansıtıcı teleskopta olduğu gibi, elektromanyetik radyasyon bir ayna üzerinde toplanır ve daha sonra bu radyasyonun alıcısına girer. Bir optik teleskopta toplayıcı içbükey bir parabolik aynadır. Bu aynadan yansıyan görünür ışınlar, gök cismi görüntüsünün elde edildiği yansıtıcının odağında toplanır. Bir radyo teleskopunda, metal bir ayna (anten) radyo ışınları toplayıcı görevi görür. Aynanın şekli de parabolik olarak seçilmiştir, çünkü sadece bu şekle sahip bir ayna üzerine gelen elektromanyetik dalgaları bir noktada (odak) toplamayı mümkün kılar. Metal bir ayna, üzerine düşen radyo dalgalarını küçük bir çift kutuplu antenin monte edildiği bir odakta toplar. Bu anten, radyo dalgalarına maruz kaldığı için besleme olarak adlandırılır . Radyo dalgaları, ışınlayıcıda gücü belirli bir yasaya göre zamanla değişen bir elektrik akımına neden olur. Radyatörden radyo alıcısına elektrik akımı dalga kılavuzları, kaydediciler veya alıcının çıkışına bağlanan diğer kaydediciler aracılığıyla iletilir.

Optik teleskop gibi bir radyo teleskopu da gökyüzünün belirli bir yerine, hatta daha iyisi belirli bir noktaya yönlendirilmelidir. Bunu yapmak için, reflektör aynanın kendisinin döndürülebilmesi (veya başka bir şekilde yönlendirilebilmesi) gerekir. Bu farklı şekillerde yapılabilir. Teleskoplarda, reflektörler dikey ve yatay olmak üzere iki eksen etrafında hareket edebilir. Paralaks olgusunun olumsuz etkisiyle mücadele etmek için özel paralaks kurulumları oluşturulur.

Yansıtıcı ayna belli bir noktaya yönlendirilecek şekilde olmalıdır. Bu, aynanın alanını artırarak elde edilir. Aslında önemli olan aynanın mutlak boyutları değil, boyutunun (yarıçap) çalışma dalga boyuna oranı, yani radyo teleskopun alması gereken radyasyondur. Optik aralığın elektromanyetik dalgaları, radyo aralığından birçok kat daha küçük olduğundan, bir optik teleskopun aynası, bir radyo teleskopunun aynasından aynı sayıda kat daha küçük olabilir. Örneğin Rusya'da inşa edilen ve Rusya Bilimler Akademisi Özel Astrofizik Gözlemevi'nde kullanılan dünyanın en büyük teleskopu 6 metre çapında bir aynaya sahiptir. Aynı zamanda radyo teleskopların aynalarının boyutları onlarca ve yüzlerce metre olarak ölçülür. Örneğin, tam dönüşlü en büyük radyo teleskopun çapı 100 metre olan bir aynası vardır. Arecibo'daki (Porto Riko) yanardağın kraterine kurulan radyo teleskopun sabit aynasının çapı 300 metre. Bu ayna sadece radyo dalgalarını almak için değil, radyasyon için yani verici anten olarak da kullanılabilir. Başka bir deyişle, galaksinin herhangi bir yerine radyo dalgaları gönderebilen radarın ana parçası olarak hizmet eder.

RATAN-600 radyo teleskopu ülkemizde yapılmıştır. Boyutları 600 metredir. Özel bir tasarıma sahiptir. Parabolik aynası, 600 metre çapında bir halka oluşturan 27,5 metre boyunda 895 hareketli alüminyum yansıtıcı plakadan oluşur. Bir radyo teleskopu ile radyo dalgalarını almak söz konusu olduğunda, teleskopu ışın genişliğine göre değil, çözünürlüğüne göre karakterize etmek daha iyidir. İki radyo kaynağı arasındaki mesafe ile belirlenir, radyo teleskopunun her birinden ayrı olarak kaydedebildiği radyo dalgaları. Bu mesafe uzunluk birimleriyle değil, açısal birimlerle ölçülür. Aynanın alanı ne kadar büyük olursa, radyo teleskobunun açısal çözünürlüğü de o kadar büyük olur.

Radyo teleskoplar, optik olanlardan daha yüksek açısal çözünürlüğe sahiptir. Bu, üretimlerinin teknolojisinden kaynaklanmaktadır. Radyo teleskopların metal aynalarının imalatı cam aynalara göre daha kolaydır. Her iki durumda da ayna yüzeyinin kesinlikle parabolik olmasını sağlamak gerekir. Ancak her iki teleskop için titizlik derecesi farklıdır. Ayna, yüzeyinin pürüzlülüğünün derinliği, alınan radyasyonun dalga boyunun onda birinden fazla olmayacak şekilde parlatılmalıdır. Görünür ışığın dalga boyu çok kısadır. Bu nedenle, optik aynanın pürüzlülüğünün derinliği de çok küçük olmalıdır. Başka bir deyişle, bir optik teleskopun aynası, mikrometrenin yüzde biri toleransla parlatılmalıdır. Bir radyo teleskopun metal aynası söz konusu olduğunda durum çok daha basittir. Radyo dalgalarının dalga boyu, optik aralığın dalga boyundan birçok kez daha uzun olduğundan, buradaki tolerans birçok kez daha büyük olabilir. Bir radyo teleskopun metal aynasının yüzeyi birkaç milimetrelik bir toleransla "cilalanabilir"! Böyle bir ayna yapmanın camdan daha kolay olduğu açıktır. Örneğin en büyük optik teleskobun altı metrelik aynası sekiz yıl cilalandı. Çalışma özel koşullar altında gerçekleştirildi. Çalışmaların yapıldığı oda üç sıra duvarla çevriliydi. Metal ayna üretimi için bu gerekli değildir. Üstelik katı değil elek şeklinde yapılabilir. Elek deliği tolerans değerinden küçükse radyo dalgaları bunu fark etmeyecektir. Ancak döndürülmesi ve hareket ettirilmesi gereken antenin kütlesinde ne büyük bir kazanç elde edilir!

Radyo teleskoplar, aynı ayna üzerinde farklı uzunluklardaki radyo dalgalarının alınabilmesi açısından da ekonomiktir. Radyo dalgaları, çok çeşitli dalga boylarıyla uzaydan gelir. Her dalga boyunda radyasyon almak için özel bir aynanın yaratılması gerekseydi, her şey ne kadar da karmaşık olurdu! Radyo reflektörünü bir dalga boyundan diğerine geçirmek için merkezdeki küçük anteni, yani beslemeyi değiştirmek yeterlidir. Aynanın kendisi, uzunlukları ne olursa olsun radyo dalgalarını bir odakta toplar.

Uzaysal çözünürlüğe ek olarak, radyo teleskopların çok önemli bir özelliği de hassasiyetleridir. Hassasiyet ne kadar yüksek olursa, radyo teleskobunun alabileceği daha zayıf radyo sinyalleri. Hassasiyeti artırmak için, özellikle aynanın alanını artırmak gerekir. Ancak zayıf bir radyo sinyali almak için büyük bir aynaya sahip olmak yeterli değildir. Ayrıca oldukça hassas bir radyo alıcısına sahip olmak gereklidir. Ancak alıcıların hassasiyetini sonsuza kadar artırmak imkansızdır. Alıcıya girmeden önce tellerde gerçekleşen fiziksel işlemler buna izin vermez. İletkenin sıcaklığına bağlı olarak sürekli (termal) bir elektron hareketine sahiptirler. Sonuç olarak, alıcıya belirli bir eşiğin altındaki sinyallerin alınmasına izin vermeyen termal gürültü uygulanır. Alıcı amplifikatör tarafından alınan termal sinyaller, uzaydan alınan radyo dalgalarının iletkende oluşturduğu faydalı sinyallerle aynı şekilde yükseltilir.

Ama hepsi bu kadar değil. Bir de radyo alıcısının hassasiyetini sınırlayan çok önemli bir durum var. Bunlar kendi sesleri. Bunların nedeni çeşitli radyo bileşenlerindeki işlemlerdir. Bu sesleri ortadan kaldırma sorunu çok zordur. Çözümü yalnızca radyo astronomisi için değil, aynı zamanda diğer birçok bilimsel araştırma alanı ve onları aşan gürültü arka planına karşı zayıf radyo sinyalleri almanın gerekli olduğu pratik problemler için de çok önemlidir. Bugüne kadar, bu sorunu çözmek için çok şey yapıldı. Uzmanlar, çok zayıf faydalı radyo sinyallerini, onları aşan gürültünün altından izole etmeyi öğrendiler. Ancak bulunan çözümlerin teknik olarak uygulanması için, radyo alıcı ekipmanın önemli bir komplikasyonu gereklidir.

Radyo teleskopların yetenekleri, tek başlarına değil, çiftler halinde kullanıldıklarında büyük ölçüde genişletilebilir. Uzaydan gelen radyo dalgalarının toplanabilmesi için açılabilirler. Daha spesifik olarak, bu aşağıdaki gibi olur.

Aynı uzunluktaki iki dalga birbirine göre öyle konumlandırılabilir ki, toplandığında birbirlerini tamamen yok ederler, yani sıfır verirler. Bunu yapmak için, birbirlerine zıt fazda olmaları gerekir. Eğer fazdalarsa (yani, bir dalganın tepesi diğerinin tepesiyle tam olarak çakışıyorsa), o zaman toplanırlar ve ortaya çıkan dalga, her iki dalganın şiddetlerinin toplamına eşit bir yoğunluğa (genlik) sahip olur. . Orijinal dalgaların genlikleri aynıysa, orijinal dalganın genliği iki katına çıkacaktır. Birbiriyle aynı fazda olan dalgalar gönderen bir radyasyon kaynağına koherent denir. Radyasyon gücü, yoğunluğun karesine eşittir. Bu nedenle, tutarlı toplama ile dalganın yoğunluğu iki katına çıktığında, radyasyon gücü dört kat artar (yoğunluğun karesiyle doğru orantılıdır).

Radyo teleskoplarını çiftler halinde kullanma fikri, belirli bir teleskop düzenlemesinde, her birinin aldığı dalgaların tutarlı bir şekilde toplanmasıdır. Bu durumda, genlik (yoğunluk) iki katına çıkar ve güç - dört kez. Dalgaların tutarlı bir şekilde eklenmesi için, radyo teleskoplarının her birinden radyo alıcısına giden elektrik kablosunun uzunluğunun, her radyo teleskopundan gelen sinyallerin alıcıya aynı anda çarpması için seçilmesi gerekir. Açıklanan dalgaların eklenmesine girişim denir. Bu nedenle, bu şekilde tek bir sisteme dahil edilen bir çift radyo teleskopa radyo interferometre denir.

Radyo teleskoplar taban denilen birbirinden belirli bir mesafede bulunur. Radyo dalgaları uzaydan belirli bir açıyla aynalarına düşer. Bu yön değişirse, o zaman aynı tabanda, sinyallerin alıcıya aynı anda ulaşma koşulu ihlal edilir. Kablonun uzunluğunu (dalga kılavuzu) ayarlamanız gerekecektir. Dünyanın dönmesi sonucunda, üzerinde bulunan radyo teleskopları uzay cisimlerine göre ışınlarının yönünü sürekli olarak değiştirirler, bu da belirli bir kaynaktan teleskopa gelen radyo dalgalarının yönünün de değiştiği anlamına gelir. Bu değişiklikler, dalga kılavuzunun uzunluğundaki sürekli bir değişiklikle telafi edilmez. Yoğunlukta bir değişikliğe yol açacakları için ölçüm verileri işlenirken basitçe dikkate alınırlar. Geliş açısının optimal olandan (tutarlı radyo dalgaları eklenmesinin meydana geldiği) herhangi bir sapması, toplam dalganın yoğunluğunda bir azalmaya yol açacaktır.

Radyo interferometrelerinin yetenekleri, bireysel radyo teleskoplarından çok daha fazladır. Dolayısıyla, radyo interferometrenin tabanı 8000 kilometre ise, radyo emisyonunu 0,0001 ark saniyesi çözünürlükle ölçmenize olanak tanır. Bu interferometrenin bir radyo teleskopu Kırım'da, diğeri ise Highsitek Gözlemevinde (ABD) bulunuyor. 0,0001 ark saniyelik bir açıyla, astronotun Ay yüzeyindeki ayak izi Dünya'dan görülebilir! Optik teleskopların maksimum açısal çözünürlüğü yarım ark saniyedir. Modern radyo interferometreleri bu kadar uyanık hale geldi. Radyo interferometrenin tabanı ne kadar büyükse, çözünürlüğü de o kadar büyük olur. Dünya yüzeyine kurulu radyo teleskopları ve radyo interferometreleri ciddi sınırlamalarla çalışır. Her şeyden önce, çalışmaları dünya atmosferi tarafından engellenir. Homojen olmadığı için, bireysel radyo ışınları da farklı özelliklere sahip bir ortamdan geçer ve bu nedenle salınım fazları ve genlikleri farklı olacaktır. Bilimsel olarak, kesinlikle tutarlı olmaktan çıktıklarını söyleyebiliriz. Bu, ortaya çıkan görüntüyü değiştirir. Ayrıca atmosfer ve iyonosfer belirli bir uzunluktaki radyo dalgalarını soğurur, yani bu dalgalara karşı opak hale gelir. Tamamen dünyevi sınırlamalar da vardır. Bunlar, ağırlık ve rüzgar kısıtlamaları ve endüstriyel radyo paraziti ve son olarak, sahip olunması gereken boyutlardaki antenlerin devasa "kozmik" maliyetidir. Bu nedenle, yaratılmaları gerçekçi değildir.

Radyo teleskoplar dünya atmosferinin üzerine çıkarılıp uzaya götürülürse, bu kısıtlamaların çoğu ya kaldırılır ya da zayıflatılır. Burada rüzgar yükü olmadığı ve çekim daha az olduğu için metal yapılar daha açık, daha hafif olabilir. Ancak asıl mesele bunda bile değil, nesne ile cihaz arasında homojen olmayan bir atmosfer olmaması ve ayrıca interferometrenin tabanının Dünya'nın boyutuyla sınırlı olmamasıdır. Girişimölçerlerin yetenekleri, Fransız gökbilimci A. Labeyri'nin 1970 yılında uzay nesnelerinin teleskopik bir görüntüsünün granüler yapısının (noktalardan, beneklerden oluşan) analizine dayanan etkili bir yöntem önermesinden sonra önemli ölçüde arttı. Bu nedenle, yöntem benek interferometri yöntemi olarak adlandırıldı. Bunun yapılmasına izin veren ilke bu örnekten anlaşılabilir. Yetersiz ışıkta ve düşük film duyarlılığında bir arı sürüsünün fotoğrafını çekersek, büyük bir pozlama yapmak zorunda kalırız. Fakat sürüdeki arılar sürekli hareket halinde oldukları için fotoğraf bulanık çıkacaktır. Her arıyı ayrı ayrı görmek mümkün olmayacaktır. Yani arı sürüsünün sadece genel bir görüntüsünü alıyoruz, dedikleri gibi şekli, boyutu ve kaba (bulanık) yapısı hakkında bilgi alıyoruz. Ardından, çok hassas bir filmimiz olduğunu ve çok yavaş bir deklanşör hızıyla çekim yapabileceğimizi hayal edin. O zaman arıların hareketi bu tür her fotoğrafa yansıtılmayacak, hareketsiz görülecektir. Bir arı sürüsünden astronomik nesnelere dönersek, o zaman bir arının rolü, nesne üzerindeki bazı yapısal unsurların (lekeler, benekler, taneler) rolü ile değiştirilecektir. Teleskopların kayıt cihazları olan "fotoğraf filminin" hassasiyeti önemli ölçüde artırılabilir. Sadece önemli ölçüde değil, aynı zamanda son derece artırılabilir. Günümüzde, bu amaçlar için , elektronik cihazlar yardımıyla ışığın yoğunluğunu kat kat artırmayı mümkün kılan cihazlar kullanılmaktadır . Bunlara fotoelektronik amplifikatörler (PMT'ler) denir. Bir fotoçoğaltıcı yardımıyla, ışığın minimum bir kısmı olan tek bir fotonu bile yakalayabilirsiniz. Bu zaten ulaşılan sınırdır. Yani benek interferometri yöntemi şu şekilde çalışır. Nesneleri çok düşük pozlamayla çekme. Ama bir değil, binlerce ve milyonlarca atış yapıyorlar. Ayrıca bilgisayar ve özel olarak tasarlanmış programlar yardımıyla bu çerçeveler "katlanır". Aynı zamanda nesnenin tane yapısı hakkındaki bilgiler korunur, yani açısal çözünürlük büyük ölçüde artırılır. Bu yöntem kullanılmazsa, karelerin "katlanması" doğrudan kayıt cihazında gerçekleşir (büyük pozlamalı fotoğraf filminde olduğu gibi) ve böyle bir nesne yapısı hakkındaki bilgiler kaybolur. Günümüzde, bu yöntem dünya çapında düzinelerce gözlemevinde yaygın olarak uygulanmaktadır, yani benek interferometreleri ile donatılmıştır.

Teleskopların ve interferometrelerin dünya atmosferinden kaldırılmasıyla, radyo dalgalarının ya da ışığın yayıldığı ortamın homojen olmadığı gerçeğinin sonuçlarıyla uğraşma ihtiyacının tamamen ortadan kalktığı düşünülmemelidir. Bu nedenle, benek interferometri yöntemi, uzay interferometreleri üzerindeki ölçümlerde de kullanılır.

Halihazırda yapıldığı gibi, uzaydaki anten alanları otomatik olarak konuşlandırılabilen yapılar kullanılarak oluşturulabilir. Bu durumda, alanı karasal antenlerin alanından kat kat daha büyük olan anten alanları oluşturmak mümkündür. Bu yapılar, enerji santralleri, teknolojik kompleksler ve uzay kolonileri için yapı malzemelerini uzaya taşıyabilecek ulaşım uzay sistemleri tarafından yörüngeye taşınacak.

Uzay radyo teleskopunun yerdurağan yörüngeye kurulabileceği gösterilmiştir. Büyüklüğü 10-20 kilometreye ulaşabilir. Ancak sadece antenin boyutu değil, aynı zamanda interferometrenin çalıştığı dalga boyu da önemlidir. Nihayetinde önemli olan, minimum çalışma dalga boyunun anten çapına oranıdır. İnterferometrelerin uzaya fırlatılmasıyla hassasiyetleri yüz bin kattan fazla artırılabilir. Hassasiyetin sadece endüstriyel paraziti azaltarak yaklaşık 10 kat artacağı akılda tutulmalıdır.

Çözünürlük de aynı oranda artacaktır. İnterferometrenin tabanındaki artış nedeniyle artar. Bu arada, çeşitli seçenekler var. Teleskoplardan birini Dünya'da bırakıp diğerini uyduya yerleştirebilirsiniz. Bu durumda, bir yer-uzay interferometresi elde edilecektir. Uydu yörüngesinin yüksekliği nispeten küçük olabilir (400–600 kilometre). Karasal ve uzay radyo teleskoplarının böyle bir kombinasyonunda, her iki interferometrenin ortak bir merkez etrafında senkronize olmayan bir şekilde dönmesi ve göreceli hızlarının yüksek olması nedeniyle yeni bir özel etki elde edilir. Bu, daha zengin bilgiler elde etmenizi sağlar.

1 milyon kilometreye kadar doruğa sahip bir uydu kullanmak için yukarıdaki seçeneği biraz değiştirmek mümkündür. Bu durumda, açısal çözünürlük 100 kat artacaktır. Ve son olarak, uzay radyo teleskopu Dünya'dan yaklaşık 100 milyon kilometre uzağa taşınabilir. Böyle bir radyo teleskopu için antenin, Venüs'ün yüzeyini incelemek için bir deney hazırlama sürecinde zaten çalışıldığını varsayabiliriz. İnterferometrenin aynaları (tabanı) arasındaki mesafe görünüşte yeterlidir. Ancak aletin doğruluğu, uzay ortamının homojen olmayan durumlarının etkisiyle sınırlıdır. Bu da dünya dışı uygarlıkların astromühendislik yapılarının uzayda tespit edilmesini zorlaştırabilir.

Teleskopları uzaya böylesine geniş bir tabanla yerleştirmek yeni olasılıkların kapısını açıyor. İki değil, büyük mesafelerle ayrılmış üç radyo teleskopu alırsak, o zaman nesnelere - radyo dalgası kaynaklarına olan mesafeleri doğrudan ölçmek mümkün hale gelir. Ayrıca verilen nesnenin üç boyutlu görüntüsünü elde etmek mümkündür.

toplama aynasının toplam alanını artırarak bir kazanç elde edilir . Böylece Hollanda Westerbark sistemi, her biri 25 metre çapında 12 aynadan oluşuyor. Uygun şekilde konumlandırılmış ve bağlanmıştır. Bu aynaların sistemi bir buçuk kilometre uzanıyordu. 21 santimetrelik bir dalga boyundaki bu kurulum, yaklaşık 20 ark saniyelik bir çözünürlüğe sahiptir. 1979'da faaliyete geçen benzer bir Amerikan VELA sistemi, 25 metre çapında 25 radyo teleskoptan oluşuyor. Ancak Y harfi şeklinde bulunurlar. Bulundukları alanın tamamı 47 kilometre uzunluğa sahiptir. Bu sistemin 6 santimetre dalga boyundaki çözünürlüğü 0,3 ark saniyedir. Gökyüzü Atlası, Palomar Dağı Gözlemevi'nin optik teleskopundaki uzun vadeli gözlemlerden üç kat daha küçük bir çözünürlükle derlendi.

GÜNEŞ SİSTEMİNİN GEZEGENLERİ

Galaksimizin eteklerinde bulunuyoruz. Ayı köşemizden uzak gezegenleri "hissetmek" çok zordur. Diğer dolaylı yöntemlerle gezegenleri keşfetmek çok zordur. Onlar küçük ve uzaktalar. Bu nedenle, sistemimizin gezegenleri örneğini kullanarak, yaşam aradığımız koşulların ne kadar değişebileceğini göstereceğiz. Öncelikle bu koşulları yaşam açısından ele alacağız. Gezegenlerimizde tam teşekküllü bir yaşam olmadığını zaten biliyor olsak da, bu koşulların ne kadar değişebileceği hakkında bir fikir vermek için güneş sisteminin gezegenlerindeki fiziko-kimyasal koşulları analiz edeceğiz. Tek bir gezegen sistemindedir. Galaksinin merkezine daha yakın olan gezegenlerden ne beklenebilir? Evrende her şey mümkündür. Güneş gezegen sisteminin şeması, gezegenlerin konumu ve merkezi yıldız olan Güneş'e olan uzaklıkları Şekil 78'de gösterilmektedir. Resmin tamamı iki bölüme ayrılmıştır (sol ve sağ). Her parçanın kendi ölçeği vardır. Gezegenlerin Güneş'e olan uzaklıkları şeklin alt kısmında gösterilmiştir. Ölçek logaritmiktir. Bu, on katlık bir değişikliğin 100 kez değişikliğin onda birini aldığı zamandır. Ancak kolaylık sağlamak için, en alttaki satır Güneş'e olan mesafeyi kilometre cinsinden ve yukarıdaki çizgi astronomik birimlerde gösterir. Astronomik bir birim, Dünya'dan Güneş'e olan mesafedir. 149,6 milyon kilometreye eşittir. Bu birimlerde gezegenlerin Güneş'e olan uzaklıkları (ortalama uzaklıkları) şeklin alt kısmında gösterilmiştir.

Tüm gezegenler eliptik yörüngelerde hareket eder. Elips bir ovaldir. Çemberden farklı olarak iki merkezi vardır. Elips üzerindeki herhangi bir nokta, bu iki merkeze olan uzaklıklarının toplamı daima sabit kalacak şekilde yerleştirilmiştir. Bu iki merkez farklı yönlerde giderek daha fazla gerilirse, elips giderek daha fazla uzar. Aksine, elipsin merkezleri bir araya getirilir ve sonra genel olarak birleştirilirse, sonunda bir merkezli ve bir yarıçaplı bir daire elde edilir.

Şekil 78'de Güneş'in dairelerin merkezinde olmadığına dikkat edin. Ve bu hiç de bir daire değil. Bunlar elips. Güneş, elipsin iki merkezinden birinde yer almaktadır. Elipsin iki merkezine odak denir. Bir elipsin bir merkezinin (odak) diğerinden çıkarılmasına eksantriklik denir. Eksantriklik ne kadar büyükse, gezegenin yörüngesi o kadar uzundur. Çemberin bir yarıçapı vardır. Bir elipsin iki yarı ekseni vardır (uzunluk ve genişlik). Elipsin eksantrikliğinin çarpımını daha büyük yarı eksenin değeriyle kullanmak çok uygundur. Bu, verilen mesafe ile sonuçlanır

Pirinç. 78. Güneş sisteminin şeması.

Karasal gezegenlerin yörüngeleri Güneş'e o kadar yakındır ki , şeklin ayrı bir parçasına ayrılmaları gerekiyordu. Gezegenlerin göreli konumları Mart 1982 itibariyle gösterilmiştir. Solda , logaritmik bir ölçekte gösterilen, milyonlarca kilometre ve astronomik birimler cinsinden Güneş'e olan ortalama mesafeler var. Gezegenlerin sayıları, Dünya kütlesinin birimleri cinsinden kütleleri anlamına gelir, gezegen Güneş'ten en uzak noktası olan afelion'dan uzaklaşır veya Güneş'e en yakın noktası olan günberi noktasında yaklaşır. Bu mesafeler kilometre veya astronomik birimlerle değil, gezegenin Güneş'ten ortalama uzaklığına eşit birimlerle elde edilir. Merkür ve Plüton gezegenleri en büyük eksantrikliğe sahiptir. Eksantriklikleri sırasıyla 0.207 ve 0.253'tür. Venüs ve Neptün en küçük eksantrikliklere sahiptir. Sırasıyla 0.0068 ve 0.0087'ye eşittirler.

Gezegenlerin yörüngelerinin yarı ana eksenlerinin, gezegenlerin Güneş'e olan ortalama uzaklıkları olduğunu açıklığa kavuşturalım. Merkür, Venüs, Dünya ve Mars için bunlar, Güneş'ten daha uzak olan diğer dev gezegenler için olanlardan çok farklıdır. Bunlar Jüpiter, Satürn, Uranüs, Neptün'dür. Buna Pluto gezegeni de dahildir.

Güneş sisteminin gezegenlerine ilişkin temel veriler Tablo 10'da verilmiştir. Gezegenlerin karşılaştırmalı özellikleri aşağıdaki gibidir. Hepsi Güneş'in etrafında aynı yönde, yani saat yönünün tersine hareket eder. Bu, dünyanın kuzey kutbundan bakıldığında. Dünyanın yörünge düzlemine ekliptik denir. Diğer gezegenlerin yörüngelerinin düzlemleri, Dünya'nın yörünge düzlemine, yani ekliptik düzlemine bir şekilde eğimlidir. Hepsinden önemlisi, bu eğim Merkür'ün yörünge düzlemine yakın (eğim 7 ° 'dir) ve Plüton'un yörünge düzlemine yakındır (eğim 17 °'dir). Diğer tüm gezegenler için bu eğim 3,4°'den azdır.

Güneş etrafında hareket ederken, gezegenler birbirine göre farklı bir düzendedir. Herhangi bir gezegen başka bir gezegenin karşısındaysa ve her ikisi de Güneş'in içinden geçen bir doğru üzerindeyse, o zaman gezegenlerin karşıtlığından söz edilir. Gezegenin Dünya'nın yörüngesine göre dışsal olması durumunda, bu sadece bir yüzleşmedir. Gezegen Dünya'ya göre içsel ise, o zaman gezegenlerin alt birleşiminden söz ederler. Bu Venüs ve Merkür ile olabilir. Gezegenler Güneş'in arkasında bulunuyorsa, aynı konuma üst bağlantı denir.

Mevsimlerin değişimi, gezegenin ekvator düzleminin yörünge düzlemine göre eğim açısı ile belirlenir. Kutup ekseninde, yani gezegenin etrafında döndüğü eksende de işlem yapabilirsiniz. Merkür, Venüs ve Jüpiter, yörünge düzlemlerine neredeyse dik olan bir dönme eksenine (kutup ekseni) sahiptir. Bu nedenle mevsimler, mevsimlerin değişimi yoktur.

Tablo 10. Gezegenlerin bazı özellikleri

Mars ve Dünya, ekvator düzleminin yörünge düzlemine çok önemli bir eğim açısına sahiptir. Yaklaşık 25°'dir. Bu nedenle, bu gezegenlerde mevsimsel değişiklikler çok belirgindir. Uranüs'ün çok garip bir resmi var. Düşmüş bir mil gibi, neredeyse yörünge düzleminde döner. Bunun sonuçları ortadadır. Kutup gecesi altı ay sürer. Ve bu, 42 Dünya yılından daha az değil. Böyle bir kutup gecesi, Uranüs'ün bir yarım küresinde, sonra diğerinde meydana gelir ve her şey tekrar eder. Uranüs'teki kutup gecesi, Dünya'nın aksine tüm yarım küreyi kaplar. Yani kutup dairesi ekvatora denk gelir. Uranüs'teki 42 Dünya yılı, kuzey veya güney tüm yarımkürede aynı anda karanlık ve soğuktur. Ancak yine 42 Dünya yılı süren kutup gününde Güneş sürekli olarak zirvesindedir. Gün doğumu, gün batımı yoktur ve genellikle Güneş'in gökyüzünde hareketi yoktur.

İç gezegenler - Merkür, Venüs, Dünya ve Mars bir gezegen grubunu oluşturur. Ve birbirlerine daha yakın olduklarından değil. Başlıca ortak özellikleri , ortalama yoğunlukları 5,5 g/cm3'e ulaşan küçük gezegenler olmalarıdır. Sudan beş buçuk kat daha ağırdır. Tüm bu gezegenler Güneş'e çok yakındır (0,39 ila 1,52 astronomik birim).

Dev gezegenler grubu Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün'ü içerir. Bu gezegenlerin devasa kütleleri var. Ancak ortalama yoğunlukları düşüktür. Suyun yoğunluğuna (1 g/cm3) yakındır. Ayrıca dev gezegenler çok hızlı dönüyor (günler 1 - 17 saat). 5.20 ila 30.07 astronomik birim arasındaki mesafelerde bulunurlar. Plüton daha uzakta. Güneş'ten ortalama uzaklığı 39.52 astronomik büyüklüktür. Ancak Pluto'nun yörüngesi çok uzundur. Bu nedenle, Güneş'e olan gerçek uzaklıkları ortalama mesafeden çok farklıdır. Yani Pluto, hareketi sırasında bazen Neptün'ün yörüngesine girer.

Gezegenlerin Güneş etrafındaki dönüş süreleri (yani yılın süresi) farklıdır. Merkür için bu sadece 88 gündür (Dünya günleri) ve Plüton için yıl 249 Dünya yılıdır. Geçtiğimiz on yıllarda, uzay araçları kullanılarak neredeyse tüm gezegenler (Pluto hariç) üzerinde araştırmalar yapılmıştır.

MERKÜR

Merkür herkes tarafından gözlemlenebilir. Gün batımından hemen sonra veya doğuda gün doğumundan önce parlak bir gezegen görünür. Parlaklıkta, Venüs'ten sadece biraz daha düşüktür. Bu Merkür. Ancak bu zamanda kısa bir süre için gözlemleyebilirsiniz, yaklaşık bir buçuk saat, daha fazla değil. Başka bir şey de teleskop. Ancak bir teleskopla bile Merkür hakkında hiçbir ayrıntı göremezsiniz. Merkür'ün modern deneysel araçların yardımıyla yapılan son araştırmalarına kadar, Merkür'ün Güneş'e her zaman aynı tarafta baktığına inanılıyordu, bu nedenle orada, Güneş'in altında çok sıcak. Merkür'deki denizler erimiş metallerden oluşuyormuş gibi tasvir edildi. Kıyılar bir ay manzarası gibi çizilmişti.

Merkür ile ilgili önemli veriler 1974 yılından sonra elde edildi. Merkür, oldukça uzun eliptik bir yörüngede Güneş'in etrafında döner. Ekliptik düzlemine, yani Dünya'nın döndüğü düzleme 7 ° eğimlidir. Aracı kaldırıldı

Pirinç. 79. Merkür'ün dönme periyotları ile yörünge hareketi arasındaki bağlantı şeması.

Merkür, Güneş'in gelgit etkileri nedeniyle bir "rezonans tuzağına" hapsolmuştur: Güneş etrafındaki dönüş süresi, dönme süresi ile 3/2 olarak ilişkilidir. Başka bir deyişle,

Merkür, diyagramdaki parlak noktanın konumundan kolayca görülebilen iki Merkür yılında kendi ekseni etrafında üç devir yapar, Merkür'ün Güneş'e olan mesafesi 0,39 astronomik birimdir. Bu da 58 milyon kilometreye eşit. Günberi noktasında mesafe 0,31 ve günötede 0,47 astronomik birimdir. Merkür 48 km/s hızla yörüngede döner. Ancak bu hız, Kepler yasalarına uyarak değişir. Gezegen elipsin merkezlerinden ne kadar uzaklaşırsa, hareketi o kadar hızlı olur. Böylece, büyük eksantrikliğinin maksimum noktasında Merkür 54 km/s hızla hareket eder. Bu hız, Dünya'nın hızının iki katıdır. Bu, uzay aracının Merkür'e gönderilmesini büyük ölçüde zorlaştırıyor. Merkür'ün Güneş etrafındaki dönüş süresi (yıldız) 88 Dünya günüdür.

Merkür'ün yörüngesi Şekil 7 9'da gösterilmektedir. Merkür günberi noktasından geçtiğinde (o zaman Güneş'ten 0,31 AU'dur), dönüşümlü olarak bir tarafı veya diğer tarafıyla Güneş'e döner. Bu çok eşsiz bir hareket. Merkür'deki bir tam güneş döngüsünün iki Merkür yılı olduğunu söylemek doğru olur. Merkür, kendi ekseni etrafındaki dönüşünü yılın üçte ikisinde tamamlar. Merkür'ün hareketinin ilginç bir özelliği, Merkür'ün alt kavuşumda (Dünya -Güneş çizgisinde) olduğu zaman, yıldızlara göre her zaman aynı konumu işgal etmesidir. Merkür'deki bir güneş gününün uzunluğu 176 Dünya günüdür.

Gezegenin yüzeyinden gözlemlenen (gözlemlenebilen) Güneş'in hareketi çok sıra dışıdır. Diyagramı Şekil 80'de gösterilmektedir. Gün boyunca üç gün doğumu ve üç gün batımı görebilirsiniz. Ancak güneş gününün orada Dünya'dakinden 176 kat daha uzun sürdüğünü hatırlayalım. Gösteri çok sıra dışı: Merkür'den Güneş'in nasıl durduğunu ve hatta geri döndüğünü gözlemleyebilirsiniz. Resim dünyanın farklı yerlerinde farklıdır. Bu nedenle, bazı bölgelerde, bir gün içinde (hem doğuda hem de batıda) iki kez gün batımı ve gün doğumu gözlemlenir.

Merkür, küçük bir gezegen olmasına rağmen oldukça ağırdır. Ortalama yoğunluğu yaklaşık olarak Dünya ile aynıdır (5.44 g/cm3).

Merkür'ün arazisi çok serttir. Gezegenin yüzeyinin bir kısmı kraterlerle dolu. Eski kraterlerin arka planında, yeni, daha küçük olanların izleri görülebilir. Düşen gök cisimlerinin boyutları zamanla küçüldü. Bazı kraterlerin dibinde, doğal olarak sertleşmiş olan lav püskürmesinin izleri görülüyor. Ayın yüzeyi hemen hemen aynı görünüyor.

Pirinç. 80. 0 ve 180 ° meridyenlerinde bulunan noktalardan gözlemlenen, Merkür gökyüzünde Güneş'in görünen hareketi. Bu boylamlarda, dünyadan 176 kat daha uzun olan bir güneş gününde üç gün doğumu ve üç gün batımını görebilirsiniz.

Merkür'ün bazı bölgelerinde krater yoktur. Böyle bir yüzey Şekil 81'de görülmektedir. Gösterilen alan Merkür'ün güney kutbuna yakındır. Bilim adamları, Merkür'ün yüzeyinde asla bir sıvı lav okyanusu olmadığına inanıyorlar.

Merkür yüzeyinin çekiciliği sarplardır. Bunlar 2-3 metre yüksekliğindeki çıkıntılardır. Bununla birlikte, neredeyse ayırt edilemez olan iki bölgeyi ayırırlar. Ancak bu çıkıntılar (uçurumlar) çok uzundur. Uzunlukları yüzlerce hatta binlerce kilometreye ulaşıyor. Bu çıkıntıların her birinin kendi adı vardır. Bu çıkıntılar, Merkür'ün sıkışması olduğunda oluşmuştur. Bu nedenle, kaymalar oldu ve korteksinin belirli bölümleri diğerlerinin üzerine süründü. Merkür'deki dağlar 2-4 kilometre yüksekliğindedir. Sadece Merkür'deki Rocky Dağları 5,8 kilometreye çıkıyor. Bugüne kadar tüm uzmanlar, Merkür'ün kraterlerden oluşan kabartmasının büyük çoğunluğunun gök cisimlerinin gezegenin yüzeyine çarpması sonucu oluştuğu konusunda hemfikir. Bu grevlere patlamalar eşlik etti. Bu sadece Merkür için değil, Ay ve Mars için de geçerli.

Bilim adamları, Isı Ovası'nın veya Isı'nın Merkür'ün en ilginç bölgelerinden biri olduğunu düşünüyor. Çapı 1300 kilometre olan daire şeklinde bir havuzdur. Bu havuz, eşmerkezli dairesel şaftlarla çevresel olarak çevrelenmiştir. Birkaç tane var (4-5). Bazıları 2 kilometre yüksekliğindedir. Bu, Şekil 82'de gösterilmektedir. Bu yerin dev bir göktaşı gövdesinin çarpmasından bir iz bıraktığına inanılmaktadır. Bu bedenin ölçüleri

Pirinç. 81. Merkür'ün güney kutbuna yakın bölge ve kraterler arası düzlükler. Kraterin çapı (üst orta) yaklaşık 65 km'dir. NASA resmi

Küçük bir gezegenin boyutuyla karşılaştırılabilir olacaklardı. Bu çarpışma 3,9 milyar yıl önce gerçekleşmiş olabilir. Bu, Isı Ovası'nın orta kısımlarında nispeten az sayıda krater olmasıyla değerlendiriliyor. Burada, nispeten düz bir yüzey, bir çatlak sistemi tarafından kesilir. Bu, Şekil 8 3'te gösterilmektedir. Görünüşe göre, bir gök cisminin Merkür ile çarpışması sırasındaki etki o kadar güçlüydü ki, bu yerdeki gezegenin kabuğu çok derinden delinmişti. Kabuk ve mantoda ortaya çıkan boşluktan lav akıntıları yüzeye çıktı. Lav katılaştıkça, eşmerkezli dairesel şaftların yanı sıra bir çatlak ağı oluşturdu. Merkür'ün yüzeyindeki kraterler iyi korunmuştur. Bu nedenle, krater oluşumunun ana aşamalarının Zhara Ovası'nın oluşumundan önce gerçekleştiği varsayılabilir.

Yaşam sorunu için gezegenin atmosferinin sıcaklığı çok önemlidir. Gezegenin Güneş'ten aldığı enerjiye bağlıdır. Dünya'nın Güneş'ten 1,37 kW/m2 aldığını hatırlayın. Bir metrekarelik bir alan güneş ışınlarına dik olmalıdır. Yani, Merkür'ün metrekare başına ortalama 9,15 kW vardır. Günberi noktasında bu rakam 11 kW/m2'ye ulaşır. Bu, Dünya'dan dört kat daha fazla. Merkür enerjiden ve yüzeyinin karanlık olmasından tasarruf sağlar. Bu nedenle, gelen ışığın yalnızca %12-18'i uzaya yansır. Güneşin ısısının geri kalanı emilir ve ısıtma için kullanılır. Bir metrekarelik bir alanda ısıtma için yaklaşık 8 kW harcanır. Merkür'de gün çok uzundur ve sıcaklığın yüksek değerlere çıkması için zaman vardır. 620 K'ye (kelvin) ulaşır. Günberi noktasında sıcaklık daha da yükselir. Isı Ovası bölgesinde 690 K'ye ulaşır. Günötede daha düşüktür - 560 K. Neyse ki yüzeyde

Pirinç. 82. Zhara Ovası. Resim, Zhara Ovası'nın (1300 km çapındaki) tüm orta kısmını ve birkaç halka şeklindeki surları göstermektedir.

Gezegenin dış tabakası oldukça ezilmiştir ve iyi bir ısı yalıtkanı görevi görür. Bu nedenle, ısı derinlemesine nüfuz etmez. Böylece, birkaç on santimetre derinlikte sıcaklık değişmez ve 345–365 K seviyesinde tutulur. Düşük ısı iletkenliği nedeniyle, gün batımından hemen sonra Merkür'ün yüzeyi hızla soğur. Kelimenin tam anlamıyla iki saat sonra 130 K'ye düşer ve geceleri 90 K'dır.

Merkür'ün kutup başlıklarında devasa buz birikintilerinin keşfedilmiş olması ilginçtir. 1990'ların başında yer tabanlı radarın yardımıyla, kutup başlıklarında 50 ila 150 kilometre arasında değişen çok sayıda nokta tespit edildi. Yansıyan radyo sinyallerinin analizi, yansımanın buzdan geldiği sonucuna varmamızı sağlar. Böyle bir sonuç, yansıyan radyo darbelerinin doğasının analizinden çıkarılabilir (bunlar depolarizasyon ile karakterize edilir). Buzun, oldukça parçalanmış ince bir madde tabakasıyla (uzmanlar buna regolit diyorlar) kaplı olduğuna inanılıyor. Bu nedenle ideal bir ısı yalıtkanıdır. Aslında, bu yüzden buz korunmuştur. Bir tür termosta sona erdiler. Gezegenin ekseninin (etrafında döndüğü) konumunun sabit olması da buzun korunmasında çok önemli bir rol oynadı. Bu nedenle, güneş ışınları kutup başlıklarındaki (82–84° enlemlerin üzerinde) çok derin olmayan kraterlere neredeyse hiçbir zaman nüfuz etmez. Buradaki sıcaklık 60–62 K'yi geçmiyor. Doğal olarak buz neredeyse naftalin. Bir güneş günü boyunca Merkür'ün yüzeyindeki sıcaklık değişimi Şekil 84'te gösterilmektedir.

Gezegendeki fiziko-kimyasal koşullar, iç yapısına bağlıdır. Ondan

Pirinç. 83. Isı Ovası'ndaki Merkür'ün yüzeyi. Çatlakların genişliği 0,5 ila 8 km arasında değişmektedir. 50 m'ye kadar en iyi çözünürlük NASA görüntüsü

Pirinç. 84. Bir güneş gününde (ekvatorda) Merkür yüzeyinin sıcaklığındaki değişimin doğası

ısı kaynaklarına, ısı transferine ve genel ısı dengesine bağlıdır. Şekil 85, Merkür'ün iç yapısının bir diyagramını göstermektedir. Yakınlarda Dünya için bir diyagram var. Merkür, Dünya'nın çekirdeğinden daha büyük olan devasa bir demir çekirdeğe sahiptir. Merkür'ün çekirdeği, gezegenin hacminin yaklaşık yarısını kaplar. Çekirdeğin üzerinde silikat bir kabuk bulunur. Kalınlığı 600 kilometredir.

Merkür hafif bir gezegendir. Bu nedenle atmosferini koruyamadı. Ancak araştırmacılar, bir tür atmosfer görünümünden bahsediyorlar. Ancak, 1000 kilometre veya daha yüksek rakımlarda, Dünya atmosferinin en üst katmanları gibi çok seyrektir. Bu, Dünya'nın ekzosferidir. Bu nedenle Merkür'ün atmosferine ekzosfer denir. Merkür, gündüz tarafında sıcaklığı hala yüksek olduğu için atmosferini de kaybediyordu. Gazın sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, gaz parçacıklarının hareket hızı o kadar yüksek olur, gezegenin yerçekiminin etki bölgesinden uçmaları ve onu sonsuza kadar terk etmeleri, uzaya gitmeleri o kadar kolay olur. Bu nedenle, Merkür'ün birincil atmosferi kayboldu. Gaz (element) ne kadar hafif olursa, o kadar kolay kaçar. Gezegen onu en az tutar. Yani önce hidrojen gidiyor. Verimlilik açısından ilki, kaçan gaz miktarıdır. İkincisi helyum. Ve benzeri. Bu arada, Merkür'ün mevcut atmosferinin ana bileşenlerinden biri helyumdur. Doğrudan Güneş'ten gelir. Helyumun "güneş" anlamına gelmesi tamamen tesadüf. Sadece bu element ilk olarak Güneş'te keşfedildi. Merkür'ün atmosferi Dünya'nınkine pek benzemez. Merkür yüzeyindeki atmosferik basınç, Dünya yüzeyinden 500 milyar kat daha azdır. Bu, laboratuvarlarımızda asla ulaşamayacağımız kadar derin bir boşluktur. Aslında Merkür'ün atmosferi bir geçiş noktası gibi bir şeydir. Helyum parçacıkları sürekli olarak Güneş'ten buraya getirilir, ancak buralardan aynı hızla ayrılırlar. Bu biraz akan bir nehre benziyor. Doğru, helyum atomlarının değişimi o kadar hızlı değil. Her helyum atomu Merkür'de yaklaşık 200 gün yaşar. Ve sonra tekrar yola! Güneş rüzgarını Güneş'ten getirecek olan başka bir helyum atomu yerini alacak. Atmosfer daha soğuk olduğu yerde, yani Merkür'ün gece tarafında daha büyüktür. Merkür'ün atmosferinde de hidrojen vardır. Ancak helyumdan yaklaşık 50 kat daha azdır. Orada başka hiçbir gaz bulunmadı, ancak bunların varlığı göz ardı edilemez. Dünyanın atmosferini ve iyonosferini inceleyen uzmanlar, binlerce farklı kimyasal reaksiyonla ilgilenirler. Bu bütün bir bilim dalıdır, bir değil.

Pirinç. 85. Merkür'ün iç yapısının şeması. Metal çekirdeğin yarıçapı, gezegenin yarıçapının %74'üne ulaşır. Şekil ayrıca Dünya'nın yapısının basitleştirilmiş bir diyagramını göstermektedir.

Merkür'de işsiz kalırlardı - orada, Merkür atmosferinde kimyasal reaksiyonlar olmaz. Bir parçacığın diğeriyle reaksiyona girmesi için karşılaşmaları gerekir. Ve orada, çölde olduğu gibi, pratikte gaz parçacıkları bulunmaz. Çok azı var ve birbirleriyle karşılaşmadan top gülleleri gibi koşuyorlar. Bu yalnızlığın idealdir. Bu nedenle, Merkür'ün atmosferi hakkında konuşmaya pek değmez. Var olmadığını varsayabilirsiniz. Ay'ın yaptığı gibi. Cıva atmosferinde alkali metal buharları, sodyum ve potasyum da 25:1 oranında bulundu. Tabii ki, çok azı var. Alkali metallerin gezegenin kabuğundan yaklaşık 10 kilometre derinlikten buharlaşmasının sonucu olduklarına inanılıyor. Bu buharların çoğu, Isı Ovası üzerinde diğer yerlerden daha fazla kaydedildi. Uzmanlar, bu buharların kaynağının Merkür'de hala var olan volkanlar (furamoller) olabileceğine inanıyor.

VENÜS

“Burada dünyevi gökyüzünün alışılmış maviliği yok. Venüs'ün yüzeyinin yukarısında, büyük bir turuncu bulut kubbesi var. En alt katmanları 48-49 kilometre yüksekliktedir - o kadar yüksektir ki , 48 kilometrenin hemen altında bulunan ince bantlar (karasal cirrus bulutları gibi) olası istisna dışında, yapılarının hiçbir detayı yüzeyden görünmez. Yerel saat 6 saate ve sabah tatiline yaklaşırken, Güneş'in şafak ışınları bulut kubbesinin bir yarısını aydınlatırken diğer yarısını da hafifçe aydınlatıyor. Gezegenin yüzeyinden bakıldığında muhtemelen çok güzel. Bulutlar hafifliyor, gökyüzünün parlaklığı çok yavaş bir şekilde düzeliyor. Dünya'da bir gün geçer, bir gün daha. 5 Dünya gününden sonra, Venüs'teki yerel saate bir saat eklenir. 10 Dünya gününden sonra - iki saat boyunca. Venüs'teki güneş günü çok uzundur. Gezegenin tüm yılı iki (daha doğrusu 1.91) güneş Venüs gününden oluşur. Şafağın bu kadar uzun sürmesinin nedeni budur. Ancak Güneş'in doğuşu Venüs'ün doğası gereği bilinmeyen bir kavramdır. Doğrudan bir Güneş ışını, geleneksel olarak Venüs bulutları dediğimiz yirmi kilometrelik kalın sülfürik asit sisini kıramaz. Şimdiye kadar, gözlemler bulutlardaki boşluktan tek, hatta en küçüğünü bile göstermedi ... "

Bu, Venüs hakkındaki bilimsel bir kitaptan bir alıntıdır.

Venüs, Güneş'ten en uzak ikinci gezegendir (Şek. 86). Bazen Dünya'nın ikizi denir. Büyüklüğü ve kütlesi ile Dünya'ya benzer. Venüs'te bir yılın uzunluğu 224,7 Dünya günüdür. Venüs'ün yörüngesi neredeyse daireseldir. Venüs'ün Güneş'e ortalama uzaklığı 108.1 milyon kilometredir. Venüs'ün yörüngesinin ekliptik düzlemine eğimi 3,5°'dir. Tüm gezegenler arasında Venüs, Dünya'ya en yakın olanıdır (40 milyon kilometre). Işık bu mesafeyi 2 dakika 12 saniyede alır. Venüs'ün uydusu yoktur. Venüs'ün kütlesi, Dünya'nın kütlesinin 0,815'idir. Venüs'ün yarıçapı 6052 kilometredir (Dünya'nın yarıçapı 6371 kilometredir). Venüs'ün ortalama yoğunluğu, Dünya'nın ortalama yoğunluğundan yalnızca biraz daha azdır.

Pirinç. 86. Venüs'ün yarım küresinin merkezi meridyenin 180 ° boylamı ile görünümü. NASA resmi

Pirinç. 87. M.V. Lomonosov 1761'de gözlemledi. Venüs, çok nadiren gerçekleşen Güneş diskinin üzerinden geçtiğinde, gezegenin çıkıntılı kenarının etrafında ince, parlak bir çerçeve belirir.

Venüs yakınlarındaki atmosfer Lomonosov tarafından keşfedildi. Ölçümler basitti ve mantık kusursuzdu. Venüs Dünya-Güneş çizgisindeyken, güneş diskini nasıl geçtiğini görebilirsiniz. Bize gelen güneş ışınları Venüs'ün atmosferinden geçmek zorundaysa, o zaman bükülürler. Venüs'ün atmosferi yoksa, güneş ışınları bükülmez. Lomonosov, büküldüklerini tespit etti. Yani Venüs'ün bir atmosferi var. Bu deneyin şeması Şekil 87'de gösterilmektedir. Venüs atmosferinin yaklaşık %96,5'i karbondioksittir. Yaklaşık %3,5'i nitrojen N2'dir. Bulutlar (sis) 4 9 ila 75 kilometre arasında bir yükseklik kaplar. Bulutların altında uçsuz bucaksız bir karbondioksit okyanusu var. O ateşli. Gazın yoğunluğu çok yüksektir. Dünyadaki atmosferik gazın yoğunluğundan 50 kat daha fazladır. Rakamlar gezegenlerin yüzeylerini ifade eder. Venüs'teki (yüzeyindeki) atmosferik gaz, sudan yalnızca 14 kat daha az yoğundur. Ne kadar yüksek olursa, gazın yoğunluğu o kadar düşük olur. Atmosferdeki gazların sıcaklığı da yükseklikle azalır. Bu Şekil 88'de gösterilmektedir. Böylece 30 kilometre yükseklikte basınç 9,4 bar, yoğunluk 10 kg/m3 ve sıcaklık 222 °C'dir. 60 kilometre yükseklikte basınç 0,09 bar'a, yoğunluk 0,2 kg/m3'e ve sıcaklık eksi (-30 °C)'ye düşer. 150 kilometrenin üzerindeki atmosferik gazın yüksek moleküler ağırlığı nedeniyle, Venüs'ün atmosferi daha seyrektir,

Pirinç. 88. Sıcaklık ve basıncın atmosferdeki yüksekliğe bağlılığı.

Top, iyonosferdeki gündüz ve gece elektron konsantrasyonlarını Dünya atmosferinden aynı yükseklikte gösterir. Bu seviyenin üzerinde, hafif parçacıklar - atmosferik oksijen ve karbondioksit - hakimdir. Ve daha da yüksek (320 kilometrenin üzerinde), helyum ve hidrojenin nispi içeriği keskin bir şekilde artar. Atmosferik gazın hafif bileşenleri - karbon monoksit, oksijen ve hidrojen, karbondioksit ve su buharı moleküllerinin bozunmasının (ayrışmasının) bir sonucu olarak ortaya çıkar. Bu ayrışma, Venüs'ün stratosferinde Güneş'ten gelen sert (yüksek enerjili) ultraviyole radyasyonun baskısı altında gerçekleşir. Venüs'ün atmosferi farklı yükseklik katmanlarına bölünmüştür - troposfer, stratosfer, mezosfer ve termosfer (kriyosfer). 700 kilometrenin üzerinde, Venüs'ün yalnızca hidrojenden oluşan tacı başlar. 1000 kilometreye kadar uzanır ve sorunsuz bir şekilde gezegenler arası ortama geçer. Koronanın yüksekliklerinde, sıcaklık pratik olarak yükseklikle değişmez. Elbette günün saatine, yani Güneş'ten atmosfere giren ısı miktarına bağlıdır. Bu, gündüz sıcaklıklarının geceden daha yüksek olduğu anlamına gelir. Böylece, 160 kilometrenin üzerinde, gün boyunca sıcaklık (güneş altı noktasında) minimum güneş aktivitesinde 300 K'ye ve maksimumda 450 K'ye yakındır. Geceleri sıcaklık 100 K'ye düşer.

Venüs'ün atmosferi sadece karbondioksit ve nitrojen değil, aynı zamanda bir dizi küçük bileşen (küçük - miktar olarak) içerir.

Pirinç. 89. Venüs atmosferinin bileşenleri. Sağ - küçük bileşenler

Stvu). Ne oldukları ve kaç tanesi Şekil 89'da gösterilmektedir. Venüs'ün yüzeyinde ve atmosferinde çok az su vardır, yüzde birden fazla değildir. Şimdiye kadar bunun neden böyle olduğunu açıklamak mümkün olmadı. Venüs'ün bulut tabakası fotoğraflardan değerlendirilebilir. Venüs'ün Dünya'nın dönme yönüne göre ters yönde döndüğünü hatırlayın. Gezegenin büyük bir hızla (yaklaşık 100 m / s) yavaşça dönen yüzeyinin üzerinde, atmosfer bulutların yüksekliğinde döner. Bu ortalama bir atmosfer. Fotoğraflarda (Res. 90), atmosferin bu dönüşünün izleri, kutuplardan ekvatora inen sarmal bantlar olarak izlenebilmektedir. Bu fotoğraflar ultraviyole ışıkta çekildi. Atmosferik gazı ne tahrik eder -

Pirinç. 90. Venüs'ün bulutlu tabakasının yüzeyinin ultraviyole ışınlarıyla yapılmış resimleri. Merkezde birleşen sarmal bantlar, Dünya'dan görüldüğü gibi V şeklinde bir şekil oluşturur. Şekil, Venüs'ün bulutlu tabakasının, hareketinin periyodikliğini gösteren 4 ardışık görüntüsünü göstermektedir. Aşılar arasındaki aralıklar 23,67 ve 53 saattir. Resimler, Pioneer-Venus uydusunun ekipmanı kullanılarak çekildi. NASA resmi

sonu hala belli değil. Bulutların üzerinde, bulutların dönme hareketinin hızı keskin bir şekilde düşer. 16–32 kilometre yükseklikte maksimumdur. 10 kilometrenin altında, rüzgar hızı saniyede sadece birkaç metredir. Venüs'ün yüzeyinde rüzgar hızı 1 m/s'den fazla değildir. Ama bu rüzgar yıkıyor. Sonuçta, oradaki atmosfer çok yoğun. Bulut tabakasının altında, Venüs'ün atmosferi saf, bulutsuz bir gaz ortamıdır. Venüs'ün kuzey kutup başlığında bir kutup girdabı vardır. Burada atmosferik gaz alçalır. Aynı zamanda bulut katmanını da beraberinde taşır. Bu nedenle, burada bulut katmanı orta enlemlerden daha düşüktür. Kutup girdabının dönme süresi 2,7 gündür. Atmosferik gazın Venüs'teki hareketi, siklonların antisiklonları takip ettiği ve hareketlerin tahmin edilmesinin her zaman kolay olmadığı Dünya'dakinden biraz daha basittir. Venüs'te, tüm atmosferik hareketler batıya ve yalnızca batıya yöneliktir. Bu dönme hareketinde, atmosferik gaz, gezegenin kendi dönüşünü önemli ölçüde geride bırakır.

Venüs'ün bulutları katmanlı bir yapıya sahiptir. 57 ila 75 kilometre yükseklikte, en üstteki bulut tabakası bulunur. % 80 sülfürik asitin küçük damlalarından oluşur. 65-67 kilometre yükseklikte her santimetreküpte bu tür yaklaşık 300 parçacık vardır.Bulutların orta katmanında parçacıkların veya daha doğrusu damlaların yoğunluğu artıyor. Damlaların yanı sıra katı parçacıklar da vardır - küçük kristaller (görünüşe göre kristal yapının kükürdü). 48 ila 51 kilometre yükseklikteki alt katmanda, hem büyük hem de küçük parçacıkların en yüksek konsantrasyonu gözlenir. Her santimetreküpte yaklaşık 400 parçacık vardır. 48 kilometrenin altında, konsantrasyonları keskin bir şekilde düşer. 31–32 kilometre yükseklikte parçacıklar tamamen kaybolur.

Venüs atmosferindeki en küçük sülfürik asit damlacıkları karbon sülfit COS üretir. Az da olsa bulundu. Sülfür dioksit SO2, Venüs koşulları altında bir sülfürik asit kaynağıdır. Bulutların üzerindeki Venüs atmosferinde Güneş'in yoğun ultraviyole radyasyonunun etkisi altında oksijen tarafından oksitlenir. Sonuç olarak, sülfürik anhidrit SO3 oluşur. Oksijenin kendisi, karbondioksit CO2'nin fotolizinin bir sonucu olarak oluşur. Basitçe söylemek gerekirse, güneş radyasyonu CO2 molekülünü kırar ve oksijeni serbest bırakır. Sülfürik anhidrit SO3 hemen su buharı ile reaksiyona girer ve sülfürik asit verir. Çok fazla değil ama çok yoğun bir bulut tabakası (sis) oluşturmak için oldukça yeterli. Uzmanlar bulutların oluşumu için bir senaryo bile geliştirdiler. Olaylar kronolojik olarak şu şekilde gelişir:

"Sülfirik asit sisi oluşum süreci çok yavaştır. Tüm Venüs günü boyunca, 1 cm3 başına 1,5 mikron (mikron) çapında sadece 25 damlacık oluşur. Bu kadar çok sayıda parçacık, gözlemlenen fenomeni zaten iyi açıklıyor. Her şey böyle görünebilir. Sabahları stratosfer şeffaftır, ancak öğlen saatlerinde içinde oldukça fazla parçacık belirir. Seviyelerindeki sıcaklık, yayılan bulutların seviyesinden daha düşük olduğu için, aşağıdan gelen termal radyasyon bu ortam tarafından belirgin şekilde zayıflatılır. En yüksek partikül konsantrasyonuna 16 geleneksel saatte ulaşılır, bu da minimum sıcaklığın ortaya çıkmasına neden olur. Gece ise bu işlemin ana mekanizması “kapatıldığında” gökyüzü yeniden şeffaf hale geliyor ve parlaklık sıcaklığı maksimum değerine ulaşıyor.”

Bulut parçacıkları yavaş yavaş yerleşir, birleşir ve büyür. Sülfürik asit, Venüs'ün alt atmosferinin yüksek sıcaklığında yok olur. Bu durumda, karbon monoksit sülfürik anhidrit ile reaksiyona girer. Onu yok eder. Sonuç olarak, karbondioksit ve kükürt dioksit oluşur. Daha düşük seviyelerde, karbon monoksit kalıntıları son oksijen atomlarını kükürt dioksitin bir kısmından alır ve gaz halindeki kükürt atmosfere salınır.

Venüs'ün atmosferinde sülfürik, hidroklorik ve hidroflorik asitlerin bulunması, gezegenin yüksek yüzey sıcaklığından kaynaklanmaktadır. Sülfürik asit, bol miktarda bulunduğu volkanik gazlardan Venüs'ün atmosferine girer. Birçoğu ve sadece gezegenin yüzeyinde.

Uzmanlar, Venüs'ün birçok açıdan (bileşim, kütle, boyut) Dünya'ya çok benzemesine rağmen, Venüs'te neden bu kadar az su olduğuna şaşırıyorlar. Tabii ki, Venüs'teki yüksek sıcaklıklar işe yarıyor. Sonuç olarak, tüm su atmosfere girer, kaynar. Aynı zamanda, hidrojen uzaya kaçar.

Venüs'ün yüzeyi uzay araçları tarafından keşfedildi. Venüs yüzeyinin fotoğrafları elde edildi. Bunlardan ikisi Şekil 91 ve 92'de gösterilmektedir. Bu resimlerin ilkinde taşlar görünmektedir. Resmin alanı boyunca dağılmış durumdalar. Farklı boyutlarda taşlar - küçükten metre uzunluğa kadar taş bloklar. Ve böylece ufka. Taşlar gevşek zemine saçılır.

Pirinç. 91. 22 Ekim 1975'te Moskova saatiyle sabah 7'de Venüs'ün yüzeyinden ilk kez bir görüntü iletildi . Yamaçta çok sayıda kayalar dağılmış durumda. Resmin sol tarafında yer alan kabukları andıran büyük taşlar katmanlı bir yapıya sahip gibi görünüyor. Görüntünün sol üst köşesinde düşük kontrastlı noktalar görünüyor. Muhtemelen dağın bir sonraki yamacıdır.

Pirinç. 92. 25 Ekim 1975 sabahı Venera-10, gezegenin ekvator bölgesindeki alçak, geniş bir platodaki düz bir taş levhanın üzerine indi. Görüntünün alt kısmında, telefotometrenin kapağının ve toprağı ölçmek için cihazın üzerinde, aparatın bir parçası bulunmaktadır. Taş levhalar, resmin alanı boyunca dağılmıştır. Resmin sol tarafındaki plakaların yüzeyi sağdakinden daha açık. Muhtemelen soldaki gökyüzü sağdakinden daha açıktı. Orta kısımdaki geniş koyu şerit, telefotometrenin parlak kapağının buradaki konumuyla ilişkili bir donanım hatasıdır.

Atış cihazı, Venüs dağının eteğinde, 30 ° 'lik bir yamaçtaydı. Venüs'teki dağlar birkaç kilometre yüksekliğe ulaşıyor.

Venüs'ün toprağı %0,3 potasyum, %0,610–4 uranyum (yüzde altı yüz binde biri) ve %3,6 • %10–4 baryum içerir. yaklaşık yarısı

toprak silika SiO3'tür. Uzay aracı, Venüs'ün topraklarından örnekler aldı. Numune analizi, magnezyumdan demire değişen atom numaralarına sahip elementlerin varlığını gösterdi. Aşağıdaki bileşikler tanımlandı: SiO2, Al2O3, MgO, CaO, FeO, K2O, MnO, TiO2, SO3, Cl.

Venüs'ün kabartmasına gelince, düz alanlar, dağlar ve ovalarla karakterizedir. Dağlık bölgeler küçük bir alanı kaplar. Bunlar İştar ülkesi, Afrodit ülkesi ve Beta bölgesidir. Tüm dağlık bölgeler, Venüs'ün tüm yüzeyinin %8'ini kaplar. Ovalar tüm yüzeyin %27'sini kaplar. Bunlar, Atalanta ovası (ortalama seviyeye göre 2 kilometre derinleştirilmiş, 2500 kilometre çapında büyük bir ova) ve diğer ovalardır. Gezegenin yüzeyinin geri kalanı (yaklaşık üçte ikisi) orta yüksekliktedir. Bunlar dalgalı düzlüklerdir.

Afrodit ülkesi (yaylalar) ekvator bölgesinde yer almaktadır. 60 - 120° boylamsal kesimde 18 bin kilometre uzanır. Enlem olarak 10° kuzey enleminden 45° güney enlemine kadar bir kuşağı kaplar. Bu 5000 kilometrenin üzerinde. Yüzölçümü olarak 41 milyon kilometrekaredir. Bu kabaca Afrika'mızın alanı.

Şekil 86'da merkez meridyenin boylamı 180° olan Venüs'ün yarımküresinin bir görünümü gösterilmektedir. Burası Afrodit ülkesinin doğu kısmıdır. Derinliği sadece yüzlerce metre olan çok sayıda halka oluşumu vardır.

Aphrodite's Land'in güney eteklerinde bir Artemis kanyonu var. Bu, nispeten düzenli bir şekle sahip devasa bir hayalet kraterdir. Çevresinde oldukça tahrip olmuş bir çifte sur vardır. Radyo ışınlarının ortasında parlak bir nokta kayıtlıdır. Bu oluşumun çapı 2.600 kilometredir. Sedna'nın uçsuz bucaksız ovası şekil 93'te gösterilmektedir. Volkanların etkisiyle oluşmuştur. Ay ve Mars'ın bazalt ovalarına benzediğine inanılıyor. bazaltlar gerçekten

Pirinç. 93. Sedna Ovası. A. Bazilevsky, O. Rzhiga ve diğerlerinin eserlerinden "Venüs - 15 ve - 16" verilerine göre

burada bulundu. Şekil 94, önceki dönemin rölyefinden kalan tuhaf adaları göstermektedir.

Venüs'ün birçok bölgesinde göktaşı çarpmalarının sonucu olan kraterler vardır. Böylece, Alpha'nın 2000 kilometre batısında, Lavinia ovasında üç büyük göktaşı krateri vardır (Şekil 95). Çapları 37–50 kilometredir. Görünüşe göre, Venüs atmosferindeki büyük bir göktaşı gövdesi üç büyük parçaya ayrıldığında oluşmuşlardı. Gezegenin yüzeyine çarptıklarında bu kraterleri oluşturdular. Venüs'ün yüzeyindeki kraterler oldukça eşit bir şekilde dağılmıştır. Çapları çok farklı - 1,5 ila 280 kilometre. Kraterler farklı kökenlere sahip olabilir. Ayrıca volkanlardan oluşurlar. Yaklaşık yarım milyar yıl önce, Venüs'te volkanik aktivitede bir artış oldu. Bu, yüzeyini önemli ölçüde yeniledi. Venüs şu anda yaklaşık olarak aynı miktarda maddeyi dışarı atıyor.

Pirinç. 94. Bazı bölgelerde, kalıntılar Sedna ovasının nispeten düz yüzeyinin üzerinde çıkıntı yapar - önceki dönemin kabartmalarından kalan tuhaf adalar.

A. Bazilevsky, O. Rzhiga ve diğerlerinin eserlerinden.

Pirinç. 95. Lavinium bölgesinde, görünüşe göre ortak bir kökene sahip üç büyük göktaşı krateri, Magellan aygıtından yapılan radar araştırmalarıyla keşfedildi. Görüntünün sağ alt kısmındaki daha küçük kraterler, boyutları 1 ila 12 km arasında değişen volkanlardır. NASA görüntüsü

Dünya'da olduğu gibi. Venüs'te yaklaşık 1600 volkan var ve bunların 150'si 100 km'yi aşıyor. Büyük Isabella krateri Şekil 96'da gösterilmektedir. Venüs'teki volkanların çoğu, Şekil 97'de gösterildiği gibi koni veya kubbe şeklindedir. Burada gösterilen, tepesi çökmüş yedi mükemmel yuvarlak oluşumdur. Ortalama çapları 25 kilometredir. Hepsi pratik olarak gerilir

Pirinç. 96. Püsküren ürün akışlarıyla Isabella krateri. Magellan aparatı ile 1991 ve 1992 yıllarında çekilmiştir. Venüs'ün yüzeyinde bu tür büyük miktarda volkanik aktivite kanıtı bulundu. Ve bu patlamaların hala devam ettiğini tespit etmek teknik olarak hala zor olsa da, bugün herhangi bir nedenle aniden durmaları çok garip olurdu. NASA anlık görüntüsü

Pirinç. 97. Çapı yaklaşık 25 km ve yüksekliği bir kilometreden biraz az olan yedi yuvarlak tepe,

30 ° G'de bulunur. w., 11,8 ° inç Alpha bölgesine yakın düzlükte çok kalın ve yavaş yayılan lav akıntıları olarak tanımlandı. Benzer oluşumlar Dünya'da da bilinmektedir. NASA anlık görüntüsü

sıra nohut. Görünüşe göre bu, magmanın yükseldiği bir çatlak.

Venüs'ün atmosferinde gök gürültülü fırtınaların kaydedilmesi ilginçtir. Venüs'teki şimşek, Dünya'dakinden çok daha sıktır. Yüzeye inen uzay aracı, saniyede birkaç düzine elektrik boşalması (yıldırım) kaydetti. Ancak bunlar sıradan şimşekler değil, volkanik patlamalara eşlik eden elektrik boşalmalarıdır.

MARS

Mars, Dünya ile Ay arasında belirli bir orta konuma sahip olduğu için , Mars'ın özelliklerini bu gezegenlerin özellikleriyle karşılaştıralım. Şekil 98, Dünya, Mars ve Ay'ın boyutlarının karşılaştırmalı bir diyagramını göstermektedir, gezegenlerin kütlesi ve ortalama yoğunluğu verilmiştir.

Sonraki her gök cisminin boyutunun bir öncekinin yarısı kadar olması ilginçtir. Mars'ın ortalama çapı 6775 kilometredir. Mars'ın kütlesi, Dünya'nın kütlesinden neredeyse on kat daha azdır. Gezegenin kütlesini ve ortalama yarıçapını bilmek, serbest düşüşün ivmesini belirlemek kolaydır. Yani, Mars'ın yüzeyine yakın bir yerde 372 cm/s2'dir. Bu, dünyadan yaklaşık üç kat daha az. Merkür'deki serbest düşüşün aynı hızlanması. Şekil 98'de görülebileceği gibi, gezegenin ortalama yoğunluğu, Dünya'nın maddesinin ortalama yoğunluğundan çok daha azdır.

Dünya ve Mars'ın karşılıklı konumu sürekli değişiyor. Her 780 günde bir Mars, Dünya ile karşıt açıdadır. Dünyadan uzaklığı (yaklaşma) minimum (55 milyon km) ile maksimum (102 milyon km) arasında değişmektedir. Bu yakınsamalara yüzleşme denir. Dünya ile Mars arasındaki minimum mesafenin 60 milyon ki-'den fazla olmadığı durumda

Pirinç. 98. Dünya, Mars ve Ay'ın boyutlarının karşılaştırmalı diyagramı

metre, büyük yüzleşme denir. Mars'ın yörüngesi, Dünya'nın yörüngesinden daha uzundur. Mars'ın eliptik yörüngesinin eksantrikliği 0,093'tür. Mars'ın yörüngesinin yarı ana ekseni ve aslında Mars'ın Güneş'e olan ortalama mesafesi 228 milyon kilometredir. Eksantrikliğin büyüklüğü, Mars'tan Güneş'e olan gerçek mesafenin yarı ana eksenden (yani aralarındaki ortalama mesafe) 21 milyon kilometre daha fazla veya daha az olabileceğini gösterir. Şekil 99, kuzey yarımkürede farklı mevsimler boyunca sonbahar ekinoksuna göre Mars'ın konumlarını göstermektedir. Dünyanın yörüngesi içe doğru, Mars'ın yörüngesi dışa doğrudur.

Mars'ın Güneş'e olan uzaklığı büyük ölçüde değiştiği için Mars'a ulaşan Güneş'in enerjisi de değişir. Enerji, mesafenin küpü gibi değişir. Bu nedenle, Mars yılının iki anında Mars'ın Güneş'ten aldığı enerji 1,45 kat farklılık gösterir. Dünyada, bu tür değişiklikler sadece% 7'dir. Dünya'nın Güneş'ten uzaklaştırılması yalnızca ± 2,5 milyon kilometre kadar değişir.

Pirinç. 99. Mars'ın yörüngesi büyük bir eksantrikliğe sahiptir. Dolayısıyla ortalama uzaklığı 228 milyon kilometre olan gezegen, Güneş'ten ya 21 milyon kilometre daha uzaklaşıyor ya da aynı oranda yaklaşıyor. Şekil, kuzey yarımkürede farklı mevsimlerde gezegenin sonbahar ekinoksuna göre konumunu göstermektedir. Karşıtlıklar 1973'ten 1999'a kadar ve bunlardan birinde Dünya ile Mars'ın karşılıklı konumları gösteriliyor (1973)

Mars'ın konumu diğer gezegenlere göre çok orijinaldir. Birincisi, tüm gezegenlerle aynı şekilde Güneş'in etrafında dönmez, ekliptiğin kuzey kutbundan bakıldığında ters yönde (saat yönünün tersine) döner. Mars günü neredeyse Dünya günüyle aynıdır (24 saat 39,5 dakika). Ancak Mars'ta bir yıl, Dünya'dakinin neredeyse iki katıdır. 687 Jülyen veya 669 Mars güneş gününe eşittir. Mars'ın ekvator düzlemi yörünge düzlemine 25° eğimlidir. Dünya'da ise bu açı 23,5°'dir. En merak edilen şey, Mars'ta kuzey ve güney yarım kürelerde yılın uzunluğunun farklı olmasıdır. Sonuçta, herhangi bir gezegen yörüngesinde değişen bir hızla hareket eder. Yörünge ne kadar uzarsa, bu değişiklikler o kadar büyük olur. Gezegen, eşit süreler boyunca, yörüngenin bir parçası tarafından oluşturulan eşit alanları ve her an diğer yarıçapları tanımlayacak şekilde hareket etmelidir. Bu, Kepler tarafından kuruldu ve şimdi bu modele Kepler'in ikinci yasası deniyor. Güneş'ten uzak mesafelerde gezegen yavaş hareket edebilir, alanını zorlanmadan kazanır. Güneş'e yaklaştığında, gerekli alanı (aynı alanı) elde etmek için çok hızlı koşması gerekir.

Mars'taki sıcaklığın farklı mevsimlerde büyük farklılıklar göstermesi oldukça doğaldır. Bu nedenle, güney yarımkürede daha kısa olan yaz, Mars'ın kuzey yarımküresindeki yazdan yaklaşık 20 derece daha sıcaktır.

Mars, Güneş'ten Dünya'dan daha uzaktır. Bu nedenle Güneş'ten daha az enerji alır. Yaklaşık yarısı kadar (%43). Bu nedenle oradaki iklim koşulları çok şiddetlidir. Bu nedenle, yazın bile, kuzey dönencesinde öğle saatlerinde toprağın üst tabakasının sıcaklığı sıfırın altındadır (0 ila -20 ° C). 5 ° C'lik bir sıcaklık, yaz aylarında Mars'ın "boğucu" öğle vaktini karakterize eder. Tropiklerin enleminde, yıllık ortalama sıcaklık -43 ° C ve minimum 90 ° C'dir (veya daha düşük).

Gezegendeki sıcaklık, yalnızca gezegenin Güneş'ten ne kadar enerji aldığına bağlı değildir. Aynı zamanda gezegenin bu enerjiyi ne kadar ustalıkla harcadığına da bağlıdır. Enerji, gezegenin kendisinde kullanılabilir veya gezegeni kısmen veya tamamen uzaya bırakabilir. Gerçek durum öncelikle iki şeye bağlıdır: gezegenin yüzeyi enerjiyi uzaya nasıl geri yansıtır ve gezegenin ne tür bir atmosferi vardır. Örneğin, Dünya'nın atmosferde ozon tabakası şeklinde bir sera filmi vardır, bu sayede güneş enerjisi Dünya'nın yakınında tutulur. Mars'ta işler bu açıdan daha kötü. Atmosferi çok seyrektir ve enerjinin uzaya kaçışını neredeyse engellemez.

Bu arada, çok uzun zaman önce, Mars'ta +15 °C'ye ve hatta +30 °C'ye kadar sıcaklıkların yaz için tipik olduğuna inanılıyordu. Ancak doğrudan ölçümler, yaklaşık 30 ° C kadar biraz daha düşük olduğunu gösterdi. Ve sadece Mars'ın ekvator kuşağında, gezegenin düşük negatif yeteneği nedeniyle (burada yüzey karanlık), öğleden sonra toprağın üst tabakası 0 ° C veya biraz daha fazla ısınabilir. Ama toprak. Ve atmosferin sıcaklığı hala düşük.

Mars'taki atmosfer seyreltilmiş olduğundan, oradaki basınç otomatik olarak düşüktür. Mars yüzeyindeki ortalama atmosferik basınç 6,1 mbar'dır. Bu, Dünya yüzeyinden 160 kat daha az ve Venüs'ten 15.000 kat daha az. Dünyadaki her şeyi deniz seviyesinden, Dünya Okyanusundan saymaya alışkınız. Bunlar dağların zirveleri ve okyanusların dipleridir. Mars'ta böyle sabit bir doğal seviye yoktur. Ama çok uygun olurdu. Bu nedenle uzmanlar, bu koşullu "sıfır" seviyesini, Mars yüzeyindeki ortalama atmosfer basıncına (6,1 mbar) eşit olan atmosfer basıncına bağladılar. Bu seviyeden itibaren hem yukarı hem de aşağı bir geri sayım vardır. Neden tam olarak 6,1 mbar? Çünkü bu basınç, suyun faz halinin (buz - sıvı - buhar) üçlü noktasına karşılık gelir. Bu, dünya koşullarına bir bağlantıdır. Mars'ta, 6.1 mbar'lık basınç seviyesi, atmosferik karbondioksitin basıncıdır. Mars atmosferinde çok az su buharı vardır. Bu nedenle, özel (kısmi, kısmi - kısmi) basıncı çok küçüktür.

Dünya'da olduğu gibi, Mars yüzeyinden yükseldikçe soğur. Belirli bir yükseklikte, atmosferik karbondioksit bile donar. Uzmanlar, Mars'ta özellikle kutup ve terminatör bölgesinde mavi bulutlar gözlemliyor. Bu bulutlar donmuş karbondioksit kristallerinden oluşur. Mars'ta ayrıca su bulutları (su buharı) vardır, ancak çok nadiren. Mars'ın atmosferi çok az su buharına sahiptir, yani çok kurudur. Dünyanın en kurak yerlerinde, havada Mars atmosferinden daha fazla su buharı vardır. Yüz kereden fazla! Mars atmosferinde hacimce su buharı konsantrasyonu %0,05'e yakındır. Doğru, belirli yerlerde ve belirli koşullar altında on kat daha az olabilir. Atmosfer nitrojen (%2,5), argon (%1,6), oksijen (%0,1-0,4), karbon monoksit (%0,06) ve az miktarda asal gazdan oluşur. Bunlar neon, kripton ve ksenondur. Tüm atmosferin (hacimce) %95'i karbondioksittir.

Mars kraterleri ve volkanları hakkında daha ayrıntılı konuşmalıyız. İki tür krater vardır (menşeine göre). Bazıları göktaşlarının etkisi altında (çarpmaların bir sonucu olarak), diğerleri ise volkanik faaliyetlerin sonucudur. Mars'ın tüm kraterlerini tarif etmeyeceğiz. Burada pek çok olgusal malzeme var ve kraterleri çok detaylı bir şekilde anlatmak mümkün. Ama bu gerekli değil. Özü yakalamak önemlidir. Diğer her şey ilgili referans kitaplarında bulunabilir. Kraterlerin çapı yüzlerce kilometredir. Şekil 100 ve 102, yaklaşık 80 km çapında iki antik krateri göstermektedir. Onlardan geriye kalan tek şey büyük, karanlık bir dipti. Bu iki krater, görüntünün kenarında, merkezinin üzerinde gösterilmektedir. Büyük kraterler aşağıda görülebilir. Buradaki yüzey taşlarla ve kaba kaya parçalarıyla kaplıdır. Eski kraterler yavaş yavaş düzelir. Birçoğu kötü bir şekilde tahrip olmuştur ve koyu veya açık renkli bir daire olarak görülebilir. Aslında, kraterler aydakilerle aynıdır. Dairesel bir şaftları vardır. Yapma-

Pirinç. 100. Argyr Denizi kraterinin surunun kuzeyindeki alan. Arsa büyüklüğü 600x820 km'dir. enstantane fotoğraf

"Marsa-5"

Pirinç. 101. 25 km çapında (33° G, 19° B) iyi korunmuş bir göktaşı krateri.

Resim, dar açılı kamera "Mars-5" tarafından çekildi.

Pirinç. 102. Argyr'in kuzeybatısındaki yayla bölgesi (36° G, 79° B). Büyük çap

yaklaşık 50 km'de ağır şekilde tahrip olmuş bir krater. Resim, dar açılı kamera "Mars-5" tarafından çekildi.

hangi merkezi tepe görülebilir. Ama yine de bir fark var. Mars'taki kraterler, Ay'dakilerin ortalama çapının yarısı kadardır. Bu anlaşılabilir bir durumdur: yerçekimi kuvveti daha azdır, etki daha azdır, bu da oluşturulan huninin de daha küçük olduğu anlamına gelir. Bu nedenle, Mars'taki kraterler Ay'dakilerden daha küçüktür. Fotoğrafta daha fazlası var (birim alan başına). Asteroit kuşağı (küçük gezegenler) Mars'a Ay'dan daha yakın olduğu için bu anlaşılabilir bir durumdur. Gezegenlerin yüzeyinin göktaşı bombardımanının kaynağı olan bu gök cisimleriydi. Bu bombardıman sadece gezegenlerin oluşumunun erken bir aşamasında değil, daha sonraki bir zamanda da gerçekleşti. Bu krater oluşumu süreci zamanımızda tamamen durmadı. Mars'taki uzay aracı, krater ailesinden çok taze oluşumları bile kaydetti. Böyle yeni pişmiş bir krater örneği Şekil 101'de gösterilmektedir. Çapı 25 kilometredir. Alt kısımda, halka şeklindeki şaft başka, daha küçük bir göktaşı gövdesi tarafından yok edildi. Mars'ın toprağı çok gevşek olduğundan, şaftın dolgusu heyelanlar oluşturur. Şekil 102'de üç krater daha gösterilmiştir. Bunlar bir zincir halinde sıralanmıştır. Burada, yaklaşık 50 kilometre çapında, ağır şekilde tahrip olmuş eski bir krater görebilirsiniz. 20 ve 8 kilometre çapındaki diğer iki krater daha az tahrip olmuştur. Bu kraterlerin 2 milyar yıldan daha eski olduğuna inanılıyor.

Kraterler, Mars yüzeyinde eşit olarak dağılmamıştır. Ekvator bölgeleri kraterlerle noktalanmıştır. Kuzey kutup başlığında bunlardan çok azı var. Güneyde direğe kadar görülebilirler.

Mars'ın dağları ve ovaları vardır. Ovalar kraterler arasında yer almaktadır. Bunlardan biri de Argir ovasıdır. Çapı 900 kilometreye ulaşıyor. Aslında tipik bir krater denizi. Ay'da bu tür pek çok "deniz" var. Diğer Hellas ovası daha da uzundur: bir yönde 1.600 kilometre ve diğer yönde 2.000 kilometre. Bu ovanın dibi düz denemez. Aynı boylamlarda iki ova daha vardır: Greater Sirte ve İsis ovası. Doğudaki ikincisi Elusion ovasına ve kuzeye - Utocha ovasına geçer. Argir vadisinin boylamında, Acidalia vadisi bulunur. Güneyde Chrys Vadisi'ne geçer. Ova aynı zamanda güney kutbunun etrafındaki alandır. Mars'ın kuzey kutbu, geniş Büyük Kuzey Ovası ile çevrilidir. Bu kutup ovasında birçok küçük krater var. Bunlardan biri (daha büyük) Lomonosov'un adını almıştır. Mariner Vadisi de ilgi çekicidir. Argir vadisinin kuzeybatısında yer alır. Bu vadi çok eşsizdir. Aslında dev bir kanyon. Kanyonun toplam uzunluğu 4,5 bin kilometreyi buluyor. Bu devasa kanyonun derinliği 2-3 kilometreye, hatta bazı yerlerde daha da fazlasına ulaşıyor.

Tharsis dev volkan ailesi üç volkanik koniden oluşur: Askria Dağı, Pavlina Dağı ve Arsia Dağı. Mars'taki dağlar, 20 kilometrenin üzerinde, Dünya'dakinden çok daha yüksektir. Bu dağların kuzeybatısında çok yüksek Olimpos Dağı bulunur. Mars dağlarının ölçeği, Mars'taki Olimpos Dağı ile Dünyanın en yüksek zirvesi Everest'i karşılaştıran Şekil 103'ten yargılanabilir. Olimpos Dağı'nın zirvesi volkaniktir. Bu volkanların nesli tükenmiştir. Dört dağın da tepesinde devasa volkanik kalderalar var. Bu devasa kalderalardan biri şekil 104'te gösterilmektedir. Yaşı birkaç yüz milyon yıla ulaşmaktadır. Bu kaldera, Arsia Dağı'nın tepesinde yer almaktadır.

Pirinç. 103. Olimpos Dağı ve Everest'in yüksekliklerinin karşılaştırmalı diyagramı

Pirinç. 104. 130 km çapında devasa bir volkanik kaldera, eski ve uzun süredir aktif olmayan bir volkan olan Arsia Dağı'nın tepesini taçlandırıyor. NASA anlık görüntüsü

dağların en güneyi. Bu kalderanın çapı etkileyici, 130 kilometreye ulaşıyor. Olimpos Dağı ise sönmüş (?) bir volkandır. Volkan tipi - kalkan. Bunlar, lavları sıvı kıvamıyla ayırt edilen özel volkanlardır. Volkanik patlamalar sırasında lav uzun mesafelere yayılır. Bu nedenle, böyle bir volkanın eğimleri çok yumuşaktır. Çapı tabanda 600 kilometreye ulaşan bir dağ volkanı hayal edebilirsiniz. Dünyada, hayır. Mars'ta bu gerçek.

Tharsis bölgesinde kalan üç dev yanardağ, Olympos'tan daha küçük, ancak kendilerini 3-5 kilometre yükselten bir tepenin üzerindeler. Bu volkanların yaklaşık bir buçuk milyar yıl önce aktif olarak yaşamaya başladıklarına inanılıyor. Olimpos Dağı o kadar büyük ki geçen yüzyılda Dünya'dan gözlemlendi. Sonra bu gösteriye "Olympus'un Karı" adı verildi. İsim, yuvarlak bir şekle ve belirsiz bir orijine sahip hafif bir oluşuma verildi. Ancak şimdi bunun, genellikle en yüksek volkanik koniyi çevreleyen 1000 kilometrelik bir bulut halkası olduğunu biliyoruz.

Şu ana kadar Mars'ta aktif bir yanardağ bulunamadı. Kraterleri olmayan Mars ovalarına gelince, bunlar kalın bir katılaşmış lav tabakasıyla kaplıdır. Lav, gezegenin kabuğundaki çatlaklardan akıyordu. Ovaları doldurdular. Aynı zamanda, volkanların tepelerinden büyük miktarlarda lav aktı. Şekil 105, Arsia yanardağının patlaması sırasında lavla dolan bölgeyi göstermektedir. Patlama kül bulutlarını fırlattı. Rüzgar tarafından gezegenin her yerine taşındılar. Mars'taki atmosferin yoğunluğu küçük olmasına rağmen, yıkıcı işini rüzgar yapıyor. Rüzgar erozyonunun izleri her yerde görülebilir. Kraterlerin dibindeki rüzgarlar kum tepelerini döker. Rüzgarın Mars'taki gücü önemlidir. Ne de olsa, yalnızca atmosferik gazın yoğunluğu (küçük) tarafından değil, aynı zamanda rüzgar hızı (çok büyük) tarafından da belirlenir. Rüzgarın gücü, hızın ikinci gücüne bağlıdır. Hızı 2'den 3 m/s'ye ve gücü 22=4'ten 32=9'a yükselir. Düzenli yerel rüzgarlar, çok kararlı büyük ölçekli bantlar ve karakteristik eolian taçları oluşturur. Bu bantlar plato boyunca uzanır ve sürekli esen rüzgarlar doğrultusunda 500 kilometreye ulaşır. Burada rüzgar, plato boyunca uzanan kumul alanları oluşturur.

Pirinç. 105. Volkanik lavların bol miktarda taşması, yanardağdan 1500 km'ye kadar olan mesafelerde geniş alanların sular altında kalmasına neden oldu. Pickering kraterinin üstündeki ve solundaki yüzey alanı (sağda, 120 km çapında) ve kraterin en dibi, Arsia yanardağının patlamaları sırasında sular altında kaldı. NASA resmi

Mars yüzeyinin rengi, demir oksit hidratların varlığından kaynaklanmaktadır. Silikat kum taneleri üzerinde kırmızı bir toz tabakası oluştururlar. Bu kum, gezegenin yüzeyinin ana bileşenidir. Yaklaşık onda biri demir hidratların bir karışımıdır. Muhtemelen başka kayaçların karışımları da vardır. Her durumda, Mars yüzeyinin çoğu, içinden sayısız kayanın çıktığı ince kırmızı kumdur. Ancak kırmızı kum, taşları bile kısmen kaplıyor. Kum taneleri çok küçüktür, sadece 1–5 µm (mikrometre). Mars'taki toz fırtınaları yaygın olarak bilinmektedir. Rüzgar var, toz var. Sonuç, toz fırtınalarıdır. Fırtına dindiğinde, yerleşmiş kum taneciklerinin (neredeyse toz parçacıklarının) topaklara yapıştığına inanılır. Boyutları bir milimetreye ulaşır. Kuru toz parçacıkları (kum taneleri) birbirine sürtündüğünde elektriklenirler. Elektrik yüküne sahip olduklarından, birbirlerine çok kolay yapışırlar. Ancak burada iş başında olan sadece elektriksel kuvvetler değildir. Parçacıklar üzerinde su donu veya karbondioksit donu donabilir. Doğal olarak, aynı zamanda artarlar. Kesin olan bir şey var: Mars'ın yüzeyi toz, kum, kayalar ve bazı yerlerde kayalardan oluşuyor. Bu spekülasyon değil, uzay aracı kullanılarak elde edilen belgelenmiş verilerdir.

Kanyonlardan daha önce bahsetmiştik. Birkaç kelime daha ekleyelim. Mars'taki en büyük kanyon Mariner Vadisi'dir. Uzunluğu 4500 kilometre, derinliği 5-7 kilometredir. Kanyonun dibinde atmosfer basıncı sıfırdakinin iki katıdır. 12 mbar'dır. Kanyonun kenarlarında gelişmiş bir "kol" sistemi var. Bunlar bir tür vadilerdir. Bu geniş alanın batı ucu, Gecenin labirentine geçer. Bu, gezegenin yüzeyindeki geniş bir çatlak sistemidir. Her bir çatlak 30 kilometre genişliğe ulaşıyor. Çatlak sistemi, Mars'ın geniş bir bölgesini kapsıyor. Bölgenin uzunluğu 100 kilometreyi buluyor. Çatlak sisteminin, toprak altı fenomenlerinin etkisinin bir sonucu olarak oluştuğuna inanılmaktadır. Permafrostun çözülmesiyle ilgili süreçleri dışlamayın.

Sabahları ve bazen akşamları Mariner Vadisi'ni kaplayan sis özellikle dikkat çekicidir. Bazen sis o kadar yoğundur ki, uzay aracı Mars yüzeyini "göremez".

Asıl mesele kanyonun oluşumu. Tabii ki burası bir kanal değil ve hiçbir yerde atılan toprak da yok. Açık olan bir şey var ki, eğer Dünya'nın tektoniği ayrı levhalardan oluşuyorsa (bunu "Ozon Delikleri" kitabında ele aldık), o zaman Mars'ın tüm kabuğu her zaman tek bir levha olarak hareket etmiştir. Mars'ın ana kanyonu yaklaşık 3 milyar yıl önce oluşmaya başladı.

Mariner Vadisi'ndeki kanyon görünüşe göre böyle oluşmuş. Kanyonun başı (Gecenin labirenti), devam eden yüzey tahribatının sonucudur. Kanyonun kenarlarında toz, lav ve volkanik kül katmanları görülüyor. Katmanın toplam kalınlığı 2 kilometreye ulaşıyor. Kanyon bir tür kesik ve büyük bir derinliğe sahip. Bu tür kesitlerden, farklı derinliklerdeki toprağın yapısı ve bileşimi hakkında değerli bilgiler elde edilebilir. Uzay aracı, göktaşı kraterlerinden geçen, birbirini kesen ve tabana yayılan heyelanları fotoğrafladı. Yamaçlarda, heyelanın dillerinde birkaç yüz metre çapında birkaç göktaşı kraterinin görülebildiği resimler çekildi. Heyelanların yaşı sağlamdır. Heyelan dillerinin üzerindeki şeritler yer hareketinin yönü hakkında fikir verir. Kanyonun dibindeki şeritler rüzgarların yönü hakkında bilgi veriyor . Mars yüzeyindeki önemli alanlar, eski zamanlarda tekrarlanan çarpmalarla işlenen toprakla kaplıdır. Uzmanlar bu toprağa regolith diyor.

Mars'ta çok az su var (su buharı şeklinde bile). Bununla birlikte, uzmanların kanyonların su akışlarından oluştuğuna inanmak için sebepleri var. Şaşırmana gerek yok. Uzay aracı, Mars'ta kurumuş nehirlerin yataklarını fotoğrafladı. Bu görüntülerden ikisi Şekil 106'da gösterilmektedir. Ner-Gal Nehri vadisinde (şeklin üst kısmı), böyle bir nehir yoktur, sadece kuru bir yatak vardır. Bu kanalın uzunluğu 400 kilometredir. Dahası, arazi, Nergal Nehri'nin büyük bir rezervuara aktığı sonucuna varmamızı sağlıyor. Aşağıdaki şekil 106'da, uzunluğu 700 kilometreye ulaşan Maadim Nehri'nin kanalını görebilirsiniz. Bu ve diğer nehirlerin sığlaşması yavaş yavaş gerçekleşti. Görünüşe göre, gezegendeki koşullar değişti. Ancak su nerede kayboldu ve genel olarak daha erken bir dönemde nereden geldi? Uzay aracı yardımıyla elde edilen tüm verilerin analizi, aşağıdaki resmi çizmemizi sağlar.

Uzay aracı Mars'a inmeden önce bile çoğu uzman, sözde

Pirinç. 106. Üstte: Eski Mars nehri Nergal'in kolları ile birlikte kuru yatağı (vadi lav ovasının derinliklerine kadar uzanır). Toplam uzunluğu yaklaşık 400 km'dir. Altta: Maadim Vadisi yaklaşık 700 km uzunluğundadır. Orta kısmında daha sonra ince bir vadi görülmektedir. Maadim güney yarımkürede bulunur ve meridyen boyunca 187 ° 29 ila 14 ° G arasında uzanır. sh., büyük bir kraterle birleştiği yerde. NASA resmi

Mars'ın kapakları buzdan, yani donmuş sudan başka bir şey değildir. Mars'ta yapılan doğrudan ölçümler, kış kutup başlığının sıcaklığının, Mars basınçlarında karbondioksitin yoğunlaşma sıcaklığıyla pratik olarak örtüştüğünü göstermiştir: 148 K veya -125 °C. Bu, Mars'ın kutup başlıklarının donmuş karbondioksitten oluşabileceğini düşündürmektedir. Bu, kış soğuğu başladığında, kutup başlıkları bölgesinde atmosferik gazın yoğunlaşması ve karbondioksitten kar olarak çökelmesi anlamına gelir. Böyle bir kar örtüsünün kalınlığı 10 santimetreden fazla değildir. Ancak kapakların alanı büyüktür - direkten 55 ° ve altındaki enlemlere kadar. Bahar geldiğinde bu kar erir ve sadece merkezi küçük bir alanda ısıdan etkilenmez. Bu alan küçük, sadece 500–700 kilometre. Karbondioksitten değil sudan karla kaplıdır. Gerçek kar budur. Gerçek şu ki, bu bölgede yaz aylarında sıcaklık öyle ki, karbondioksitten gelen kar erimelidir. Doğru, bu karbonik karın bir kısmı hala yaz aylarında kalıyor. Bu nedenle, gerçek resim şu şekildedir: Kutup başlıklarında, CO2'den toz ve buz katmanları serpiştirilmiş çok sayıda sıradan su buz katmanı vardır. Bu deponun toplam kalınlığı birkaç kilometreye ulaşıyor. Mars'taki güney ve kuzey yarımkürelerin (ve dolayısıyla kutup başlıklarının) eşit olmayan koşullarda olduğunu daha önce söylemiştik. Bu nedenle, Mars'ın kuzey kutup başlığının (boyutu güney başlığının boyutundan daha büyüktür) esas olarak su buzu, güney başlığında ise karbondioksit buzunun baskın olması şaşırtıcı olmamalıdır. Buradaki ana kontrolör sıcaklıktır. Güney ve kuzey yarım küreler farklı mevsimsel sıcaklıklara sahiptir. Mars'ın farklı yarımkürelerindeki mevsimlerin süresi de aynı değildir.

Sonuçta, Mars'taki nehirler neydi ve su nereden geldi? Mars'taki ilkel atmosfer bugün olduğu gibi değildi. Aslında tüm gezegenler (Dünya dahil) bundan geçti. Mars'ta bir kez atmosfer basıncı çok daha yüksekti - 100 ve hatta belki 3000 mbar. Bu basınç, herhangi bir buzun, hem su buzu hem de karbondioksit buzunun eridiği ısı anlamına gelir. Ancak böyle bir erime sonucunda atmosfer basıncı daha da yükselmelidir. Bir karbondioksit atmosferi , özellikle atmosferik gaz su buharı içeriyorsa, bir sera etkisi yaratır. Sonuç olarak, Mars yüzeyine yakın sıcaklık 100 dereceden daha fazla yükselmemiş olmalıydı. Sonuç olarak, 30–50 °C elde ederiz. Bunlar rahat toprak koşullarıdır. Mars atmosferinde bu dönemde su buharı, sıcaklığında çok önemli bir rol oynadı. Ve o sırada çok fazla su buharı vardı. O nereden gelmiş olabilir? Her şeyden önce, volkanik patlamalar sırasında salınan sudan. Gezegenin yüzeyindeki çöküntüleri doldurdu ve rezervuarlar oluşturdu. Ek olarak, bu kadar yüksek bir sıcaklıkta, toprak altı permafrostu çözülmeye bağlıydı. Bunun nedeni gezegenin kabuğunun ısınmasıydı. Bu elverişli, rahat zamanda, Mars'ta nehirler aktı. Ve ne nehirler! Birçok nehir yeraltından kaynaklanmıştır. Bazen nehirler küçük kraterlerden kaynaklanır, ancak çoğu "yeraltına" gitti. Karsta benzer olaylardan bahsediyoruz. Bu durumda, bu, yer altı tuz veya karbonat birikintilerinin çözünmesinin sonucudur. Uzmanların, Mars'ta permafrostun eridiğinden şüphesi yok. Dahası, uzmanlar şu anda bile Mars'taki suyun önemli bir kısmının toprak altı permafrost durumunda olduğuna inanıyor. Su nerede birikti? Her şeyden önce, doğal çukurlarda. Her şeyden önce kraterlere hizmet edebilirler. Suyla doluydular. Tabii ki su tüm girintileri doldurarak göller oluşturdu.

Fakat! Atmosfer esas olarak karbondioksitten oluşur. Ve su bazlıdır. Karbondioksit suda yüksek oranda çözünür. Sonuç olarak, Mars'taki bu koşullar altında, atmosferik gazın bir kısmı (ve çoğu karbondioksittir) suda çözündüğü ve atmosferi terk ettiği için atmosfer basıncı düşmüş olmalıdır. Ayrıca, suda çözünen atmosferik karbondioksit su ile taşındı ve daha sonra büyük olasılıkla çökeltme sırasında karbonatların bileşiminde çöktü. Yani Mars'ta yeterince su vardı. Ama onu kaybetti. Onu elinde tutacak gücü olmadığı için kaybetmişti. Atmosferin dibinde su (su buharı) bulunur. Yukarıda, su molekülleri (Dünya atmosferinde olduğu gibi) ayrı ayrı atomlara ayrılır (ayrışır). Ve sonra hidrojen uzaya kaçar. Dünya'da yerçekimi daha fazladır ve ardından her gün 100 ton hidrojen kaybeder. Mars'ta yerçekimi kuvveti daha azdır. Ve böylece kayıpları daha büyüktü. Su gezegenden çok hızlı bir şekilde kaçıyordu. Su gitti. Suyun sağladığı sera koşulları sona ermiştir. Ve sonra her şey basit ve açık: sıcaklık düştü, yeraltı suyu buz fazına (permafrost) geçti. Suyun bir kısmı killerle bağlanmıştır. Bu koşullar altında karlı kutup başlıkları ortaya çıktı. Hala kalan su buharı için tuzak haline geldiler. Mars, tüm yüzeyini 100 metre veya belki daha fazla bir katmanla kaplayabilecek kadar su kaybetti.

Uzay aracı, "yazın başında" kuzey yarımkürede ölçümler yaptı. O sırada kutup başlığının çekirdeğinde, çok sayıda buz tabakasını ortaya çıkaran geniş olukların oluştuğunu kaydetti. Bu katmanlar, ince koyu malzeme katmanları ile serpiştirilmiştir. Bu sırada kapağın sıcaklığı -73 ° C'dir (yani 200 K). Ama düşük olduğu için sıvı su ortaya çıkıyor ve akıntılar oluşabiliyor. Buz buharlaşır, buz süblimasyonu meydana gelir. Doğrudan buhara gider. Bu nedenle, yaz kutup başlığı yakınında Mars atmosferinde artan bir su buharı konsantrasyonu vardır. Buz bir toz tabakasıyla kaplıdır, bu nedenle buharlaşma süreci yavaştır.

Gezegendeki süreçler ve dolayısıyla evrimi, büyük ölçüde kütlesi tarafından belirlenir. Aynı şekilde bir yıldızın kaderini de kütlesi belirler. Gezegenin çekirdeğinin yoğunluğu, maddenin erime noktasının yanı sıra yerçekimi ve jeokimyasal farklılaşma süreçlerinin hızını da belirler. Atmosferin bazı bileşenlerinin kaybolma hızı da bu yoğunluğa bağlıdır. Mars'ın geçmiş tarihinde, gezegenin neredeyse yarısının külle kaplandığı görkemli patlamalar oldu. Yoğun ve sıcak bir atmosferin yanı sıra Dünya'dakilerden çok daha büyük çalkantılı nehirler vardı. Geçmişte devasa kanyonlar oluştu. Volkanik aktivite de muazzamdı.

Yaklaşık 3 milyar yıl önce, Mars'ın kabuğu çok ısındı. İçeriden bir sıcaklık geliyordu . Bu, radyoaktif bozunmanın ve bağırsaklarının tabakalaşmasının işleyişidir. Isıtma sonucunda toprak altı buzu erimeye başladı. Bu nedenle, yüzey alanlarının müteakip kırılması ve alçalması meydana geldi. Nehirler aynı anda ortaya çıktı. Mars'ta, toprak altı permafrostu şeklinde büyük miktarda su depolandı. Tuz dökülmeleri de yüzeyin görünümünü değiştirdi. Yüzey görünümünün de buzullar tarafından oluşturulmuş olması muhtemeldir. Gezegenin yüzeyindeki engelleri aşan geniş kanallar oluşturabilirler. Buzullar, çok garip bir aerodinamik şekle sahip çeşitli adalar yarattı. Atmosfer, Mars yüzeyinin oluşumu üzerinde daha az etkiye sahipti. Uzmanlar, Mars'ta sel olduğu sırada şiddetli yağmurların olmadığına inanıyor. Bu nedenle sağanaklar gezegenin yüzeyini, kraterlerini ve diğer oluşumlarını yok etmedi. Şu anda bile Mars'ta çok fazla su olduğuna inanılıyor. Ancak yüzeyde ve atmosferde değil, çok derinlerde, donmuş toprakta. Mars'ın tektonik aktivitesi sırasında, kabukta en derin (birkaç kilometre) çatlaklar ortaya çıktı. Su ile dolduruldu ve böylece doğal su rezervuarları yaratıldı. Suyun diğer kaderi sıcaklığa bağlıydı: ya dondu ya da tekrar yüzeye çıktı. Gördüğümüz gibi, kar şeklindeki çok miktarda su kutup başlıklarında yoğunlaşmıştır. Kutup başlıklarının buzunun erimesine gelince, bunu sıvı faz olmadan yapar. Bu erime sırasında sıvı su oluşmaz. Buz, hem karbondioksit buzu hem de su buzu anında buharlaşır. Böylece, ilkbaharın başlarında karbondioksitten gelen kuru buz erir. Direk gaza giriyor. Sonra havalar ısındıkça yani yazın su buzu erimeye başlar. Aynı şekilde buharlaşır yani suyun sıvı fazını atlayarak hemen buhara dönüşür. Bu nedenle kutup buzullarının erimesi sonucu taşkınlar olmaz.

Mars'ın kutup ekseninin konumu periyodik olarak değişir. Aynı şey Dünya'da da oluyor (bunu "Ozon Delikleri" kitabında anlatmıştık). Bu değişimin süresi 120 bin yıldır. Bu nedenle (ve sadece bu nedenle değil), Mars'ın iklimi (Dünya gibi) periyodik olarak değişir. Hiç şüphe yok ki Mars'ta buzullaşma dönemi sona erecek ve yeniden sıcak ve rahat olacak. Dünya başka bir buzullaşmaya doğru gidiyor. Belki de Mars, binlerce yıl boyunca dünyalılar için bir geçiş üssü olacak. Ama ne soluyacaklar ve ne yiyecekler?

Mars'taki toz fırtınaları zaten meşhurdur. Bu, tozun her şeyi kapladığı zamandır. Uzun zamandır. Büyük çatışma sırasında toz fırtınaları için koşullar yaratılır. Şu anda Mars, Güneş'e en yakın konumdadır. Bu nedenle en fazla güneş enerjisini alır. Güneş enerjisi, güneşin etrafındaki uzayda dağılır. Bu nedenle, birim hacim başına ne kadar uzaksa o kadar az olur. Sadece daha az değil, çok daha az. Gerçek şu ki, bir kürenin hacmi, kürenin yarıçapının küpü tarafından belirlenir. Yarıçap, Güneş'ten olan uzaklıktır. Bu, gezegenin Güneş'e olan mesafesi iki katına çıkarsa, Güneş'ten enerji alacağı anlamına gelir, ancak yarısı kadar değil, 23=8 kat.

Ancak büyük muhalefet sırasında, Mars atmosferi sadece güneş enerjisinden daha fazla etkilenmez. Bundan önce Mars'ın güney yarımküresinde bahar olması da önemlidir. Bir toz fırtınasının başlangıcı için bir tür sinyal olan tetik mekanizmasının yarım kürelerin her birinde bahar olduğuna inanılıyor. Neden? Niye? Evet, çünkü baharın başlamasıyla birlikte kutup başlığındaki karbondioksit erimeye (buharlaşmaya) başlar. Böyle olur. İlkbaharın başlamasından önce, kışın sonunda, Mars'ın kutup başlıkları 50 ° enleme kadar karbondioksitten kuru buzla kaplıdır. Bunlar çok büyük boşluklar. Bahar geldiğinde tüm bu karbondioksit hemen atmosfere karışır. Fizikten, maddenin böyle bir dönüşümü (buharlaşması) sırasında soğumanın gerçekleşmesi gerektiği açıktır. Bir maddenin bir fazdan diğerine geçişinde kaçınılmaz olan enerji kayıplarını telafi etmek için ısı harcanır. Buz, karbondioksitten buharlaştığında, kutup başlığının yüzeyindeki sıcaklık (ilkbaharda) 148 K'dir. Bu -125 °C'dir. Aslında, ilkbaharda bile, Mars'ın kutup başlıkları soğuk kileridir. Atmosfere yeterli miktarda karbondioksit eklendikçe, oradaki atmosfer basıncı yükselir. Kuvvetlerin dengesi (dengesi) bozulur ve atmosfer kaçınılmaz olarak hareket etmeye başlar. Atmosferik gaz, basıncın daha az olduğu yere, yani karşı yarım küreye koşar. Büyük atmosferik gaz kütlelerini şu anda sonbaharın olduğu güney yarım küreye taşıyan en güçlü rüzgarlar bu şekilde oluşur. Gazın yoğunlaştığı yer burasıdır. Güney yarımkürenin atmosferinden gazın çekilmesi sonucunda oradaki basınç düşer. Kuzey ve güney yarımküreler arasındaki basınç farkı çok büyük. Bu nedenle, atmosferik gaz kuzey yarımküreden güneye yoğun bir şekilde pompalanır. Güçlü fırtınalar böyle yaratılır. Güney kutup başlığındaki karbondioksit yoğunlaşıp kuru buza (hacim olarak küçük) dönüştüğünde, argon, nitrojen ve diğerleri gibi atmosferik bileşenler atmosferik gazda kalır. Bu nedenle, nispi miktarları (karbondioksite göre) artıyor. Fırtınalar her zaman ekvatorun güneyinde başlar. Bunun nedeni, perihelion'un güney yarımkürede yaza karşılık gelmesidir.

Normal zamanlarda rüzgar hızı 10 m/s'yi geçmez. Fırtınalar sırasında on kat artar. Güçlü kasırgalar oluşur. Kasırgalar, gevşek toprak kütlelerini havaya kaldırır ve her şey tozla kaplıdır. Toz bulutları daha sonra güneş enerjisinin çoğunu engeller. Bu nedenle gezegenin yüzey sıcaklığı düşer. Bu çok dengesiz. Büyük yerel sıcaklık farkları oluşur. Bu da rüzgarları daha da şiddetlendiriyor. Toz fırtınaları sırasında yüz milyonlarca ton toz atmosfere yükselir. Tozun çoğu gezegenin yüzeyine yakın bir yere taşınır. Bir toz fırtınası sırasında, Güneş'in enerjisi atmosfer tarafından yakalanır. Bu nedenle, normalden daha fazla ısınır. Mars'taki toz fırtınaları 50-100 Dünya günü sürer.

Sera etkisi Dünya ve Venüs'te çalışır. Güneşten alınan ısı, güneş radyasyonu spektrumunun görünür ve uzak kızılötesi bölgelerindeki atmosferik absorpsiyon farkından dolayı atmosfer tarafından tutulur. Mars'ta bunun tersi doğrudur. Anti-sera etkisi vardır. Bunun nedeni, Mars'taki toz bulutlarının Güneş'ten gelen radyasyona karşı opak olmasıdır. Ancak gezegenin yüzeyinden gelen radyasyona karşı şeffaftırlar. Bu nedenle gezegen ısısını uzaya verir (Dünya gibi ozon tabakası şeklinde bir serası yoktur) ve atmosferin güçlü tozluluğu nedeniyle Güneş'ten daha az ısı alır. Bu nedenle, gezegenin yüzeyi buzlanır. Elbette toz fırtınaları olmadığında ve Mars'ın atmosferi açıkken enerji açısından durum daha elverişli.

Mars atmosferinin özelliği, yalnızca bileşiminde ve çok düşük yoğunluğunda değildir. Ayrıca, atmosferin Güneş'in ultraviyole radyasyonunu koruyamaması gerçeğinde de yatmaktadır.

Uzmanlar, Hellas'ı Mars'taki en ilginç nesnelerden biri olarak görüyor. Yaklaşık 2000 kilometre çapındaki bu çanak benzersizdir. Dünyadan bile gözlemlenebilir. Bu ışık oluşumu, düzenli bir daire şeklindedir. Başlangıçta, uzay aracının uçuşlarından önce, bunun düz tabanlı bir tür büyük huni olduğuna inanılıyordu. Ancak uzay aracı tarafından çekilen fotoğraflar, Hellas'ın tüm "dibinin", bu dairenin dışında görünene benzemeyen gelişmiş bir sıradağ sistemi ile kaplı olduğunu gösterdi. Aslında Hellas, doğru biçimde dev bir kasedir. Şaşırtıcı bir şekilde, Mars'taki toz fırtınaları için bir depo (dolap) görevi görüyor. Bu nedenle "Pandora'nın sandığı" olarak da adlandırılır. Dünyadan bakıldığında, bu çanağın dibi görünüyormuş gibi görünüyordu. Aslında, dip için hafif Mars tozu bulutları alındı. Gerçek şu ki, sakin bir atmosferde bile gökyüzünde Hellas'ın üzerinde bulutlar var. Bunlar sadece toz bulutları değil, aynı zamanda karbondioksit yoğuşma bulutlarıdır. Bu devasa çanağın kenarları boyunca sırtlar halinde düzenlenmişlerdir.

Çarpıcı olan, Mars'ta başka hiçbir yerde olmayan sıradağların 5 kilometre derinliğe kadar bir çanak içine gizlenmiş olması. Bu sorunun henüz bir cevabı yok. Mars'ın sakin pembe gökyüzünün parlaklığının neden bir toz fırtınasından çok daha az olduğu belirsizliğini koruyor. Ve aynı zamanda, Mars'ın tozsuz atmosferi için yapılan parlaklık hesaplamalarından çıkanın neredeyse 100 katı. Mars'ın pembe bir gökyüzü vardır çünkü atmosferde her zaman gözle görülür miktarda ince toz vardır. Üzerine güneş ışığı vuruyor. Beyaz ışığı saçarken (gökkuşağının tüm renklerinden oluşur), saçılan maddenin, bu durumda tozun özellikleri önemlidir. Öncelikle saçılmanın meydana geldiği toz partiküllerinin boyutları önemlidir. İnce toz parçacıkları Mars atmosferinde birkaç yıl kalır.

Yeryüzünde, bu tür parçacıklar hızla yağmurla yıkanır. Ancak Mars'ta yağmur yok, bu nedenle atmosferi temizlemek zor. Sonuçta, yağmur olmadan, yalnızca 10 kilometre yükseklikten yerçekimi etkisi altında, bir mikrometre (1 mikron) büyüklüğünde böyle bir parçacık birkaç yüz Mars gününde düşecektir.

Mars toprağı ise %12-14 oranında demir içerir. İçerisinde %20'ye kadar silikon bulunur. Diğer birçok element vardır: %4 kalsiyum, %2-4 alüminyum, yaklaşık %5 magnezyum. titanyum var. Toprakta %3 oranında kükürt bulunur.

Topraktaki yüksek demir içeriği, Mars'ın yerçekimsel ayrılma (farklılaşma) süreçleri açısından Dünya'nın çok gerisinde olduğunu gösterir. Bu ayrılma tamamlanırsa, gezegen, gezegenin geri kalanından çok daha ağır olan sağlam bir çekirdeğe sahip olur. Yani, Dünya'nın çekirdeğinde maddenin yoğunluğu, normal şartlar altında suyun yoğunluğundan (10 g/cm3) 10 kat daha fazladır. Mars şimdiye kadar çok küçük bir çekirdek oluşturmuştur. Gezegenin toplam kütlesinin sadece %5-9'unu içerir. Mars'ın iç yapısı Şekil 107'de gösterilmektedir. Mars'ın litosferi, Dünya'nın litosferinin aksine çok kalındır.

Mars'ın uyduları hakkında birkaç söz daha. Mars'ın uyduları Phobos ve Deimos 1877'de keşfedildi. Herkes, ünlü Gulliver's Travels'ta Mars'ın uydularının keşfinden 157 yıl önce Laputa astronomlarının "keşfettiklerini ... iki küçük yıldız veya uydu keşfettiklerini" yazan D. Swift'den alıntı yapmayı sever.

Pirinç. 107. Mars'ın iç yapısının şeması

Mars'ın etrafında dönen ve içteki, gezegenin merkezinden olan çapının tam olarak üçü ve dıştaki beştir. Mars'ın uyduları Şekil 108'de gösterilmektedir. Çok küçüktürler ve neredeyse dairesel yörüngelerdedirler. Onlar temsil eder

Pirinç. 108. Phobos ve Deimos'un Yörüngeleri 235

bir zamanlar Mars tarafından yakalanan tipik asteroitlerdir. Phobos, Mars'ın etrafında 7 saat 39 dakikalık bir süre ile, Deimos ise 30 saat 18 dakikalık bir süre ile döner. Bu itiraz çok özeldir. Phobos batıda doğar ve doğuda batar. Bu, günde üç kez tekrarlanır. Phobos'un büyük ve küçük eksenlerinin boyutları 27 ve 20 kilometre, Deimos'unkiler ise 16 ve 10 kilometredir. Her iki uydu da Mars çevresinde senkron hareket yapmaktadır. Ana eksenleri her zaman Mars'ın merkezine yöneliktir. Ayımız gibi, gezegenlerine her zaman aynı taraftan yönlendirilirler.

Phobos'un yoğunluğu, suyun yoğunluğunun neredeyse iki katıdır. Toplam kütlesi, ayın kütlesinden yaklaşık 7 milyon kat daha azdır. Phobos'un ortalama yüzey seviyesindeki serbest düşüş ivmesi, Dünya yüzeyinden 1400 kat daha azdır. Bu, ortalama bir insanın orada 60-70 gram ağırlığında olacağı anlamına gelir. Güçlü bir arzuyla, kişi Phobos'un yerçekiminin üstesinden gelebilir ve uzaya gidebilir. Bunu yapmak için 2,6 metre yüksekliğe atlaması gerekecekti. Deimos'a gelince, serbest düşüş ivmesi bunun yarısı kadar.

Mars'ın tanımını bitirirken, doğrudan Dünya dışındaki yaşam sorununa geri dönme fırsatımız var. Gerçek şu ki, Viking uzay aracı Mars'a gönderildi. Ana görevleri, gezegende olası yaşam formlarını aramaktı. İnsanlar her zaman Mars'ta akıllı yaşamı özlemişlerdir. Bu nedenle, Mars'ta zeki varlıklar tarafından kazılmış kanallar hakkında bir efsane ortaya çıktı. Mars'taki bitki örtüsü ile ilgili de değerlendirmeler dile getirildi. Bunun nedenleri vardı. Bu tür gerçekler, Mars'taki bitki örtüsüne tanıklık ediyor gibiydi. Mars takvimine göre her altı ayda bir, Mars'ın yarım kürelerinden birinde baharın başlamasıyla birlikte, eriyen kutup başlığının çevresinde koyu renkli bir kenar belirir. Daha sonra günde yaklaşık 30 kilometre hızla kademeli olarak ekvatora yayılır. Ekvatora ulaştığında durmaz, içinden geçer. Sonra, ancak altı ay sonra, aynı saçak (dalga) benzer şekilde hareket eder, ancak zaten diğer kutuptan. Bu düzenli olarak olur. Dalga geçtiğinde yüksek enlemlerdeki alanlar aydınlanır, saçaklanma olmaz. Mars'ta bitki örtüsünün varlığına dair bir başka kanıt da gösterildi. Toz fırtınalarından sonra, gezegenin yüzeyine toz düşer. Ancak gözlemler, karanlık ve aydınlık alanlar arasındaki kontrastların değişmediğini gösteriyor. Bitki örtüsü olsaydı anlaşılır olurdu. Bu argümanlar lehte. Ancak karşı argümanlar var. Bu nedenle, çok kuru bir Mars atmosferi koşullarında, bitki örtüsünün gelişmesinde büyüme mevsimi ilkbahara denk gelmelidir. Bu sırada kutup başlığı erir ve atmosferde en azından biraz nem belirir. Ayrıca bu nemin kademeli olarak ekvatora doğru yayıldığı da söylenebilir. Bu nedenle, bitki örtüsünün büyümesini teşvik eder. Bununla birlikte, yer tabanlı kızılötesi spektroskoplar kullanılarak yapılan doğrudan ölçümler, organik CH moleküllerinin tespit edilmesini mümkün kılmadı. Eğer orada olsalardı, 3.5 mikron dalga boyuna yakın karakteristik bantlar şeklinde radyasyonlarıyla kendilerini ele verirlerdi. Ancak bu bantların ölçüleri bulunamadı.

Kutup başlığından ekvatora yayılan kararan dalgaya gelince, bu süreç görünüşe göre büyük miktarlarda tozun düzenli rüzgarlarla taşınmasıyla ilişkilidir. Volkanlar karanlık tozları dışarı atar ve yerel rüzgarlar bu tozu taşır. Bu durumda, volkandan yönlendirilen karakteristik bantlar oluşur. Bu tür bantlar gözlenir. Doğru, bu açıklama o kadar basit değil: Mars'ta toz atacak hiçbir volkan yok. Bu dalgalar için başka açıklamalar da ileri sürülmüştür.

Mars'ta yaşam iki uzay aracı tarafından arandı. Her iki Viking de taşınabilir otomatik kimya laboratuvarları içeriyordu. Mars topraklarında herhangi bir organizma olup olmadığını belirlemeyi amaçlıyorlardı. Çeşitli deneyler hazırlandı ve gerçekleştirildi. Bunlardan birinde, hermetik olarak kapatılmış bir odada, toprak örneğinin üzerindeki atmosfer, Mars'taki gibi karbondioksit içeriyordu. Ancak aynı zamanda içindeki karbon-12 atomlarının bir kısmı radyoaktif izotop karbon-14 ile değiştirildi. Toprak, güneşe benzer bir ışıkla aydınlatıldı. Bu koşullar karasal mikroorganizmalar ve bitkiler ise, karbondioksiti kuvvetli bir şekilde emerler. Bu hazırlıklardan sonra toprak örneği ısıtıldı. Isıtma sırasında organik madde ayrışır. Bu nedenle, aletlerin asimile edilmiş radyoaktif karbonu algılaması gerekiyordu. Bu kesinlikle fotosentezin mikroorganizmalar tarafından kullanıldığını kanıtlayacaktır. Bu deney Dünya üzerinde yapıldığında (Mars koşulları simüle edildi), deney kusursuz bir şekilde "işledi". Viking uzay aracı Mars'ta bu deneyleri yaptığında sonuçları farklıydı: ya "evet" ya da "hayır". Başka bir deyişle, radyoaktif karbon bazen kaydedildi, bazen kaydedilmedi.

Tersi deney de yapıldı. Toprağın sakinleri radyoaktif yiyeceklerle beslendi. Aynı zamanda, çevre ile madde alışverişi gerçekleşti. Bu değiş tokuşun bir sonucu olarak, toprakta yaşayanların etiketli karbondioksit salmış olmaları gerekirdi. Bu versiyondaki Mars deneyinin başarılı olduğunu varsayabiliriz. Ancak birçok uzman, bir şeyin beklendiği gibi olmadığına inanıyor.

Üçüncü deney, Dünya üzerinde dikkatle gerçekleştirildi. Mars'ın koşulları simüle edildi. Deneyin özü aşağıdaki gibiydi. Toprak, kesin olarak bilinen bir kontrol atmosferine sahip bir odaya yerleştirildi. Mikroorganizmaların hayati faaliyetleri sonucunda toprak, besin karışımı ile beslendi. Sonuç olarak, gazlı ortamın bileşimi değişti. Dünya'da bu deney iki hafta sürdü. Mars'ta, topraktan hemen karbondioksit ve oksijen salınmaya başladı. Genel olarak, tüm reaksiyonlar iki günde tamamlandı.

Tüm bunların nasıl yorumlanacağı çok net değil. Bu sonuç, Mars'taki mikroorganizmaların Dünya'dakilerden çok daha aktif olduğu anlamına mı geliyor? Ya da belki başka bir şeydir. Belki de Mars'taki toprağın bileşimi olağandışı kimyasal özelliklere sahiptir. Belki de içinde bu özelliklere neden olan bazı peroksitler vardır ? Böyle bir bileşim suyla nemlendirilirse, ondan yoğun bir şekilde gaz salınır. Elbette toprağı ışınlayan güneş ultraviyole radyasyonunun rolü de çok önemlidir. Mars'ta ultraviyole ışığın engellenmeden gezegenin yüzeyine nüfuz ettiğini zaten söylemiştik. Ultraviyole ışık neden mikroorganizmaları yok etmez? Elbette yok eder. Bu nedenle mikroorganizmaları gezegenin yüzeyinde değil, ultraviyole ışınlarının nüfuz etmediği belirli bir derinlikte arıyorlar.

Viking'de, toprak örneğinin ısıtıldığı özel bir cihaz (kromatograf) kullanıldı. Daha sonra topraktan çıkan organik maddelerin (gazların) ayrışma ürünleri kütle spektrometresi kullanılarak analiz edilmiştir. Bu cihaz, çeşitli kimyasal elementleri ve bileşikleri tanımlayabilir. Toprak 4-6 santimetre derinlikte alınmıştır. Bu deneyde, nispeten büyük miktarlarda oksijenin yanı sıra su buharı ve karbondioksit salınımı kaydedildi. Bununla birlikte, hiçbir organik bileşik bulunamadı. Uzmanların, bu tür bağlantılar varsa, cihazın bunları kaydedeceğinden hiç şüphesi yok. Aletin kirliliklere duyarlılığı on milyarda birdi. Cihazın etkinliği, Dünya'da (Antarktika'da) yapılan deneylerle değerlendirilebilir. Antarktika'da alınan bir gram toprağın onda birinde bulunan bu (veya aynı) cihaz, yirmiden fazla organik bileşik. Bu, Mars'ta kesinlikle yaşam olmadığı anlamına mı geliyor? Anlamına gelmez. Belki de Viking, yaşamın (mikroorganizmaların) çok az olduğu yerlerde ölçümler yapmıştır. Ancak, cihazın kusursuz olduğu konusunda kendinizi kandırmayın. Yaşamla ilgili dünyevi fikirlere dayanan uzmanlar tarafından yaratıldı. Peki ya oradaki hayat dünyevi olandan tamamen farklıysa? O zaman deneyin herhangi bir sonucu hakkında konuşmak imkansızdır. Ne de olsa, 1996'da bir zamanlar Mars'tan uçan bir göktaşında fosilleşmiş mikroorganizmaların izlerinin bulunduğuna dair bir mesaj parladı.

JÜPİTER

Jüpiter, güneş sistemimizdeki en ağır gezegendir. Dünyadan 318 kat daha ağırdır. Bir yıldızın kütlesine eşit olmak için çok az eksiği var. Neredeyse yüz yıl önce, The Plurality of Worlds kitabı onlarca kez yeniden basılan ünlü Flammarion'un Popular Astronomy: kendi sisteminde yazmasına şaşmamalı. Flammarion elbette yanılmıştı. Jüpiter'in kütlesi onlarca kat daha büyük olsaydı, o zaman gerçekten bir yıldız olurdu. Daha önce de söylediğimiz gibi, gök cismi içindeki çekici kuvvetlerin etkisi altında, eğer bu kuvvetler yeterince güçlüyse, vücut içinde çok yüksek bir sıcaklık oluşur ve bu da nükleer reaksiyonların "başlamasına" yol açar. Ancak Jüpiter ile bu asla olmayacak. O bir gezegendir ve yalnızca bir gezegendir. Ve Jüpiter yalnızca Güneş'in ışığını (Ay gibi) yansıttığı için parlar. Jüpiter, astronomlar tarafından iyi incelenmiştir. Bu konuda amatör teleskoplar yardımıyla bile birçok bilgi elde edilebilir. Jüpiter'in çok hızlı dönmesi nedeniyle (ekseni etrafındaki bir devrimi on saatte, Dünya ise 24 saatte tamamlar),

gezegende güçlü bir sıkıştırma vardı. Dünyanın sıkıştırılmasından çok daha büyüktür.

Jüpiter'in görünür yüzeyi (Güneş gibi) gazdır. Bu nedenle, farklı enlemlerde farklı hızlarda döner. Ekvator bölgesinde, 9 saat 50 dakikada ve ılıman bölgelerde - 9 saat 56 dakikada bir devrim tamamlanır. Teleskoplarda Jüpiter sarımsı görünür. Bu arka plana karşı, grimsi çizgiler açıkça ayırt edilir, paralellikler boyunca, yani ekvatora paralel olarak uzanırlar. Bu bantlar atmosferik gazdaki oluşumlardır, dolayısıyla oldukça değişkendirler. Jüpiter'in katı yüzeyine gelince, onu teleskoplarda görmüyoruz (Şekil 109).

Pirinç. 109. Jüpiter, güneş sistemindeki en büyük gezegendir ve dünyanın çapının 11,2 katıdır. 28 milyon kilometre mesafeden alınan görüntü, gezegeni kaplayan koyu kuşakları ve aydınlık bölgeleri, Büyük Kırmızı Nokta'yı (sol altta) ve Jüpiter'in on altı uydusundan ikisini gösteriyor: Io (gezegenin arka planında) ve Europa ( sağ). NASA'nın fotoğrafı.

Ankastre - Dünya aynı ölçekte

Jüpiter'in özel çekiciliği, Kırmızı Noktasıdır. Çok kararlı ve gezegenin güney yarımküresinde yer alan devasa oval pembemsi bir alandır. Boylamda 35.000 kilometre ve enlemde 14.000 kilometre uzanır. Bu Nokta 17. yüzyılda keşfedildi. O zamandan beri aynı yerde kaldı. Sadece renginin yoğunluğu zamanla değişir. Üstelik bu değişimler dönemseldir. Pioneer 11 ve Voyager 1 uzay araçlarının yardımıyla yapılan gözlemler, Jüpiter'deki Kırmızı Leke'nin bir girdap yapısına sahip olduğunu gösterdi. Başka bir deyişle, yine Jüpiter'in katı yüzeyinden değil, atmosferinden bahsediyoruz. Aslında Kırmızı Nokta, Jüpiter'in atmosferinde 6 Dünya günü bir periyotla kendi ekseni etrafında dönen devasa bir girdaptır. Bu bir tür gaz kapağı, top. Hava tahmincileri bize her gün dünya atmosferindeki bu tür girdaplardan bahsediyor. Bunlar dönme yönüne bağlı olarak siklonlar ve antisiklonlardır. Jüpiter'deki girdap bir kasırgadır. Ancak bir yerde kalır ve karasal siklonlar ve antisiklonlar gibi hareket etmez. Bu, Jüpiter'in atmosferinin yapısal özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Şimdi Dünya'nın atmosferini, bileşimini ve dinamik rejimini önemli ölçüde değiştiriyoruz ve Dünya atmosferindeki siklonların ve antisiklonların dengelenmesi olasıdır. Bu olursa, o zaman dünyanın bazı yerlerinde sürekli sağanak yağış olacak ve diğerlerinde - tek bir yağmur olmadan ısı. Bu sorunu "Ozon delikleri - mitler ve gerçekler", "Ozon delikleri ve insanlığın ölümü?" Kitaplarında ele aldık. ve Uzay ve Hava Durumu.

Jüpiter'e gelince, orada bu fenomen (Kırmızı Nokta) doğal bir yapıya sahiptir. Aslında, Jüpiter'in atmosferinin dinamikleri yalnızca bir Kırmızı Nokta ile karakterize edilmez. Bu sadece en seçkin olanıdır. Hareketsizlikleri nedeniyle noktalar olarak algılanan başka girdap oluşumları da vardır. İkinci en büyük beyaz lekedir. Çapı çok etkileyici. 16.000 kilometredir.

Herhangi bir gezegenin atmosferi bir elektrik alanı içindedir. Yeryüzünde gök gürültülü fırtınalara neden olan atmosferik elektrik alanıdır. Bulut örtüsüne ve atmosferdeki hareketlere bağlı olarak değişir. Bu durumda, elektrik yüklerinin atmosferdeki ve Dünya yüzeyindeki dağılımında bir değişiklik olur. Deşarjlar şimşeği temsil eder. Jüpiter'in atmosferindeki şimşek de aynı fiziksel yapıya sahiptir. Sadece orada her şey daha etkileyici. Sadece daha fazla şimşek yok, aynı zamanda çok daha yoğunlar. Oradaki bir kişi, Jüpiter'in atmosferindeki kör edici dev şimşek çakmalarıyla sersemletilirdi. Bu şimşeklerin yarattığı gök gürültülerine gelince, bunlar gerçekten sağır edicidir. Bir insan böyle bir hacmi taşıyamaz. Görünüşe göre, eskilerin gök gürültüsü tanrısına Jüpiter demesi tesadüf değil. Düşündüğümüzden daha fazlasını biliyorlardı.

Jüpiter'in atmosferi nedir? Bunun yaklaşık üçte ikisi (%77) hidrojen ve üçte biri (%23) helyumdur. Bu zor. Aslında, Jüpiter'in atmosferik gazı eser miktarda amonyak ve metan içerir.

Dünya gibi Jüpiter'in de kendi manyetik alanı vardır. Yüklü parçacıkların hareketini etkileyen bir manyetosfer oluşturur. Aynı şey Dünya için de geçerlidir. Ancak Jüpiter'in manyetik alanı Dünya'nınkinden 50 kat daha güçlü. Dünya'nın manyetik alanının tersi yöndedir. Dünyanın manyetosferini zaten tanımladık ve manyetik kutupların coğrafi kutuplarla çakışmadığından emin olduk . Aynı şey Jüpiter için de geçerli. Manyetik kutupları coğrafi kutuplara göre 11° kaydırılmıştır. Başka bir deyişle, Jüpiter'in manyetik alanının ekseni, dönme eksenine göre 11° eğimlidir.

Dünyanın manyetik alanı Güneş'ten yaklaşık on Dünya yarıçapı kadar uzanır. Jüpiter'in manyetik alanı daha yoğun olduğundan gündüz (güneş) tarafından 90 Jüpiter yarıçapına kadar uzanır. Bu 6 milyon kilometre.

Uzayda manyetik alanın olduğu her yerde, yüklü parçacıkları yakalar ve hareketlerini düzeltir. Bu tür manyetik tuzaklar ayrıca Dünya ve Jüpiter'in manyetosferlerini oluşturur. Manyetik alan ne kadar güçlüyse, tuzak da o kadar güçlüdür. Bu nedenle, Jüpiter'in çevresinde yüklü parçacıklarla dolu alanlar (kuşaklar) vardır. Dünya da benzer radyasyon kuşaklarına sahiptir, ancak yoğunluk olarak 40.000 kat daha zayıftırlar. Bu kuşaklar, yüklü parçacık araştırmacıları tarafından tespit edilirken, aynı zamanda bu parçacıkların yaydığı elektromanyetik dalgaların ölçümleriyle de tespit edilir. Bu çok uygundur, çünkü bir elektromanyetik dalga, yayıldığı yerden uzakta sabit olarak ölçülebilir ve bunun için Jüpiter'e ölçüm ekipmanı göndermek gerekli değildir. Kuzey ışıkları, Dünya'nın manyetosferindeki yüklü parçacıklarla ilişkilidir. Bilim adamları onlara aurora diyor çünkü hem Kuzey hem de Güney yarımkürelerin kutup enlemlerinde eşit sıklıkla gözlemleniyorlar. Jüpiter'in atmosferinde (her iki yarım kürenin yüksek enlemlerinde) kutup ışıkları da yer alır. Çok yoğunlar. Bu, araştırmacıların onları Dünya'dan bile gözlemlemesine izin verdi.

Tüm bu işlemler zamanla değişir, Güneş yüklü parçacıkların kaynağı olduğu için Güneş'in ritminde ilerler. Güneş'in kendisi, etkinliği, kaynaması ve yüklü parçacıkların salımı zamanla değişir. Bu değişiklikler kesinlikle periyodik değil, döngüseldir. Döngülerin süresi 11 ila 1800 yıldır.

Jüpiter'in içi hidrojen ve helyumdan oluşur. Oranlarının Güneş ile aynı olduğuna inanılıyor: %20 helyum ve yaklaşık %80 hidrojen. Eğer öyleyse, Jüpiter'in merkezinde basınç 5 milyon MPa'ya ulaşır. Buradaki sıcaklık 20.000 °C'ye ulaşır. Jüpiter'in gezegenin 0,02 yarıçapı kalınlığındaki en dış katmanı tamamen hidrojen ve helyumdan oluşuyor. Bu tabakanın altında çok kalın bir sıvı moleküler hidrojen tabakası bulunur. Bu, derinliği 0.22 Jüpiter yarıçapına ulaşan bir tür hidrojen okyanusu. Jüpiter'in ekvator yarıçapının 71.400 metre olduğunu hatırlayın. Jüpiter'in katı yüzeyi bu okyanusun hemen altındadır. O altta. Ama bu dip çok tuhaf. Katı fazda hidrojenden oluşur - metalik hidrojen. Bu katı tabanın kalınlığı okyanusun derinliğinden daha azdır. Jüpiter'in yarıçapı 0.16'dır. Ancak alt kısım sadece buna özgü değil. Sıvı hidrojenden katıya (metal) keskin bir geçiş olmadığı için çok viskozdur. Moleküler hidrojen, yüksek basınç altında katı (metal) faza geçer. Zaten yaklaşık 10.000 kilometre derinlikte, basınç 250.000 MPa'ya ulaşıyor. Bu basınçta moleküler hidrojen, tek değerlikli metalik hidrojene dönüşür. Bu metalde protonlar ve elektronlar ayrı ayrı bulunur. Özellikleri bakımından metalik hidrojen, yüksek iletkenliğe sahip sıradan sıvı metale çok benzer. Ancak gezegen hızla döndüğünden, bu iletken metalde büyük yoğunlukta halka elektrik akımları ortaya çıkar. Herhangi bir elektrik akımı kendi çevresinde bir manyetik alan oluşturur. Dolayısıyla bu yoğun halka elektrik akımları aynı zamanda güçlü bir manyetik alan oluşturur.

Jüpiter'in çekirdeği demir silikattır. Yarıçapı Jüpiter'inkinin 0,15'idir. Bilim adamları, Jüpiter'in çekirdeğinin katı bir buz kabuğuyla veya hatta kütlesi Dünya'nın kütlesinin 30 katı olan sıradan bir sıvı okyanusla kaplı olduğunu kabul ediyor.

Jüpiter, Güneş'ten Dünya'dan 27 kat daha az ısı alır. Bu anlaşılabilir bir durumdur - Güneş'ten Dünya'dan çok daha uzaktır. Ama bir yandan da bağırsaklarından gelen kendi sıcaklığıyla ısınır.

ile karasal gezegenler arasında bir şey olduğunu söyleyebiliriz . Bu nedenle, diğer gezegenler gibi çok tuhaf. Gezegenin dışında renkli, hızla değişen bir bulut kabuğu var. Bu renk, bazı maddelerin, muhtemelen fosfin PH3'ün küçük safsızlıkları tarafından oluşturulur. Bu kabuğun altında devasa bir sıvı hidrojen okyanusu yatıyor. Bu okyanusun derinliği binlerce kilometreye ulaşıyor. Bu hidrojen okyanusunun altında metalik hidrojenin bir tabanı var. Bu tabanın altında gezegenin sağlam çekirdeği var. Ve tüm bunlar, zaten 200-300 kilometre derinliğe, yani atmosferine giren tam karanlıkta.

SATÜRN

Satürn, kütlesi bakımından Jüpiter'den sonra ikinci sıradadır. Ama o çok egzotik. Yani Satürn bir su kabına konulsaydı boğulmazdı. Sudan daha hafiftir ki bu çok şaşırtıcıdır.

Satürn'ün en büyük çekiciliği ünlü halkalarıdır (Şek. 110). Boyutları çok büyük ama yine de Jüpiter'den daha küçük. Satürn, Dünya'dan 95 kat daha ağırdır. Sıkıştırması Jüpiter'inkinden daha fazladır. Jüpiter'de bir gün 10,5 saattir. Satürn'ün atmosferik gazı, Jüpiter'inki gibi, farklı enlemlerde ve farklı hızlarda döner. Satürn'ün 17 uydusu vardır. Uzun bir süre sadece Satürn'ün bir halkası (veya daha doğrusu halkaları) olduğuna inanılıyordu. Ancak çok uzun zaman önce, güneş sisteminin diğer dev gezegenlerinin - Jüpiter, Uranüs ve Neptün - de halkaları olduğu bulundu. Sadece Satürn'ün halkaları daha yoğun ve bu nedenle daha parlak ve gözlemlenmesi daha kolay. Yüzükler sağlam bir şey değildir. Küçük taşlardan ve tozdan oluşurlar. Böylece otomatik uzay istasyonu Voyager, Jüpiter'in ekvator düzleminde yer alan Jüpiter'in çevresinde iki halka keşfetti. Büyük halkanın dış kenarının yarıçapı 126.000 kilometre, iç kenarı ise 11.300 kilometredir. Halkanın kalınlığı sadece 1 kilometre. Jüpiter vardı

Pirinç. 110. Satürn 18 milyon kilometre uzaklıktan. Gezegendeki karanlık bant, yüzüğün gölgesidir. Resim, dış halka A'yı, orta halka B'yi ve aradaki Cassini bölümünü göstermektedir; iç halka C görünmez. NASA anlık görüntüsü

ikinci bir iç halka da bulundu. Doğası, dış halkanınkiyle aynıdır. Gezegenin atmosferinin dış katmanlarına neredeyse bitişiktir. Neptün ve Uranüs çevresinde de halkalar bulundu.

Satürn'ün halkaları daha yoğun olduğu için 17. yüzyılda keşfedildi. Ancak keşiflerinden sonra, gezegenin etrafında bir koşu bandı gibi katı bir şey olarak çizildiler. Aslında buzla kaplı taşlar tek bir homojen halka değil, çok sayıda dar ve ince halka oluşturur. Satürn'ün tüm halkalarının kalınlığı 2 kilometreyi geçmez. Halkaları oluşturan tek tek taşların çapı 10 metreyi geçmez (Res. 111).

Spektral analiz kullanılarak yapılan ölçümler, Satürn'ün atmosferinin hidrojen, metan, asetilen ve etandan oluştuğunu göstermiştir. Satürn ve helyum atmosferinde bulunur. Ancak onu ölçmek zordur çünkü spektral çizgileri, tayfın görebildiğimiz kısmının dışındadır. Her durumda, uzmanlar Satürn'ün% 90 hidrojen ve helyum olduğunu söylüyor.

Satürn'ün gaz atmosferinin yüksekliği yaklaşık 1000 kilometredir. Atmosferin altında, hidrojen ve helyumdan oluşan tüm gezegeni dolduran bir okyanus var. Daha derin, daha yüksek sıcaklık. Gezegenin yarıçapının yaklaşık yarısı kadar bir derinlikte (60.000 kilometre), sıcaklık 10.000 ° C'ye yükselir ve basınç 3.000 MPa'ya ulaşır. Bu küresel okyanusun altında, tıpkı Jüpiter gibi bir metalik hidrojen tabanı var. Bu iletken katmanda muazzam elektrik akımları oluşur ve bu da yoğun bir manyetik alan oluşturur.

Satürn'ün manyetosferinin yoğunluğu Jüpiter'inkinden çok daha azdır. Gezegenin ekvatorunda, manyetik alan şiddeti yaklaşık olarak

Pirinç. 111. Ayrıntılı resimler binlerce ayrı halkayı göstermektedir. NASA anlık görüntüsü

ancak 15,9 A'ya eşittir. Satürn'ün manyetosferinin boyutları şu şekildedir: Güneş'in yanından Satürn'ün 35 yarıçapı boyunca uzanır. Dünya'nın yakınında, gün tarafında manyetosferin 10 Dünya yarıçapına kadar uzandığını tekrarlıyoruz. Satürn'ün manyetosferinde hapsolmuş yüklü parçacıklar elektromanyetik dalgalar yayar. Araştırmacılar tarafından kaydediliyorlar ve bu, Satürn'ün manyetosferindeki koşullar hakkında bilgi edinmeyi mümkün kılıyor.

Satürn ayrıca bir çekirdek içerir. Bu, muazzam bir basıncın olduğu ve sıcaklığın 20.000 ° C'ye ulaştığı koşullarda bulunan erimiş bir silikat metal çekirdektir. Bu çekirdeğin kütlesi Dünya'nın kütlesinin 9 katıdır. Çekirdek çok büyük.

Satürn'ün okyanusunun "dibi" ise, Satürn'ün yarıçapının yaklaşık 0,46'sında başlar ve yarıçapı Satürn'ün yarıçapının 0,27'si olan çekirdeğine kadar uzanır. Tüm gezegeni ısıtan ısı kaynağının bulunduğu çekirdektedir.

Jüpiter ve Satürn, gezegenlerin birçok özelliğinde benzerdir.

Uranüs ve Neptün

Uzmanlar bu iki gezegeni ikiz devler olarak görüyor. Güneş sisteminin eteklerinde bulunurlar. Her iki gezegen de yavaş yavaş Güneş'in etrafında döner.

Uranüs'ün yarıçapı, Dünya'nın yarıçapının 4 katından fazla olan 26.200 kilometredir. Neptün'ün yarıçapı 24.300 kilometredir. Uranüs, Dünya'dan 14,6 kat, Neptün ise 17,2 kat daha ağırdır. Gezegenlerin ortalama yoğunlukları birbirine çok yakındır. Uranüs'ün ortalama yoğunluğu 1,71 g/cm3 iken Neptün'ün ortalama yoğunluğu 1,72 g/cm3'tür.

Her iki gezegen de kendi eksenleri etrafında nispeten hızlı döner. Uranüs'te gün yaklaşık 10 saat sürer ve Neptün'de biraz daha uzundur. Ancak her iki gezegende yılın uzunluğu önemli ölçüde farklılık gösterir. Böylece Uranüs, Güneş etrafındaki bir tam döngüsünü 84 Dünya yılında tamamlar (bu, Uranüs yılının süresidir), Neptün ise iki kat daha uzun süre (165 Dünya yılı) yoldadır. Neptün 1846'da keşfedildi. O zamandan beri tek bir Neptün yılı geçmedi.

Uranüs pratik olarak yan yatmaktadır, yani dönme ekseni neredeyse yörünge düzlemindedir. Uzmanlar, Uranüs'ün neden bu kadar özel olarak uzayda bulunduğunu tam olarak anlamıyorlar. Ancak her bulutun bir gümüş astarı vardır: Biz Dünya'dan, gezegenin her iki yarım küresini, yani kutup başlıkları dahil tüm yüzeyini aynı anda görme fırsatına sahibiz.

Dünyadan bakıldığında (elbette teleskoplarla), Uranüs üzerinde ekvator yönünde uzayan soluk grimsi bantlar görülebilir. Kutuplarda yuvarlak koyu gri noktalar görülebilir. Neptün'de benzer bir şey görülüyor. Ancak yüzeyinde bantlar çok daha zayıf. Ayrıca her yerde görünmezler (çözünürlük açısından çok güçlü teleskoplarda bile).

Bu uzak gezegenler çok az güneş ısısı alıyor. Aldıkları güneş enerjisini sıcaklığa çevirirseniz Uranüs'te -220°C, Neptün'de -230°C olması gerekir. Aslında orası daha sıcak: sırasıyla -150 ° C ve -170 ° C. Her iki gezegenin de kendi içlerinden ek ısı aldığı açıktır. Ve orası çok sıcak. Yani Uranüs'ün merkezinde basınç 600 bin MPa'ya, sıcaklık ise 10-12 bin dereceye ulaşıyor. Neptün'ün bağırsakları daha da sıcak, sıcaklığın 12-14 bin dereceye ulaştığı yer.

Her iki gezegendeki atmosferik gazın yarısı moleküler hidrojendir. Yaklaşık beşte biri metandır. En az %5 amonyaktır. Bunlara ek olarak, her iki gezegenin atmosferi helyum, etan, asetilen ve görünüşe göre su buharı içerir.

Uranüs ve Neptün'ün iç yapısı Jüpiter'inkinden farklıdır. Bu anlaşılabilir. Bu gezegenlerin ikisi de Jüpiter'den yaklaşık 20 kat daha hafiftir. Uranüs ve Neptün'ün bağırsakları sadece %20 helyum ve hidrojendir. Kalan %80 daha ağır elementlerdir. Esas olarak demir silikatlara girerler.

Özünde, Uranüs ve Neptün "yarı yıldızlar" Jüpiter ve Satürn ile karasal gezegenler arasındaki ara cisimlerdir.

DÜNYA ÜZERİNDEKİ GÖKSEL CİSİMLER

Yukarıda, göktaşlarının Dünya'ya düşüşünü ele aldık. Ancak bunlar inorganik maddeden oluşan meteorlardı. Gerçek his, hidrokarbon bileşenleri açısından zengin olan Dünya'ya düşen gök cisimlerinden kaynaklandı. Bu organik. Dolayısıyla evrendeki yaşam gerçektir.

Her şey yaklaşık 200 yıl önce başladı. Olay şöyle anlatılıyor: “Saat 5 sularında. 30 dakika. 15 Mart 1806'da, Reboul adında bir adam ve yerel bir toprak sahibinin işçisi olan oğlu Mezel, Fransa'nın güneyindeki Valence köyü yakınlarındaki bir tarlada çalışıyorlardı. Aniden top atışına benzeyen bir ses duydular. Austerlitz Muharebesi sadece üç ay önce gerçekleştiğinden, Napolyon birlikleri çok doğudaydı. Ek olarak, sesin gökten geldiği ve bir tür korkunç kükreme eşlik ettiği görülüyordu. Bunu, sırayla, adamların daha sonra söylediği gibi, bir kuyudaki döner kapının gıcırtısı gibi, serbest bırakıldığında kovanın aşağı akmasına neden olan bir ses izledi.

Bir sonraki an, gökyüzünde onlara doğru uçan bir şey gördüler. Reboul'a temkinli bir şekilde yaklaşan ve üç parçaya ayrılan bir çocuk kafası büyüklüğünde siyah bir madde parçası gören Reboul'dan on beş adım ötede yere çarptı.

Aynı zamanda, o yerden birkaç kilometre uzakta, sahadaki diğer insanlarla benzer bir olay meydana geldi. Olayı araştırmak için komşu Ale kentinden gelen kasaba halkına, bu kişiler tarafından bulutların arasından uçup yanlarına düşen, parçalanarak sığ bir çukur açan karanlık bir cisim gördüklerini söylediler.

Reboul ve oğlu, üç parçadan biriyle ayrılmaya ikna edildi. İkinci parça başka bir moloz grubundan alınmıştır. Uzaydan gelen enkaz uzmanlar tarafından ele alındı. Ale adlı özel bir göktaşının Dünya'ya düştüğü anlaşıldı.

Göktaşı ile ilgili ciddi çalışmalar ancak 28 yıl sonra gerçekleştirildi. Ünlü İsveçli kimyager Jacob Berzelius tarafından yürütüldüler. Bilim adamı, kendisine bir göktaşı çarptığından şüphe ediyordu - çok gevşekti ve suda erimişti. Bu noktaya kadar, üç tür göktaşı biliniyordu: demir (nikel katkılı), taş ve kuru üzümlü bir kek gibi taş kapanımlı demir. Bilim adamı gök cisminin kimyasal analizini yaptı ve karbon bileşenleri açısından zengin olduğunu buldu. Görünüşte, göksel maddenin, toprağın zengin olduğu, ayrışmış bitkisel ve hayvansal maddelerin bir karışımı gibi humus içerdiği izlenimi yaratıldı. Dünya dışı cisimlerde canlı organizmaların varlığıyla ilgili sorunun ortaya çıktığı açıktır.

Bu, karbonlu bir kondrit olan bir göktaşının Dünya'ya kaydedilen ilk düşüşüydü. Bu düşüş çok nadirdir. Ancak yine de uzmanların bir gök cismine karar vermesi için 130 yıl daha geçti. Daha doğrusu, karar vermediler, ancak tanımlarında farklılaştılar. Karbonlu kondritin ilk araştırmacısı Berzelius bile, kendisine gelen bir gök cisminin uzayda canlı organizmaların varlığına işaret ettiği fikrine izin vermemişti. Göktaşındaki karbon bileşiklerinin topraktakilere çok benzemesine rağmen, bunun "orijinal kaynakta organizmaların varlığının kanıtı olmadığını" savundu (bunlar bilim adamının kendi sözleridir). Araştırmacı, ana gövdeden ayrılan taşın, bilinmeyen bir süreçle "toprak"a dönüşmüş olması gerektiğine inanıyordu.

Ancak gökten gizemli "taşlar" düşmeye devam etti. Böylece, bilim adamının kararından dört yıl sonra, sanki bir ünlünün fikrini çürütmek için kasıtlı olarak karbonlu bir kondrit olan başka bir göktaşı düştü. Düşüş, Güney Afrika'da Soğuk Bokkveld dağları bölgesinde kaydedildi. Bir süre sonra, 1857'de, Macaristan'ın Debrecen kenti yakınlarındaki Kab'da başka bir (üçüncü) gök cismi bulundu. Son iki örnek, Berzelius'un öğrencisi Friedrich Wehler tarafından alındı. Almanya'da Göttingen şehrinde çalıştı ve öğretmeninin değerli bir öğrencisiydi. Ne de olsa, laboratuvarda organik bir bileşik olan üreyi sentezleyen ilk kişi oydu. Wehler, kendisine sağlanan göktaşından "güçlü bir bitümlü kokuya sahip" yağlı bir madde izole etti. Bilim adamı göktaşının organik madde içerdiğini kanıtladı. Şöyle yazdı: "Mevcut bilgi düzeyine güveniyorsak, bu tür maddelerin yalnızca canlı organizmalar tarafından oluşturulabileceğini kabul etmeliyiz."

Çok geçmeden, 14 Mayıs 1864'te yeni bir kozmik konuk olgusu gerçekleşti. Fransa'nın güneyindeki köylüler tarafından gözlemlendi. Dolunay kadar büyük ama güneşten daha parlak ateşli bir cisim gökyüzünü süpürdü. Bir gözyaşı gibi hafifçe uzamıştı ve gök gürültüsüyle kesilen bir demiryolu ekspresinin gürültüsüyle gökyüzünü süpürdü. Aquitaine'in her yerinde, ateş topunun hızla kararan parçalara ayrıldığı görüldü. Arkasında, yavaşça dağılan beyaz bir dumana dönüşen geniş, parlak bir iz uzanıyordu. Şafak söktüğünde, Orgeil köyünün yakınına düşen çok sayıda meteor yağmuru parçası keşfedildi. Yakındaki Monto-ban şehrinden gelen bilim adamları, bazıları kafa büyüklüğünde, ancak çoğu yumruktan küçük olan yirmi parça topladı. Numunelerin bıçakla kesilebileceğini ve üzerine kalem gibi yazı yazılabileceğini buldular.” Sullivan bu olayları böyle tarif etti.

Bilim adamları hemen göksel maddeyi araştırdılar. Maddenin parçacıklarının suda çözünen "tuz" ile birbirine bağlandığı ortaya çıktı. Bu nedenle, böyle bir kozmik topak, onu çimentolayan çözelti su tarafından yok edildiğinden, pratik olarak suda ufalandı. Bu maddede bulunan karbon, hidrojen ve oksijenin turba veya linyitte bulunan maddelere çok benzediği ortaya çıktı. Dolayısıyla bu analizleri yapan bilim adamı Klets, bu kozmik maddelerin "gök cisimleri üzerinde organize maddenin varlığına işaret ediyor olabileceği" sonucuna vardı. Yani araştırmacı, diğer kozmik cisimlerde yaşam olduğu sonucuna vardı.

Ancak yaklaşık yüz yıl geçti ve sorunun çözümü ilerlemedi. 1964'te 1500'den fazla göktaşı kaydedildi. Sadece 20 tanesi yukarıdaki özelliklere sahipti. Meteorlar düştüğünde birçok parçaya ayrılırlar. Böylece, 1868'de (Puastuk yakınlarında) Polonya'ya düşen bir göktaşı yüz bin taş parçasına bölündü. Sikhote-Alin göktaşının ardından 37 ton demir toplandı. 12 Şubat 1947'de düştü ve geniş bir alana demir yağmuru yağdırdı.

Meteorların çoğu taştır (%92). Ancak en dikkat çekici olanı demir meteorlardır (Şek. 112). Bu nedenle, toplam göktaşı sayısının yalnızca% 6'sını oluşturmalarına rağmen daha sık bulunurlar. Göktaşlarının yaklaşık %2'si hem demir hem de taştan oluşur. Bu ara meteoritlere "demir taşları" denir. Taş meteorlar daha az dirençlidir ve düştüklerinde parçalanırlar. Bu nedenle, demir göktaşları sayıca çok daha küçük olmalarına rağmen, toplam kütlelerine hakimdirler.

Düşündüğümüz Evren'deki yaşam sorunu için, karbon açısından zengin olan meteorlar ilgi çekicidir. Gevşek bir yapı ile karakterize edilirler. 9 Eylül 1961'de gözlemlenen böyle bir göktaşının son düşüşlerinden biri şöyle anlatılıyor: “Bir Cumartesi akşamıydı ve açık sinemalar insanlarla doluydu. Aniden, sonradan meydana gelen olay nedeniyle kareler ekrandan kayboldu.

Pirinç. 112. Bir demir göktaşının parlatılmış bölümü. Widmanstetten figürleri görülebilir. British Museum Doğa Tarihi Bölümü'nden Roughton göktaşı

parlak ışık, sanki güneş ufkun arkasından yeniden doğmuş gibi. O anda yukarı bakanlar, doğrudan başlarının üzerinde uçan bir ateş topunu gördüler. Bu göktaşı gerçekten çok büyüktü. Ağırlığı en az birkaç tondu. Ama o şanslı değildi. Kısa süre sonra bu yerlerde bir kasırganın neden olduğu bir sağanak geçti ve göktaşı parçaları çözüldü. 300 gramdan fazla göksel madde toplamak mümkün olmadı. Ama bu şeylerin fiyatı yoktu. Dünyevi toprağa çok benziyordu ve evrendeki yaşamın sonsuz olduğunu ve yalnız olmadığımızı öne sürüyordu.

Bu meteoritlere karbonlu kondritler denir. Karbonludur çünkü karbon içerirler. Kondritler çünkü kondrül adı verilen küçük toplar içerirler (Şek. 113). Aslında, bu kondrule topları her 15 taşlı göktaşından 14'ünü içerir. Karasal kayalarda bu tür demir-magnezyum silikat toplarına benzer hiçbir şey bulunamadı.

Bu kondrül toplarının nasıl oluştuğunu ve meteoritlerle nasıl ilişkili olduklarını anlamak önemlidir. Göktaşlarının yapısının çok bilgilendirici olduğu ortaya çıktı. Yapıları çarpıcı biçimde çeşitli ve güzeldir. Bazen bir tür göktaşı, tamamen farklı türdeki bir göktaşına tamamen gömülür. Ayrıca, bir göktaşı örneğindeki malzemenin beş göktaşı "neslini" temsil etmesi alışılmadık bir durum değildir. Bazıları yok edildi ve parçaları yeni oluşan göktaşlarının bir parçasıydı. Top-chondrules'a gelince, çok ilginç özelliklere sahipler. Örneğin, bazı örneklerde o kadar eşit dağılmışlar ki, bu inanılmaz. Buna neyin sebep olduğunu bilmiyoruz. Çeşitli açıklamalar sunuldu. Örneğin, bu topların bir zamanlar erimiş kayanın donmuş damlacıkları olduğu ileri sürülmüştür. Ancak Dünya'daki volkanik patlamalar sırasında top oluşmaz. Elbette, diğer gök cisimlerinde her şeyin farklı olduğu ve belirli bir düzende düzenlenmiş toplar oluşturan bazı erimiş kaya formlarında olduğu varsayılabilir. Topların, meteorların Dünya yüzeyiyle çarpışması sırasında kayanın içinde oluştuğuna da inanılıyor. Ancak bu sadece bir hipotezdir. Kıvırcık topların, bir çarpışma sırasında patlama sonucu buharlaşan bir maddenin donmuş damlaları olduğunu varsaymak cazip geldi. Bu buharlaşma varsayımsal olarak madde damlacıklarına dönüşebilir. Bu, sıcak yağmura neden olabilir. Bu madde, oluşumu sırasında Güneş'ten atılan gazlardan yoğunlaşmış olabilir. Bu tür püskürmeler, Güneş'in hızlı dönüşü nedeniyle mümkün olabilir. Dolayısıyla göktaşlarının güneş sisteminin ilk anları hakkında bilgi taşıması mümkündür.

Kondrüller, Evrende yaşamın varlığının kanıtı olarak kabul ediliyorsa, o zaman ebeveyn bedeni yeterli büyüklükte olmalıdır. Diğer bir deyişle, kondrüllü göktaşları, Ay'dan küçük olmayan bir gök cisminden gelmelidir. Ama bu yeterli değil. Elmaslar göktaşlarında bulundu. Dünya üzerinde yapılan deneyler dönüşümü doğruladı

Pirinç. 113. Bölümde kondrit (taş göktaşı). British Museum Doğa Tarihi Bölümü'nden Beddgelert göktaşı

elmastaki karbon sadece çok yüksek basınçta oluşur. Bu, orijinal gaz kabuğunun ana gövdede var olması gerektiği anlamına gelir, bu da böylesine yüksek bir basınç sağlayabilir. Bir başka görüş de , meteorların Dünya yüzeyine çarpmasıyla elmasların karbondan oluştuğu ifade edildi. Bu süreç göz ardı edilemez. Bazı uzmanlar, ebeveyn vücudunun mutlaka büyük olmadığına inanıyor. Gök cismi büyükse, o zaman göktaşı örnekleri son 4 milyar yılda radyoaktif bozunma sonucunda içlerinde oluşan gazları içeremezdi. Göktaşlarının güneş sisteminin ilk günlerinden beri gaz biriktirdiğine inanılıyor. Ve bu, ana gök cismin hızla soğuduğu anlamına gelir. Göktaşları sıcak olduğu sürece içlerinde gaz birikemezdi. Cisimler uzun süre soğumuşsa, Ay'dan çok daha küçük olmalılar. Birçok görüş var. Bazı uzmanlar, meteorların bir veya daha fazla gezegenin çökmesi sonucu oluştuğuna inanıyor. Ancak bu sadece bir hipotezdir. Birçok hipotez var, ancak sorun çözülmedi. Ama o karar verir. Böylece 1959'dan itibaren cesaret verici sonuçlar ortaya çıkmaya başladı. Bilim adamları bir parça karbonlu kondriti incelediler ve onu "orijinal" gazlarla yapılan deneylerin sonuçlarıyla karşılaştırdılar. Bilim adamları, çalışmanın sonuçlarını “Dünya dışı yaşam” raporunda sundular. Göktaşlarının bazı organik bileşenleri ve bunların Dünya dışındaki olası biyolojik evrim için önemi. Araştırmacılar meslektaşlarına şu sözlerle seslendiler: “Dünya dışı yaşam sorununun gündeme konulacak kadar ciddi görülmesi, insanların yukarıda gördükleri gök cisimlerinde yaşam olma ihtimaline olan ilgisinin yeterli olduğunun kanıtıdır. insanların bu bedenlere ilk kez baktığı ve onlar hakkında düşünmeye başladığı o günlerde olduğu gibi, hâlâ yaşıyorlardı. Raporun yazarları göktaşları hakkında şunları söyledi: "Bu, tabiri caizse, kaçırmamamız gereken cennetten bir hediye." Bilim adamlarının "oldukça karmaşık karbon bileşiklerinin uzayda güneşin etrafında döndüklerinden" hiç şüpheleri yoktu.

Deneyler sırasında bilim adamları, göktaşı örneklerinden uçucu maddeleri buharlaştırdı. Daha sonra bu maddeleri, maddenin kimyasal bileşimini belirlemeye yarayan bir alet yardımıyla incelediler. Böyle bir alete kütle spektrometresi denir. Böylece bilim adamları göktaşı madde moleküllerinin göreli kütlelerini belirlediler. Araştırmacılar, molekülleri yüklü iyon parçacıklarına dönüştürerek ve harici bir manyetik alan uygulayarak, maddede farklı kütlelere sahip kaç tane molekül olduğunu belirleyebildiler. Kütle spektrometresi yönteminin özü budur.

Çözücüler kullanılarak göktaşlarından çeşitli maddeler izole edildi. Çözücüler arasında su ve karbon tetraklorür vardı. İzole edilen bu maddeler daha sonra kızılötesi ve ultraviyole ışınları absorpsiyonları ile incelendi. Sonuç olarak, maddede metaller ve metilenler bulundu. Bu bileşiklerin miktarlarının oranı, 15 veya daha fazla karbon atomu içeren zincirlerden oluşan moleküllerin sayısına göre belirlendi. Hem karbon tetraklorür ekstraktının kızılötesi spektrumları hem de sulu ekstraktların ultraviyole spektrumları incelenmiştir. Bu spektrumlardaki değişiklikler farklı asitliklerde incelenmiştir. Sonuçlar, elde edilen özelliklerin DNA molekülündeki "yaşam kodunu" taşıyan dört bazdan biri olan sitodin için tipik olduğunu gösterdi. Bu maddenin bir sitodin olduğu iddia edilemezdi. Ancak sitodinin tipik özelliklerine sahipti.

Ana sonuç, göktaşlarının sitodine benzer yalnızca sınırlı sayıda karmaşık madde içermesiydi. Bilim adamları için gizem, meteoritlerde diğer önemli prebiyolojik bileşiklerin, amino asitlerin bulunmamasıydı.

Karbonlu meteoritlerde, karışımı bileşimde parafine veya yağa benzer olan hidrokarbonlar bulundu. Ancak, tüm bağlantılar tanımlanamadı.

Bir süre sonra, diğer araştırmacılar karbonlu göktaşları sorununu çözmede önemli ilerlemeler kaydetti. Petrol ürünlerini incelemek için kullandıkları yöntemleri kullanarak bir göktaşı parçasını incelediler. Bir göktaşı örneğinden, kuru damıtma yoluyla hidrokarbonları izole ettiler. Daha sonra kütle spektrometresi kullanılarak incelendi . Bunu yaparken, bazı hidrokarbonların 29 karbon atomlu zincirler içerdiğini buldular . Aynı zamanda, canlı maddelerde bulunan parafinlere ve diğer hidrokarbonlara çarpıcı bir benzerlik gösterdiler. Bunlara "biyolojik" hidrokarbonlar adı verildi. Ağırlıklı olarak tek sayıda karbon atomlu zincirlere sahiptirler (21 atomlu, 23 atomlu zincirler, vb.). Araştırmacılar, inceledikleri göktaşındaki parafin setinin, petrolün bir parçası olan parafinlere ve canlı organizmaların kalıntılarını içeren genç tortul kayalara benzediğini buldular. Dahası, göktaşı maddesinin bir bileşeninin kanda bulunan kolesterol ile ilgili olduğunu iddia etme eğilimindedirler. Bilim adamları, göktaşının yaşamın kanıtı olduğundan kesinlikle emindiler. İçlerinden biri şöyle dedi: "Bu göktaşı nereden çıktıysa orada canlı bir şey olduğundan eminiz."

Karbonlu kondrit araştırmacılarından biri olan Sisler şunları yazdı: "Araştırdığım hemen hemen her şeyde ya organik yaşam izleri ya da mikroorganizmalar - ya da canlı ya da ölü mikroorganizmalar gibi görünen şeyler buldum." Bu sözlerin arkasında büyük, özenli bir çalışma vardı. Bilim adamı, Murray göktaşının iki örneğini inceledi. Her şeyden önce, meteorların yüzeyini sterilize etti. Bunu yapmak için göktaşlarını 10-12 saat yoğun ultraviyole radyasyonla ışınladı. Ayrıca, her numune her taraftan ışınlanmıştır. Daha sonra numune, yüzeyinde olabilecek kontaminasyondan temizlendi. Bunu yapmak için, numune hidrojen peroksit içine daldırıldı. Ama hepsi bu kadar değil. Bundan sonra numune bir süre alevin üzerinde tutuldu ve sterilizasyon solüsyonuna indirildi. Son olarak, numune steril bir odaya yerleştirildi.

Kamera konusunda çok ciddi taleplerde bulunuldu. Hava bile dahil olmak üzere odanın içindeki her şeyin kesinlikle steril olması gerekiyordu. Odada fareler yaşıyordu. Bu, deneyleri kontrol etmek için yapıldı. Fareler mikrofloradan ve hatta insan vücudunda yaşayan zararsız bağırsak bakterilerinden mahrum bırakıldı. Odaya herhangi bir kirlilik girerse, bağırsaklarının içeriğinde hemen kendini gösterir. Her odanın (tankın) duvarlarına lastik eldivenler takıldı. Bu, steril içeriğiyle doğrudan temas etmeden hazne içinde çalışmayı mümkün kıldı.

Bilim adamı göktaşı örneklerini havanda ezdi. Daha sonra birkaç fareye numunenin içinden bir madde özü enjekte etti. Farelerin kendileri üzerinde çalışmadı. Ancak bu madde, besin açısından zengin, berrak bir sıvıya konduğunda, bu sıvı bazen bulanıklaşıyordu. Genellikle bu sadece birkaç ay sonra oldu. Bu nedenle bilim adamı, göktaşlarında bulunan yaşam kıvılcımlarının bir şekilde zarar gördüğü ve onları eski haline getirmenin uzun zaman aldığı sonucuna vardı. Bakteriler mikroskop altında kısa bir tirbuşona benziyordu. Herhangi bir karasal bakteri türü ile tanımlanamadılar, ancak bilim adamı onların Dünya'daki hiçbir şeye benzemediği sonucuna varmadı.

Deneyler, göktaşı bakterilerinin hem oksijen yokluğunda hem de varlığında büyüyebileceğini göstermiştir. Bazı karasal bakteriler böyle davranır. Bunlara anaerob denir.

Lipman'ın 1932'de meteorlarla yaptığı çalışmaya saygı göstermeliyiz. ABD'de çalıştı, ancak Rusya'nın yerlisiydi. Berkeley'deki California Üniversitesi'nde bitki fizyolojisi profesörü olmuştur. Lipman, toz haline getirilmiş taş meteor parçalarından çeşitli bakteriler geliştirdi. Bunlar kok, kok zincirleri, çubuk zincirleri ve sosis bakteri zincirleridir. Bilim adamı, karasal bakterilere benzediklerini itiraf etti. Ancak uzaydan getirilebilecekleri olasılığını dışlamadı.

Bir göktaşı dünya atmosferinde dolaşırken sıcaklığı yükselir. Birçoğu, göktaşındaki tüm yaşamın öldürülmesi gerektiği kadar yükseldiğine inanıyordu. Ama aslında, göktaşının tamamı ısıtılmaz, sadece ince dış tabakası ısıtılır. İçeride soğuk kalır. Böylece, yaz sıcağında Colby, Wisconsin'e bir taş göktaşı düştüğünde, yüzeyinde don oluştu.

Lipman, araştırmasına dayanarak, taşlı göktaşlarının "uzayda bir yerden, muhtemelen sporlar halinde, belirli miktarda canlı bakteriyi yanlarında getirdikleri" sonucuna vardı. Ancak herkes Lipman'ın vardığı sonuçlara katılmadı. Her zaman olduğu gibi, bilim adamını en yüksek sesle eleştirenler onu en az anlayanlardı.

Görünüşe göre Sisler, o zamandan beri otuz yıldan fazla bir süre geçmesine rağmen, Lipman'a yönelik üzücü saldırı deneyimini hesaba kattı. Sisler akıllıca hareket etti. Rakiplerini kendi şüpheleriyle etkisiz hale getirdi. Bulaşma olasılığının göz ardı edilemeyeceği anlamında konuştu. Ayrıca, meteoritin içinde bulunan organizmaların gerçekten enfeksiyondan kaynaklanıp kaynaklanmadığını istatistiksel olarak belirlemek için çok sayıda deney yapılması gerektiğini de kabul etti. Ama kendisi meteorların yaşam içerdiğine inanıyordu.

Göktaşlarının petrol uzmanları tarafından incelendiğini daha önce söylemiştik. "Mineral yağların" nasıl oluştuğu sorusu çözülmeden kaldı. Hatta geçen yüzyılın başında, bir şekilde yüksek sıcaklık ve basıncın etkisi altında oluşabilecekleri fikri dile getirildi. Yeraltındaki büyük derinliklerde bunun gerçek olduğuna inanılıyordu. Ancak bunun tam olarak nasıl olduğu belirsizliğini koruyordu. Doğru, zamanımızda petrolün bir şekilde deniz organizmalarının kalıntıları bakımından zengin tortul kayalardan oluştuğuna inanılıyor.

Petrolün menşei meselelerinde bilim adamlarının tamamen saçmalığa ulaşması çok ilginç. Bu nedenle, Ulusal Bilimler Akademisi üyesi bir botanikçi olan Missouri Botanik Bahçesi'nin yöneticisi, bitkilerin ve özellikle kozalaklı ağaçların ve adaçayının yaydığı katran dumanının mavi pusunun, orada eylem altında değiştirilecek kadar yükseldiğini savundu. güneş ultraviyole radyasyonu ve ardından yağmurla birlikte yere düşer. Yani nehirlerin ağızlarındaki tortularda petrol birikmelidir. Bu, elbette, cesur ama gerçekçi değil.

Yeni Zelanda'da bilim adamları, daha önce Mokoya'ya düşen bir göktaşını dikkatlice incelediler. İçinde pürin buldular. Bu önemlidir, çünkü iki pürin, adenin ve guanin, yaşam kodunu taşımaya hizmet eder. Bilim adamları, yaşamın her yerinde bulunan maddeler olan amino asitleri keşfetmediler. Bu, numunenin yerde kontamine olmadığını kanıtladı.

Analize dayanarak, bilim adamları Mo-koya meteoritinde bulunan bileşiklerin ya soyu tükenmiş yaşamın ayrışma ürünleri olduğu ya da biyolojik olmayan bir şekilde oluştuğu sonucuna vardılar. Kuyruklu yıldız çekirdeklerinin Dünya ile çarpıştığında, Dünya'nın gelişiminin erken bir aşamasında çeşitli kimyasal bileşiklerle dünya yüzeyini zenginleştirebileceği öne sürülmüştür. Gerçek şu ki, kuyruklu yıldızların yörüngeleri, madde ile dolu asteroit kuşağını geçiyor. Bu nedenle, kuyruklu yıldızların bu madde ile çarpışmaları sıklıkla meydana gelir. Böylece asteroitler kuyruklu yıldızlardan gelen madde ile doldurulabilir.

Bilim adamları dört karbonlu kondrit örneğini incelediler ve tüm örneklerde fosil alglere çok benzeyen mikroskobik parçacıklar buldular. Ama tam olarak deniz yosunu değildi. Uzmanların dediği gibi alglerle aynı değillerdi. Karşılaştırma için incelenen diğer iki taşlı göktaşı örneğinde, bu tür parçacıklar ("organize madde") bulunamadı (Şekil 114). Araştırmacılar birkaç tür "yaşam formu" tanımladılar

Pirinç. 114. Klaus ve Neji tarafından Orgay göktaşında gözlemlenen "organize element"

ne de ”, onlar tarafından karbonlu göktaşı örneklerinde keşfedildi. Bu nesnelerdeki fark aşağıdaki gibiydi. İlk tipteki nesneler küçük ve yuvarlaktı. Çift duvarları vardı. Bu duvarların içinde, madde bazı hücre türlerinde olduğu gibi lekelendi. İkinci türden nesneler, yukarıda açıklananlara benziyordu, ancak bazıları iğnelerle kaplıydı veya başka işlemlere sahipti. Üçüncü tipteki nesneler silindirikti. Dördüncü tipteki nesneler, üç tarafında silindirik çıkıntılar bulunan altıgenlerdi. İlk başta, çıkıntılardan sadece biri görünüyordu. Bu arada, bu tür en çok yaşayan bakterilere benziyordu.

Farklı meteorlarda, bu tür "yaşam formları" kendilerini farklı şekillerde gösterdiler. Böylece Orgei ve Ivuna meteoritlerinde bu formlara çok sık rastlanmıştır. Murray ve Meegen göktaşlarında daha az yaygındı. Bu şekiller, bilinen mineral parçacıklarının hiçbirine benzemiyordu. Ayrıca, bazı olağandışı safsızlıklar bulundu - iyi bilinen karasal bakteri ve alg biçimleri. Uzmanlar, meteorik kökenli olduklarına inanıyor. Beşinci türden tek bir örnek dışında, keşfedilen tüm yaşam formları kamçılılara - zırhlı ve krizomonadlara benzerdi. Bunlardan ilki bitkilerdir. Ama suda yaşarlar. Bu formların hiçbiri toprakta yaşamaz. Bu nedenle, bu yaşam formlarının kirlilik sonucu bir göktaşı içinde ortaya çıkmasından korkulmazdı. Ayrıca göktaşları farklı yerlerde dünya yüzeyine düştü. Orgay göktaşı Fransa'nın güneyinde, Ivuna göktaşı ise Orta Afrika'nın kurak tropik bölgesindedir. Her iki göktaşının da tamamen aynı yaşam formlarıyla kirlenmiş olduğuna inanmak için çok farklı dış koşullar. Bu reddedildi. Bu nedenle araştırmacılar, bu organize maddenin "organizmaların olası kalıntıları" olduğu sonucuna vardılar.

Bundan sonra, diğer araştırmacılar, meteorlarda tanımlanan yaşam formlarını dikkatlice incelemeye başladılar. Bu nedenle, Londra'daki British Museum'un bir çalışanı olan Robert Ross, müzede saklanan Orgeil göktaşı parçalarını inceledi. Ross, bu parçalarda yukarıda açıklanan birinci türden yaşam formları bulduğunu iddia etti. Bilim adamı ayrıca mikroskop altındaki iki elementin mantar şeklinde olduğunu bildirdi. Ayrıca Ross, kırık spor kabuklarına benzeyen nesneler buldu. Bu, diğer gök cisimlerinde yaşamın varlığı lehine çok ağır bir argümandı.

Diğer bilim adamları da bu sorunu ele aldılar. Böylece, Amerikalı Frank Steplin, Orgei göktaşını polen analizi yöntemiyle inceledi. Bu yöntem, dünyanın iç kısımlarından çıkarılan tortul kayaç örneklerinin incelenmesinde kullanılır. Fosil polen taneleri, kayanın yaşı ve yağışın meydana geldiği iklim hakkında bilgi taşır. Steplin, boyut, yapı ve asitlere karşı direnç açısından bazı tek hücreli algleri andıran cisimler keşfetti. Burada, evrende yaşam arayanların çıkarları ile petrol sahalarının kaşiflerinin çıkarları kesişiyor. Polen tanelerini çok titizlikle inceleyen, petrolün kökeni ve petrol sahalarının yeri sorununu çözen ikincisiydi. 600 milyon yıldan daha eski olmayan çökeltilerdeki polen tanelerini iyi incelediler. Steplin'in meteorlarda bulduğu canlıların aynıları, daha önce bilinen yaşam formlarından farklıydı. Bu nedenle, araştırmacı tamamen yeni iki bitki türü tanımladı. Bu arada, Sovyet bilim adamı B.V. Leningrad'da petrol sahalarının araştırılması sorunu üzerinde çalışan Timofeev, bu cinsin fosil polenlerini keşfetti. Ayrıca Timofeev, 1889'da Odessa bölgesine düşen karbonlu kondriti araştırdı. Karbonlu kondritti. Araştırma metodolojisi aşağıdaki gibiydi. Bir göktaşı örneği, göktaşı malzemesinin ağırlıkça ayrılmasını mümkün kılan bir santrifüje yerleştirildi. Daha sonra farklı ağırlıklardaki fraksiyonlar ayrı ayrı analiz edilmiştir. Aynı zamanda, göktaşı maddesinin (karbonlu kondrit) daha hafif fraksiyonunda, Profosphaeridae alglerinin bilinen en eski formuna çok benzeyen yuvarlak nesneler bulundu. Tabii ki, karasal bir alg türü değillerdi.

EVRENİN HÜCRESEL YAPISI

Yakın zamana kadar astrofizikçiler yıldızların, galaksilerin, galaksi kümelerinin ve genel olarak kozmik maddenin uzayda düzensiz bir şekilde bulunduğuna inanıyorlardı. Ancak daha sonraki yıllarda Astrofizik ve Atmosfer Fiziği Enstitüsü'nde (Tartu) yapılan araştırmalar sansasyonel sonuçlar almayı mümkün kıldı. Keşfin yazarlarından J. Einasto, keşfin özünü şu şekilde formüle etti: “Galaksiler ve kümeleri, devasa bal peteklerini andıran bir düzende dizilmişlerdir. Ve bu tür hücrelerin bağlantı noktalarına ne kadar yakınsa, madde o kadar konsantre olur.” Böyle bir sonuç, Perseus, Andromeda ve Pegasus'taki üstkümeleri kapsayan galaksilerin kütlesinin nasıl dağıldığına dair bir analiz sonucunda elde edildi. Analiz, böyle bir "hücrenin" sınırının üzerinde, galaksilerin ve kümelerinin yüzey yoğunluğunun, merkezi kısmından yaklaşık dört kat daha yüksek olduğunu gösterdi. Amerikalı bilim adamları da bu sorunu ele aldılar. Bir bilgisayar yardımıyla milyonlarca (!) galaksinin verilerini işlediler. Bu devasa malzemenin analizi, evrenin hücresel yapısını doğruladı. Bu yapının özü, neredeyse tüm galaksilerin bir "petek", yani hücresel bir yapı oluşturan "duvarlarda" yer almasıdır. Hücrelerin içinde neredeyse hiç galaksi yoktur. Bu hücreler çok büyük. Boyutları 100-300 milyon ışık yılına ulaşır. Astrofizikçilerden biri bu konuda şu yorumu yaptı: "Evrenin büyük ölçekli yapısıyla ilgili böyle bir görüş doğrulanırsa, elimizde tuhaf bir hücresel Evren resmine geliriz."

Bu keşif esastır. Gerçek şu ki, Evrenin hücresel yapısını bildiğimiz fizik yasalarına dayanarak açıklamak imkansızdır. Başka bir deyişle, böyle bir yapı, uzay nesnelerinin rastgele gruplandığı (kümelendiği) rastgele "kümelenme" sonucunda ortaya çıkmış olamaz. Ve eğer öyleyse, galaksi kümelerinin bu şekilde gruplaşmasına neden olan kuvveti aramalıyız. Keşfin yazarlarının kendileri bundan başka bir açıklama görmüyorlar. Yani, Evrenin devasa bal peteği şeklindeki yapısı önceden belirlenmiş ve ardından bir gökada kümesiyle doldurulmuştur. Yani tesadüfen hiçbir şey olmamıştır ve Evren önceden belirlenmiş bir projeye, plana göre yaratılmıştır. Ama kim tarafından?

K.E. Tsiolkovsky, Evrenin hem doğumunu hem de gelişimini belirleyen "kozmik akıllı güçler" olduğundan şüphe duymadı. Bu gelişimin kesin olarak tanımlanmış bir yönde ilerlediğini vurguluyoruz. Ancak bilim adamlarının, "kozmik zeki güçlerin" Evrenin gelişimi üzerindeki etkisinin nihai hedeflerinin bugün insan tarafından anlaşılamayacağına, zamanımızda kullandığımız kavramların ötesinde olduğuna inanmaları boşuna değil. Bu soru esastır. İstisnasız her şeyi bilebileceğimiz yanılsamasına kapılmamalıyız. Bu iddianın gerçek bir temeli yoktur. Arıları düşünelim. Binlerce yıldır (bal almak uğruna) hayatındaki hemen hemen her şeyi belirleyen bir kişinin yanında var olurlar, ancak bir kişinin varlığından şüphelenmezler bile! Doğru, insan hala evrenin gelişimini yöneten birinin varlığından şüpheleniyor.

A. Einstein, insan bilincinin Evrende var olan "organizasyon gücünün yalnızca belirli tezahürlerine nüfuz edebileceğine" inanması boşuna değildi. Sadece A. Einstein böyle düşünmüyordu. Gerçek bilimsel düşünürler bunu fark etmekte başarısız olamazlar. "Sibernetiğin babası" Nobert Wiener, mikro kozmosta olduğu gibi uzayda da insan algısına uygun olmayan fenomenler olduğuna inanıyordu, çünkü bu, beynin sonsuzluğuyla maddi bir sistem olarak beynin sonluluğu tarafından engelleniyor. dünya. Ayrıca ünlü Amerikalı astrofizikçi F.J.'nin otoritesine de başvurabilirsiniz. Dyson. O ve meslektaşları ayrıca "akıl ve bilincin Evrenin yapısında madde ve enerji ile aynı statüye sahip olabileceği olasılığını apriori olarak dışlamıyorlar."

Amerikalı filozof Samuel Crum şöyle yazdı: “Evren o kadar görkemli ki, tıpkı bir insanın hafif bir baş ağrısı hissetmesi gibi, tüm yaşanabilir gezegenlerde milyarlarca canlı varlığın kaynaşmasını hisseden, topluca tek bir dünya zihni olmadığını kabul etmek zor. ... Yıldızlar ve hatta galaksiler, böyle bir beynin nötronlarından başka bir şey değildir .”

Başka bir Amerikalı bilim adamı, biyofizikçi J. Jeans, Evren incelendikçe, onun giderek daha fazla dev bir makine gibi değil, dev bir düşünce gibi görünmeye başladığı görüşünü dile getirdi.

Evrenin doğuşu (daha doğrusu yaratılışı) göz önüne alındığında, aşağıdaki temel noktalara dikkat edilmelidir.

Evrenin genişlemesi sonsuza kadar devam edemez. Evrendeki kütle dağılımı öyledir ki, belirli bir andan sonra Evrenin genişlemesinin yerini daralması almalıdır. Bazı bilim adamları, evrenimizin daralmasının çoktan başladığına inanıyor. Sonuç olarak, yine belirli bir noktaya kadar küçülmesi gerekecektir. Sadece Evrenin tüm maddesi değil, uzayın kendisi de bir noktaya çekilecektir. Bu olduğunda, o zaman tam da bu noktada zaman duracaktır. Böylece evren varlığını sonlandıracaktır. Sıradaki ne? O zaman her şey tekrar edilebilir (veya edilmelidir). Bu noktanın neyi temsil ettiği sorusu çok önemlidir. Bilim adamları bu “nokta”da madde olmadığını kabul etmektedirler. Orada bir boşluk var. Yani, Evren her doğduğunda, kelimenin tam anlamıyla yoktan yaratılmıştır. Musa tarafından tam anlamıyla ifade edilmiştir. Bilim adamları bunu, daha önce de belirtildiği gibi, fiziksel boşluktan ağır parçacıkların ortaya çıkmasıyla açıklıyor.

Doğal olarak, evrenin yaratılış sorunu sadece İncil'de değil, başka kaynaklarda da anlatılmaktadır. Dahası, modern kozmogonik fikirlerden (nabzı atan bir Evren) de çıkan tekrarlanabilirlik, döngüsellik fikri çok açık bir şekilde ifade edilmiştir. Bunlardan bazılarına bir göz atalım.

Talanist geleneğe göre Evren, yaratılmadan önce boyutları olmayan belirli bir noktada bulunur. Bu noktaya "binda Shiva" denir. Satalatha Brahmana, Evrenin bu başlangıç, nokta durumunda olduğu zamanda "henüz zaman olmadığını" belirtir. Evren bir noktaya kadar küçüldüğünde, madde (parçacıklar) fiziksel boşluğa girer. Modern fizikçiler, boşluğun "sürekli hareket eden, gelişen maddenin özel bir durumu" olduğuna inanırlar. Bu boşluktan, yoğun bir yerçekimi alanı parçacıkları doğurabilir. Ama görünüşe göre eskiler de bunu anlamış. Yani, II-III yüzyıllarda. Filozof ve ilahiyatçı Origen, maddenin başka bir duruma geçişinden söz etti. Evren yok olduğunda "maddenin yok olmasından" söz etti. Ama tekrar ortaya çıktığında, "madde yeniden varlık alır, bedenler oluşturur ..."

Merakla, Sümerli filozof ve rahip Berossus, evrenin periyodik olarak yok edildiğini ve sonra yeniden yaratıldığını yazmıştır. Sümer uygarlığının kökenlerinin uzaydan gelen uzaylılar, yani dünya dışı uygarlıklardan biri olduğuna dair çok ikna edici argümanlar var. Evrenin evrimine ilişkin bu görüş, Eski Sümer'den Yunanistan, Roma ve Bizans'a göç etti. Aynı düşünceleri Demokritos ve Pythagoras'ta da buluruz. Evrende kozmik bir alevle sona eren "büyük bir yıl" olduğuna inanıyorlardı. Bu alevde Evren ölür ve sonra yeniden doğar ve kendi varlık döngüsünden geçer.

Eski Hint Vedanta geleneği de, evrenin yeni bir döngüsünün başlangıcının bir öncekinin sonuyla çakıştığını belirtir. İşte Brahmavaivarta Purana'dan bir alıntı: “Evrenin korkunç parçalanmasına aşinayım. Her şeyin yıkıldığını gördüm. Her döngünün sonunda her seferinde tekrar tekrar. Bu korkunç zamanda, her atom, bir zamanlar her şeyin meydana geldiği sonsuzluk suyunun birincil parçacıklarına ayrılır. Ne yazık ki, iz bırakmadan ayrılan Evrenleri ve bu suların biçimsiz uçurumlarından tekrar tekrar ortaya çıkan yenilerinin ortaya çıkışını kim sayabilir? Durmaksızın birbirinin yerine geçen dünyaların geçen dönemlerini kim sayabilir? Bu sözler Hindu tanrısı Indra'ya aittir.

Bu bağlamda “su” kavramına dikkat çekmek isterim. Burada elbette fiziksel sudan değil, bir tür maddeden bahsediyoruz. Aynı şey İncil'de Dünyanın yaratılışını anlatırken de geçerlidir. Orada "su" kavramı fotonik plazma olarak da anlaşılabilir.

Tanrı Indra, Evren öldüğünde, "her atomun sonsuzluk suyunun birincil parçacıklarına ayrıldığını ..." Modern astrofizikçiler ayrıca Evrenin sıkışması, yani kademeli ölümü sırasındaki olayların sonuçlarını da belirler. Sıkıştırma başladıktan sonra (şimdi başladığını varsayacağız), binlerce ve milyonlarca yıl boyunca torunlarımızın fark edebileceği özel bir şey olmayacak. Ancak evren yüz kat küçüldüğünde, her şey dramatik bir şekilde değişecektir. Gece gökyüzü, gündüz gökyüzünün şimdi olduğu gibi olacak. Evren 10 kat daha küçüldüğünde (yaklaşık 70 milyon yıl sürecek), gökyüzü dayanılmaz derecede parlak hale gelecek. Daha sonra, kozmik sıcaklık 10 milyon dereceye ulaştığında, gezegenler ve yıldızlar parçalanmaya başlayacak ve radyasyon, elektronlar ve çekirdeklerden oluşan bir "kozmik çorbaya" dönüşecekler.

Bu nedenle, Evrenin kökeni ve gelişimi hakkındaki modern bilimsel fikirleri İncil ve diğer eski kaynaklarla karşılaştırırken, üzerinde düşünülmesi gereken bir şey var. En temel sorular ortaya çıkıyor: Evreni kim yarattı (yarattı)? Kişi bunun bilgisini nereden aldı? Ne biliyoruz ve ne asla bilemeyeceğiz? Neden hepsi? Ve tabii ki: Neden biz?

YAŞAM: KÖKENLER VE GELİŞİM

Evrenin bilgi alanı, Evrenin her bir öğesinin geçmişi, bugünü ve geleceği hakkındaki tüm bilgileri saklar. Bu bilgi her insanın ve tabii ki her canlının bilinçaltında bulunur. Ama oradan herkes çekemez. Bilinçaltından bilince bilgi aktarma kanalı bir "saplama" tarafından engellenir. Belirli koşullar altında üstesinden gelinebilir. Örneğin, hipnotik bir durumda, on yıl önce Nel Üniversitesi'nin Gotik binalarının inşasında günde yaklaşık 2.000 tuğla döşeyen bir duvar ustası, ördüğü her tuğlanın yerini ve görünümünü tam olarak anlattı. Bu nedir? Olağanüstü hafıza mı? Ne münasebet. Hafıza, herkes gibi. Bu, hipnozun etkisi altında, bilinç ve bilinçaltını birbirine bağlayan bilgi kanalını tıkayan bir fişin bu kanalı en azından kısmen serbest bıraktığı durumdur. Bu nedenle bilgi alanından gelen bilgiler bilinçaltı yoluyla ve bu kanalla bilince girer. Bilgi her zaman oradadır, asla kaybolmaz veya unutulmaz. Ancak her insan sayamaz. Bunu en azından kısmen yapabilen kişiye durugörü denir.

Tüm Evrene bir bilgi-biyolojik alan nüfuz eder. Evrenin gelişiminin herhangi bir aşamasında ortaya çıkmadı, maddi enkarnasyonundan önce vardı. Bu alan, yaşam da dahil olmak üzere Evrenin yapısının ve gelişiminin tüm programını içerir. Gözlemlediklerimiz, bu programın bir tezahürüdür.

Bilim adamları, bunun farkında olmasalar da, asıl nedenleriyle değil, bu tezahürlerle uğraşıyorlar. Bu konuda yeni bir şey keşfettikten sonra, gözlemlenen gerçeklerin arkasında hiçbir şey olmadığını kanıtladıklarına inanıyorlar. Diyelim ki madde var başka hiçbir şey yok. Bu, hareket halindeki bir buharlı lokomotifi görüp, kendi kendine, motorsuz, sürücüsüz, programsız vb. hareket ettiğini iddia etmeye benzer.

Peki modern bilim yaşam hakkında ne diyor?

Miletli antik Yunan materyalisti Anaximander, maddenin evrimini savunan biriydi. Fikirlerine göre, yaşam deniz alüvyonunda ortaya çıktı ve ancak o zaman çeşitli çevresel koşullara uyum sağladı. İnsanın da bir deniz organizmasından türediğine inanıyordu. Böylesine basitleştirilmiş bir dünya görüşü, düşünürlerin (bilim adamlarının) her zaman ve bugün de doğasında vardır. Neyse ki, tek ve baskın değil. Bu düşünürler inatla cansızdan canlı olabileceğine dair kanıt aradılar ve bunun solucanlardan larvaların çürüyen maddelerde ortaya çıktığı gerçeğini kanıtladığına inandılar. Yoktan ortaya çıktıkları ortaya çıktı, bu da hayatın kendiliğinden doğduğu anlamına geliyor. Newton bile bu görüşü savundu.

Bugün çoğu bilim adamı buna inanmıyor. Redi'nin "Yaşayan ancak yaşayandan gelir" ilkesinin doğruluğunu koşulsuz kabul ediyorlar. Francesco Redi, 17. yüzyılda yaşadı. Fernando de' Medici'nin saray doktoruydu. Redi , çürüyen ette görülen beyaz "kurtların" sineklerin yumurtladığı yumurtalardan çıktığını kanıtladı . İki özdeş kaba iki özdeş et parçası yerleştirdi. Sineklere bir kaptaki ete serbest erişim verildi. Sineklerden başka bir et parçası izole edildi. İçinde solucan yoktu.

Elbette bu deneyler, yaşamın kendiliğinden oluşması fikrine son vermedi. Aynı 17. yüzyılda, deneysel bir fizyolog olan Belçikalı Jan Baptist van Helmont, yaşamın fermantasyon sürecinde ortaya çıktığını öne sürdü ve farklı hayvanları yetiştirmek için çok "orijinal" yollar önerdi. Üreme fareleri için şunları tavsiye etti:

“Buğday tanelerinin döküldüğü bir kabın ağzını kirli bir gömlekle tıkarsanız, kirli bir gömleğin varlığının neden olduğu, tahılın buharlaşmasıyla modifiye edilen fermantasyon yaklaşık 21 gün içinde buğdayı fareye dönüştürür. ” Böylesine ilkel bir yaklaşım inandırıcı olamamıştır ve yaşamın kendiliğinden oluştuğunu kanıtlama girişimleri devam etmiştir. Böylece, aynı zamanda, Amsterdam'dan Hollandalı fabrika tüccarı Anthony Leeuwenhoek, biyolojik araştırmalarda mikroskop kullanmaya başladı. Özellikle bakteri ve protozoa dünyasına ilgi duyuyordu. Nasıl ortaya çıkıyorlar? Çok sayıda gözlem, meraklı bir tüccarı bakteri ve protozoanın kendiliğinden ortaya çıkmadığı, havayla taşındığı sonucuna götürdü. Bu sonuç, İtalyan doğa bilimci Lazzaro Spallanzani'nin deneyleriyle doğrulandı. Bakterili besin sıvısını cam bir kaba koydu ve kolayca kapatılabilmesi için boynunu uzattı. Deneyi yapan kişi, içinde tek bir bakteri olmaması gerekirken, et suyu kaynarken kabı mühürledi. Bundan sonra, ne kadar süreyle saklanırsa saklansın, kapalı kapta bakteri görülmedi. Bu, bakterilerin kendiliğinden ortaya çıkmadığı anlamına gelir. Lazzaro Spallanzani'nin sonuçları meyvesini verdi: Fransız François Appert bunları yiyecekleri korumak için kullandı.

Bununla birlikte, yaşamın kendini yenilemesi fikri, araştırmacıları ve sadece meraklıları cezbetmeye devam etti. 19. yüzyılda zaten geniş çapta tartışıldı. Bunun nedeni ise Andrew Cross'un deneyleriydi. Gözenekli taşı hidroklorik asit ve silisik potasyum karışımına indirdi. Bundan sonra, taştan bir elektrik akımı geçirdi. Araştırmacı, aynı zamanda çok küçük (mikroskopik) boyutlarda bazı korkunç canlıların oluşumunu gözlemlediğini iddia etti. Bu gerçekten gerçekleştiyse, bu canlıların deneyden önce bile orada olduğuna inanılıyor.

Yaşamın kendiliğinden ortaya çıkışı, daha yetkili araştırmacılar tarafından doğrulandı. Böylece, güneş sisteminin çarpışma yoluyla kökeni hakkındaki hipotezin yazarı olan Fransız doğa bilimci Buffon, kendiliğinden yaşam oluşumu versiyonunu önerdi. Canlı maddenin "organik moleküllerden" oluştuğunu savundu. Bu moleküller, çürüme sürecinde kendilerini yeniden düzenleyebilir ve yakın zamanda ölmüş olanlardan yeni organizmalar oluşturabilirler.

Evrenin kökenine ilişkin hipotezine çok yüksek bir görüşe sahip olan ünlü Laplace (Napolyon ona bu sistemde Tanrı'nın hangi yeri işgal ettiğini sorduğunda, Laplace, Tanrı'nın varlığı varsayımının kendi sistemi için gereksiz olduğunu söyledi), ayrıca yaşamın kökeni sorununu çözmek için üstlenildi. Laplace, evreni bir toz bulutundan oluşturdu. Bitki ve hayvanlara gelince, Laplace bunların Dünya'da güneş ışığının etkisi altında ortaya çıktığını savundu. Ve sadece Dünya'da değil, aynı zamanda koşulları Dünya'dakinden çok farklı olan diğer gezegenlerde. Laplace, hayatın çeşitli olduğuna, en çeşitli koşullara uyum sağlaması gerektiğine inanıyordu. Bilim adamları, tüm türlerin (insanlar dahil) bazı ilkel organizmalardan türediği evrim fikrine hayran kaldıklarında, yaşamın kendiliğinden kökeni hipotezi sorgulanmaya başlandı.

Darwin'in evrim teorisi, sadece kendi gözlemlerine değil, kendisinden önce toplanan verilere de dayanmaktaydı. Doğa bilimcilerin gezileri, tüm canlıların (bitkiler ve hayvanlar) belirli bir sistem oluşturduğunu, her şeyin birbirine bağlı olduğunu ve belirli kural ve yasalara göre geliştiğini gösteren bitki ve hayvanlar hakkında zengin materyaller biriktirmeyi mümkün kıldı . Malzemenin önemli bir kısmı, 18. yüzyılda önde gelen İsveçli botanikçi Linnaeus tarafından biriktirildi ve sistemleştirildi.

Lamarck, Darwin'den önce bile bu alanda iyi bir iş çıkarmıştı. Ayrıca bitki ve hayvan dünyasında sistematiklik belirtileri kaydetti. Dahası, bazı türlerin diğerlerinden türediği için türlerin akraba aile grupları halinde bir araya gelmesinin mümkün olduğuna inanıyordu. Lamarck, bitki ve hayvanların gelişiminin (evriminin), bitki ve hayvanların çevreye adaptasyonu yoluyla gerçekleştiği sonucuna vardı. Ayrıca, onlar tarafından kazanılan özellikler sonraki nesillere aktarılır. Darwin böyle bir sonucun sınırlı olduğunu düşündü. Yeni türlerin kalıtımdaki rastgele, rastgele değişikliklerin bir sonucu olarak ortaya çıktığını ve bu değişikliklerin doğal seçilimin bir sonucu olarak sabitlendiğini savundu. Eğer öyleyse, o zaman en başta, uzak geçmişte, tüm türlerin oluştuğu ilkel bir yaşam biçimi olmalı. Mantıklı görünüyordu. Ama bu hayat nasıl ortaya çıktı? Darwin bu zor soruyu yanıtlamaya cesaret edemedi. Son mektuplarından birinde (1882), bu konudaki bilginin o kadar zayıf olduğunu ve yaşamın kökenini açıklamaya yönelik herhangi bir ciddi girişimin erken olduğunu vurgular. Darwin, yaşamın kendiliğinden oluşumunu açık bir şekilde doğrulayabilecek böyle bir deneyi haklı çıkarma olasılığını görmedi. Bir şeyden şüphe duymadı: Bir kez ortaya çıkan yaşam, daha sonra oluşan türler gibi gelişmek zorundaydı. Özellikle, Darwin yazdı? "Süreklilik ilkesi, gelecekte, yaşam ilkesinin bazı genel yasaların bir parçası veya sonucu olduğunun saptanmasını mümkün kılacaktır."

Hayatı yalnızca Darwin'in kimyasal elementlerinin bir kombinasyonu temelinde açıklamaya yönelik aşırı iyimser girişimler cesaret verici değildi. Artık canlı bir organizmadaki süreçleri karakterize eden ana kimyasal maddelerin, canlı bir organizmanın parçası olmadıkça dünyanın hiçbir yerinde bulunamayacağını vurguladı. Hem açık havada hem de kimyasal reaksiyonlar sonucunda hızla yok olurlar. Canlı organizmalar tarafından yok edilirler. Ancak Darwin, geçmişte koşulların farklı olduğunu kaydetti. 1871'de şunları yazdı:

"Geçmişte var olabilecek canlı bir organizmanın ilk ortaya çıkışı için gerekli tüm koşulların şu anda mevcut olduğu sık sık söylenir. Ama eğer (ve ne büyük bir "eğer"!) her türden amonyum tuzları ve fosforik asit, ışık, ısı, elektrik vb. içeren küçük bir sıcak havuz hayal edebiliyorsak. ve daha da karmaşık değişikliklere uğramaya hazır, kimyasal olarak oluşturulmuş bir protein bileşiği, o zaman şu anda bu tür maddeler, canlıların oluşumundan önce olmayacak olan hemen yok edilecek veya emilecekti.

Pasteur, bu sorunların çözümünde olağanüstü bir rol oynadı. Çağdaşı Rudolf Virchow, tüm organizmaların canlı hücrelerinin (insana kadar) yalnızca diğer hücrelerden türediği hipotezini ortaya attı. Onlar eski hücrelerin torunlarıdır. Bunu, tüm yaşam sürecinin (hem bireyin büyümesi içinde hem de nesilden nesile harekette) basitçe bir hücre bölünmesi dizisi olduğu izledi. Bu hipotezin, yaşamın kendiliğinden oluşması fikriyle bağdaşmadığı açıktır. Bununla birlikte, savunmasızlığı açıktır. Bu nedenle birçok bilim adamı ve düşünür, yaşamın kökeni sorununu tartışmaya devam etti. Bu nedenle, Rouen'deki Doğa Tarihi Müzesi'nin müdürü Felix Pouchet, oksijen gibi havanın belirli bileşenlerinin, çürümeye maruz kalan bir maddede bakterilerin kendiliğinden ortaya çıkması sürecinde belirleyici faktörler olduğuna inanıyordu.

Pasteur'e gelince, pozisyonu açık ve kesindi. Kendiliğinden yaşam oluşumu olasılığını kategorik olarak reddetti. Bir canlının, bakteri gibi daha düşük bir formda bile olsa, ancak başka bir canlıdan meydana gelebileceğini savundu. Fermentasyona gelince, buna neden olan organizmaların süspansiyon halinde olduğundan hiç şüphesi yoktu. Pasteur doğruluğunu deneylerle kanıtladı. Böylece 1800'de 73 mühürlü gemi alarak Paris'ten ayrıldı. Bu kapların her birinde fermantasyon yapabilen bir et suyu vardı. Ancak ısıtılarak sterilize edildi. Pasteur ilk durağını babasının Jura dağları yakınlarındaki tabakhanesinin yakınında yaptı. Burada deneyci 20 kap açtı. Aynı zamanda içlerine temiz hava geldi. Bundan sonra Pasteur onları lehimledi. Bir süre sonra bu 20 kabın sekizinde fermantasyon belirtileri bulundu. Deneyinin bir sonraki aşamasında Pasteur, Jura'da (deniz seviyesinden 840 metre yükseklikte) Poon Dağı'nın tepesine tırmandı. Burada 20 gemi daha açtı. Daha sonra, beşinde organik yaşam belirtileri bulundu. Bundan sonra deneyci, Mont Blanc'ın eteğindeki Chamonix kasabasına gitti. Bu, Alpler'deki en yüksek zirvedir. Burada Pasteur, deneysel ekipmanı Mer de Glace'in yan tarafındaki büyük bir buzulun yukarısına çekmek için bir katır ve bir rehber tuttu. Deney tüm kurallara göre, tüm önlemler alınarak gerçekleştirildi. Böylece Pasteur, her bir şişenin kapalı boynunu steril maşayla kırdı. Aynı zamanda hem şişeyi hem de maşayı başının üzerinde tuttu. Bu, ona yalnızca dağ havasındaki bakterilerin kaba girebileceğini iddia etme hakkını verdi. Bundan sonra, aynı önlemleri alarak gemiyi mühürledi. Sızdırmazlık için, kabın camı bir alev üzerinde eritildi. Orada, buzulda 20 gemi de açıldı ve ardından mühürlendi. Ancak bir süre sonra bunlardan sadece biri bakteri ile enfeksiyon belirtileri gösterdi. Deneyin sonuçları, deniz seviyesinden ne kadar yüksekte olursa, bakteri ile enfekte olma olasılığının o kadar düşük olduğunu gösterdi. Başka bir deyişle, çürümeye deniz seviyesinden daha yüksek rakımlarda daha nadir bulunan organizmaların neden olduğu tartışılabilir.

Ancak Pasteur'ün Pouchet'nin çok aktif bir rakibi olduğu ortaya çıktı. Aynı problem üzerinde deneyler de yaptı. Aynı zamanda, farklı yerlerden - Sicilya'daki ovada, Etna Dağı'nda ve deniz kenarında - havaya maruz kalan örnekleri de topladı. Pouchet, Pasteur'den farklı sonuçlar aldı. Deneylerine dayanarak, kalabalık bir şehrin merkezinde, denizin üzerinde veya bir dağın tepesinde olsun, tüm havanın "organik madde oluşumu için eşit derecede uygun" olduğu sonucuna vardı. Pouchet, Pasteur'ün sonuçlarını nihayet çürütmek için, Pasteur'ün deneyler yaptığı dağdan daha yüksek olan Maladetta dağlarına mühürlü gemilerle bir keşif gezisi düzenledi. Sonuç olarak, yüksek irtifada tüm açık kaplarda fermantasyon bulundu. Pasteur ve Pouchet'nin deneylerindeki tutarsızlıklar yalnızca bilimsel çevreleri değil, tüm entelektüel topluluğu alarma geçirdi. Ama sonunda, Pasteur'ün deneylerinin kusursuz olduğu kabul edildi. Doruk noktası, 7 Nisan 1864'te, Bilimler Akademisi'nin önerisi üzerine Pasteur'ün Sorbonne'da sonuçları hakkında bir konferans vermesiyle belirlendi. George Sand ve Dumas Père de dahil olmak üzere Paris sosyetesinin rengi tarafından dinlendi. Pasteur sorunun özünü şu şekilde formüle etti: “Madde kendini düzenleyebilir mi? Yani canlılar anasız, babasız doğabilir mi?” Aynı zamanda Pasteur, tartışmanın "materyalizm ve maneviyat olarak bilinen, dünya kadar eski iki düşünce yönü arasında" gerçekleştiğini kaydetti. Özellikle, dersinde şunları söyledi: “Beyler, maddenin kendi kendini düzenleyebildiği ve hayatı meydana getirebildiği gösterilebilirse, bu materyalizm için bir zafer olacaktır. Ö! Keşke maddeye yaşam denen bu diğer gücü verebilseydik. İlk yaratılış fikrine başvurmanın ne anlamı var; aslında insan kimin gizemli gücünün önünde eğilmeli? Bir yaratıcı Tanrı fikrine ne gerek var? Pasteur, dersinde sonucu şu şekilde özetledi: “Mikroskobik canlıların dünyaya bir embriyodan ve onlara benzer ebeveynlerin katılımı olmadan gelmediğini iddia etme hakkını verecek tek bir vaka şu anda bilinmiyor. Bunu iddia edenler, yanılsamaların kurbanı oldular, yanlış yürütülen deneylerin kurbanı oldular, kaçınamayacakları hatalar yapıldı.

Pouchet deneylerini gerçekten yanlış mı yaptı? Bakteriyolog René Dubos, Pasteur ve Pouchet'nin deneylerini analiz etti ve çok ilginç bir sonuca vardı. Her iki deneycinin de bir anlamda haklı olduğu ortaya çıktı. Dubos , temiz havanın Pouchet'nin damarlarındaki bakterileri harekete geçirdiğine inanıyordu. Ancak bu, kendiliğinden oluşumla değil , daha önce kapalı kaplarda bulunan bakteri sporlarındaki yaşamın uyanması sonucunda gerçekleşti . Dubos, ne Pasteur'ün ne de Pouchet'nin bakterilerin genellikle yüksek sıcaklıklara dayandığını ve ölmediğini anlamadıklarını vurguladı.

Pasteur, ünlü konferansından on yıl sonra, canlı maddeyi oluşturan kimyasalların onları cansız doğadan temelden ayıran özel bir niteliğe sahip olduğunu ilan etti. Şimdi bu atom ve moleküllerin biyojenik olduğunu söylüyorlar. Pasteur, kendisini ilk kez bilim adamlarının dikkatine çeken çalışmasına kanıt olarak atıfta bulundu. Bu, üzümlerin fermantasyonu sırasında oluşan tartarik asidin ışık dalgalarının polarizasyon düzlemini döndürmesine karşın, tartarik asit ile aynı kimyasal bileşime sahip olan tartarik asidin neden bu özelliğe sahip olmadığının araştırılmasıydı. Bu farklılık, yaşam sürecinde yer alan moleküllerin yapısındaki asimetriden kaynaklanmaktadır. Pasteur, bunun tamamen kimyasal bir süreç olmadığını, daha çok evrenin kendisinin asimetrisinden kaynaklanan bir "kuvvetin" tezahürü olduğunu savundu.

İsveçli bilim adamı Svante Arrhenius (kimyada ilk Nobel Ödülü kazananlardan biri), yaşamın kökeni sorununu önemli ölçüde daraltmayı önerdi. Evrende genel olarak yaşamın kökeni sorusunu gündeme getirmedi, ancak Dünya'da yaşamın nasıl ortaya çıktığını kendi kendine sordu. Soruna en basit çözümü önerdi: yaşam, uzaydaki diğer yerlerden Dünya'ya getiriliyor. Bu hipoteze "panspermi teorisi" adı verildi. Ancak teori olmadığı, panspermi olmadığı ortaya çıktı. Uzaydaki yolculukları sırasında herhangi bir yaşam mikrobu, kaçınılmaz olarak güneş ultraviyole radyasyonu ile ışınlanmalı ve ölmelidir. Bu nedenle Dünya'ya bu şekilde ulaşamazlar. Fikrin kendisine gelince, bu mevcut değil, çünkü nerede olursa olsun, Dünya'da veya başka bir gezegende yaşamın nasıl ortaya çıktığı hala belirsizliğini koruyor.

1936'da Sovyet bilim adamı A.I.'nin bir kitabı. Oparin "Dünyadaki yaşamın ortaya çıkışı". İngiliz J. Haldane de soruna kendi çözümünü önerdi. Her iki araştırmacı da dünyanın yapısı hakkında materyalist fikirlerden yola çıktı. Argümanlarının mihenk taşı, Dünya'nın ilkel atmosferinin oksijen içermemesiydi. Oksidasyon ile kompleks maddelerin oluşumu engellendiği için oksijenli bir atmosferde yaşam oluşamaz. Ancak Dünya'nın orijinal atmosferi amonyak, karbondioksit ve su buharı içerdiğinden ve çok az serbest oksijen içerdiğinden veya hiç içermediğinden, içinde yaşam oluşmuş olabilir. Elbette “ortaya çıkmak” değil, kendini göstermek, gerçekleştirmek demek doğrudur, çünkü yaşamın gerçek kaynağı Evrenin bilgi-biyolojik alanıdır. Ancak genel kabul görmüş terminolojiyi kullanacağız. Dünya atmosferinin bir parçası olan karbon, şimdi kömür yataklarında veya canlı organizmaların diğer fosil kalıntılarında bağlı bir biçimde bulunur. Daha önce atmosferdeki bu karbon, karbondioksit şeklindeydi. Bu karbondioksitten daha sonra serbest oksijen oluştu (salındı). Oksijeni karbondioksitten salma işlemi, ancak bitkiler karbondioksiti karbonhidratlara dönüştürmeye başladıktan sonra başladı. Atmosferde serbest oksijen yokken, kimyasal "yapı taşları", yaşamın tezahürünü mümkün kılan karmaşık moleküller halinde birleşmek için yeterli zamana sahipti. Oksijen varlığında, oksidasyon nedeniyle işlem duracaktır. Birincil "tuğlaların" sentezi, bir karbondioksit, amonyak ve su karışımını ışınlayan güneş ultraviyole radyasyonunun etkisi altında meydana geldi. Bildiğiniz gibi, organik bileşikler, inorganik olanlardan farklı olarak, genellikle bir zincirle birbirine bağlanan karbon atomları etrafında inşa edilir. Güneş ultraviyole radyasyonunun etkisi altında, sükroz ve proteinlerin yapıldığı bazı maddeler dahil olmak üzere çok çeşitli organik maddeler oluşur.

Mevcut Dünya atmosferi, güneş ultraviyole radyasyonunun önemli bir bölümünü hapseder. Bunda ana rolü genel olarak ozon ve oksijen oynar.

Birincil yaşam formları oksijensiz bir ortamda gelişmiştir. Bu tür yaşam biçimleri bugün hala var. Örneğin tetanoz ve gazlı kangrene neden olan bakteriler oksijenli ortamda yaşayamazlar. Bazı yüksek organizmaların embriyonik gelişim döneminde evrimsel tarihlerini tekrar etmeleri ilginçtir. Bu bize inanılmaz bir fırsat veriyor: çok uzun süren evrimlerini kısa süreli embriyonik dönemlerine göre yargılamak. Döllenmeden sonra ilk kez oksijensiz yaşadıkları da ortaya çıktı. Bu ilk dönemdeki embriyo, fermantasyon sonucunda şekeri laktik aside dönüştürme sürecinde enerji alır. Ayrıca sütü ekşi yapan enerji ve bakterileri de alırlar. Aynı durum, rahim içi yaşamlarının ilk haftalarındaki insanlar da dahil olmak üzere bazı memeliler için de geçerlidir. Her durumda, fermantasyon sürecinde enerji elde edilir.

Çeşitli organizmaların fermantasyon işlemlerinin birbirinden çok az farklı olduğu akılda tutulmalıdır. Aynı zamanda, oksijenin tüketildiği ve daha yüksek formlar için gerekli enerjinin açığa çıktığı süreçler çok çeşitlidir. Bundan, bu enerji kaynaklarının daha sonraki bir gelişme aşamasının özelliği olduğu sonucuna varabiliriz.

Yaşamın tezahürü gerçekten nasıl gerçekleşebilir? Sentez, rastgele etkileşimlerin bir sonucu olarak ortaya çıkmak zorundaydı. Koşullar, besin sıvısındaki organik bileşiklerin hiçbir şey tarafından emilmediği şekildeydi. Bu nedenle, giderek daha bol ve çeşitli hale geldiler. Sonunda, kendi kopyalarını üretebilen devasa karmaşık moleküller oluşmaya başladı. Doğru, daha küçük moleküllerden oluşan özel bir karışım içindeyseler bu mümkündü. Bu daha küçük moleküller kendilerini devasa karmaşık moleküllere bağlayabilir. Prosesin daha da geliştirilmesi için, kendi kendini yeniden üreten moleküllerin uygun maddeler içeren bir rezervuar içine kapatıldığı koşullar gereklidir. Böyle bir rezervuar yaşayan bir hücredir. Hücrenin kendisi farklı şekillerde oluşturulabilir. Karışımın çözeltisinde birçok farklı protein ve diğer makromoleküller olduğunda olasılıklardan biri gerçekleştirilebilir. Daha sonra karakteristik özelliklere sahip koaservat damlacıklar oluşturabilirler. Daha sonra moleküllerin bir kısmı damlacık yüzeyine hareket ederek koruyucu bir tabaka oluşturur ve böylece damlacık içeriğini ortamdan ayırır. Bu tür "koaservatlar", çevredeki sıvıdan bazı organik maddeleri emebilir ve diğerlerini reddedebilir. Bu, canlı hücrelerin en önemli özelliklerinden biridir. Yeni emilen madde sayesinde damlacıklar belli bir büyüklüğe ulaşana kadar büyürler. Ondan sonra tıpkı bir damla suyun bölünmesi gibi bölünürler. Diğer bir deyişle üreme, hücrenin yapı ve işlevlerinin bir kopyasını oluşturan bir sistem oluşmadan önce gerçekleşir. Bu miras sistemidir. Kalıtım konusunu ayrı ayrı ele alacağız. Burada sadece, modern fikirlere göre, üremenin mümkün olabilmesi için kalıtımın kimyasının ortaya çıkması gerektiğine işaret edeceğiz.

Açık okyanusta, haliçlerde, göletlerde veya diğer sığ sularda yaşamın evrimi için en iyi koşulların nerede olduğu tartışılabilir. Bazıları, reaksiyona dahil olan bileşiklerin önce kil veya minerallerin yüzeylerine yapışması gerektiğine inanır. Bütün bunlar açık okyanusta olsaydı, önceden bir yağ filmi kabuğuna sahip bir damlacık oluşmuş olmalıydı. Kendini yeniden üretme yeteneği de dahil olmak üzere tüm bileşenlere sahip olması gerekiyordu. Dahası, böyle bir organizmanın inanılmaz bir hızla büyümesi gerekiyordu. Büyüklüğü gıda kaynakları ile sınırlıdır. Bir sonraki aşamada, bu organizmalardan biri güneş enerjisinin fotosentez için kullanılmasına dayanan klorofil ile kendi besinini üretmenin bir yolunu bulana kadar büyüme durur. Yaşamın evrimindeki bu an belirleyicidir. O andan itibaren yaşam, okyanustaki karbonhidratların tesadüfi sentezinden bağımsız hale gelir. İnanılmaz çeşitlilikte bitki ve hayvan türleri ile bir biyolojik evrim dönemi gelir.

A.I. Oparin şöyle yazdı: “Bir organizma ne kadar kısa ömürlü olursa olsun ve ilk bakışta ne kadar temel görünse de, yine de herhangi bir basit organik madde çözümünden sonsuz derecede daha karmaşık olduğu açık olmalıdır. Kesin olarak koordine edilmiş kimyasal reaksiyonların harmonik bir kombinasyonuna dayanan, belirli bir dinamik olarak kararlı yapısal organizasyona sahiptir. Böyle bir organizasyonun basit çözeltilerden veya çözünmeyen maddelerden az çok kısa bir süre içinde tesadüfen oluşmasını beklemek anlamsız olacaktır.

Sadece insan vücudu değil, aynı zamanda bakteriler de karmaşıktır. Hepsinin farklı görevleri vardır ki bu da toplumlarının bir bütün olarak var olmasını mümkün kılar. Sonuçta, önemsiz bir hücrede yaklaşık 10 milyon molekül vardır. İnsan vücudunda yaklaşık olarak aynı sayıda hücre vardır. Bu, ilksel çorbadan ortaya çıkan ilk hücrenin evriminin, insanın tek hücreli organizmalardan evrimleşmesi kadar zaman aldığı anlamına gelir.

Hayatın önceden belirlenmiş bir plana göre geliştiğini düşünmezsek, o zaman (Oparin'e göre) her şeyin böyle olması gerekirdi. Başlangıçta, kimyasal elementlerin binlerce atom içeren devasa moleküller oluşturması gerekiyordu. Bu moleküller daha sonra birlikte çalışmanın etkili yollarını bulmak zorunda kaldılar ki bu yaşamın kendisidir. Kalıtım mekanizması, herhangi bir genetik sistem var olmadan önce evrimleşmiş olmalıdır. Her şey atomlar ve moleküller arasındaki bir dizi rastgele etkileşim miydi? Tabii ki değil! Büyük canlı madde moleküllerinin yapısı tamamen rastgele değildir. Protein molekülleri, nükleik asitler, yağlar ve polisakkaritler hakkında konuşmalıyız.

Proteinler, tüm canlı doğanın önemli, yapısal bir malzemesidir. Enzim olarak, kimyasal reaksiyonları hızlandıran katalizör görevi görürler. Her protein molekülü, bir zincir halinde birbirine bağlanmış yüzlerce amino asit biriminden oluşur. Bu zincir genellikle bir spiral oluşturur. Bu spiral üzerinde çapraz çubuklar bulunmaktadır. Hidrojen atomlarıdır. Bu çapraz çubuklar, spiralin uzaydaki konumunu değiştirmeden tutar. Proteinler sadece 20 amino asit içerir. Kombinasyonları, farklı işlevlere sahip sayısız dizi oluşturabilir. Hayatın devamlılığı nükleik asitler tarafından sağlanır. Hücre çekirdeğindeki deoksiribonükleik asit (DNA), hücrenin fonksiyonlarını yerine getirdiği programın deposu, ribonükleik asit (RNA) ise iletim halkasıdır. DNA'dan gelen bilgileri hücrenin proteinlerin yapıldığı kısımlarına taşır. Bu işlem sırasında amino asitler, DNA'nın yapısına uygun olarak birbirine bağlanır.

DNA'nın kendisine gelince, onlar muazzam uzunluktaki sarmal bir merdiven gibi çifte sarmallardır. Yapısı ve bileşimi kesin olarak tanımlanmıştır. Böylece, bu merdivenin protein tarafları şeker ve fosfat birimlerinden oluşur ve çapraz çubuklar eşleştirilmiş pürinler ve pirimidinlerden oluşur. DNA'da sadece dört pürin ve pirimidin vardır. Bunlar adenin, sito-din, guonsin ve timindir. DNA'dan bilgi taşırlar. RNA'ya gelince, aynı maddelerden oluşur, sadece timin yerine urasil içerirler.

Yağlar bir enerji deposu görevi görür. Hücre yapısının oluşumunda görev alırlar. Yağ molekülleri, üzerine oksijen ve hidrojen atomlarının bağlı olduğu, birbirine bağlı karbon atomlarından oluşan bir iskeletten oluşur. Polisakkaritler, şeker moleküllerinin zincirleridir. Bu moleküller şekeri (tıpkı nişastadaki gibi) depolar ve selüloz şeklinde hücre duvarlarının bir bileşeni olarak görev yapar. Selüloz molekülü karmaşık ve büyüktür. Yaklaşık 200 glikoz ünitesinden oluşur. Polisakkaritler hidrokarbonlardır.

Ana yaşamsal maddelerin hidrojen, oksijen, nitrojen ve karbon olmasına dikkat edelim. Ve bu tesadüf değil. Evrende en yaygın olan bu elementlerdir. Karbon, hidrojen ve oksijen, açıklanan tüm moleküllerin bir parçasıdır. Azot sadece proteinler ve nükleik asitler içerir. Birçok protein ayrıca kükürt içerir. Fosfor, nükleik asitlerin önemli bir bileşenidir.

YAŞAM KOŞULLARI

Birçok yönden, Evrendeki yaşam hakkında Dünya'daki yaşamla ilgili yargıya varabiliriz. Ancak bunun mümkün olduğu diğer koşulları da göz önünde bulundurmalıyız.

Hayatın ancak belirli fiziksel ve kimyasal koşullar altında var olabileceği açıktır. Biyolojik yapılar ve süreçler, ortamda belirli maddelerin bulunmasını gerektirir. Bu işlemler yalnızca belirli sıcaklıklarda (başlangıçtan ve bitişe) ilerleyebilir.

Karasal yaşam ise karbon ve suya dayalıdır. Karbon, büyük canlı madde moleküllerinin ana bağlantı halkasıdır. Su da bir çözücüdür. Kimyasal reaksiyonlar yalnızca çözücü, yani su sayesinde gerçekleşir. Dolayısıyla canlılar ortalama olarak %70 oksijen, %18 karbon ve %10,5 hidrojenden oluşur. Ağırlığa göre. Ağırlık olarak bir sonraki nitrojendir. Ancak bunun yanı sıra canlı bir organizmada ikincil biyofilik elementler de vardır. Bunlar hafif alkali metaller - sodyum, potasyum ve kalsiyum, halojenler - flor, klor ve iyot, metal olmayanlar - silikon, kükürt ve fosfor, ağır metaller - demir ve magnezyumdur. Bir dizi biyolojik süreçte önemli bir rol, vanadyum, bakır ve molibden ile diğer bazı metaller ve metal olmayanlar tarafından oynanır. Ancak genel olarak yaşamın özelliği değildirler. Aslında, proteinlerin yapısı için sadece azot, nükleik asitler için azot ve fosfor gereklidir. Diğer biyofilik elementler sadece vücudun özel dokularında bulunmaz, aynı zamanda vücutta meydana gelen reaksiyonlarda katalizör ve aracı görevi görür.

Böylece demir, omurgalı kan heminin porfirlenmiş molekülünde katalitik bir elementin rolünü oynar. Bazı deniz canlılarında demirin yerini vanadyum almıştır. Eklembacaklılarda rolü bakır tarafından oynanır. Başka bir porfirinde, klorofilde, magnezyum benzer işlevleri yerine getirir, ancak başka bir metal ile de değiştirilebilir. Sindirim sürecini gerçekleştirmek için hemen hemen her madde uygundur. Tek bir şey önemlidir - organik moleküllerdeki bağları kırabilmesi, çünkü bu durumda hidroliz reaksiyonlarından bahsediyoruz. Bu reaksiyonlar aynı zamanda çoklu yoğuşma sırasında kaybolan su moleküllerini geri kazanmalıdır. Canlı bir organizmanın iskeleti çeşitli unsurlardan oluşabilir. Yani, kalsiyum olmak zorunda değildir. Örneğin, silikon veya başka bir elementten (herhangi bir element değil) oluşabilir. Ancak eklembacaklılarda iskelet kitinden oluşur.

Yukarıda söylenenlerden, önemli olan tek şeyin gezegende hidrojen, su, oksijen ve nitrojen olması olduğu açıktır. Minör biyofilik elementlere gelince, bunlar birbirinin yerine kullanılabilir. Biri eksikse, diğerleri onları değiştirebilir. Bu elementlerin sayısı çok azdır. Bu nedenle, yer kabuğunda ağırlıkça brom ve iyot sırasıyla yalnızca% 0,000162 ve 0,00003'ü oluşturur. Canlı organizmalar için mevcut olan ana karbon rezervleri atmosferik karbondioksit formundadır. Atmosferdeki karbondioksit miktarı yaklaşık olarak %0,003'tür. Bu çok değil.

Tüm canlı organizmaların toplam kütlesinin, toplam atmosferik gaz kütlesinin yaklaşık% 3'ü olduğu tespit edilmiştir.

Yukarıdaki verilerin tümü çok iyimser. Hayatın kaprisli olmadığını gösteriyorlar. Yani hayatın temel ihtiyaçları rahatlıkla karşılanabilmektedir. Varlığı için belirli bir miktarda oksijen, karbon, hidrojen, azot ve fosfor gereklidir. Hiç şüphe yok ki bu elementler uzayda geniş çapta dağılmıştır. Yani gezegenlerde bulunmaları gerekir. Güneş sisteminin gezegenlerine gelince, Mars'ta Dünya'dakinden daha fazla karbondioksit var ve Venüs'ün atmosferinde Dünya'dakinden binlerce kat daha fazla.

Atmosfer gazında hacim olarak% 78 olmasına rağmen, Dünya'da çok fazla nitrojen yoktur. Güneş'te Dünya'dakinden 100 kat daha fazla nitrojen var. Yerkabuğundaki hidrojen ağırlıkça sadece %0,127'dir.

Önemli olan sadece bu biyofilik elementin gezegende bulunması değil. Hangi formda olduğu, ömür boyu kullanılıp kullanılamayacağı da önemlidir . Örneğin su, kayalarda olduğu gibi hidrat halindeyse, o zaman yaşam için uygun değildir. Sonuçta canlı katı maddeyi doğrudan tüketemez. Bir çözücüye ihtiyacınız var. Reaktanların ve reaksiyon ürünlerinin taşıyıcısı olmalıdır. Dünya'da bu çözücü sudur. Ancak su sıvı fazda olmalıdır. Vücutta, başka bir seçenek kabul edilemez.

Su ile ilgili sorun o kadar basit değil. Likenlerin Sahra'nın çorak kayalıklarında yetiştiği bilinmektedir. Burada hiç yağmur yağmaz. Bitkiler, geceleri atmosferik gazdan yoğunlaşan yetersiz miktarda su ile yaşarlar. Bazı bakteriler yaşamak için ihtiyaç duydukları enerjiyi hidrojeni veya hidrojen içeren molekülleri oksitleyerek elde ederler. Su böyle oluşur. Aslında su, amino asitlerin çoklu yoğunlaşmasının yanı sıra bir asit ve bir baz arasında meydana gelen herhangi bir reaksiyonun bir yan ürünüdür. Bu, vücudun aslında hiçbir fazda su içermeyen ortamdan su çıkarabileceği anlamına gelir. Vücut, kayaların hidrasyon suyunu kullanabilir. Ama burada büyük bir "ama" var. Bu şekilde su çekmeden önce ayağa kalkması gerektiği gerçeğinden oluşur. Ve sıvı fazda su olmadan canlı bir organizma ortaya çıkamaz.

Hayatın ancak Dünya'da gözlemlediğimiz koşullarda ortaya çıkabileceği düşünülmemelidir. Ne münasebet.

Böyle düşünenlere, Dünya'daki yaşamın kökeninin metan, amonyak, hidrojen sülfit ve hidrojen fosfitin indirgeme aşamasında gerçekleştiği hatırlatılmalıdır. Bu tür koşullar modern yaşam için tamamen uygun değildir. Ancak zamanla bu atmosfer yerini nitrojen, karbondioksit ve su buharının hakim olmaya başladığı bir gaza bırakmıştır. Bu yaklaşık bir milyar yıl sürdü. Bu, Dünya'nın tüm yaşının dörtte birinden daha azdır.

Tüm bunların nasıl olduğunu hatırlamaya değer.

Uzun bir süre, Dünya'nın bir zamanlar tamamen erimiş olduğuna inanılıyordu. Ancak şimdi bilim adamları bunun asla olmadığından eminler, çünkü buna dair hiçbir iz bulunamadı. İzler, atmosferden düşmüş olması gereken kalın eski karbonat tortul birikintileri olmalıydı. Ek olarak, soy gazların erimiş Dünya'nın sıcak atmosferinden kaçmış olması gerekirdi. Ama bu olmadı. Görünüşe göre, Dünya'yı eritmek için yeterli ısı yoktu. Göktaşı çarpmalarının yanı sıra radyoaktif bozunma ve maddenin gezegen içindeki dikey yönde hareketinden geldi. Bu durumda, daha ağır olan madde gezegenin merkezine doğru batarken, daha hafif olan ise yukarı doğru yüzer. Bu hareket sırasında, ısıya dönüşen enerji açığa çıkar. Tüm bu kaynakların enerjisi, yalnızca Dünya'nın iç kısmını ısıtmak ve yüzey katmanını eritmek için yeterliydi. Bu katmandan, yani Dünya'nın mantosundan volkanik lav kaçtı. Yer kabuğunu oluşturdu. Başlangıçta oluşan manto homojendi. Ancak daha sonra yavaş yavaş eriyebilir ve refrakter parçalara ayrılmaya başladı. İlk kısım, esas olarak, içinde gazların ve suyun çözüldüğü bazaltlardan oluşuyordu. Mantonun bu hafif kısmı Dünya yüzeyine kadar yükseldi. Daha sonra volkanların ve çatlakların menfezlerinden yüzeye döküldü. Aynı zamanda, buhar şeklinde gazlar ve su yayıldı. Bu gazlar ve su daha sonra Dünya'nın atmosferini ve okyanusları oluşturdu.

Volkanlar aracılığıyla ve şimdi madde yoğun bir şekilde dışarı atılır. Yılda 31015 gram madde salınır. Bu madde yer kabuğunu oluşturmuştur.

Volkanik patlamalar sırasında gaz emisyonlarının ana kısmı su buharı, karbondioksit, kükürt dioksit, metan (CH4), amonyak (NH3), nitrojen ve diğer gazlardır. Onlardan birincil atmosfer oluştu. Modern olandan kökten farklıydı. Birincisi, çok zayıftı. İkincisi, Dünya yüzeyinde sıcaklığı yaklaşık 5 °C idi. Bu (düşük) sıcaklık koşullarında, su buharı sıvı suya dönüşür ve böylece Dünya Okyanusu ve tüm hidrosfer yavaş yavaş oluşur. Aynı zamanda kar ve buz (yani kriyosfer) ortaya çıktı.

Bilim adamları, Dünya'nın birincil atmosferinin yarı metan, %35 karbondioksit ve %11 nitrojenden oluştuğunu bulmuşlardır. Ayrıca su buharı ve diğer gazları da içeriyordu. O zamanlar atmosferde oksijen yoktu. Volkanik gazlarla birlikte asit dumanları da atmosfere salındı. Bunlar klor, flor ve brom ile hidrojen bileşikleridir. Bulutlarda bulunan su damlalarında çözüldüler ve Dünya yüzeyine zayıf asit yağmuru şeklinde düştüler. Kükürt bileşikleri ve amonyak da aynı şekilde gitti. Bazaltların arasından akan asit nehirleri ve nehirler ortaya çıktı. Aynı zamanda bazalt kayaçlarından alkali ve toprak alkali metaller çıkarılmıştır. Bunlar potasyum, sodyum, kalsiyum, magnezyum ve diğerleridir. Demir de çıkarıldı.

Süreç dedikleri gibi başladı ve atmosferin kütlesi hızla arttı. Yüksek oranda çözünür ve aktif gazlar yoğun bir şekilde atmosferden yıkandı. Ve sera etkisi yaratan gazların içeriğini artırmaya başladı. Bu nedenle, Dünya yüzeyindeki sıcaklık yükselmeye başladı. Bu, atmosferdeki bulut örtüsünün ve buhar içeriğinin artmasına katkıda bulundu. Güneş radyasyonunun etkisi altında, atmosferin üst sınırındaki su moleküllerinden oksijen salınmaya başladı. Atmosferin aktif gazlarını oksitlemek mümkün hale geldi. Okyanusların sularında çözünmüş amonyak, metan ve diğer gazlar. Karbondioksitin suda çözünmesi sonucunda bikarbonat ve karbonat iyonları oluşmuştur. Kalsiyum ile bağlandılar ve çökelerek karbonat tabakaları oluşturdular. Böylece gaz halindeki maddenin önemli bir kısmı, bir devre yaparak, tekrar tortu şeklinde yer kabuğuna geri döndü. Örneğin, Dünya'nın bağırsaklarından atmosfere giren karbondioksitin %80'i yer kabuğuna geri döndü. Dolayısıyla yer kabuğunun da okyanus ve atmosferin etkileşimi sonucu oluştuğunu söyleyebiliriz.

Birincil atmosfer oksijen içeriyor olsaydı, bu koşullar altında yaşam ortaya çıkamazdı. Gerçek şu ki, bu koşullar altında birincil organik maddeler oksijen tarafından hemen oksitlenecek ve oksitler inorganik olanlara dönüşecektir.

Birincil okyanus, belirgin bir asit reaksiyonu olan sudan oluşuyordu. Bu su, ağırlıklı olarak karbonik asit ve yüksek miktarda silisik asit içeren seyreltik asitlerin bir karışımıydı. Metaller bağlandıkça ve tuzlar oluştukça okyanus suyunun asitliği azalır. Dolayısıyla o dönemde ne karada ne de denizlerde ve okyanuslarda su yoktu.

Karaya gelince, ilk dönemde Dünya yüzeyinin şimdi olduğundan daha büyük bir bölümünü kaplıyordu. Bazaltlar, tüfler, volkanik bombalar gibi volkanik birikintilerin oluşturduğu çıplak bir zemindi. O zamanlar, karada ve denizde yanardağ zincirleri ateş püskürüyordu. Dünya yüzeyinin birçok yerinde göktaşı kraterleri vardı. Arazinin yüzeyi, okyanus ortasındaki sırtlardan oluşan bir desenle kaplıydı. Eksenler boyunca, yarık vadiler - dik duvarlı çukurlar - tarafından kırıldılar. Bu çukurların dibinde neredeyse hiç yer kabuğu yoktu. Bu yerlerden akkor lav aktı, sıcak mineralize gayzer çeşmeleri döküldü, gaz emisyonları içildi. Böyle devasa çatlaklar tüm dünyayı sarmıştı. Yer kabuğunu birkaç dev levhaya ayırdılar. Bu plakalar hareket etti, üst üste süründü ve ayrıldı. Bir plakanın diğerinin altında hareket ettiği durumlarda, dağ yükselmeleri oluştu. Aynı zamanda alt levha derinlere daldırıldı ve kısmen tekrar eritildi. Bu yerlerde daha güçlü ve daha hafif bir kıtasal kabuk oluştu.

Böyle bir birincil iklim sistemi (atmosfer - okyanus - kara - kriyosfer) yaklaşık bir milyar yıldır var olmuştur. Dünya'da yaşam başladıktan sonra değişti. Aksine, ortaya çıkmadı, ancak belirli biçimler aldı. Gerçek şu ki, Dünya'nın kendisi var olduğu sürece Dünya'daki yaşam var. Bu gerçekler tarafından onaylanmıştır.

milyar yıl olan kuvarsit örnekleri bulundu . Bunlar Dünya'da bulunan en eski kayalardır. Yapılan araştırmalar, en eski kayaçları oluşturan kuvarsitlerin en ince ortamlarında küresel ve uzunlamasına boşlukların bulunduğunu göstermiştir. Mikroskop altında gözlemlendiler. Bu boşluklarda, tek hücreli organizmalara ait olduğuna dair açık işaretler bulunan duvar parçaları bulundu. Bu, Dünya'daki yaşamın bundan çok önce gelişmeye başladığı anlamına gelir. O zamana kadar (3,8 milyar yıl önce), hem hücre öncesi oluşum aşamasını hem de organik maddeden canlıya geçiş aşamasını çoktan geçmişti.

Organik maddelerin karbondioksit ve sudan fotosentezini gerçekleştiren mikroskobik alglerin ortaya çıkmasından bu yana Dünya'nın atmosferi temelden değişmeye başladı. Bu durumda serbest oksijen salınır. Bütün bunlar güneş ışığının etkisi altında mümkün oldu. Güneşten gelen ultraviyole radyasyon artık atmosfer tarafından tutulmaktadır. Atmosferin bileşimi ile engellenmeden dünya yüzeyine geçti. Bu nedenle, ilk organizmalar yalnızca ultraviyole ışınlarının nüfuz etmediği bir derinlikte suda hayatta kalabildiler. Bildiğiniz gibi Güneş'in ultraviyole radyasyonunu geciktiren ve hayat kurtaran ozondur. Ozon tabakasını yok ederek, yaşamı okyanusların derinliklerine sürme riskini alıyoruz.

Ozon oksijenden oluşur. Orijinal atmosferde oksijen yoktu. Bu nedenle ozon tabakası yoktu. Modern mavi-yeşil alglere benzeyen mikroorganizmalar atmosfere oksijen sağlamaya başladı. Görünüşleriyle birlikte atmosfer dramatik bir şekilde değişmeye başladı. Bu yaklaşık 3 milyar yıl önce oldu.

Başlangıçta, ortaya çıkan oksijen, okyanusta çözünmüş atmosferik ve aktif gazların - metan, hidrojen sülfür, amonyak ve ayrıca kükürt - oksidasyonuna harcandı. Okyanusta çözünmüş amonyağın oksidasyonu sırasında moleküler nitrojen oluşmuştur. Moleküler nitrojen, modern atmosferde nitrojen kaynağı olmuştur. Atmosferdeki oksijen miktarı giderek arttı. Oksidatif süreçler, sülfat çökeltisinin - alçıtaşı - ortaya çıkmasına neden oldu.

Yaklaşık bir buçuk milyar yıl önce, mevcut oksijen içeriğinin yaklaşık %1'i atmosferde yaratılmıştı. Bu nedenle, solunum sırasında oksidasyona geçen organizmaların ortaya çıkması mümkün hale geldi. Bunlar aerobik organizmalardır (aero - hava). Bu solunum yöntemiyle, anaerobik fermantasyondan çok daha fazla enerji açığa çıkar. Bu sırada atmosferde ozon tabakası oluşmaya başlar. Ultraviyole radyasyonun bir kısmını engeller ve okyanustaki ve su kütlelerindeki yaşam yüzeye daha yakın yükselir. Bir metre kalınlığındaki bir su tabakası, canlı organizmaları ultraviyole radyasyondan güvenilir bir şekilde korudu.

Atmosferdeki oksijen içeriği giderek arttı. Yaklaşık 600 milyon yıl önce bugünkünün onda biri kadardı. Dolayısıyla ozon tabakası arttı. Bu, yaşamın ultraviyole radyasyondan korunmasını artırdı. Ve gerçekten de, o andan itibaren gerçek bir yaşam patlaması başladı. Kısa süre sonra, ilk en ilkel bitkiler karaya çıktı ve bu da oksijen miktarının daha hızlı artmasına katkıda bulundu. Bir süre sonra modern düzeye ulaştı. Daha fazla olduğuna inanılıyor. Ama yavaş yavaş azalmaya başladı. Atmosferdeki oksijeni azaltan bu sürecin zamanımızda da devam etmesi mümkündür. Atmosferdeki oksijen miktarındaki bir değişiklik, zorunlu olarak karbondioksit miktarında bir değişikliğe neden olacaktır.

Okyanus da değişti. Kompozisyonu değişti. Sudaki amonyak oksitlenir. Demir göçünün biçimleri de değişti. Kükürt kükürt okside oksitlenmiştir. Klorür-sülfit suyu, klorür-karbonat-sülfat oldu. Okyanus suyunda büyük miktarda oksijen çözüldü. Orada atmosferdekinden 1000 kat daha fazla oldu. Yeni çözünmüş tuzlar ortaya çıktı. Okyanus suyunun kütlesi büyümeye devam etti. Ancak bu büyüme ilk aşamalara göre yavaşladı. Bu, okyanus ortası sırtlarının su basmasına neden oldu. Dünya Okyanusu'ndaki bu sırtlar ancak yüzyılımızın ikinci yarısında keşfedildi.

Bu sırada karada, bitki örtüsünün ortaya çıkması nedeniyle dramatik değişiklikler oluyordu. Bu, toprağın yansıtıcı özelliklerini ve ayrıca nem rejimini önemli ölçüde değiştirdi. Yeryüzünün bitki örtüsüyle kaplı yüzeyinin pürüzlülüğü değiştiğinden, nem buharlaşmasının doğası değişti. Ayrışma süreçleri ve tortul kayaçların oluşumu farklı şekilde ilerlemeye başladı.

Buzulların işgal ettiği Dünya'nın yüzeyi büyük ölçüde değişti. Daha sonra büyük ölçüde arttı, sonra azaldı.

İklim sistemi sonunda böyle oluştu. Yaşam faktörü bunda çok önemli bir rol oynadı. Bu, aşağıdaki verilerle kanıtlanmaktadır. 10 milyon yıl boyunca fotosentez, tüm hidrosfere eşit bir su kütlesini işler. Yaklaşık 4 bin yılda atmosferdeki tüm oksijen yenilenir ve sadece 6-7 yılda atmosferdeki tüm karbondioksit emilir. Bu, biyosferin gelişimi sırasında Dünya Okyanusunun tüm suyunun organizmalarından en az 300 kez geçtiği anlamına gelir. Bu süre zarfında oksijen en az bir milyon kez yenilendi.

Zamanımızda bitkiler, gezegenin yüzeyinde yeterli miktarlarda olması gereken karbondioksit ve suya ihtiyaç duyar. Ama bu yeterli değil. Bitkilerin yaşayabilmesi için ortam sıcaklığının sabit olması, daha doğrusu çok fazla değişmemesi gerekir. Bilim adamları, sıcaklık dalgalanmalarının dar sınırlar içinde olması gerektiğini söylüyor. Ayrıca bitkiler güneşten gelen kısa dalga radyasyonun zararlı etkilerinden korunmalıdır. Bitkiler bu radyasyonlardan başta ozon olmak üzere özel atmosfer gazları ile korunur. Aktif yaşamın suyun donma noktası (0 °C) ile +60 °C arasındaki sıcaklıklarla sınırlı olduğu tespit edilmiştir. Yalnızca kısa süreler için ortam sıcaklığı belirtilen sınırları aşabilir.

Canlı organizmalar, hava sıcaklığındaki, sudaki ve genel olarak çevredeki güçlü ve ani değişikliklerden çok etkili bir şekilde korunur. Vücut sıcaklıklarını ortam sıcaklığının üstünde veya altında tutmak için çeşitli uyarlamalara sahiptirler. Böylece kaplıcalarda yaşamayı başaran bakteri ve protozoalarda tüm yaşam döngüsü, suyun kaynama noktasına yaklaşan bir sıcaklıkta (+90°C) suda gerçekleşir. Aynı zamanda sudaki +90 °C'nin aynı sıcaklıktaki havadan çok daha "sıcak" olduğu unutulmamalıdır. Bunun nedeni, suyun ısı kapasitesinin havanın ısı kapasitesinden biraz daha fazla olmasıdır. Aynı nedenle, sıcak bir metal çubuğu elinize aldığınızda yanarsınız ve diğer ucu ısınan veya yanan bir tahta çubukla yanmazsınız.

Su içermeyen veya çok az su içeren bu canlılar, yüksek sıcaklıklara çok iyi adapte olmuşlardır. Bu nedenle, bazı kuru sporlar ve tohumlar, +120 ° C'lik sıcaklıklara saatlerce dayanabilir. Nitekim özünde tehlikeli olan yüksek sıcaklığın kendisi değil, sıvı su üzerindeki etkisidir çünkü su buza veya buhara dönüşebilir. Bu dönüşüm sadece sıcaklığa değil, aynı zamanda atmosferik basınca da bağlıdır. Ancak bu, yaşamın kaynama noktasına kadar devam ettiği anlamına gelmez. Çoğu karbonhidrat ve protein, sıcaklık suyun kaynama noktasına yükselmeden çok önce yok edilir. Canlıların yüksek sıcaklıklara karşı direncinin sınırlı olduğu açıktır.

Soğuğun canlı organizmalar üzerindeki etkisi daha az yıkıcıdır. Soğuk, reaksiyonların seyrini yavaşlatır ve bu nedenle aktif bir yaşam üzerinde zararlı bir etkiye sahiptir. Ancak aynı zamanda organik bileşikler de yok edilmez. Ayrıca soğuk koşullarda daha kararlı hale gelirler. Belirli koşullar altında canlı dokuların katı hale dondurulabileceği bilinmektedir. Daha sonra ısıtılarak hayata döndürülebilirler.

Soğuk, iki ana nedenden dolayı hücreler için kötüdür. İlk önce hücre duvarlarına zarar veren buz kristalleri oluşur. İkincisi, düşük sıcaklıklarda, hücre suyunun donmamış kalan kısmındaki asitlerin (veya alkalilerin) konsantrasyonu artar. Ancak donma noktası düşük bir organik çözücü eklerseniz, bu önlenebilir. Böyle bir çözücü gliserol olabilir. Kısmen donan suyun yerini alır. Yapay soğutma böyle çalışır. Bazı bitkilerin soğuğa karşı mücadelede bu yönteme başvurmaları ilginçtir .

Sıcaklık 0 °C'ye düştüğünde suyun tamamının donmaması çok önemlidir. Suyun (kolloidlerde) bu koşullar altında donmayan kısmına uzmanlar "bağlı su" adını verir. Kolloidal bir jelatin çözeltisinin -30 ° C sıcaklıkta bile hızlı soğutulmasıyla, 1 gram jelatin başına 0,7 ila 4,67 gram suyun donmadan kaldığı bulundu. Aynı deneylerde, -10 °C'de kuru silika jelde suyun %55'inin donmadan kaldığı bulunmuştur. Deneyler, küçük su damlalarının donmadan -72 °C'ye aşırı soğutulabileceğini göstermiştir. Bu, kolloidlerin özel rolüdür. Sonuçta, varlıkları kristal oluşumunu yavaşlatır ve hatta bastırır. Hayatı ölümden kurtarır. Böylece keklik üzümü bitkisi Pyrola rotundifolia'nın yapraklarında kışın su hiç donmadı ve o sırada hava sıcaklığı -32 °C'ye ulaştı. Arktik Okyanusu kıyılarında yetişen cılız Cochlearia arctica otu -46 ° C'ye kadar dona kolayca dayanabilir.

Deneyler sırasında algler, yosunlar ve likenler birkaç hafta boyunca sıvı havaya daldırıldı. Bu sıcaklık 193°C'dir. Ve bu koşullarda bile bitkiler zarar görmeden kaldı. Kuru haldeki aynı bitkiler yıllarca bu kadar düşük bir sıcaklığa dayandı. Sporlar soğuğa daha da dayanıklıdır. Kuru halde, vakuma maruz kaldıktan ve sıcaklığı mutlak sıfıra (-273.15 ° C) yakın olan sıvı helyuma daldırıldıktan sonra canlı kalırlar.

Hayvanlara gelince, soğuğa iyi adapte olmuşlardır. Bu nedenle, Kuzey Kutbu likenlerinde yaşayan rotiferler ve tardigradlar gibi bazı mikroskobik hayvanlar soğuğa karşı yaklaşık olarak aynı dirence sahiptir. Ancak bu, yalnızca düşük düzeyde organize olmuş hayvanların özelliği değildir. Antarktika'daki imparator pengueni sadece hayatta kalmakla kalmaz, aynı zamanda başarılı bir şekilde yumurtaları kuluçkaya yatırır ve civcivleri yumurtadan çıkarır. Ve tüm bunlar -60 °C'ye yakın sıcaklıklarda.

Bitki ve hayvanların soğuğa ve yüksek sıcaklıklara karşı direncine tanıklık eden yalnızca birkaç gerçek verdik. Devam ettirilebilirler. Her şey, gizli bir biçimde yaşam için daha düşük bir sıcaklık sınırı olmadığını gösterir. Yaşam, çok düşük sıcaklıkların uzun süre devam ettiği koşullarda var olabilir. Ancak bu aşırı düşük sıcaklık dönemleri sonsuz uzunlukta olmamalıdır. Yaşamın devam etmesi için, "ılımlı" koşullar dönemleriyle değişmeleri gerekir. Bu, özellikle büyüme ve üreme için gereklidir. Antarktika'nın sert ikliminde foklar, penguenler, uçamayan sinekler ve likenler gibi çeşitli türler bulunur. Çok az insan buradaki koşulların Mars'takinden çok daha şiddetli olduğunu düşündü.

Dünyevi yaşamın en kalıcı şekli likenlerdir. Bazı arktik liken türleri asla 5°C'yi geçmeyen sıcaklıklarda yaşarlar. Likenler -10°C'ye kadar suyu buharlaştırmaya ve -35°C'ye kadar karbondioksitten karbonu asimile etmeye devam eder. Ancak, bu süreç yavaştır.

Hayat sadece sıcaklığa değil, aynı zamanda atmosferik basınca da bağlıdır. Bu ilişki daha az incelenmiştir. Bu anlaşılabilir bir durumdur, çünkü Dünya'daki atmosferik basınç sıcaklık kadar değişmez. Canlı organizmalar, basınçtaki keskin bir düşüşe acı verici bir şekilde tepki verir. Ancak baskı kademeli ve çok yavaş değişirse uyum sağlayabilecekleri varsayılabilir. Canlı organizmaların bu yeteneklerini, bir kişinin atmosferik basınca verdiği tepkiyle değerlendirebiliriz. Everest'in fatihlerini hatırlamak yeterli. Yoğun fiziksel iş yapmak için çok az oksijen olduğundan, azalan atmosfer basıncından çok, azalan oksijen konsantrasyonundan muzdariptiler. Aynı sorun bitkilerde de görülür, ancak yalnızca karbondioksit ile ilgili olarak. Onu emer ve bir yapı malzemesi olarak kullanırlar.

Azalan atmosferik basınç, canlı organizmaları ve bitkileri sadece doğrudan değil, aynı zamanda suyun kaynama noktasının değişmesi (düşmesi) nedeniyle de olumsuz etkiler. Sıcak kanlı hayvanlar, suyun kendi kan sıcaklığında kaynadığı noktaya kadar basınçta bir azalmaya tahammül edemezler. Ve suyun kaynama noktası çok değişir. Örneğin, atmosferik basınç 4,58 milimetre cıvaya düşerse su 0°C'de kaynayabilir. Bu, serbest suyun bu değerden daha düşük atmosfer basınçlarında sıvı kalamayacağı anlamına gelir. Ancak bu sadece serbest su için geçerlidir. Bu koşullar altında, canlı dokularda sıvı su bulunacaktır. Burada atmosferik buharların adsorpsiyonu ve kılcal etkiler nedeniyle konsantre olabilir. Üstelik canlı organizmanın daha da düşük basınçlara bile uyum sağlayacağına şüphe yoktur. Yüksek basınca gelince, sürekli olarak birkaç bin atmosfer basıncı altında ve tamamen karanlıkta yaşayan derin deniz balıkları, buna mükemmel bir şekilde uyum sağlar.

Yaşam için sadece sıcaklık ve atmosferik basınç değil, aynı zamanda kısa dalga radyasyon da önemlidir. Karasal yaşam için bu, Güneş'ten gelen kısa dalga radyasyondur. Dünyadaki yaşamın gelişiminin ilk aşamalarında durum farklıydı: o zaman bitkiler sadece kısa dalga radyasyondan korkmakla kalmıyor, aynı zamanda onu fotosentez için kullanıyorlardı. Günümüze gelince, bitkiler uygun pigmentlerle kendilerini Güneş'in kısa dalga radyasyonundan koruyabilirler. Likenlerin ışığa bağlı olarak renk değiştirdiği bilinmektedir. Dağlarda yükseklerde yaşayan aynı likenler, yoğun bir ultraviyole ışın akışından kaynaklanan hasarı önlemeye yardımcı olan bir renge sahiptir.

Farklı organizmalar değişen çevre koşullarına farklı tepkiler verir. Bu nedenle, heterotrofik organizmalar, gıdada daha fazla uzmanlaşma derecesi gösterirler ve çevre koşullarındaki dalgalanmalara ototrofik olanlardan daha duyarlıdırlar. Ancak bazı kara hayvanları, çoğu bitkiden daha geniş sıcaklık aralıklarına uyum sağlamıştır. Bu, esas olarak sıcak kanlı olmalarından kaynaklanmaktadır. Ancak oksijensiz yapamazlar. Gıda işleme, hayati fonksiyonları enerji ile sağlamak için gereklidir. Ancak bu, oksijene ihtiyaç duymayan hayvanların olamayacağı anlamına gelmez. Bunlara anaerobik hayvanlar denir. Oksijene ihtiyaçları yoktur ve enerjileri oksijen gerektirmeyen fermantasyondan gelir. Ancak enerji elde etmek için böyle bir teknolojik süreç, oksidasyondan daha az verimlidir. Bu nedenle, anaerobik bir hayvan obur olmalıdır. Oksijen soluyan aynı boyut ve aktivitedeki bir hayvandan yaklaşık 20 kat daha fazla yemek yemelidir. Bu hayvan uygun bir sindirim aparatına sahip olmalıdır. Bu, kaçınılmaz olarak hantal ve yavaş olacağı anlamına gelir. Yerçekimi koşulları altında, bu tür büyük hayvanlar, yerçekimi kuvvetinin üstesinden gelmekle ilişkili olan hareket için çok fazla enerji harcamalıdır. Bu nedenle, yerçekimi kuvvetinin küçük olduğu, düşük kütleli gezegenlerde yaşamaları daha kolay olacaktır.

Bildiğiniz gibi, ototroflar ve heterotroflar arasında bir şeyler vardır. Euglena, bu tür organizmaların bir örneğidir. Hayvanlar gibi hem klorofil fotosenteziyle hem de organik besinleri emerek beslenebilirler. Böcekçil bitkiler de aynı şekilde davranır. Bu nedenle, Evrendeki diğer gezegenlerde bu yaşam biçiminin (bitki-hayvan) Dünya'dakinden daha gelişmiş olduğunu varsaymak harika olmaz.

Yukarıdakiler aşağıdaki gibi özetlenebilir. Karasal kimyasal türün ömrü, sıcaklık limitleri sınırlı olmasına rağmen çok geniş bir koşul aralığında mümkündür. Bu sınırlamalar, suyun sıvı fazda olması gerektiğinden ve ayrıca proteinlerin ve diğer organik bileşiklerin yüksek sıcaklıklarda kararsız hale gelmesinden kaynaklanmaktadır. Yaşamın varlığı, diğer faktörlerin yanı sıra barometrik basınca da bağlıdır. Uzmanlar, sıcaklık sürekli olarak -20°C'nin altında veya +100°C'nin üzerinde kalırsa, bu türden bir yaşamın var olamayacağı sonucuna varıyor. Gizli hayata gelince, onun için hiçbir alt sınır yoktur. Ancak yaşamın ortaya çıkması (tezahür etmesi) için, bu aralığın ortasında bir yerde sabit bir sıcaklığın olması gerekir.

HAYATIN FİZİKO-KİMYASAL DOĞASI

Sadece fizyoloji ve biyofizik yaşamı açıklayamaz. Tabanında daha yüksek bir şey var. Ancak yaşamın gerçekleşmesi, belirli fiziksel ve kimyasal süreçlerle gerçekleşir. Farklı olabilirler. Hayat, bir tapınak gibi, farklı tuğlalardan ve yapı taşlarından oluşur. Uzmanlar, yaşamın maddi olarak gerçekleştirilmesi için farklı seçenekleri değerlendiriyor. Bunlardan biri dünyevi. Ama tek kişi olarak kabul edilemez. Dünyevi yaşamın temeli, çözücü olarak sudur. Ancak bu rolü amonyak, silikon ve diğer maddeler oynayabilir.

Bu konuda herhangi bir şey anlamak için kimyaya dalmalıyız. Elbette kimyanın tamamında değil, sadece bazı kavram ve hükümlerinde. Kitaplarımız uzman olmayanlar için tasarlandığından lise programlarından alınmış bazı bilgiler vereceğiz. Ancak bu bilgiler olmadan ana metni anlamak zor olacaktır.

Atomla başlayalım. "Atom" kelimesi "bölünemez" anlamına gelir. Olduğu gibi. Ama gerçekten değil. Bir atom bölünmeye başlarsa, eski madde kaybolur ve yenisi ortaya çıkar. Bu nedenle, atom kimyasal olarak bölünmez. Atomun ilkel tasarımı güneş sistemimize benzer. Merkezde, etrafında çok hafif elektronların farklı yörüngelerde döndüğü büyük bir çekirdek var. Aslında, her şey çok daha karmaşık. Örneğin, bir elektron yalnızca bir parçacık (top) olarak kabul edilemez. Birçok fiziksel deneyde dalga gibi davranır. Ancak (görsel olarak) kimyasal süreçleri anlamak için, atomun yapısının böyle bir modeli oldukça uygundur. Normal, tam teşekküllü bir atom elektriksel olarak nötrdür, yani elektrik yükü yoktur. Daha kesin olarak, atom çekirdeğinin pozitif elektrik yükü, tüm yörünge elektronlarının negatif toplam elektrik yükü tarafından tamamen telafi edilir. Yani toplam sıfırdır. Atom normal değilse, iki seçenek mümkündür. Bunlardan birinde, bir veya daha fazla ekstra (fazla) yörünge elektronu atoma katıldı. O zaman, tüm atomun toplam elektrik yükü negatiftir, çünkü bu fazla elektronlar (genel olarak tüm elektronlar gibi) negatif yüklüdür. İkinci versiyonda, normal bir atom bir veya daha fazla elektron kaybetmiştir. O zaman çekirdeğin pozitif elektrik yükü geçerli olacaktır. Elektron yükünün kesin olarak sabitlenmiş olması önemlidir. Bu değerden daha fazla veya daha az olamaz. Elektronun yükünün ne yarısı ne de çeyreği doğada bulunmaz. Genel olarak, herhangi bir elektrik yükü miktarı, bir elektronun elektrik yükünün katı olmalıdır. Deforme olmuş bir atoma iyon denir. Gördüğümüz gibi, olumlu ya da olumsuz olabilir. Atomun bu durumu anormaldir ve kısa ömürlüdür, çünkü içindeki pozitif yük negatif olan tarafından telafi edilmez. Ek olarak, yörünge elektronlarının sayısı normdan daha fazla veya daha azdır. Biraz zaman geçer ve anormal atom (iyon) normal durumuna döner. Bunu yapmak için fazla elektron (veya elektronlar) ile ayrıldı veya kaybettiği elektronları geri kazandı.

Herhangi bir kimyasal elementin temel özelliklerinden biri, Mendeleev'in periyodik sistemindeki atom numarasıdır. Atom numarası, temel elektrik birimlerinde, yani bir elektronun yüklerinde ifade edilen çekirdeğin pozitif elektrik yüküne eşittir. Normal bir atom için atom numarası, çekirdeğin etrafında dönen yörünge elektronlarının sayısına eşittir. Atom numarası çok önemlidir. Atomun ve genel olarak belirli bir kimyasal elementin kimyasal özelliklerini belirleyen odur. En basit yapı hidrojen atomu içindir. Bir proton (bu çekirdektir) ve bu çekirdeğin etrafında dönen bir negatif elektrondan oluşur. Proton elektrondan 1840 kat daha ağırdır. Bu nedenle, hemen hemen tüm kütle atomun çekirdeğinde yoğunlaşmıştır. Yörünge elektronları, atom kütlesinin yalnızca ihmal edilebilir bir kısmını oluşturur.

Bir atomun elektrik yükünün bir elektronun yükleri cinsinden ölçülmesi gibi, bir atomun kütlesi de bir protonun kütleleri cinsinden ölçülür. Bir hidrojen atomunun çekirdeği bir protondan oluşur. Ancak daha karmaşık kimyasal elementlerin çekirdeklerinde protonlara ek olarak nötronlar da vardır. Bunlar elektriksel olarak nötr protonlardır. Bu parçacıklar protonlarla tamamen aynı kütleye sahiptir, ancak herhangi bir elektrik yükleri yoktur.

Atom çekirdeği bir parçacıktan (proton) oluşan sıradan hidrojene ek olarak, atom çekirdeğinin iki parçacıktan (bir proton ve bir nötron) oluştuğu çift hidrojen (döteryum) da vardır. Çekirdekte üç parçacık bulunan bir hidrojen - trityum da vardır - bir proton ve iki nötron. Bu üç hidrojen türünün özellikleri farklıdır çünkü atom ağırlıkları farklıdır. Normal hidrojenin atom ağırlığı 1'dir. Döteryumun ağırlığı 2'dir ve trityumun ağırlığı 3'tür. Ancak bunlar fiziksel özelliklerdir. Ve tüm bu hidrojen çeşitlerinin kimyasal özellikleri aynıdır, çünkü Mendeleev'in periyodik sisteminde aynı sayıya sahiptirler, yani aynı sayıda yörünge elektronlarına sahiptirler. Bu tür kimyasal elementler veya daha doğrusu aynı kimyasal elementin çeşitleri izotoplar olarak adlandırılır (“izo”, “eşit” anlamına gelir). Eşit, aynı sayılardan veya başka bir deyişle eşit sayıda yörünge elektronundan bahsediyoruz.

Yörünge seviyeleri çekirdeğin etrafında istedikleri gibi dönmezler. Doğanın başka yerlerinde olduğu gibi burada da ihlal edilemeyecek katı yasalar vardır. Yalnızca kesin olarak tanımlanmış sayıda elektron içerebilen belirli elektronik seviyeler (kabuklar olarak da adlandırılır) vardır. En alttaki kabuk sadece iki elektron içerebilir. Yani kimyasal element helyumda bu kabuk doldurulur. Bir helyum atomunun iki yörünge elektronu vardır. Helyumun atom numarası ikidir. Birinci kabuk dolduğunda, ikinci kabuğun popülasyonu elektronlarla başlar. Bu kabuk, çekirdekten daha da uzaklaştırılır. Elektronlar için sekiz kadar boşluğa sahiptir. Bu iki kabuğu, sekiz, on sekiz, tekrar on sekiz ve otuz iki elektron alabilen diğerleri takip eder.

İki atom birbirine yaklaştığında, belirli bir mesafede direnç kuvvetlerinin etkisini yaşarlar. Bu, atomların en dıştaki kabukları temas ettiğinde meydana gelir. Aslında, belirli bir elementin kimyasal özelliklerini belirleyen, elektronlarıyla birlikte bu dış kabuklardır. Yani, dış kabuk tamamen doluysa (doluysa), o zaman atom inerttir. Diğer atomlar veya moleküller ile çeşitli etkileşimlere girmek konusunda çok isteksizdir. Normal koşullar altında, bu tür atomlar hiç bileşik oluşturmazlar. Dış kabukta boş yerler, yani boş yerler olup olmadığı tamamen farklı bir konudur. Bu durumda, boşluklar başka bir komşu atomun elektronlarını işgal etmeye çalışacaktır. İşte burada kuyruk kanunu devreye giriyor. Kuyrukta olanlar yeni bir kuyruğa geçer. Bu nedenle, yalnızca başka bir atomun en dış kabuğundaki elektronlar boş pozisyonlara adaydır. Ama aynı zamanda çok dikkatli davranırlar: Kendilerine ait olmayan bir atomda boş yerleri işgal ederler ama kendi atomlarında yer bırakmazlar. Yani iki efendinin, daha doğrusu zerrenin hizmetkarıdırlar. Bu atomları tek bir bütün halinde bağlarlar. Yukarıda anlatılan şekilde oluşan bu bütüne molekül denir.

Bir atomun hidrojen atomları veya eşdeğerleriyle birleşebilme yeteneğine değerlik denir. Bir atomun en büyük normal değerliliği, dış kabukta diğer atomlara sağlayabileceği boş yerlerin sayısı ile belirlenir. Ancak atomlar arasındaki bağlantının nasıl gerçekleştirileceğine dair başka bir olasılık daha var. Belirli bir atom, yalnızca diğer atomların elektronları için boşluk sağlamakla kalmaz, aynı zamanda serbest elektronlarını da böyle bir bağ uğruna bağışlayabilir. Bu aynı zamanda değerliktir, yani bir bağdır. Bir atomun diğer atomların dış kabuklarındaki boş yerleri doldurmak için vazgeçebileceği elektronların sayısı ile belirlenir. Uygulamada, en büyük (maksimum) değerlik elde edilemeyebilir. Değerlik asla sekizi geçmez.

Karbon bağlarına daha yakından bakmak önemlidir. Dış kabukta dört elektron vardır. Bu kabuk ancak sekizde dolar. Bu, bir karbon atomunun kabul edebileceği veya verebileceği elektron sayısının her iki durumda da dört olduğu anlamına gelir. Hidrojen atomlarının bu özelliği temelde önemlidir. Onun sayesinde karbon atomları birbirine zincirler halinde kolayca bağlanır. Bu nedenle, karasal yaşamın kimyasında istisnai bir yer tutan karbondur. Diğer unsurlar farklıdır. Yani nitrojenin dış kabukta üç serbest yeri ve beş elektronu vardır. Bu, değerliliğinin sırasıyla üç veya beş olduğu anlamına gelir.

Atomlar arasındaki bağ bir veya daha fazla elektron tarafından gerçekleştirilebilir. İlk durumda, bağlantı tektir. Bağ iki elektron tarafından gerçekleştiriliyorsa, bağa çift denir vb.

Bu şekilde oluşturulan bağlantının gücü, bu bağlantıyı koparmak için ne kadar enerji harcanması gerektiğine bağlıdır. Bilimsel olarak bu, bağ kuvvetinin, bağlayıcı atomların göreli elektrik potansiyellerine bağlı olduğu anlamına gelir. Potansiyel bir olasılıktır, yetenektir.

Atomlar arasındaki en yaygın bağları tanımladık. Ancak daha zayıf bağlantılar da var. Örneğin, bir hidrojen atomunun tek bir yörünge elektronu başka bir atomla birleştiğinde, çekirdeğin yakınında karşı tarafta küçük bir yerel fazlalık pozitif yük belirir. Bu da atomlar arasında yeni bir bağ türü kurma olasılığını açar. Elektron alışverişi yoluyla bağdan daha zayıftır.

Açıklanan olasılıklar nedeniyle atomlar birleştiğinde bileşikleri oluştururlar. Bileşikler, bir kimyasal elementin atomlarını içerebilir veya farklı elementlerin atomlarından oluşabilir. Bir atom birbirinden daha uzaktaysa diğerine tutunması en kolayıdır. Ayrıca atomlar birbirine daha yakınsa bağlantı daha kolay kurulur. Fizik açısından bu, sıcaklık ne kadar yüksekse, bu sürecin o kadar yavaş olduğu anlamına gelir. Bu anlaşılabilir bir durumdur - sıcaklık ne kadar yüksek olursa, atomların ve moleküllerin hızı o kadar artar. Sıcaklık ve atomların ve moleküllerin hareket hızı ile belirlenir. Ek olarak, basınç ne kadar büyükse, yani atomlar ne kadar yoğunsa, işlem o kadar hızlı olur. Böylece azalan sıcaklık ve artan basınç ile olası bileşiklerin sayısı artar. Aynı zamanda, atomların ve moleküllerin kendilerinin parçalanmaya başladığı bu kadar yüksek basınçlardan bahsetmiyoruz. Sıcak yıldızların ve sıcak dağınık nebulaların atmosferlerinde olduğu gibi sıcaklık çok yüksekse, hiçbir kimyasal bileşik oluşamaz. Her bir atom kendi etrafında taşınır ve komşu atomla birleşme fırsatı verilmez. Bu nedenle, sıcak yıldızların atmosferlerinde yalnızca tek atomlu gazlar bulunabilir. Ancak sıcaklık düşerse ve atomlar daha düşük bir hızda hareket ederse, komşularıyla bazı yapılar, bağlantılar organize etme fırsatı ve zamanı olur. Bu tür en basit yapı bir moleküldür. İçinde, tek tek atomlar arasındaki bağ çok güçlüdür. Sıcaklık yeterince yüksekse, yani atomların hareket hızları büyükse, zayıf yapı hemen parçalanacak ve atomlar farklı yönlere dağılacaktır. Molekül ise güçlü bağlara sahip bir yapıdır ve belirli bir sıcaklığa kadar bozulmadan kalır. Sıcaklık ne kadar düşük olursa, atomların çeşitli bileşikler oluşturma fırsatları o kadar artar. Sıradan moleküllere ek olarak, daha yüksek moleküler ağırlığa ve daha zayıf bağlara sahip daha karmaşık bileşikler oluşur.

Örnek olarak oksijeni ele alalım. Atomları birbirleriyle birleşebilir ve aynı zamanda iki atom (O2), üç atom (O3) - bu ozon, dört atomdan (O4) oluşan yapılar oluşturabilir. Diğer kimyasal elementlerle yapılar oluşturabilirler. Bir oksijen atomu bir karbon atomu ile birleştiğinde, karbon monoksit CO oluşur. İki serbest değerlikli doymamış bir bileşiktir. Yani bu kuruma girebilecek iki katılımcının daha yolu burada açılıyor. Tüm boş yerler (değerlikler) doluysa, bağlantı doymuş kabul edilir, katılımcılar için artık talep olmaz. Böyle bir yapının bir örneği, tüm değerlerin dolu olduğu CO2 bileşiğidir. CO2'den bahsetmeden hayatın ve genel olarak Dünya'nın sorunlarından bahsetmek mümkün değil.

Her gazın kendine özgü yetenekleri ve özellikleri vardır. Böylece her gazın atomları belirli bir sıcaklıkta karmaşık yapılar halinde birleşir. Bu sıcaklığa kritik denir. Belirli bir gaz için sıcaklık kritik olanın altına düşerse, atomları ve molekülleri daha büyük yapılar oluşturmak üzere birleşmeye başlar. Sıcaklık kritik sıcaklığın üzerindeyse, gaz bir buhardır. Sıcaklık kritik değerin altındaysa ve basınç yeterince yüksekse, gaz buharının bir kısmı sıvı hale geçer ve yoğunlaşmaya başlar. Kritik sıcaklığın üzerinde, çok yüksek basınca rağmen bu gerçekleşemez. Gerçek şu ki, dış basınç gaz-buharın kendi basıncından büyük olduğunda gaz sıvıya dönüşür. Ve bu basınç sıcaklığa bağlıdır. Bununla birlikte, normal atmosfer basıncına (760 mm Hg) eşit olan sabit bir basınçta sıcaklık artırılırsa, o zaman belirli bir sıcaklıkta tüm sıvı buhara dönüşür. Bu sıcaklığa, belirli bir maddenin atmosferik basınçta kaynama noktası denir. Bu sıcaklığın sıvılaşma noktası olduğunu söyleyebiliriz. Her kimyasal element için bu kaynama noktasının (sıvılaşma) sıcaklıkta farklı olduğu oldukça açıktır.

Sıvıların davranışı gazların davranışlarından farklıdır. Bir sıvıdaki moleküller de yapılar oluşturur. Ancak, tüm yönlerin eşit, eşdeğer olmadığı kristalleri çok andırıyorlar. Orada azaltılmış gücün birçok yönü var. Bu nedenle kristal kırılır, deforme olur ve sıvı akar. Bu güç daha büyük olsaydı, o zaman kristal bir kristal olarak kalırdı. Bu kuvvet, sıcaklığın daha da düşürülmesiyle elde edilir. Böylece, sıvının gerçek, güçlü kristallere dönüştüğü belirli bir sıcaklığa (her sıvı için farklıdır) ulaşabilirsiniz. Sıvı katı faza geçer, donar. Bu sıcaklığa donma noktası denir. Her maddenin donma noktası (erime noktası) farklıdır. Bu sıcaklık çok zayıf da olsa basınca bağlıdır.

Gaz halindeki atomlar yüksek hızda hareket eder, yani yüksek kinetik enerjiye sahiptirler. Bir gaz bir sıvıya dönüştüğünde, atomların ve moleküllerin hareket hızları önemli ölçüde azalır, yani kinetik enerjileri azalır. Sıvı katı faza geçtiğinde daha da azalır. Ancak enerji yok olamaz ve ortaya çıkamaz. Toplamda her zaman sabit kalır ve ancak bir biçimden diğerine geçebilir. Bir gazın sıvıya dönüşmesi durumunda, fazla enerji ısı şeklinde açığa çıkar. Bir sıvı katıya dönüştüğünde de aynı şey olur. Ancak ters dönüşümü gerçekleştirmek istiyorsanız - katı bir cismi (buzu) bir sıvıya (suya) ve suyu buhara dönüştürmek istiyorsanız, açığa çıkan bu ısıyı maddeye geri vermelisiniz. Gördüğünüz gibi doğada yasalar tam olarak uygulanıyor ve kimse onları aşamaz. Önemli olan, buza ısıyı tekrar eski haline dönebilmesi için geri verdiğinizde, buzun sıcaklığı yükselmez. Buz, kendisine geri dönen enerjiyi (ısıyı) kesinlikle amaçlanan amacı için - sıvı duruma geçiş için kullanır. Ve ancak tüm buz suya dönüştükten sonra kendisine (ona) gelen ısı şeklindeki enerjiyi sıcaklığı artırmak için kullanır.

Maddedeki herhangi bir yapısal değişiklik, fiziksel veya kimyasal, her zaman enerji ile ilişkilidir. Ya salınır ya da emilir. Bu termal enerjidir. En sık görülen fiziksel yapısal dönüşümler, katılaşma ve erimenin yanı sıra buharlaşma ve sıvılaşmadır (yoğunlaşma).

Doğada, her şey kesin olarak tanımlanmıştır. Böylece, bir madde tarafından emilen ve belirli bir maddenin bir fazının diğerine dönüşümüne giden ısı, belirli bir maddenin bir gramı cinsinden kesinlikle sabit kalır. Bu ısıya gizli denir, çünkü bir maddeye girmesi sıcaklıkta bir artışa neden olmaz. Varlığını sıcaklıkta gözle görülür bir artışla göstermiyor gibi görünüyor. Örnek olarak, 100 °C sıcaklıktaki bir gram suyu buhara dönüştürmek için 539 kalori harcandığına işaret edilebilir . Tersi doğrudur - bir gram buhar suya dönüştürüldüğünde (yoğuşma yoluyla), tam olarak aynı miktarda termal enerji açığa çıkar.

Dünya ve insan için su en önemli şeydir. Suyun belirtilen özelliği nedeniyle, gezegenin termal durumu değişmeden kalır veya çok az değişir. Bu, suyun Dünya'nın iklimini stabilize ettiği anlamına gelir. Bunu "Ozon delikleri ve insanlığın ölümü?" kitabında ayrıntılı olarak tartıştık.

Merakla, maddenin bir faz halinden diğerine geçişi geciktirilebilir. Bu nedenle, aşırı soğutulmuş bir sıvıda kristalleşmeyi geciktirmek mümkündür. Aşırı soğutulmuş bir sıvının sıcaklığı azaldıkça daha yoğun hale geldiği bilinmektedir. Ancak aynı zamanda, kelimenin tam anlamıyla katı bir bedene dönüşmez. Kulağa tuhaf gelse de, böyle aşırı soğutulmuş bir sıvı camdır. Antika cam bölmelerin alt kısımda üst kısımdan daha kalın olduğunu kanıtlayan cam akıyor. Aslında, aşırı soğutulmuş bir sıvı, açıkça tanımlanmış bir erime noktasına (sıcaklık) sahip olmadığı için katıdan farklıdır. Aşırı soğutulmuş bir sıvı ısıyı emdiğinde, aniden normal sıvı durumuna geçmez, yavaş yavaş yumuşar.

Gerçek katılara gelince, bunlar makro ve mikro kristaldir. Mikrokristal katılarda, kristaller çıplak gözle görülemeyecek kadar küçüktür.

Kristaller oluştuğunda, içlerindeki moleküler yapılar kaybolur. Bu durumda, atomlar nispeten büyük bir kafes oluşturur. Kristal kafes basınç ve sıcaklığa bağlı olarak değişebilir. Farklı kristal kafeslere bir örnek, karbonun modifikasyonları olan elmas ve grafittir.

Olağan NaCl tuzu, atomların düzenli bir kafes oluşturduğu kristallerden oluşur. Bu tür ızgaralar şu anda bir elektron mikro elek kullanılarak incelenmektedir. Silikatlar, çok karmaşık bir yapıya sahip çeşitli kristaller oluşturur. Belirli koşullar altında, herhangi bir maddenin kristalleri kesin olarak tanımlanmış bir şekle sahiptir. Canlı bir organizma gibidir. Aslında, onlar da çevreden çıkardıkları yeni molekül kafeslerini yüzeylerine bağlayarak büyürler. Bu süreç çok zordur. Ne de olsa, kristal aynı zamanda kendi kendine katalizör görevi de görür. Çevrede bulunan maddelerden kendisini oluşturur (büyür). Bu nedenle, kristal ve canlı madde arasında bir benzetme ortaya çıkar. Bir organik molekül, kendini kopyalamak veya çoğaltmak için bir şablon görevi gördüğünde, tam olarak aynı süreç gerçekleşir. Ne de olsa kristalleşme, aynı moleküllerin büyük molekül ağırlıklı zincirler halinde birleştirildiği kimyasal polimerizasyon işlemiyle ilgilidir. Bir kristali tek bir polimer molekülü olarak düşünmek oldukça mümkündür.

Basit bir polimerizasyon varyantı, aynı türden atomlardan karmaşık moleküller oluştuğunda gerçekleştirilir. O, O2, O3 ve O4 formundaki oksijenden bahsettik. Resmen, bu kristalleşmenin ilk aşaması olarak kabul edilebilir. Sadece bunun için sıcaklık çok yüksek ve basınç çok düşük olduğu için devamı yoktur.

Karbon benzersizdir. Atomları birbirleriyle birleşebilir ve zincirler oluşturabilir. Organik kimyanın karbon kimyası olduğu söylenebilir. Bileşiklerini hidrojen ile karbona eklerseniz, hemen hemen tüm organik kimya elde edilir. Evet, aslında kimyanın organik ve inorganik olarak bölünmesi çok şartlıdır ve her zaman tavsiye edilmez. Doğru, Dünya'daki yaşam sorununu çözme açısından böyle bir ayrım kendini haklı çıkarıyor.

Organik kimya, yaşam problemiyle ilgilenir. Organik kimyanın özü, hidrokarbonların parafin serisinden incelenmeye başlıyor. Bunlar CH4, C2H6, C4H10 ... CnH2n + 2'dir. Yazılı formüller aşağıdaki gibi gösterilir:

Bütan ve izobütan aynı C4H10 formülüne sahiptir. Yalnızca moleküldeki atomların uzamsal düzeninde ve özelliklerinde farklılık gösterirler. Özellikleri o kadar farklıdır ki, farklı maddeler olarak kabul edilebilirler. Bunlara izomerler denir.

Parafinlere gelince, bunlar en basit hidrokarbonlardır. Bunlar zincir yapısına sahip bağlantılardır. Bağ oluşturabilen iki serbest değerlikli bir grup H atomunu tekrarlarlar.

Propan C3H8, H + CH2 + CH2 + CH2 + H'nin toplamı olarak yazılabilir. Etan C2H6, CH3'ün iki metil grubunun polimerizasyonu ile oluşur. Bu grupların her birinin bir serbest değeri vardır.

Diğer hidrokarbonlar ve organik bileşikler parafinlerden elde edilebilir. Bunu yapmak için, H ve CH2'nin diğer atomlar veya grupları (radikalleri) ile değiştirilmesi gerekir. Ek olarak, yapısal ayarlamaların yapılması gereklidir. Karbon, zincire ek olarak halkalar oluşturabilir. Bunu siklik hidrokarbonlarda gözlemledik. Siklik hidrokarbonlardan biri benzendir:

Burada, iki çizgi bir çift bağı temsil eder.

Organik bileşiklerde, benzen halkaları çeşitli kombinasyonlarda ve çeşitli sübstitüsyonlarla ortaya çıkar. Aslında, hidrokarbonların kendileri genellikle canlı dokularda mevcut değildir. Esas olarak canlı dokuların bozunma ürünlerinde görülürler. Ve hidrokarbonların sentezi için biyolojik süreçlere ihtiyaç yoktur veya daha doğrusu zorunlu değildir. Böylece, örneğin volkanik aktivite sırasında hidrokarbonlar oluşur. Ancak yine de hidrokarbonlar, yaşam maddesinin etrafında inşa edildiği çekirdektir. Yaşamın, karbonun su molekülünü oluşturan parçalarla, yani iki hidrojen atomu ve bir oksijen atomuyla birleştiği karbonhidratlarla başladığını söyleyebiliriz.

Kimya, çözeltilerin ve her şeyden önce sulu çözeltilerin bilimidir. İdeal bir çözeltide, madde ayrı ayrı moleküller şeklinde dağılır. İstisna, koloidal solüsyonlardır. İçlerinde, çözünen madde parçacıkları şeklinde süspanse edilir. Bu parçacıklar o kadar küçüktür ki, tek tek moleküllerin etkisine tepki verebilirler. Madde parçacıklarını askıda tutan, bireysel moleküllerin etkileridir. Bu asılı parçacıklar, bir parşömen filtresi veya başka bir diyalitik membran ile filtrelenebilir. Koloidal çözeltilere ek olarak, süspansiyonlar da vardır. Ancak süspansiyonlarda, maddenin parçacıkları daha büyüktür, bu nedenle yerçekiminin etkisi altında yerleşirler. Moleküler etkiler bu süreci engelleyemez.

Çözücü olarak su iyonik çözeltiler oluşturur. İçlerinde, çözünen moleküller elektrik yüklü atom gruplarına veya iyonlara ayrılır. Bir iyon, elektrik yükü olan bir atomdur. Bir atomun bir veya daha fazla yörünge elektronu yoksa, o zaman pozitif yüklüdür, yani pozitif bir iyondur. Bir atomun fazladan bir yörünge elektronu varsa, o zaman negatif yüklüdür, yani negatif bir iyondur. Pozitif yüklü bir atoma katyon, negatif yüklü bir atoma da anyon denir. "Katot" ve "anot" buradan gelir. Kulağa paradoksal gelebilir, ancak su kendi içinde çözünür, çünkü bazı su molekülleri pozitif yüklü bir H+ iyonu ve negatif yüklü bir HO- iyonu olmak üzere iki parçaya ayrılır (bölünür). H+ bir protondur, yani sıradan hidrojenin çekirdeğidir. Bu çekirdek, negatif yüklü hale gelen OH molekülüne "yapıştığı" için yörünge elektronunu kaybetti. OH aynı zamanda hidroksil olarak da adlandırılır.

Su molekülleri iyonlara ayrıldıktan sonra daha aktif hale geldi. Sonuçta, elektrik yüklü parçacıklar nötr olanlardan daha aktiftir.

Bir madde suda çözündüğünde pozitif bir H + iyonu, yani bir proton oluşturuyorsa, bu maddeye asit denir. Suda çözündüğünde negatif yüklü bir OH-hidroksil oluşturan maddeye baz denir. Su her ikisini de sağladığı için aynı anda hem asit hem de bazdır. Doğru, su çok güçlü bir asit ve aynı zamanda çok zayıf bir bazdır. Ancak genel olarak artı eksiyi telafi eder, bu nedenle su bir bütün olarak nötr kalır. Ancak yine de, belirli bileşiklerin moleküllerini hidroliz yoluyla parçalayabilmesi bakımından, bir asidin özelliklerini ve bir bazın özelliklerini sergiler. Bu durumda, su, değerlik ilişkisinde ikili olarak hareket eder: bileşikteki bir atom grubu ile ilgili olarak, su bir asit olarak ve bileşikteki başka bir atom grubu ile ilgili olarak bir baz olarak hareket eder.

Güçlü veya zayıf asit ne anlama geliyor? Bir asit veya bazın kuvveti, pozitif ve negatif iyonların sayısı ile belirlenir. Asitleri kostik yapan iyonlardır. Sulu bir çözeltide, H2SO4 sülfürik asit molekülleri pozitif H+ iyonlarına (protonlar) ve negatif yüklü SO42– iyonlarına ayrışır (bölünür). Bu iyon çift negatif yüke sahiptir. Sulu çözeltideki baz NaOH, pozitif bir Na+ iyonu ve negatif bir OH- iyonu oluşturur.

Bir asit ve bir bazın karıştırıldığında güçlü bir şekilde etkileşime girmesi oldukça mantıklıdır. Bu durumda, pozitif ve negatif iyonlar elektrik yüklerini nötralize eder. Hidroklorik asit ve NaOH bazı reaksiyona girdiğinde sodyum sülfat ve su oluşur. Sodyum sülfat tuzdur.

Tuz suda çözündüğünde, tuz molekülleri, bileşen parçalarına iyonlar oluşturmak üzere ayrışır. Bu parçalar çözücünün karakteristik iyonları değildir. Elektrolit adı verilen elektriksel olarak iletken bir çözelti oluştururlar. Organik bileşikler ayrıca birbirleriyle veya diğer asit ve bazlarla reaksiyona girebilen asitleri ve bazları içerir. Bu tuzları oluşturur. Alkol yaşamda önemli bir rol oynar. Bir nevi organik. Alkol bir organik asitle reaksiyona girdiğinde, ester adı verilen sabunlu bir madde oluşur. Benzer şekilde, aldehitler, COOH uç grubu ve organik asitler - COOH ile karakterize edilir. Bir hidrokarbondaki atomların yarısı, bir su molekülü kaybıyla OH hidroksil grupları ile değiştirilirse, o zaman karbon oluşur.

Karbonhidratlara gelince, bunlar karbon ve su bileşikleridir. Buna hem şekerler hem de nişastalar dahildir. Karbonhidratlar yaşamın temelidir. Diğer birçok organik bileşik onlardan oluşur. Ancak canlı organizmalar ana hammaddeleri olarak hidrokarbonları değil, karbondioksit ve suyu kullanırlar.

Şimdi doğrudan yaşamın altında yatan kimyasal süreçleri ve bileşikleri düşünün.

Hayat bir enerji harcamasıdır. Ve eğer bir akış varsa, o zaman bir enerji akışı da olmalıdır. Nasıl yapılır? Bazı canlı organizma toplulukları, organik maddeleri doğrudan çevreden çıkardıkları inorganik maddelerden sentezleyebilirler. Bu tür organizmalara ototrof denir, yani çevrenin enerjisini kendileri (otomatik olarak) özümserler. Heterotroflar, kendi enerjilerini çevreden elde edemeyen organizmalardır. Çevreden oksijen, tuz, su vb. absorbe etmelerine rağmen varlıklarının enerji sorununu bununla çözmezler. Bu nedenle dokularını inşa etmek için ototroflar tarafından hazırlanan organik maddeleri kullanmak zorunda kalırlar. Bu maddeler asimilasyon sırasında kısmen yok edilir ve kimyasal olarak yeniden düzenlenir. Bu, heterotrofik bir organizmanın ihtiyaçlarını karşılamak için gereklidir. Kullanılamayan ürünler çöpe atılır. Bütün bu sürece bir bütün olarak metabolizma veya metabolizma denir.

Ototroflar birincil organizmalar olarak adlandırılabilir. Enerji zincirinde ilk sırada yer alırlar. Heterotroflar ikincil organizmalardır. Ototroflar kullanırlar - bitkiler ve bazı bakteriler. Fotosentez yoluyla enerji elde ederler. Yeşil bitkilerin fotosentezi aniden durursa, o zaman sadece bazı protozoalar ve bakteriler hayatta kalabilir.

Enerji kaynağı güneş radyasyonudur. Klorofil adı verilen yeşil bir pigment tarafından emilir . Bu fotosentez sürecidir. Enerji, su molekülünün yok edilmesi ve atmosferik karbondioksitin bağlanması dahil olmak üzere çeşitli reaksiyonları aktive eder.

Reaksiyon sudan oksijen salar. Suyun ayrışması meydana gelir ve bu süreçte açığa çıkan hidrojen fotosentezde yer alır. Fotosentez reaksiyonunun ana kararlı ürünü fosfogliserik asittir (PGA). Yeşil bitkiler, uygun bir katalizör (enzim) varlığında karbondioksiti bağlayan alıcı moleküllere sahiptir. Belirli bir alıcı molekül pentozdur. Beş karbon atomuna sahip bir şekerdir. Buna ribuloz-1,5-difosfat denir.

Bütün bir reaksiyon zinciri olan fotosentez sürecinde, karbon atomları molekülden moleküle geçer. Bu reaksiyonlar temel olarak benzerdir, ancak farklı hücrelerde farklı organik bileşikler verirler - karbonhidratlar, asitler, yağlar, proteinler.

Fotosentezin çok önemli bir ürünü adenozin trifosfattır (ATP). ATP'nin yardımıyla bir dizi kimyasal dönüşüm gerçekleşir. İlk olarak, bir su molekülünün parçalanmasıyla elde edilen hidrojen, fosfogliserik asidin karboksil grubu (COOH) ile etkileşime girerek trioz fosfatı oluşturur. Trioz, üç karbon atomlu bir şekerdir. Bu da su üretir. Trioz fosfat daha sonra heksoz fosfata polimerize olur. İkincisi daha fazla değişiklik geçiriyor. Bunlar aşağıdaki gibidir. İlk olarak, fosforilasyon işlemi yoluyla nişasta oluşturur. Aynı zamanda nişastaya ek olarak diğer organik fotosentez ürünleri de oluşur. İkincisi, Calvin döngüsü yoluyla heksoz fosfat, CO2'nin asimilasyonuna devam edebilen ribuloz difosfata dönüştürülür. Tüm bu süreçler çok karmaşıktır ve tam olarak anlaşılamamıştır. Ancak yine de fotosentez reaktiflerinin yapısı ile nükleik asitlerin yapısı arasında belirli bir ortaklıktan bahsedebiliriz. İkincisi pentoz fosfata dayalıdır. ATP'nin katılımıyla oksidasyonla oluşurlar. Bu durumda ara ürünlerden biri fosfogliserik asittir. Bu nedenle fosfor ve fosforik asit, canlı maddenin yapısı için büyük önem taşır.

Bildiğiniz gibi, solunum sırasında, daha yüksek organizmaların enerji alması sonucunda oksidasyon meydana gelir. Oksidasyon sırasında, fotosentez işleminin tersi olan işlemler meydana gelir. Bu, fotosentez sırasında birbirini izleyen bir dizi dönüşüm sonucunda oluşan karbonhidratların yine CO2 ve H2O verdiği anlamına gelir. Oksidasyon sonucunda klorofil yardımıyla karbonhidratlarda depolanan güneş enerjisi, hareket enerjisi şeklinde açığa çıkar veya diğer hayati ihtiyaçlar için harcanır.

Ancak, daha önce de söylediğimiz gibi, oksidasyon süreçlerinde mutlaka enerji üretilmez. Karbonhidratların alkollere ve karbondioksite ayrıldığı fermantasyon işlemi sırasında da enerji açığa çıkar. Yani oksijende ışık bir kama gibi birleşmedi.

Heterotroflar bile serbest atmosferik oksijen olmadan var olabilir. Fotosentez sırasında oksijen salan yeşil bitkiler, daha sonra kullanmak üzere vücutlarında depolayabilirler.

Azot (N) eşit derecede önemlidir. Onsuz, canlı dokuların proteinlerini oluşturmak imkansızdır. Bazı bakterilerin atmosferik nitrojeni asimile edebildiği tespit edilmiştir. Ancak bitkiler için ana azot kaynağı değildir. Azotu, yaşam döngüsünün bir parçası olan toprakta bulunan amonyum tuzlarından ve diğer çözünür inorganik azot bileşiklerinden elde ederler. Kükürt (S), iyot (I) ve bir dereceye kadar klor (Cl), flor (F), silikon (Si) ve bor (B) gibi diğer metal olmayanlar ve ayrıca bazı metaller; vanadyum (V) ve niyobyum (Nb) gibi nadir olanlar bazı özel işlemler ve kumaşlar için hayati öneme sahiptir. Bununla birlikte, canlı maddenin bileşimindeki sayıları önemsizdir.

Genelleştirilmiş formülü Cm(H2O)n olan karbonhidratların ele alınmasına geri dönelim. Glikoz, m = n = 6 (heksoz) olan bir şekerdir. Organik sistemlerde oksidasyon veya fermantasyon süreçleri yoluyla salınan en çok yönlü enerji kaynağıdır. Riboz ayrıca m = n = 5 (pentoz) olan bir şekerdir. Bu şeker hem tek başına hem de bir oksijen atomu eksik olarak nükleik asitlerin yapısal omurgasını oluşturur. Bu asitler , yaşamın temel özelliklerinin bir kaydını içerir . En yaygın ve en basit organik asit asetik asittir. Birleştirildiklerinde ve yapısal olarak yeniden düzenlendiklerinde iki formaldehit molekülünden oluşur. Alkollere gelince, karbonhidratların, özellikle şekerlerin fermantasyonu sırasında oluşurlar. Yağ asitleri, yüksek parafinler gibi CH2 zincirleri içerir ve alkol (gliserol) ile reaksiyona girerek yağlara dönüştürülür. Yağlar esterlerdir.

Yukarıda listelenen organik maddeler besin görevi görür ve bir enerji deposu içerir. Yaşamın kendisine gelince, proteinlerde ve nükleik asitlerde yoğunlaşmıştır.

Proteinler, amino asit kalıntılarının polimerleridir; özünde, amino asitlerin polikondensatlarıdır. Polikondensasyon işlemi, özel bir polimerizasyon türüdür. Bu işlem sonucunda aynı türden moleküller birbirleriyle birleşerek basit bir molekül ortaya çıkar. Çoğu zaman, böyle bir molekül bir su molekülüdür.

Hidrojen atomlarından biri amino grubu NH2 ile değiştirildiğinde, bir organik asitten bir amino asit elde edilir. Glisin, amino asitlerin en basitidir. Toplamda 26 amino asit vardır.H hidrojen atomunun NH2 grubu ile yer değiştirmesiyle asetik asitten glisin oluşur. Diğer amino asitler daha uzun CH2 zincirleri içerir. Onlarda, bazı atomlar farklı şekillerde ikame edilir. Ancak hepsinin bir ucunda bir NH2 grubu, diğer ucunda bir COOH hidroksil grubu vardır. Amino asit su ile etkileşime girer, daha doğrusu suda çözünür. Bu durumda NH, negatif yüklü bir NH2– iyonuna dönüştürülür. Bu, tabanı karakterize eder. Karboksil grubu, pozitif yüklü bir hidrojen iyonu, yani H + proton verir. Bu bir organik asidin işaretidir. Yukarıda söylenenlerden, bir amino asidin bir uçtan bir bazın özelliklerini ve diğer uçtan bir asitin özelliklerini sergilediği sonucu çıkar. Aynı veya farklı iki amino asit molekülü, bir nötralizasyon reaksiyonunda birbiriyle birleşebilir. Bu işlem, bir tuz ve bir su molekülü ile sonuçlanan bir asit ve bir bazın birleştirilmesi işlemine benzer. Ortaya çıkan molekül aynı zamanda bir ucunda bir amino grubu ve diğer ucunda bir karboksil grubu bulunan bir amino asittir. Bu, açıklanan sürecin neredeyse sonsuza kadar devam edebileceği anlamına gelir. Ancak çok büyük polimerler normal sıcaklık ve basınçlarda kararsız hale geldiği için kırılır.

Protein vücut tarafından emildiğinde, hidroliz adı verilen ters bir reaksiyon meydana gelir. Bu reaksiyon sonucunda bir su molekülü açığa çıkar ve orijinal asitlerin peptit bağıyla bağlı molekülleri kırılır ve bağımsız hale gelir. Ama sonra tekrar birleşirler ama bu durumda vücudun ihtiyaç duyduğu diğer proteinleri oluştururlar. Amino asit moleküllerinin böyle bir kombinasyonuna, örneğin basınçtaki bir artış neden olabilir.

Proteinlerin canlı bir organizmadaki rolü bilinmektedir. Hücre sitoplazmasının büyük kısmını oluştururlar. Enzim adı verilen bazı proteinler çözünür. Vücudun diğer maddeleri emmesine yardımcı olurlar. Enzimler reaksiyonlara katılır, ancak sonunda kendilerini geri yükler. Yani yaşam süreçlerinin (büyüme, kan şekeri, metabolizma vb.) hızını düzenleyen hormonlar da proteinlerdir. Ancak vücut için daha da önemli olan nükleik asitlerdir. Şeker - pentoz (riboz veya deoksiriboz) içerirler. Asit, ribonükleik asit (RNA) veya deoksiribonükleik asit (DNA) olarak adlandırılır.

Şeker hem asit hem de baz ile nötralizasyon süreçlerine katılabilir, çünkü şeker molekülü hem asit hem de baz ile reaksiyona girebilen H ve OH içerir.

DNA'da genellikle dört baz bulunur. Bunlar iki pürin (adenin ve guanin) ve iki pirimidindir (sitozin ve timin). Doğru, DNA'da dörtten fazla bazın bulunduğu bildirildi. Otlar 5-metil-sitozin içerir. Bakteriler ve fajların DNA'larında başka bazlar vardır. RNA'da timin, urasil ile değiştirilir.

DNA, hücre çekirdeğinde yoğunlaşmıştır. Ayrıca hücrede bulunan RNA'nın yaklaşık onda birini içerir. Hücrenin RNA'sının geri kalan onda dokuzu sitoplazmada bulunur.

Nükleik asitler yapılarında nelerdir? Bu, farklı bir dizide yan tarafa eklenmiş dört organik baz içeren bir pentoz fosfat zinciridir. Zincir çok uzun olduğu için olası permütasyonların sayısı çok fazladır.

DNA ve RNA'nın uzaysal yapısı özeldir. Moleküllerin her biri iki sarmal halinde bükülür (ünlü "çift sarmal"). Bu spirallerin birkaç bin dönüşü vardır. Birbirlerine hidrojen köprüleri ile bağlıdırlar. Biraz sarmal bir merdiveni andırıyor. DNA ve RNA'daki atomların dizilişi, her organizma için ve bir organizmadaki her bir kromozom çifti için benzersizdir. Çok sayıda organizmada olduğu gibi, birkaç kromozomda bulunan DNA'ları, bir bireyin tek bir hücreden gelişmesi için yapısının tüm planını içerir. Bilim adamları, yalnızca nükleotitlerin sırasının değiştiğine inanıyor. Bundan, gelecekteki organizmanın inşası için ana planın bir tür dört harfli kodla yazıldığı sonucuna varılır. Doğru, bu inatla vücudun alan yapılarının rolünü görmezden geliyor (hatta reddediyor). Bu yapıların rolünü “Tanrı, Ruh, Ölümsüzlük” ve “Dünya Aklının Sırrı” kitaplarında yazdık. Ancak aynı zamanda bu sorunun karmaşıklığının da farkında olan bilim insanlarına saygılarımızı sunmalıyız.

“Hayatın temel unsurları çok basit ve kimyasal yapıdadır. Ancak üreme süreçleri, bireysel büyüme ve türlerin evrimi o kadar girift ve karmaşıktır ki, tamamen mekanik yorumlamaları neredeyse imkansızdır. Bu süreçlerde, görünüşe göre, bu kavramlara ne anlam verilirse verilsin, irade ve amaç söz konusudur ”diyor bilimsel çalışmalardan biri. Kimyasal yorumlarıyla her şeyi tek başına DNA ile açıklamak temelde imkansızdır. Enerji ve madde ile, yani fiziksel dünya ile nicel ilişkilerle bağlanacak olan psişik töz kavramının tanıtılması önerilmektedir. Aslında, her şey hem daha basit hem de daha karmaşık. Sadece bireyin değil, tüm Evrenin önceden belirlenmiş bir plana göre yaratılmış olması anlamında daha basittir. Daha zordur çünkü bir bireyin zihinsel maddesini değil, Evrenin bilgi-biyolojik alanını ve her bireyin alanını (hologram formu) dikkate almak gerekir. Aralarındaki bağlantıyı, bilgi-biyolojik alanın her bireyin alanıyla bağlantısını bilinçaltı aracılığıyla anlamak önemlidir. Yalnızca tüm Evreni kapalı birleşik bir sistem olarak ele alarak, bu sistemin bireysel öğeleriyle, özellikle bireysel bireylerle ilgili sorunları doğru bir şekilde çözebiliriz. O zaman, "DNA molekülünün zihinsel madde üreten veya ona tepki veren, yani minyatür bir beyin gibi davranan en basit fiziksel aygıt olabileceği" gibi yapay şemalar bulmanız gerekmez. Bilim adamlarını gerçeklerden uzaklaştıran böyle bir akıl yürütmedir. Burada sadece düşüncenin sadece beyinle ilişkilendirilemeyeceğini ekleyeceğiz. Aynı zamanda bir alan yapısına sahiptir, düşünme süreci mekansal olarak beyin ve hatta tüm insan vücudu ile sınırlı değildir.

Sarmal yapı, nükleik asitlere özgü değildir. Birçok protein de buna sahiptir. Proteinlerin bu kadar basit ve açık sözlü olmaması ilginçtir. Özellikleri ve işlevleri yalnızca kimyasal bileşimleriyle değil, aynı zamanda uzamsal konfigürasyonlarıyla (moleküllerinin nasıl büküldüğü ve büküldüğü) belirlenir. Polipeptit zincirleri genellikle düz değildir. Doğru, bazı basit proteinler çözelti içinde çözülebilir. Çoğu zaman, ya toplar halinde yuvarlanırlar ya da hidrojen veya diğer köprüler tarafından bir arada tutulan açık spiraller oluştururlar. Örneğin, hayvan bağ dokusunun proteini - kollajen, spiral bobinler halinde bükülen uzun liflerden oluşur. Bu, yapının esnekliğini yaratır (ama sadece değil). Bu nedenle, solucanın vücudunu kaplayan ve kurumasını önleyen ince şeffaf film (kütikül), ( elektron mikroskobu altında bakıldığında) pamuklu kumaşa benzeyen, iç içe geçmiş kollajen liflerinden oluşur. Benzer yapılar kas proteini miyozin tarafından oluşturulur. Elektriksel impulslara tepki olarak kasılır. Bu protein çok yönlüdür. Bazı protozoaların ve erkek germ hücrelerinin yardımıyla hareket ettiği flagella, böyle bir proteinin yalnızca bir molekülünden oluşabilir. Kromozomda bulunan DNA, orada tek bir lif halinde değil, birbirinin ayna görüntüsü olan iki zincir halinde bulunur. Her ikisi de çift sarmal şeklinde bükülmüştür ve hidrojen bağları ile birbirine bağlanmıştır. Aslında, bakteri hücreleri dışında, DNA tamamen hücre çekirdeğinin kromozomlarında yoğunlaşmıştır. Orada protein ile kombinasyon halindedir.

kromozom nedir? Bu, spiral şeklinde kıvrılmış ipliksi bir gövdedir. Ancak bu sarmal düzelebilir ve ayrıca çeşitli biçimler alabilir. Bir kromozom düz bir çizgi şeklini alabilir, bir V şeklini alabilir. Belirli koşullar altında, diğer kromozomlarla gevşek bir top halinde iç içe geçer.

Normal bir hücrede kromozomlar çiftler halinde bulunur. Uzmanlar bu durumu diploid küme olarak adlandırdılar (“di”, “iki” anlamına gelir). Kromozomlar eşleşmemişse, buna nadir görülen bir haploid seti denir. Her türün belirli sayıda kromozomu vardır. Örneğin bir insanın 46 kromozomu vardır. Ayrıca, vücuttaki tüm canlı hücreler aynı sayıda özdeş kromozom içerir. Vücudun şekline ve boyutuna bağlı değildir. Bu kromozomların her biri, tek bir büyük molekülden yalnızca biraz daha karmaşıktır.

Dinlenme halinde, kromozomlar dinlenir. Bir top haline getirilirler. Ancak hücre bölünmesinin arifesinde, çekirdeğinde şiddetli aktivite başlar. Kromozomlar "çalışmaya" başlar. Her biri benzerini oluşturur. Bu nedenle sayıları iki katına çıkar. Bu üreme süreci tamamlandığında, kromozomlar ciddi bir dans gerçekleştirirler ve bunun sonucunda çekirdeğin iki parçaya, iki yeni çekirdeğe bölünebilmesi için çekirdeğin zıt uçlarına ayrılırlar. Sonra her yeni çekirdeğin bir kromozomu olacaktır. Sitoplazma da benzer şekilde davranır - bölünmeye hazırlanır. Sonuç olarak, iplik iki özdeş yavru hücreye bölünür. Bu bölünme aseksüeldir. Buna mitoz denir. Bu aseksüel yolla, basit tek hücreli organizmalar çoğalır. Üstelik büyüme süreci de bu şekilde işliyor. Ancak büyüme sırasında, çeşitli dokulardaki yeni hücreler önemli yapısal değişikliklere uğrayabilir.

Tüm söylenenlerden şu temel sonuç çıkar: kromozomlar ve dolayısıyla içlerindeki hem protein hem de DNA kendilerini yeniden üretebilir. Başka bir DNA molekülü oluşturmak için şablon görevi gören şeyin DNA olduğuna inanılıyor. Kristal kafesin üst yapısı da kristalde oluşur. Molekülün çift ayna yapısı çok önemlidir, çünkü çiftin her zinciri kendi ayna görüntüsünü oluşturur. Aynı şey çekirdek proteinde de olur. Nükleer proteinde, onu oluşturan parçalar arasındaki mesafeler, DNA nükleotitleri arasındaki mesafelerle örtüşür. Bu nedenle, ikiye katlandığında bütün bir kromozom oluşur. Kromozom yalnızca tek bir moleküler zincirden oluşsaydı bu gerçekleşemezdi. Böyle bir ikili yapının kromozomlara kadar uzandığını vurguluyoruz. Kromozomlar da çiftler halinde yaşar. Doğru, bir çiftin iki kromozomu birbirinin ayna görüntüsü değildir. Ayrıca, birbirlerinden biraz farklıdırlar.

Sıradan kristalleşme ile DNA'nın kendini yeniden üretmesi arasındaki fark, ortaya çıkan DNA molekülünün, kristal kafesin tamamlanmış sırasının aksine ayrılmasıdır. Dansını tek başına yapıyor. Bu nedenle, burada çıplak kimya hakkında konuşamayız.

Deneyler, DNA ve RNA'nın proteinlerin sentezinde yer aldığını göstermiştir. Aynı zamanda, DNA kontrol eder ve RNA yürütür. Plazma RNA, DNA kullanılarak sentezlenir. Proteinlerin sentezinden sorumlu olan RNA'nın taşıyıcısıdır. Doğru, dört RNA nükleotidine ek olarak proteinlerin sentezinde başka bir şeyin yer aldığı bulundu. Bu "bir şey" o kadar küçük miktarlarda mevcuttur ki, onu izole etmek ve ne olduğunu belirlemek zordur. Ancak proteinlerin üretim bilgileri RNA'dan okunsa da, bu proteinlerin özelliklerini DNA belirlemektedir. Aslında bunda şaşırtıcı bir şey yok - sonuçta RNA'nın kendisi DNA kullanılarak yaratılıyor.

Aşağıdaki ilginç gerçek ampirik olarak belirlendi: Nükleik asitlerin %85'i çıkarılırsa protein sentezi durur. Bu sentez, RNA yeniden eklenirse devam eder.

Pnömoniye neden olan bakterilerden saf DNA izole edilebilir. Bu bakterilere pnömokok denir. Farklı özelliklere sahip birkaç çeşitte bulunurlar. Böylece, bu bakterilerin çeşitlerinden birinde, grupları ortak bir koruyucu kapsül içine alınır. Bu izole edilmiş DNA'nın, kapsüller içine alınmamış bir pnömokok kültürüne sokulması durumunda, "aşılama" geçiren bakteri neslinin kendisinin kapsüller oluşturmaya başladığı bulundu. Dahası, bu özellik, kapsül oluşturan bakteri türünden ek DNA girişi olmaksızın yavrulara aktarılır. Aynı zamanda, onlar tarafından kapsül oluşumu, bu bakterilerin kalıcı bir kalıtsal özelliği haline gelir.

DNA fonksiyonları, örneğin bakteriyofaj Escherichia coli T2 gibi bir virüs örneği kullanılarak izlenebilir. Bu virüs, bir molekül kromozomal DNA içeren bir protein kabuğundan oluşur. Uzmanlar bu moleküle "aperiyodik kristal", yani net bir periyodu, tekrarlanabilirliği olmayan bir kristal diyorlar. Ağırlıkça, DNA ve protein sırasıyla %40 ve %60'ı oluşturur. Bu virüs, protein ve DNA'ya ek olarak eser miktarda lipoid bir madde de içerir. Bu tür maddeler alkollerle birleşmiş asitlerdir. Virüsün DNA'sı alışılmadık bir bileşime sahip. 5-hidroksimetilsitozin içerir. Virüsün zarfı, DNA içeren prizmatik altıgen bir kafa ve boru şeklinde bir kuyruk veya gövdeden oluşur. Bacak, bacağın ucunda bir tür anten oluşturan protein lifleri ile dolanmıştır. Bu antenler çok benzersizdir - "sahibini tanıyabilirler". Antenlerin atomik yapıları bazı hücrelerin duvarlarına bağlıdır ve diğer hücrelerin duvarlarına bağlanmaz. Dolayısıyla virüs istenilen hücre tipini karşılıyorsa antenleri bu hücreye takılır. Bu köprü sayesinde virüsten gelen DNA kök kanala geçer. Daha sonra hücre duvarında bir delik açar ve içinden bakterinin sitoplazmasına nüfuz eder. Yerleştiği hücrenin dışında boş bir DNA kabuğu kalır. Artık o kabuğa ihtiyacı yok. Bu arada, boş kabuk her bakımdan öldü. Canlı maddenin özelliği olan çoğalamaz. Doğru, bu cansız kabuk, karşılık gelen bakteriye yapışabilir ve bu bakteriyi öldürebilir. Bakteri, içinde protein sentezi baskılandığı için ölür. Bu nedenle ölümü gelir. Bu nedenle, virüsün tüm özü DNA'sında yatmaktadır. Virüsün bu DNA'sı, bakterinin DNA'sının kontrol eylemini yener. Ayrıca elindeki tüm bakteri maddesini kendi suretinde ve suretinde yeniden düzenler. Viral DNA'nın bireysel zincirleri bu şekilde oluşturulur. Kısa bir süre sonra protein kabukları oluştururlar. Aynı zamanda, yok edilen konakçı hücrenin içinde yeni nesil virüsler doğar. Benzer şekilde, tırtıl, binicinin larvası ile enfekte olur. Ama bu sadece yüzeysel bir benzerlik. Sonuçta oluşan virüs gelişmez. Bilim insanları virüsün metabolizmasının olmadığını söylüyor. Her zaman aynı kalır. Özünde, virüs bir kristaldir, ancak parazitiktir. Bazı açılardan, erkek üreme hücrelerine - gametlere belli belirsiz benziyor. Doğru, insanlar da dahil olmak üzere daha yüksek çok hücreli organizmaların erkek üreme hücrelerinin başka özellikleri de vardır. Bu nedenle, erkek sperm hücresi, içinde sitoplazma içermeyen bir dizi kromozomun bulunduğu bir protein kabuğundan ve hareket ettiği bir flagellumdan oluşur. Baş ve kuyruk, bir virüs gibi. Dişi yumurta ise nispeten büyüktür ve çok miktarda sitoplazma içerir.

Gametler, basit indirgeme bölünmesi veya mayoz ile çoğalır. Bu durumda, her çiftin kromozomları ayrılır. Sonuç olarak, yavru hücreler normal kromozom sayısının yarısına sahiptir. Bir insanda 23 tane vardır, bunlar haploid hücrelerdir. Erkek ve dişi gametler birleştiğinde, tam bir kromozom ve sitoplazma seti ile bir diploid hücre oluşur. Bundan hemen sonra mitoz oluşur. Sonuç olarak, sperm ve yumurtanın karşılık gelen kromozomlarından oluşan her bir çift, kendi türünü yeniden üretir. Embriyo büyümeye ve gelişmeye başlar.

Yeni bir organizmanın özellikleri hakkındaki tüm bilgiler DNA'da bulunur. Kalıtımın kendisi bölünmez "yığınlar" halinde iletilir (fizikte, enerji bölümlerine kuantum denir). Bu niceliklere gen adı verilir. Bir hücrede iki set kromozom olduğundan, orada genlerin iki kopyası vardır. Bu eşleştirilmiş genlere alel denir. Daha yüksek organizmaların döllenmemiş yumurtalarının eşeysiz gelişimi vakaları çok nadirdir. Bu işlem sonucunda haploid bireyler elde edilir. Dronlar, bu tür haploid bireylere bir örnektir. Bunlar esas olarak döllenmemiş yumurtalardan evrimleşen haploid arılardır. Süreç farklı bir şekilde de gelişebilir: bir yumurta iki veya daha fazla sperm tarafından döllenebilir. Bu durumda, iki yerine üç veya daha fazla kromozom setine sahip olacak anormal bir birey oluşur. Bu anormal koşullar altında, embriyo az ya da çok normal gelişecektir. Ancak kromozom fazlalığı kaçınılmaz olarak çeşitli sapmalara ve düzensizliklere yol açacaktır. Down hastalığının kesin olarak üçüncü kromozom setinin varlığından kaynaklandığı bilinmektedir.

Bütün bunlara rağmen, alellerin "evliliği" başarılı olabilir. Aynılarsa, kötü bir şey olmaz. Sonuç olarak, yavru aynı gen ile karakterize edilecektir. Mayoz sırasında kromozomlar nasıl dağılırsa dağılsın, bir alel her zaman mevcut olacaktır. İki alel farklıysa, iki seçenek mümkündür. Ya işbirliği yapacaklar ve birey üzerinde ortak bir etki yapacaklar ya da düşman olacaklar. İkinci durumda, bir gen (baskın) diğerine baskın gelecek ve onu bastıracaktır. Bu bastırılmış gene resesif denir. Ancak bu bastırılmış gen pes etmez. Serbest bırakılması için uygun bir fırsat bekliyor. Bir sonraki mayozda bu oldukça mümkündür. Genlerin uyumsuz olması durumunda birleşmeleri sonuçsuz kalır.

Bir gen, bir kromozom üzerinde belirli bir yeri kaplar. DNA molekülünün bir kısmının kimyasal bileşimine kadar izlenebilir. Bir Drosophila sineğinin gametleri radyoaktif radyasyona maruz kalırsa, yavrularının kromozomun herhangi bir bölümünün hasar görmesinden nasıl etkileneceği gözlemlenebilir.

Kalıtım mekanizmasını anlamak ve açıklamak, genlerin iki kopya halinde var olduğu gerçeğine dayanmaktadır. Bununla birlikte, Mendel yasalarının temsil ettiği gibi, tüm kalıtsal özelliklerin kromozomlar aracılığıyla kalıtılmadığı bulunmuştur. Sitoplazmanın kalıtsal özelliklerin aktarımında da yer alabileceği ortaya çıktı. Ancak erkek gametin sitoplazması yoktur. Bu nedenle, sitoplazmik kalıtım genellikle dişi soyu ile sınırlıdır. Ama hepsi bu kadar değil. Aslında, her şey çok daha karmaşık. Daha zordur çünkü bazı plazmojenler, yani Mendel dışı kalıtım birimleri "bulaşıcı" olabilir.

İÇGÜDÜ VE ZİHİN

Canlı organizmalar, duyumları yardımıyla çevre ve diğer canlılar hakkında bilgi alırlar. Bir organizmanın sadece çevresi hakkında bilgi sahibi olması değil, aynı zamanda diğer organizmalar ile iletişim kurması da önemlidir. Hedefleri farklıdır. Bu eşeyli üreme, yavru bakımı, av peşinde koşma ve tehlikeden kaçınmadır. Canlı organizmalar bir ekip oluşturuyorsa, tüm ekip (sürü, sürü, kabile veya diğer topluluk) tarafından yiyecek ararken veya üretirken ortak bir savunma veya saldırı düzenlemek için aralarındaki bağlantıya ihtiyaç vardır.

Canlı organizmalar arasındaki iletişim çeşitli şekillerde gerçekleştirilir: ses , koku, dokunma, jest, ışık, elektriksel dürtü. Canlı organizmalar arasında iletişim kurmak için kullanılan tüm yöntemleri bilmiyoruz.

İletişimi gerçekleştirmek için vericiler ve alıcılar mevcut olmalıdır. Görmeye gelince, çoğu hayvan için bu en önemli duyudur. Hemen hemen tüm canlılar bir dereceye kadar ışığa tepki verir. Bazı protozoaların bile ilkel ışığa duyarlı organları vardır. Yani, yeşil tek hücreli bitki Chlamydomonas'ın bir göz lekesi veya lekesi vardır. Bu organ bitkinin ışık miktarını değerlendirmesini sağlar. Euglena (bitki-hayvan) aynı göz lekesine sahiptir.

Solucanlar gibi çok hücreli alt olanlar, deride lens benzeri şeffaf hücrelere veya ocellaya sahiptir. Nereis cinsinin deniz solucanları iyi gelişmiş gözlere sahiptir. Ahtapot ve mürekkepbalığı (kabuklarını kaybetmiş yumuşakçalar) gibi kafadanbacaklılar, omurgalılarla aynı türden gözler geliştirmiştir. Böcekler, kabuklular, eklembacaklılar (eklembacaklılar) konik elemanlardan (om-matidia) oluşan bileşik gözlere sahiptir. Bu gözler bileşik bir optik görüntü oluşturur. Bu arada, basit ocellileri de var.

Farklı hayvan türleri, farklı spektral görüş aralıklarına sahiptir. Yani bazı böceklerde gözler ultraviyole radyasyona da tepki verir. Ancak kırmızı radyasyona duyarsızdırlar. Çıngıraklı yılanlar, 1,5 ila 15 mikron (15 - 150 bin angstrom) radyasyona yanıt veren özel kızılötesi alıcılara sahiptir. Bu alıcıların yardımıyla çıngıraklı yılan avının izini karanlıkta sürer. Sıcakkanlı hayvanlar, kendileri bu aralıkta yaydıkları için bu tür reseptörlere sahip olamazlar. Temel olarak, hayvanlarda görme, elektromanyetik radyasyonu 2000 ila 8000 angstrom aralığında algılar (bir angstrom, santimetrenin yüz milyonda birine eşittir). Güneş radyasyonunun büyük çoğunluğunu oluşturan bu aralıktır. Işık olan bir elektromanyetik dalga, elektrik ve manyetik vektörlerle karakterize edilir. Vektörlerin sadece büyüklükleri değil, yönleri de önemlidir. Bu vektörler her zaman aynı düzlemde kalabilir (düz polarizasyon) veya sola ve sağa dönebilir (sol ve sağ polarizasyon). İnsan gözü bu incelikleri algılamaz. Sadece ışığın gücünü algılar. Aynı zamanda, böcek gözleri ışığın polarizasyonunu algılar. Bu sayede uzayda yönlendirilirler.

Birçok böcek, omurgalı ve kafadan bacaklı renkli görüşe sahiptir. Ancak gece olan hayvanların renkli görüşü yoktur.

Bazı kara hayvanları sinyal vermek için ışık yayar. Bu, çiftleşme dönemlerinde meydana gelir (çeşitli ateş böcekleri türleri). Deniz organizmalarına gelince, bu onlar için yaygın bir durumdur. Kelebeklerin kızılötesi veya mikrodalga radyasyon kullanabildiğine inanılmaktadır. Bu amaçlar için gerçek antenleri var.

Işık nereden geliyor? Mociferin adı verilen bir madde oksitlendiğinde ortaya çıkar. Mosiferaz enzimi bu sürece dahil olur. Okyanusun derinliklerinde tamamen karanlıkta yaşayan balıklar, aydınlatma ile kendileri ilgilenir. Bu onların. Bazıları elektrikli. Burada aydınlatma konfor için değil öncelikle iletişim için gereklidir. Farklı renklerde ışık kullanır.

Canlı organizmaların ikinci önemli algı türü işitmedir. Farklı hayvanlar, ses titreşimlerini farklı aralıklarda algılar, ancak hepsi elbette kısmen örtüşür. Yani bir köpek, bir insanın duyamayacağı ultraviyole ses titreşimlerini duyar. Bir kişi, saniyede 40.000'den fazla titreşim frekansına sahip ses titreşimlerini algılamaz. Ultrasonik bir düdük ile bir köpek çağrılabilir ve diğer kişi bu sinyali fark etmez. Yarasanın ses radarı (sanar) vardır. Yardımı ile nesnelerin konumunu ve onlara olan mesafeyi doğru bir şekilde belirler. Yarasa, 20-120 kHz frekans ve 0,2-100 ms süre ile ultrasonik darbeler şeklinde konum sinyalleri yayar. Bu sesler nesnelerden yansıtılır ve alıcı cihaza kaydedilir.

Bilgi mevcut modda işlenir ve fare anında neyin önde ve hangi mesafede olduğunu zaten bilir. Uçarken bir kuş cam kapıya çarpabilir ama yarasa çarpamaz. Açıktır ki, bir insan yarasanın yarattığı titreşimleri işitme organıyla algılamaz.

Amfibilere gelince, işitme duyuları çok zayıf gelişmiştir. Yılanlar orta kulakları olmadığı için havadaki sesleri duymazlar. Aynı zamanda kertenkeleler çok iyi işitirler. Balıkların işitme organları vardır. Yaşam alanlarına uyum sağlarlar. Doğru, diğer deniz hayvanlarının çoğunda özel işitsel alıcılar yoktur. Bu reseptörler en iyi şekilde kuşlar, yarasalar ve böcekler gibi karada yaşayanlarda gelişmiştir. Böceklerin çok sayıda ses alıcısı vardır. Karın ve göğüste bulunurlar. Böcekler, ses titreşimlerini saniyede 430 ila 100.000 titreşim arasında algılarlar. Bir kişi, ses titreşimlerini saniyede yalnızca 40.000 titreşime kadar algılar. Böceklerin yıkandığı tüm sesler okyanusuna sağırız. Yani kelebekler ultrason yayar.

Çoğu hayvan ve insan için dokunma ve acı farklı duyulardır. Dokunma hissi kıllarla geliştirilebilir. Eklembacaklılarda antenler, özel dokunma organları olarak işlev görür. Birçok deniz organizmasının çeşitli şekillerde dokunaçları veya antenleri vardır. Sıcak ve soğuk, yani deri sıcaklığının üstünde ve altında sıcaklık hissi yaratan ayrı sinirler vardır. Geri sayım cilt sıcaklığına bağlıdır. Değişirse, duyumlar da değişir. Sıcaktan soğuk cilde soğuk görünen şey, soğuktan ılık cilde dönüşebilir.

Tüm organizmaların ayrıca bir yerçekimi ve denge duygusu vardır. Omurgalılarda denge organı iç kulak labirentinin üst kısmında bulunur. Üç boyutlu olarak birbirine dik açı yapan yarım daire kanalları içindeki kristalleri hareket ettirerek "çalışır". Herhangi bir nitelikteki ivmeye tepki veren bir organ, otolitik izlerdir. Burada manyetik hassasiyet mekanizması kullanılır. Deneyler sırasında, karidesin denge kanallarına demir parçacıkları verildi. Bundan sonra, deneysel karides açıkça manyetik alana tepki vermeye başladı. Uzmanlar, evcil güvercinlerin yön belirlemek için aynı mekanizmayı kullandıklarını öne sürdüler. Güvercinlerde karides gibi bir organ olmadığı için bunu kanıtlamak zordur. Duyu organları, organizmaların yaşadığı koşullara karşılık gelir. Aksi takdirde, bu organlara neden ihtiyaç duyulur? Bu nedenle, manyetik alanın daha güçlü olduğu gezegenlerde, bu manyetik hassasiyet organları daha fazla geliştirilmelidir. Örneğin, Venüs'ün güçlü bir manyetik alanı vardır.

Canlı organizmalar da elbette zamanı hissederler. Ancak hepsinin bu işlevleri yerine getiren özel bir organı yoktur. Bu organ sadece bazı böceklerde (hamam böcekleri, yaprak bitleri) lokalize olmuştur. Böcek beyninin bir bölümünde nörosekresyon hücreleri ve ganglionlardan oluştuğu ortaya çıktı. Bu yer, insandaki hipotalamusun konumuna karşılık gelir.

Zaman duygusu, çevrenin tüm ritmiyle belirli bir şekilde bağlantılıdır. Bu konuyu "Uzay ve Sağlık", "Uzay ve Biyosfer" ve "Dünyanın Kozmik Nabzı" kitaplarında ayrıntılı olarak inceledik. Burada sadece insan vücudunda meydana gelen süreçlerin birkaç yüz farklı döneme tabi olduğunu belirtmekle yetineceğiz. Hayvanlarda prensipte aynı şey not edilir, ancak belirli ayrıntılarla. Elbette en bariz olanı günlük (sirkadiyen) ve yıllık ritimlerdir.

Kuşlarda zaman duygusu, görünüşe göre, Güneş'in ufkun üzerindeki konumuyla yön bulma ile ilişkilidir. Bu, sığırcıklarla yapılan deneylerde kanıtlanmıştır. Aynı şey böcekler için de geçerlidir.

Bitkiler, çevredeki yıllık değişikliklere en güçlü şekilde tepki verir. Yaşam döngüleri mevsime bağlıdır.

Tat, tüm canlıların doğasında bulunan başka bir duyumdur. Bu duyum, çeşitli çözünür maddeler, başta dil olmak üzere omurgalılarda bulunan tat tomurcuklarına maruz kaldığında ortaya çıkar. Temel tat duyumları: ekşi, acı, tuzlu ve tatlı. Metalik ve alkali bir tat da vardır. Hayvanlarda tat hassasiyeti de gelişmiştir. Böylece sinekler ve kelebekler birçok tat tonunu birbirinden ayırır. Antenlerinde ve bacaklarında farklı tatları ayırt etmelerini sağlayan özel organları vardır. Suda yaşayan hayvanlara gelince, onlar için tat alma duyusu çok önemlidir. Ne de olsa koku alma duyularının yerini alıyor. Suda koku imkansızdır. Örneğin bir deniz kedisinde tat alma organları vücudun her yerinde bulunur.

Tat ve koku kimyasal duyulardır. Kara hayvanlarında koku alma duyusu tat alma duyusundan çok daha gelişmiştir. Primatlar gibi insanlar da zayıf bir koku alma duyusuna sahiptir. Doğru, örneğin balinalarda durum daha da kötüdür - hiç koku alma duyuları yoktur. Kuşların ayrıca zayıf bir koku alma duyusu vardır. Kivi kuşunun köpek gibi iz takip edebilmesi ilginç ama koku alma duyusu pek iyi değil. Ancak çoğu hayvan için koku alma duyusu hayati önem taşır. Yani böceklerde oldukça gelişmiştir. Bir erkek kelebek eşini koklayarak bulabilir - bir dişi birkaç kilometre öteden. Bu amaçla kabarık antenleri var. Aynı antenler, kızılötesi ve mikrodalga radyo emisyonu için alıcı görevi görebilir.

Termitler de dahil olmak üzere birçok böceğin, nem derecesini ve su buharı kaynağının tam olarak nerede bulunduğunu belirledikleri organları vardır. Termitler havadaki su buharı konsantrasyonuna tepki verir.

Hayvan ve insan organizması elektromanyetik bir sistemdir. Sinir impulsları elektrik sinyalleri ile iletilir. Beyin aktivitesi elektrokimyasal işlemlerden kaynaklanır. Ancak elektriksel potansiyeller küçüktür: 50 ila 100 milivolt. Doğru, istisnalar var. Bu nedenle yılan balığı, yayın balığı veya vatoz, 300 volta (elektrikli yılan balığı) kadar potansiyeller yarattıkları iyi gelişmiş elektrik organlarına sahiptir. Bu organlar, seri veya paralel bağlı kapasitörlerden başka bir şey değildir. Modifiye edilmiş deri bezlerinden veya çizgili kaslardan oluşurlar. Elektrik organları, savunma veya saldırı için silah görevi görür. Çok etkili: Beklenmedik bir elektrik boşalması, saldırganı veya takip edileni öldürür veya sersemletir. Elektrikli balıklar sadece elektrik üretmekle kalmaz, elektrik alanın yoğunluğuna (kuvvetine) tepki verirler.

Canlı organizmaların yalnızca bazı özelliklerini verdik ve her şeyden önce insanın istisnai, özel bir şey olmadığını, tüm kozmogenezin dayandığı doğanın tacı olmadığını göstermek için. Bir kişi, yalnızca çok az şey bildiği için kendisine çok değer verir. Bu, genellikle bilimle paketlenen cehaletin sonucudur.

Gördüğümüz gibi, Dünya'daki canlı organizmaların duyu organları çok çeşitlidir. Ama hiçbiri değil. Her şey amaca uygun olarak düzenlenmiştir. Canlı bir organizma, kendisine hem çevre hem de diğer canlı organizmalar hakkında nesnel ve oldukça eksiksiz bilgi veren duyu organlarına sahiptir. Diğer gezegenlerdeki canlı organizmalar ise, belirli biçimleri dünyadakilerden farklı olabilse de, duyu organları kesinlikle aynı prensibe göre yaratılmıştır.

Canlı bir organizmanın çevreleyen dünya ile etkileşimi aslında duygularla başlar. Bu, ana halkası bilinç olan tüm sistemin yalnızca ilk halkasıdır. Duyu organları, bilinç tarafından sabitlenen sinyaller üretir. Duygular hafızanın, çağrışımların, düşüncelerin malzemesidir. Zihnin içeriğini belirlerler. Zihnin duyuların etkisi dışında kalamayacağı açıktır. Ancak zihin otonom bir sistem değildir. Bir bütün olarak evrenin doğası ile teolojik olarak tutarlı olmalıdır. Ve evren doğası gereği holografiktir. Bu prensibe göre zihin sadece Dünya'da değil, Evren'in herhangi bir yerinde de düzenlenmiştir.

Bir insan sadece zihnini tanımaya meyillidir ve diğer tüm canlıları çok daha aşağılara koyar. Çoğu zaman eylemlerini bilinçsiz olarak değerlendirir. Bu görüşün savunucuları, insan bilincinin dışında, kişinin kendi zihninin dışında dünyanın bilinemez olduğuna inanırlar. Bu bakış açısı öznel idealizm olarak bilinir, "sadece ben yalnızım". Bu, insanın en derin yanılgısıdır. Hayvan araştırmacıları onları doğal olmayan koşullara koyar ve çeşitli uyaranlarla harekete geçirirler. Konunun bu uyaranlara tepkisini bilmek onlar için önemlidir. Ancak bu tür deneyler nesnel bir resim vermiyor. Bir bilim adamının "bir kişi değil - bir araştırmacı bir kişinin acıya, elektrik akımına veya hoş olmayan kimyasallara verdiği tepkileri incelemeye başlamadıysa, o zaman öznenin tepkisi yalnızca refleksler ve tekis ile kolayca açıklanabilir" demesine şaşmamalı. " Ancak insan, diğer canlı varlıkların eşit hakkını tanımak istemez. Bu arada uzmanlar, herhangi bir organı olmayan tek hücreli bir amipin bile çok huzursuz davrandığını bulmuşlardır. Araştırmacı amipin karmaşık davranışını gözlemledi, "bir amipin diğeri tarafından takip edilmesi, yakalanması ve emilmesi, yakalanan amipin uçuşu, ikincil yakalama ve yeni uçuş dahil." Bu, amipin çevredeki duruma bilinçli ve makul bir şekilde adapte olduğunun kanıtı değil mi? Böylece deniz solucanları, hareket eden bir alg gölgesi ile yaklaşan bir yırtıcı hayvanın gölgesi gibi olguları akıllıca ayırt edebilir. Biraz. Kendi deneyimlerinden öğrenirler. Doğru, hafızaları kısa ve durum uzun süre kendini tekrar etmezse bilgi unutulur. Ancak bilincin (değişen derecelerde de olsa) hayatın her seviyesinde mevcut olduğunu kabul etmeliyiz. Bu bilinç, hafıza biçimine bürünmüş hassas algıların ve deneyimlerin koordinasyonunu içerir. Bitkilerde duyu organları yoktur. Beyinleri ve sinir sistemleri yoktur. Ancak diğer canlılarla iletişim kurarlar ve çevrelerindeki dünyada olan her şeye yanıt vermekle çok ilgilenirler. Bu sorunu “Tanrı, Ruh, Ölümsüzlük” ve “Dünya Aklının Sırrı” kitaplarında ayrıntılı olarak inceledik. Bitkiler ve hayvanlar üzerinde yapılan deneyler, ikisinin de ortak bir iletişim diline sahip olduğunu ve birbirlerinin dertlerine kayıtsız kalmadıklarını inandırıcı bir şekilde göstermektedir.

Bitkiler, hayvanlar, çevremizdeki dünya ve kendimiz hakkındaki fikirlerimizi yeniden gözden geçirmeliyiz. Sinir sistemi ve beyin olmadan bilinçli eylemlerden bahsetmenin imkansız olduğuna inanılıyor. Ancak bu, hâlâ düşünen tek hücre olan amip örneğiyle çelişir. Veya başka bir örnek. Bu şekilde beynini ve duyularını kaybetmiş olan başı kesik yılan, değiştirilen parmağa çok isabetli vurur. Karmaşık etkilere (optimal olarak!) tepki veren ve mevsimsel yaşam döngülerini tamamlayan bitkilerin davranışları nasıl açıklanabilir? Bu, kış için yiyeceklerin ampullerde ve yumrularda hem çoğaltılması hem de depolanmasıdır. Dahası, bitkiler (sinir sistemi ve beyin olmadan) böcekleri yakalayıp sindirebilir ve atıkları uzaklaştırabilir. Bu böcek öldürücü bitkiler tarafından yapılır - sinekkapanlar ve sundews. Bütün bunların yüksek derecede bir işlev koordinasyonu gerektirdiği açıktır. Bu sayede bitki değişen koşullara uyum sağlar.

Elbette tüm bunlar, kromozomal DNA'nın yapılarında bazı kimyasal "bilgilerin" bulunmasıyla açıklanabilir. Ancak bunlar, arkasında hiçbir şeyin olmadığı genel kelimelerdir. Bunları deşifre etmeyi, somutlaştırmayı kimse üstlenmez. Bir şeyi gerçekten anlamak için, var olan her şeyin - Evrenin bilgi alanı olan Dünya Zihni - kök nedenini ve temelini tanımak gerekir. Kabul edilmelidir ki, olan her şey en baştan şartlandırılmıştır ve Evrenin inşasından önce bu inşa için bir plan vardı. Aslında Evren, cansız madde yığınlarından çok bir düşünceye benziyor. Bu düşünce, bilinç, tek hücreli organizmalardan başlayarak her şeye nüfuz eder. Üstelik - ve cansız doğa dediğimiz her şey.

Her şeye bilinç nüfuz ediyorsa, o zaman içgüdüler nedir? Bu, bilim adamlarının anlayamadığı ve açıklayamadığı bir şeyin talihsiz bir adıdır. Belirli yerlere tıkladığınızda hep aynı şeyi yapan mekanik bir oyuncak yaptınız. Bu içgüdünün özüdür. Tıkladın ve hep aynı şeyi aldın. Bunu hayvanlarda görüyor muyuz? Tabii ki değil. Uzmanlar içgüdüsel davranışı doğuştan, otomatik ve değişmez olarak tanımlar. İkincisi çok önemlidir. İçgüdüsel davranış, yüksek derecede mükemmellik ile karakterize edilir. İçgüdü durumundaki bu mükemmellik, bilgi ve deneyim birikimi ile değil, otomatik olarak, daha önce herhangi bir deneme yapılmadan elde edilir. Belirli bir durumda oldukça kesin eylemler için güçlü bir uyarıcı dürtü yaratan atalara ait hafızanın burada tezahür ettiği düşünülebilir . Başka bir deyişle içgüdüler, kalıtsal olarak alınan koşullu reflekslerdir. Ancak bu nasıl olabilir - bilim adamları bilmiyor. Ne de olsa ortadan kaldırılamayan çelişkiler var. Bir yandan yaşam deneyimi, mutasyon sonucu ortaya çıkamayan kazanılmış bir özelliktir. Öte yandan, kazanılmış özellikler kalıtsal değildir. Bu nasıl uzlaştırılır? Atalara ait deneyimin kalıtımın bir parçası haline geldiği nasıl anlaşılır?

Modern evrim, kalıtım, bilinç ve zeka kavramlarımız çok sorgulanabilir. Her şeyin temelinin Dünya Zihni olduğunu anlamadan ve tanımadan şüpheli.

Aslında, yaşayanların eylemlerini içgüdüsel ve rasyonel olarak ayırmamak gerekir. Elbette bazı eylemler diğerlerinden farklıdır. Ancak farkları başka yerde yatıyor. Ve hiç de bir kişinin zeki olması ve diğer tüm canlı organizmaların akıldan, bilinçten yoksun olması gerçeğinde değil. İçgüdüsel davranış da zekidir, sıradan koşullara iyi uyum sağlar ve çok etkilidir. Kişi, kendisini durumu yeniden değerlendirmeye ve davranışını buna göre değiştirmeye zorlayan bir engelle karşılaşana kadar belirli davranış standartlarını da izler. Ve bazen bunu yapmak ne kadar zor! Karıncalar tamamen aynı şekilde davranırlar. Ancak, insani davranış standartlarına içgüdü demiyoruz.

Bu şekilde bir uzlaşmaya varılabilir - yalnızca canlı organizmaya belirli bir yönde harekete geçme dürtüsü verecek olan şey içgüdünün arkasında bırakılabilir. Bu uyarıcı dürtülerin sürekliliği, esas olarak canlı organizmalar topluluğunun etkisinin sonucudur.

Böylece, civcivler içlerinde yerleşik bir programla doğarlar - uçma yeteneği. Ancak ebeveynleri onlara uçmayı öğretiyor. Yavru kedi hareket eden herhangi bir nesneyi yakalama eğilimindedir. Ancak annesi ona fare yakalamayı öğretir. İnsanlar için de aynı şey(!) söylenebilir. Eğer hâlâ "içgüdü" terimini bilimsel cephanelikte tutmak istiyorsak, o zaman içgüdü ile bilinci ayıran hiçbir sınır olmadığını kesin olarak kabul etmeliyiz. İçgüdü ve bilincin iç içe geçtiğine şüphe yok. Gelişim zinciri, tek hücrelilerden insan dehalarına kadar süreklidir.

Yine de "içgüdü" terimini herhangi bir şeye uygulamak zordur. Termitler, arılar, karıncalar bilinçle mi yoksa içgüdülerle mi yönlendirilir? Sadece içgüdü değil. Ya da belki ataların hafızası, bir yerde saklanan nesillerin birikmiş deneyimi? İnsanlarda, kabile hafızası sembolik "kayıtlarda" saklanır: kelimenin en geniş anlamıyla eğitimle sonsuza kadar korunan belgeler, araçlar, kurumlar, gelenekler ve gelenekler. Termitler ve karıncalar yapmaz. Aile hafızası ortak bilinçte tutulmalıdır. Kollektiftir, çünkü kütüphaneler ve diğer bilgi depolama biçimleri gibi harici yardımcı araçlar yoktur.

Karınca ordusu, istisnasız her durumda, tek bir iradeye sahip, tek bir amaç için çabalayan, son derece organize, disiplinli ve verimli bir ekiptir. Bu ekip öngörülemeyen çeşitli zorlukların üstesinden gelebilir, esnek bir stratejisi vardır. İçgüdüler durumunda imkansız olan esnektir. Bir termit tepeciği saldırıya uğradığında, bir karınca ordusu ileri keşif ve devriyeler göndererek ordunun büyük bir kısmına bir rapor iletir. Düşünecek bir şey var. Şaşırtıcı bir şekilde, kısa sürede karıncalar bir sorunu çözmek için tek doğru yolu seçebilirler. Bu genellikle liderin sorumluluğundadır ve geri kalanı onu takip eder ve görevi tamamlar.

Bir örnek daha. Avustralya'da termit tepecikleri sistematik olarak yok edildi. Termitler buna çok akıllıca yanıt verdi: Yerden yükselen yapılar inşa etmeyi bıraktılar ve şehirlerini daha az uygun değil, yeni koşullara göre inşa etmeye başladılar. Bir kişi asla böyle bir durumla baş edemez. Uçurumun kenarında olsa bile, etrafındaki dünyayı yok etmiş ve onu neredeyse yaşanmaz hale getirmiş olsa bile, kendi içinde diğer ilkelere göre Dünya'da daha fazla yaşam inşa edecek iradeyi veya aklı bulamayacak. Çevreleyen dünyanın koşullarını karşılayan ilkelere göre. Bunu yapamayız ve termitler bunu hızlı ve kolay bir şekilde yaptılar, ancak bundan milyonlarca yıl önce şehirlerini her zaman höyük şeklinde inşa ettiler. Karınca topluluğunun bir özelliği de aseksüel olmalarıdır. Burası kadınların yaşadığı bir manastır. Hepsi tek bir rahimden gelir. Termitler resmi olarak biseksüeldir. Ancak kanatlı termitler dışında, cinsiyet organları gelişmemiştir. Görünüşe göre insanlık biseksüellerle aynı yola giriyor ve eşcinseller yavaş yavaş çoğunluk oluyor. Belki de insanlığın kurtuluşu budur. Ne de olsa, böceklerin aseksüelliği onları maksatlı yapar. Ailenin dar çıkarları ile tüm toplumun iyiliği arasında doğuştan bir çatışmaları yoktur. Böyle bir toplum veya topluluğun pratikte tek bir süper organizmaya dönüştüğünü söyleyebiliriz. Bu, bu toplumdaki bir tür kolektif metabolizmanın örgütlenmesi tarafından doğrulanır. Bu gibi görünüyor. Karıncalar midelerinde yarı sindirilmiş besin taşırlar. Arkadaşlarından istedikleri anda isteyerek paylaşırlar. Termitler biraz farklıdır. Burada toplumsallaşma, kolektivizasyon daha üst düzeydedir. Termitler besinleri birbirleri için sindirirler. Hiç okuldan ayrılma yok. Daha yaşlı işçi termitler, bağırsaklarında simbiyotik olarak yaşayan protozoaları gençlere geçirir. Bu protozoa, termitin diyetinin önemli bir parçası olan selülozu parçalar. Bildiğiniz gibi termitler-askerler de var. Sindirim aparatları hiç yok. İşçi termitleri tarafından zaten işlenmiş yiyeceklere güvenmek zorunda kalıyorlar. Askerlerin işçilere bağımlı olduğu ve dolayısıyla tamamen onlara bağımlı olduğu söylenebilir. Bu nedenle, çok fazla asker olduğunda, fazla olanlar açlıktan ölmek zorunda kalır.

Termit höyüğü, tek bir bütünleşik süper organizma ilkesine göre düzenlenmiştir. Bu organizmanın dokuları çeşitli kastlardır. Burada net bir işbölümü var. Üreme problemlerini sadece iki kişi çözer - kral ve kraliçe. Ama bu isim yanlış. Kral güçtür. Ve kral ve kraliçenin kesinlikle hiçbir gücü yok. Evet, aslında bu ne bir kral ne de bir kraliçe. Aslında, kraliçe aşırı gelişmiş bir yumurtalıktan biraz daha fazlasıdır. Ve kaderi kraliyet değil. İhtiyarlık gelince öldürülür ve yenir. İşçi termitler, normal bir organizmanın özelleşmemiş hücreleriyle karşılaştırılabilir. Bunların yanında büyük askerler ve küçük askerler de vardır. Termit höyüğünde düzeni sağladıkları için polis memuru olarak adlandırılabilirler. Uzman askerler de var. Onlara böcek askerler veya kimyagerler denir. Yakıcı bir sıvıyla dolu bir hortumları (burunları) vardır. Bu onların silahı. Kimyagerler düşmanı bu zararsız sıvıyla ıslatırlar. Yılda bir kez, termit höyüğünde kanatlı termitler belirir. Tamamen gelişmiş cinsel özelliklere sahiptirler. Yılda bir kez ortaya çıkarak, büyük bir kalabalık halinde termit kümesini terk ederler. Amaçları, yeni evlilik ittifakları oluşturmak ve yeni termit krallıkları bırakmaktır. Her çift bunu başaramaz. Kanatlı termitlerin çoğu ölür ve sadece birkaçı yeni bir termit höyüğü oluşturur. Uzmanlar, kanatlı termitlerin bir termit tümseğinin "tohumları" olduğunu söylüyor. Tüm tohumlar çimlenmez.

Diğer böceklerin toplulukları temelde aynıdır. Sadece termitler bu özellikleri en açık şekilde gösterirler. Eski çift kanatlılar takımına (Isoptera) ait olan termitler, hamamböcekleriyle akrabadır.

Uzmanların bazı böcek topluluklarına medeniyet dediğini duymak garip. Konseptlerimize göre medeniyet süpersonik uçaklar, uzay gemileri ve nükleer santrallerdir. Ve tabii ki bombalar - atomik, hidrojen, nötron. Ama anlamın kaynağına geri dönelim ve kendimize şu soruyu soralım: Bir insan neden tüm bunlara ihtiyaç duyar? İhtiyaçlarını (bireyin ve toplumun ihtiyaçlarını) karşılamak için mi? Bir kişi "ilerleme yolu" boyunca gider ve ne kadar ileri giderse, aleyhine hareket edenleri o kadar çok biriktirir. Atom ve hidrojen bombaları, nükleer santraller ve çok daha fazlası insanı mutlu etti mi? Tabii ki değil. Sadece hayatını daha da kötüleştirdiler, bir kişinin artık çözemeyeceği birçok büyük, karmaşık sorun yarattılar. Bunlardan biri, bir kişinin artık durduramayacağı, geri yükleyemeyeceği ozon tabakasının yok edilmesidir.

Hayvan topluluklarının kendilerini gerekli araç ve gereçlerle donatma sorununu nasıl çözdüklerini küçümsememek gerekir. İnsanın bu anlamda izlediği yol felakettir. Hayvan toplulukları milyonlarca yıldır yaşamışlar ve hiçbir zaman kendilerini bir köşeye sıkıştırmamışlardır. Biraz sonra konuşacağımız benzer durumlar olmasına rağmen.

Böcekler alet veya makine yapmazlar. Onları büyütürler. Onlar için birey ve enstrüman tek bir bütün oluşturur. Böylece güçlü çeneli veya yakıcı bir madde salgılayan özel bezleri olan bireyler veya görevi doğum yapmak olan yumurtalıkları aşırı gelişmiş bireyler yaratırlar. Bu olasılığın kalıtım mekanizmalarında doğal olmaması ilginçtir. Burada her şey daha kolay. Bir ve aynı larva, biri, diğeri veya üçüncüsü büyüyebilir. Seçenek seçimi yalnızca bu larvanın nasıl büyüdüğüne bağlıdır. Bu nasıl elde edilir - bilim adamları henüz anlamadılar. Ancak böcek toplumu planlı bir personel politikası yürütebilir.

Hayvanlar, vücutlarının bir parçası olmayan alet ve cihazları doğrudan kullanırlar. Örneğin, bir kum yaban arısı, vizonun girişini sıkıştırmak için küçük bir çakıl taşı kullanır ve böylece evinin girişini daha iyi kapatarak kendisini olası düşmanlardan daha iyi korur. Bu yeteneğin de kalıtımın sonucu olmaması da ilginçtir. Herkes o kadar zeki değil, sadece belirli kişiler.

Böceklerin kullandığı aletler ağırlıklarına ve boyutlarına uygun olmalıdır. Bu nedenle (bu kadar küçük aletler yoktur veya çok azı vardır), böceklerin vücutlarında katı kininden yapılmış canlı aletlerin kullanılması daha uygundur. Dahası, tam olarak ihtiyaç duydukları araçları yetiştirirler ve doğanın onlara verdiğini kullanmazlar. Bir kişi, kendi isteği veya ebeveynlerinin arzusu üzerine vücudunda en az bir karmaşık olmayan alet yetiştirme fırsatından mahrum kaldığı için böcekleri kıskanabilir.

Elbette bir kişi, yaratmayı bildiği ve genel olarak dili bildiği için hayvanlara göre avantajının inkar edilemez olduğuna itiraz edebilir. Ancak tüm hayvanların iletişim araçları vardır. Şu veya bu dilde kaç kelime olduğu insanların düşündüğü kadar önemli değildir. Düşünürseniz kalın sözlüklerde özetlenen 50-100 bin kelimeye insanın ihtiyacı yok aslında. Çoğu insan, bir şey hakkında nasıl hissettiğimizden veya nasıl hissettiğimizden çok daha karmaşık olmayan mesajları iletmeye hizmet eden kelimeler kullanır. Ne de olsa birçok hayvanın - kedilerin, maymunların, kargaların ve diğerlerinin - ilkel bir dile sahip olduğu ve duygularını çok net bir şekilde ifade ettiği biliniyor. Belirsiz dediğimiz mesajlar tam bize göre. Aslında, belirli bir miktarda soyutlama içerirler. Hayvanların sayabileceğini hatırlamak yeterlidir. Ve bu çok fazla. Bu, yüksek derecede soyut kavram eğitimini temsil eder. Bu soyut kavramlar insan dilinde somutlaştığında, zihinsel gelişim için güçlü bir araç haline gelirler. Ancak bunların aynı zamanda böyle bir gelişmenin önünde güçlü bir engel haline gelebileceklerini de unutmamalıyız.

Hiç şüphe yok ki böceklerin kendi tam teşekküllü dilleri vardır. Çok karmaşık bilgileri paylaşırlar. Örneğin arılar, mesafe ve yön gibi soyut kavramları iletebilirler. Dans dilini kullanırlar. Üstelik farklı ülkelerde bu sessiz dans dili arılar için farklıdır. Yani farklı kıtalarda arıların dili farklıdır. Burada da milliyetler veya ırklar. Karıncalar antenleriyle birbirlerine dokunarak bilgileri birbirlerine farklı bir şekilde iletirler.

Uzmanlar, "termit yuvasının belirli merkezlerinden bir tür telsizle mesajlar ve emirler gönderildiğini ve bu mesajların taşa ve betona nüfuz edebildiğini" söylüyorlar. Ayrıca bu tür mesajların alınabileceği maksimum mesafeler de tanımlanmıştır. Bu, araştırmacılar tarafından yapılan çok sayıda deneyle doğrulanmıştır. Örneğin, yiyecek arayan bir termit müfrezesi ilginç bir şey keşfettiğinde, diğer birçok termit hemen (!) bu yere gelir. Kabile arkadaşlarından nasıl bilgi aldılar? Tabii bazı alan maddeleri aracılığıyla bir mesaj ileterek. Ve sanki bir hücresel bağlantı üzerinden çağrılmış gibi anında görünürler. Ancak bu bağlantının ayrıntılarını bilmiyoruz.

Ancak insan toplumunu yönetmenin son derece zor olduğunu biliyoruz. Yönetiminde çok sayıda toplum üyesi yer almaktadır ve çalışmalarının verimliliği son derece düşüktür. İnsanlık suçtan, uyuşturucu bağımlılığından, fuhuştan ve doğa kanunlarına aykırı olan birçok beladan kurtulamıyor. Böcekler bu sorunları çok etkili bir şekilde çözerler. Ama diğer tarafa gidiyorlar. Güç ve kontrol işlevlerini yoğunlaştıracak belirli bireylere veya gruplara sahip değiller. Termit kral ve kraliçe talihsiz isimlerdir. Güçleri yok. Bu, kelimenin dar anlamıyla bir erkek ve dişidir. Doğru, karıncaların liderleri vardır ve birliklerinin komutanları vardır. Bu sadece güvenilir bir şekilde kurulmakla kalmaz, aynı zamanda neredeyse herkesin gözlemine de erişilebilir.

Bilim adamlarının herkesi objektif bir değer ölçeğinde - karıncalar, termitler, insanlar ve diğer her şey - derecelendirebilmesi güzel olurdu. İlk etapta bir insan olmayacağından eminiz. Ne de olsa nihai amaç uyumdur, yani doğa kanunlarıyla tam bir anlaşmaya varmaktır. Elbette hayvan topluluklarının ve özellikle böceklerin sadece artıları değil, eksileri de var. Bu doğal. Tüm dünya, tüm doğa artılardan ve eksilerden oluşur. Gece ve gündüz birbirinden ayrılamadığı gibi, iyilik ve kötülük de birbirinden ayrılamaz. Her şeyin temeli, yaşamın temelidir.

Dolayısıyla küçük hayvanlar, küçük oldukları için (bizim görüşümüze göre) birçok zorlukla karşılaşırlar. Bu onların zihinsel olarak daha fazla gelişmesini engeller. Gerçek şu ki, sinir hücreleri sonsuza kadar azalamaz. Bu nedenle, karıncanın içinde oldukça gelişmiş bir beyin oluşturmak için yeterli sinir dokusunu barındıracak yer yoktur. Ama bu insan mantığıdır. Doğa, karıncanın sorunlarını başka ilkeler temelinde çözer. Ve bunu çok başarılı bir şekilde yapıyor. Bilim adamları, böceklerin kolektif bir zihne sahip olduğu konusunda hemfikirdir. Aslında insan toplumunda da bir grup aklı vardır. Çeşitli ortamlarda bulunur - kitaplarda, manyetik bantlarda, bilgisayar belleğinde, video kasetlerde vb. Ancak insanların bu aklı kullanması kolay değildir. Ne de olsa, öncelikle bir kişinin bu sorunu çözmek için gerekli bilgileri çıkarması, kavraması, analiz etmesi ve sonuçlar çıkarması gerekir. Büyük araştırmacı ekiplerine ve bilgi sorumlularına rağmen, bu süreç çok verimsizdir. Ve her şeyden önce, iş bireyler düzeyinde devam ettiği için. Böceklerde, tüm bu süreç çok daha mükemmeldir. Gerçekten kollektif olan bilgiye sahipler. Ve bu sadece bilgi değil, akıldır, kolektif akıldır. Pek çok bireyin zihninin toplamı değildir. Son seçenek son derece verimsizdir. Bunu insan toplumu örneğinde görüyoruz. İnsan toplumunun uygun gelişimini organize etmek için gerekli olan tüm bilgiler zaten mevcuttur. Bu, zihinsel çalışmanın sonucudur, bireysel bireylerin zihni - filozoflar, bilim adamları vb. Ancak bu bilgi, amaçlanan amacı için kullanılmaz.

Böceklerde bu sorun kökten çözülür. Kolektif akıl, toplum yaşamını düzenlemek için yüzde yüz kullanılır. Dolayısıyla devrimler, savaşlar, krizler, iktidara gelmeler vs. yaşamazlar. Amaçlı bir hayatları vardır.

Kolektif zeka ancak alan bazında ortaya çıkabilir. Bu alan nedir? Bilmiyoruz . Böceklere özgü ortak akıl, grup aklı ve insan bireylerinin akıllarının toplamı ile karıştırılmamalıdır. Bazı düşünürler, insanların grup zihninin toplanıp Dünya'nın etrafında noosfer adını verdikleri bir zihin kabuğu yaratacağına inanıyorlardı. Doğanın geri kalanının sebepsiz vahşi olduğunu, kaosa ve yıkıcı eğilimlere maruz kaldığını ve insanların akıllarıyla düzeni ve onun makul evriminin unsurlarını doğaya getirdiklerini söylüyorlar. Bu düşünürlere duyduğumuz saygıdan buna saçmalık diyemeyiz. Rus kozmistlerinin çoğu, kozmogenezisin (Evrenin daha fazla gelişmesi) ancak insan zihni sayesinde mümkün olduğuna inanıyordu. İnsanlık olmadan kozmogenezisin onunla olduğu kadar mümkün olduğuna inanıyoruz. Dolayısıyla insanlık evrime “hayır” derse, o zaman kendi kendine yine kendi özgür iradesiyle oyunu bırakacaktır. Dünya Zihninin kozmogenez ile ilgili bir sorunu yoktur. Böcek toplumunda, en parlak bireysel zekayı geride bırakan ve birçok neslin ömrünü aşan bir ömre sahip olan bireyüstü bir zeka olduğu görüşünü de paylaşıyoruz. Geniş bir beyne dayanan, ancak ayrıntıların sancılı ezberlemesinden kurtulmuş hiper-telepatik bir uygarlık, bir insanın akıl gözünün bile kavrayamayacağı yüksekliklere ulaşabilir. İnsanlığın biriktirdiği tüm bilgiler artık bildiğimiz tek bir beyin tarafından ele geçirilemez ve uzmanlaşmanın ilerleme makinesini durduracağı ve insan toplumunu bir çıkmaza sürükleyeceği zaman çok da uzak değil.

HAYAT AKILLIDIR

Çok hücreli organizmaların yaşamı iki düzeyde düşünülmelidir. Canlı doku hem vücudun bir parçası olarak (in vivo) hem de bağımsız olarak (in vitro) işlev görebilir (canlı). İkinci durumda, bir canlı doku parçası vücuttan izole edilir ve uygun bir besin ortamında bir test tüpünde canlı tutulur. Bu şekilde, civcivin kalbi, civciv öldükten sonra birkaç gün çalışmaya devam edebilir. Bir solucan parçası, bütün bir organizmayı yeniden üretebilir. Herkes bütün bir ağacın bir kesimden büyüdüğünü bilir. Yukarıda karmaşık canlı sistemlerden bahsettik. Uygun koşullar altında bağımsız varoluş yeteneğine sahip olan parçalarıdır. Yalnızca ihtiyaç duydukları besinleri alamadıkları için tüm organizmanın ölümüyle ölürler.

Vücudun en küçük parçası hücredir. Tüm canlı organizmalar hücrelerden oluşur. Hücrelerin çoğu mikroskobik olarak küçüktür. Ama her zaman değil. Örneğin devekuşu yumurtası tek hücrelidir. Tek hücreli organizmalar da vardır: bunlar, büyük topluluklarda birleşmemiş bireysel hücrelerdir. Hücre-organizma vücudun tüm fonksiyonlarını yerine getirir. Yani uzmanlaşmamıştır. Çok hücreli organizmalarda, farklı hücreler farklı işlevleri yerine getirir, yani özelleşirler. Tek hücreli amiplerin, beslenme eksikliği veya diğer olumsuz koşullar altında, çok hücreli organizmalara benzeyen geçici koloniler oluşturabilmeleri ilginçtir. Balçık küfleri (miksomiler) bu açıdan çok meraklıdır. Vücutları hücrelere bölünmemiştir, ancak çok sayıda çekirdeğe sahip sürekli yapışkan bir kütledir. Genellikle bölünerek çoğalırlar, ancak periyodik olarak gelişmeleri şu şekilde ilerler: sporlarından ayrı bağımsız amipler ortaya çıkar. Daha sonra büyük bir organizmada birleşirler ve hatta farklı dokulara farklılaşırlar: bir sap ve kapsüller içine alınmış amiplerden veya sporlardan oluşan meyve veren bir vücut. Bireysel amip hücreleri, germ hücrelerinin (gametler) işlevlerini yerine getirir. Füzyonları cinsel sürece benzer. İlginç bir şekilde, cıvık mantarlar hem hayvanların hem de bitkilerin özelliklerine sahiptir. Hayvanlar gibi (amip gibi) hareket ederler, ancak meyve veren vücutları mantar gibi belirli bir yere bağlıdır.

Canlı bir organizmanın hücresi nedir? Hücre bir zarla çevrilidir. Çoğu, vücuttaki hücre zarlarının işlevlerine bağlıdır. Şu anda, hücre zarlarını inceleyen bütün bir bilim oluştu - membranoloji. Hücrenin içinde çekirdek bulunur. Hücre, lizozom adı verilen çift zarla çevrili koloniler içerir. Lizozomlar bulundukları koloniden çıkarlarsa, yollarına çıkan hücreyi oluşturan tüm maddeleri yok etmeye başlarlar. Kısa bir süre sonra hücrenin kendisini yok edebilirler.

Bir hücre neden çift zarın arkasındaki özel yalıtkanlarda bulunan lizozomlara ihtiyaç duyar? Hücredeki gereksiz çürüyen maddeleri çıkarmanız gerektiğinde bunlara ihtiyaç vardır. Genellikle hücredeki bu veziküllere çöpçü denir. Ancak herhangi bir nedenle onları bir arada tutan zar yok edilirse, bu çöpçüler tüm hücrenin mezar kazıcıları haline gelebilirler. İleriye baktığımızda, böyle bir zar yok edicinin manyetik fırtınalar sırasında değişen bir manyetik alan olabileceğini söylüyoruz. Hücre zarları etkisi altında yok edildiğinde, lizozomlar özgürlük kazanır ve kirli işlerini yaparlar. Bu zarları yok edebilecek başka faktörler de var ama onları burada ele almayacağız.

Tüm hücrenin yaklaşık üçte birini kaplayan çekirdekte, tüm yönetim aygıtı bulunur. Bu öncelikle DNA'dır (deoksiribonükleik asit). Hücre bölünmesi sırasında bilgi depolamak ve iletmek için tasarlanmıştır. Çekirdek, hem önemli miktarda temel protein - histonlar hem de biraz RNA (ribonükleik asit) içerir.

Hücreler çalışır, inşa eder, çoğalır. Enerji gerektirir. Hücre ihtiyacı olan enerjiyi kendisi üretir. Hücrede enerji istasyonları vardır. Çekirdek alandan 50-100 kat daha küçük bir alanı kaplarlar. Güç istasyonları da çift zarla çevrilidir. Sadece istasyonu sınırlamak için değil, aynı zamanda onun ayrılmaz bir parçasıdır. Bu nedenle, duvarların tasarımı, enerji elde etmenin teknolojik sürecine karşılık gelir.

Hücreler, hücresel solunum sisteminde enerji üretir. Glikoz, yağ asitleri ve amino asitlerin parçalanması sonucu açığa çıkar. Ancak hücredeki en önemli enerji kaynağı glikozdur. Enerjinin serbest bırakıldığı glikozu karbondioksite dönüştürme işlemi, elektrik yüklü parçacıkların - iyonların katılımıyla gerçekleşir. Bu işleme biyolojik oksidasyon denir. Hücredeki enerjinin elektrik teknolojisi ile üretildiğini söyleyebiliriz. Bir iyon parçacığının ne olduğunu açıklayalım.

Herhangi bir atom veya molekül, elektriksel olarak nötr bir parçacıktır. Her atom, negatif olanla aynı pozitif elektrik yüküne (atomun çekirdeğinde bulunur) sahiptir. İkincisi, çekirdeğin etrafında dönen elektronları taşır. Pozitif yükler negatif olanlarla dengelendiği sürece, atom elektriksel olarak nötrdür. Bir (veya daha fazla) elektron bir atomdan koparılırsa, o zaman içinde çekirdeğin pozitif yükleri baskındır ve atom aynı zamanda pozitif yüklü bir iyona dönüşür. Bir atom, kendisine fazladan bir elektron "yapışırsa" negatif bir iyon haline gelir. Aynısı moleküller için de geçerlidir, yani pozitif ve negatif moleküler iyonlar vardır. İnsan vücudunda hem farklı (pozitif ve negatif) iyonlar hem de elektronlar vardır.

Biyolojik oksidasyon süreci sadece iyonları (elektrik yükü olan) değil, aynı zamanda elektronları da (negatif elektrik yükü olan) içerir. Bu süreç son aşamasında su moleküllerini oluşturur. Herhangi bir nedenle bu son aşamada oksijen atomu yoksa, son ürün olan su oluşamayacaktır. Su oluşturmaya yönelik hidrojen serbest kalacak ve elektrik yüklü iyonlar şeklinde birikecektir. Daha sonra biyolojik oksidasyon sürecinin, yani enerji üretim sürecinin daha fazla akışı duracaktır. Santralin çalışması duracak ve bir enerji krizi gelecek.

İlginç bir şekilde, tüketim kolaylığı için hücrede enerji küçük porsiyonlarda üretilir. Glikoz oksidasyonu işlemi toplamda 30'a kadar reaksiyon içerir. Bu reaksiyonların her biri az miktarda enerji açığa çıkarır. Bu "paketleme", enerji kullanımı için çok uygundur. Aynı zamanda hücre, küçük porsiyonlarda salınan enerjiyi mevcut ihtiyaçlar için en rasyonel şekilde kullanma fırsatına sahiptir ve depolanan fazla enerji, hücre tarafından ATP (adenosin trifosforik asit) şeklinde biriktirilir. Hücre tarafından ATP şeklinde depolanan enerji bir tür acil durum rezervidir (NS).

ATP, molekülü üç fosforik asit kalıntısı içeren karmaşık bir bileşiktir. Kalıntıların her birinin eklenmesi, yaklaşık 800 kalori miktarında enerji harcar. Bu işleme fosforilasyon denir. ATP'den enerji geri alınabilir (talep edilebilir). Bunu yapmak için ATP'nin diğer iki maddeye ayrıştırılması gerekir: ADP (adenosin difosfat) ve inorganik fosfat. Benzer şekilde, karmaşık atom çekirdekleri parçalanırken enerji açığa çıkar. ATP moleküllerinin parçalanması (hidroliz) atom çekirdeğini değiştirmeden bıraktığı için, elbette bu benzetme tam değildir. ATP'nin parçalanması, özel bir maddenin - bir enzimin varlığında gerçekleşir. Bu durumda yani ATP parçalandığında enzim adenozin trifosfazdır (ATPase). Bu madde çeşitli şekillerde gelir ve enerji tüketimi ile reaksiyonların gerçekleştiği her yerde bulunur.

ATP, enerji depolamanın evrensel şeklidir. Sadece hayvanların (insanlar dahil) değil, bitkilerin de tüm hücreleri tarafından kullanılır.

ATP, ters işlem sırasında bölündüğü aynı maddelerden biyolojik oksidasyon sürecinde oluşur - fosforilasyon, yani: inorganik fosfat ve ADP. Bu nedenle biyolojik oksidasyon işleminin devam etmesi için bu işlemin her aşamasında ADP ve inorganik fosfatın bulunması gereklidir. Ancak bu maddeler, ATP şeklinde bir enerji kaynağı oluşturduklarından, oksidasyon süreci ilerledikçe sürekli olarak tüketilirler. Hücre çekirdeği, ince bir kabukla kaplı ve her tür için oldukça özel olan belirli sayıda ipliksi oluşumlardan oluşan yuvarlak bir gövdedir. Bu ipliklere, Yunanca'da renkli gövde anlamına gelen kromozomlar denir. Bu cisim, mikroskopta kullanılan boyalarla güçlü bir şekilde boyanabilir. Dolayısıyla adı kromozom.

Bazı bakteri hücrelerinin çekirdeği yoktur. İçlerinde kromozomal madde, sitoplazma boyunca küçük taneler şeklinde dağılır. Bu taneler, çekirdek ile aynı rolü oynar.

Bakteriyel hücreler, en ilkel tek hücreli organizmalara aittir. Çok çeşitlidirler. Yaklaşık iki milyar yıllık bir süre içinde evrimleştiklerine inanılıyor.

Virüsler özel ilgiyi hak ediyor. Beslenmedikleri ve büyümedikleri için kelimenin klasik anlamıyla canlı değillerdir. Yine de, canlı maddenin temel birimleri (parazitik) olarak adlandırılırlar. Aslında virüsler, organik maddenin temel birimleridir. Virüsler çoğu zaman uykudadır, biyolojik olarak inerttirler. Basit kimyasallardan veya örneğin tohumlardan biraz daha aktiftirler. Ancak virüsler, kendilerine kurban olarak hizmet eden hücre tipiyle temasa geçtiğinde, virüsün maddesi hücreye girer ve içeriğini çok sayıda bireysel virüse dönüştürür. Bu yeni virüsler, kendilerini oluşturan virüsü aynen kopyalar. Bir virüsün tıpatıp aynı birçok tohumu yeniden üreten bir tohum olduğunu söyleyebiliriz.

DÜNYA DIŞINDA YAŞAM İÇİN SEÇENEKLER

Yukarıda, Dünya koşullarında yaşamı ele aldık. Başka koşullarda, örneğin su olmadığında, ancak çok fazla amonyak veya silikon olduğunda yaşam mümkün müdür? Diğer seçenekler de düşünülebilir, örneğin, düşük sıcaklıklarda yaşam olasılığı vb.

Dünya üzerindeki yaşamın karbona dayalı olduğunu, moleküler zincirler oluşturduğunu bir kez daha hatırlayın. Hayatın ikinci önemli (gerekli) unsuru sudur. Biyolojik çözücü görevi görür. Aslında çözücü her şeydir. Yaşamın tüm kimyasal karakterini belirler. Çözücüden - su, hidrojen, hidroksil ve oksijen oluşur. Hepsi canlı maddenin bir parçasıdır. Bu durumda, hidrojen bağı belirleyicidir. Proteinlerin, nükleik asitlerin ve diğer organik bileşiklerin yapısı için önemlidir. Amonyak NH3 ve fosforik asit H3PO4 ise, proteinlerin ve nükleik asitlerin polikondensasyonu sırasında bağların oluşumu için pozitif iyonlar sağlarlar. Bu bağlar nötralizasyon reaksiyonunda oluşturulur. Bu durumda asit ve baz birleşerek tuz ve su oluşturur. Bir asit ve bir bazın suya nötr bir madde olarak atıfta bulunduğunu hatırlayın. Su onlar için ana çözücüdür. Ama sadece su mu? Aynı işlevleri yerine getirecek başka maddeler var mı? Bu tür maddelerin var olduğunu göstereceğiz.

Organik bileşiklerin asimilasyonu sırasında, polikondenzasyon işleminin esasen tersi olan işlemler meydana gelir. Organik bileşiklerin molekülleri hidroliz sırasında parçalanır. Bu durumda kaybolan su molekülü tekrar asit ve baz kalıntıları arasında dağılır. Daha önce gördüğümüz gibi, canlı sistemler oksidasyon ve fermantasyon reaksiyonlarında açığa çıkan enerjiyi çeker. Bu reaksiyonlar suya benzer şekilde uygulanır. Bu nedenle, karbondioksitli su, reaksiyon sırasında meydana gelen maddelerin ayrışmasının son ürünüdür. Dünya atmosferinin evrimi sırasında, bileşimini tam olarak su yoluyla indirgemekten oksitlemeye değiştirdiğini hatırlamak gereksiz değildir. Sonuçta, hem karbondioksit hem de serbest oksijen, suyun çeşitli dönüşümlerinin, çeşitli reaksiyonların ürünleridir. Hatta su içtiğimiz için oksijen soluduğumuzu bile söyleyebilirsiniz.

Metaller de aynı derecede önemlidir. Onlar katalizörlerdir. Metal olmayanlar da canlı organizmalara dahildir. Ancak azot ve fosfor dışında çoğunlukla (birbiri ile) değiştirilebilirler.

Çözelti (su) sıvı halde kaldığı sürece aktif bir biçimde yaşam mümkündür. Bu, -20 ila +100 °C sıcaklık aralığında mümkündür. Doğru, en yüksek sıcaklık (kaynama noktası) basınca bağlıdır. Basınç ne kadar düşük olursa, bu limit sıcaklık o kadar düşük olur. Yüksek sıcaklıklarda çoğu organik bileşik ayrışır. Ancak düşük sıcaklıklarda, gizli yaşamın varlığının neredeyse hiçbir sınırı yoktur. Yukarıdakilerin hepsinden çok önemli bir sonuç çıkar: Yaşamın mümkün olduğu sıcaklık aralığı, kimyasal bileşime bağlıdır. Yüksek sıcaklıklardaki karasal yaşam versiyonumuzda, birbirine bağlı karbon atomlarından oluşan zincirlerin ve halkaların kimyasal temeli yok edilir. Ancak evrenin başka yerlerindeki yaşam, mutlaka karbon bileşiklerine dayalı değildir. Bu nedenle, oradaki sıcaklığın rolü farklı olabilir. Sadece karbonun zincir oluşturamayacağı bilinmektedir. Bu, diğer elementler tarafından, özellikle grup IV'ün elementleri tarafından yapılabilir. Dış kabukta dört elektrona sahip olmaları ile karakterize edilirler. Bu, hala dört boş yer olduğu anlamına gelir. Bu nedenle, dörde eşit olan bir değer veya daha sıklıkla bir kovalans yaratılır. Dış kabuğun elektronları her iki atom arasında dağıldığında kovalentliğin böyle bir bağ olduğunu hatırlayın. Böyle bir simetri ile atomların birbirine yapışması çok güçlüdür.

Karbon için, bir kovalent bağ en kolay şekilde hidrojen atomları veya başka bir karbon atomu ile kurulur. Karbonun karbona (C-C) bağı çok kararlıdır. Gücü, karbonun diğer elementlerle olan bağının gücünden daha düşük değildir. Bu nedenle, karbon, kararlılıkları canlı sistemlerin gereksinimlerini karşılaması için temelde kararlı olan büyük moleküler ağırlığa sahip büyük polimer molekülleri oluşturabilir. Aynı zamanda, çevre koşullarındaki (fiziksel ve kimyasal) değişikliklere hızlı tepki vermelerini sağlayacak kadar yan dallarda kararsızdırlar. Bir yandan dayanıklı olduklarını, diğer yandan da oldukça hassas olduklarını söyleyebiliriz. Bu tür moleküller sürekli güncellenir. Bu nedenle kararsız olarak adlandırılırlar. Aslında yaşamın kimyasal özünü oluşturan değişkenliktir.

Enerji şu şekilde açığa çıkar. Yüksek bir oluşum ısısına sahip yarı kararlı moleküller yok edildiğinde, önemli miktarda enerji kolaylıkla açığa çıkar . Bu sınıfın en tipik molekülü glikozdur (C6H12O6). Yeryüzünde gerçekleşen organik reaksiyonlarda çözücü sudur. Çözücü su değilse, o zaman tüm kimya farklı olacaktır. Farklı bir çözücüye dayanan organik sistemlerde, moleküler zincirlerin ana elementi de farklıdır (karbon değil). İncelediğimiz problem için bu son derece önemlidir.

Su, dünyevi yaşam için çözücüdür. Eşit derecede asit ve baz olan nötr bir maddedir. Bu mümkündür çünkü kendisi ayrışma (molekülün parçalanması) üretebilir. Suyun kendi içinde iyonik bir çözelti oluşturduğunu söyleyebiliriz. İyonlar H+ (proton) ve HO- (hidroksil)'dir. İlk iyon suyu asit olarak, ikincisi ise baz olarak karakterize eder. H+ iyonu genellikle bir su molekülüne bağlanır. Bu durumda hidronyum H3O+ oluşur. Daha sonra reaksiyona girer ve H- iyonunu serbest bırakır. Tüm bu atomlar ve gruplar, suda dinamik bir denge halindedir.

Suyu sıvı amonyakla değiştirmeye çalışalım. Temelde aynı şekilde davranır. Böylece H+ ve NH2- iyonlarına ayrışır (kırılır). Daha sonra H+ iyonu amonyak molekülü NH3 ile birleşir ve amonyum NH4+ oluşturur. Kendi içlerinde iyon oluşturabilen diğer çözücüler de benzer şekilde davranır. Asit, doğrudan ayrışma veya bir çözücü ile etkileşim yoluyla, bu çözücünün özelliği olan pozitif bir iyon oluşturan bir maddedir. Su ve amonyak için bu H+'dır. Baz, aynı şekilde negatif iyon üreten bir maddedir. Su için H2O ve amonyak için NH2'dir.

Bir asit bir baz ile nötrleştirildiğinde, bazın pozitif iyonu asidin negatif iyonuna (kalıntı veya radikal denir) eklenir ve bir tuz oluşturur. Aynı zamanda bazın negatif iyonu ile asidin pozitif iyonu birleşir. Sonuç olarak, bir çözücü molekülü oluşur. İyonun elektrik yükünün bir kat olması durumunda, onu nötralize etmek (dengelemek) için, aynı sayıda zıt işaretli yüke sahip olmak gerekir. Örneğin, karbondioksit sudaki amonyak ile reaksiyona girdiğinde amonyum karbonat (NH4)CO3 oluşur. Ancak bu reaksiyon için suyun varlığı gereklidir. Su olmadan CO2 ve NH3 etkileşime girmezler (kimyagerlerin terminolojisine göre "tepkimeye girmezler").

Tuz ayrıca ana çözücü içinde kısmen ayrışır. Böylece, bireysel tuz molekülleri iyonlara ayrışır. Amonyum karbonat durumunda, bu iyonlar 2NH4+ ve CO32-'dir. Bu bir sıvı. Saf bir çözücünün elektrik iletkenliğinden daha büyük olan çok yüksek bir elektrik iletkenliğine sahiptir. Bu sıvıya elektrolit denir. Elektrolit iyon içermelidir (olmalıdır). Bir sıvıda iyon yoksa, asla bir elektrolit olmayacaktır. Sözde ana çözücüde, iyonik çözeltiler asitler, bazlar ve tuzlar verir ve daha fazlasını vermez. Ancak diğer çözücülerde iyonik çözeltiler hiç iyon üretmeyebilir. Doğru, başka iyonlar oluşturabilirler.

Uzmanlar, etkili çözücüleri diğerlerinden ayırır. Etkili bir solvent, çok sayıda maddeyi (etkili bir şekilde!) çözmelidir. Bizim için bunlar organik veya sözde organik sistemlerin temelini oluşturabilecek maddelerdir.

Bu tür çözeltiler iyonik olmalıdır. Bu, ya çözücünün çözünenin polar kovalent bağlarını yok etme kabiliyetinden (su, H3PO4 molekülündeki yerel aşırı yükleri çektiğinde böyle davranır) ya da iyonların kimyasal afinitesinden dolayı gerçekleştirilebilir. çözücü ve çözünen.

Bir çözücü molekülün polar kovalent bağları kırabilmesi için, "kutuplarında" güçlü bir dengelenmemiş elektrik yüküne sahip olması gerekir. Ancak, genel olarak tarafsız kalmalıdır. Başka bir deyişle, bir dipol momentine sahip olmalıdır. Bu bağların kopuk kalması için çözücünün iyi bir yalıtkan olması gerekir. Aksi takdirde, zıt yükler birbirine doğru koşacak ve dipol olmayacaktır. Bu özellik, dielektrik sabiti ile karakterize edilir (“di”, “iki” anlamına gelir, yani artı ve eksi). Belirli bir mesafede bir sıvı içinde bulunan iki elektrik yükü arasındaki etkileşim kuvveti ne kadar büyükse, dielektrik sabiti o kadar düşük olur. Elektrolitik çözücü ayrıca viskozite ile karakterize edilir. Böyle bir çözelti iyi bir akışkanlığa (düşük viskozite) sahip olmalıdır. Aksi takdirde, iyonlar yeterince serbestçe hareket edemeyecektir. Sonuç olarak, tüm reaksiyonlar yavaş ilerleyecektir.

İyi bir elektrolitik çözücü, eşitleyici veya farklılaştırıcı (yani, bölücü) olabilir. Çözücü seviyeleniyorsa, içindeki farklı çözünenler yaklaşık olarak aynı kuvvette elektrolitler oluşturur. İyonik ayrışma dereceleri karşılaştırılabilir. Bunlar, büyük bir dipol momentine sahip oldukça polar çözücülerdir: su ve amonyak. Farklılaştırıcı bir çözücüde, elektrolitin kuvveti çözünen maddeye bağlı olarak büyük ölçüde değişir. Yani çözücü, farklı maddelere farklı tepki verir, onları birbirinden ayırır, ayırır. Metilamin CH3NH2 ve kloroform CHCl3 gibi bazı aminler ve halojenlenmiş hidrokarbonlar bu tür çözücülere örnektir.

Ek olarak, iyi bir biyolojik çözücü, yüksek bir özgül ısı kapasitesine ve ayrıca yüksek bir gizli dönüşüm ısısına sahip olmalıdır. Öz ısı ile ilgili olarak, belirli bir maddenin belirli bir kütlesini (bir gram) bir santigrat derece ısıtmak için gerekli olan kalori cinsinden ısı miktarını temsil eder. Bir maddenin özgül ısı kapasitesi yüksekse, o zaman yavaş ısınır ve soğur. Bu özellik sayesinde böyle bir maddedeki vücut, hızlı sıcaklık değişimlerinin olumsuz etkilerinden korunur. Aynı şey, bu madde vücudun içindeyse de geçerlidir.

Bir halden (veya fazdan) diğerine geçişin gizli ısısı, sıcaklıkta bir değişiklik olmaksızın bir fazdan diğerine geçerken vücut tarafından emilen veya salınan ısı miktarına eşittir. Böylece, suyun kaynama noktasında gizli buharlaşma ısısı 539 cal/g'dir. Amonyak için bu ısı 341 cal/g'dir. Bu, bir atmosferlik bir basınçta. Canlı organizmalar için yukarıdaki değerlerin tümü oldukça uygundur. Başka bir çözücü var - hidrojen sülfür H2S. Bir atmosfer basınçta gizli ısısı sadece 132 cal/g'dir. Bu elbette yeterli değil. Sadece yüksek basınç durumu düzeltebilir.

Aktif yaşamın geniş bir sıcaklık aralığında mümkün olabilmesi için, çözücünün (sıvı) yüksek bir gizli geçiş ısısına sahip olması gerekir. O zaman bu çözücü kolayca kaynamaz ve donmaz.

Düşük termal iletkenliğe sahip maddeler, sıcaklık değişimlerinden etkin bir şekilde korunur. İyi ısı yalıtkanlarıdır. Ancak termal iletkenlik değiştikçe dielektrik sabiti de değişir. Bu nedenle, dielektrik sabiti yüksek bir çözücü iki nedenden dolayı yaşam için iyidir: iyi bir yalıtkan olarak ve iyi bir termos olarak.

Ancak solventlerin listelenen özellikleri yaşam için yeterli değildir. Çözücünün biyolojik bir çözücünün işlevlerini yerine getirebilmesi, yani belirli bir kimyasal şemaya uyması da gereklidir. Belirli koşullar altında mümkün olan organik kimya şemasına yaşamın yararına girebilecek belirli iyonlar oluşturmalıdır. Amonyağa gelince, orta derecede düşük sıcaklıklarda, su zaten buza dönüştüğünde, davranışında suya çok benziyor. Ek olarak, birkaç düzine su benzeri çözücüden biridir. Bu çözücüler, su ve amonyak gibi bir H + iyonu (proton) oluşturdukları için protik olarak adlandırılabilir. Bu çözücüler hidrazin N2H4, hidroksilamin NH2OH, hidrosiyanik asit HCN ve hidrojen florür HF'dir. Protik olmayan çözücülerin örnekleri , kükürt dioksit S02, nitrojen tetroksit N204, cıva dibromit HgBr2'dir.

Şu veya bu çözücünün gezegendeki yaşamın temeli haline gelmesi için, öncelikle bu gezegende mevcut olabilmesi ve ikinci olarak miktarının bunun için yeterli olması gerekir. Bu nedenle, cıva dibromür yaşam için çok iyi bir çözücüdür, ancak herhangi bir gezegende yeterli miktarda bulunması pek olası değildir. Bu çözücünün karakteristik iyonlarının bildiğimiz kimyasal şemaya uymaması hiçbir şey ifade etmiyor. Belirli bir çözücüde bazı değişikliklerle hayati reaksiyonlar neden tekrarlanamıyor? Teknikte uzman kişiler, H ve OH su gruplarının başka bir çözücünün karakteristik iyonları ile değiştirilebileceğine inanmaktadır. Bu çözücü içinde çözülmüş veya süspanse edilmiş nihai bileşik, bu çözücüye göre kimyasal olarak, suya göre ikame edilmemiş muadili ile aynı şekilde davranmalıdır. Bu, bu bağlantının yeni ortamda aynı hayati işlevleri yerine getirebileceği anlamına gelir.

Protik çözücülere gelince, bunlarda sadece negatif iyonlar (anyonlar) farklıdır. Amonyakta NH2– ve hidrojen sülfitte H2S–'dir. Düşük sıcaklıklarda hidrojen sülfür, su benzeri bir çözücüdür. Bu iki ikame genellikle organik kimyada meydana gelir.

Birçok biyolojik çözücü vardır. Ancak çoğu, suyun donduğu veya tamamen buhara dönüştüğü sıcaklıklarda sıvı haldedir. Tabii ki, bu tür koşullarda dünyevi yaşam imkansızdır. Ancak amonyağın donma noktası -77.7°C'dir. Tüm su buza dönüştüğünde, amonyak okyanusları oluşturabilir. Benzer şekilde, kaynama noktası yüksek çözücüler, suyun yalnızca buhar halinde var olabileceği sıcaklıklarda suyun yerini alabilir. Atmosferik gaz halindedir veya çok yüksekse genellikle uzaya kaçar. Bu, gezegenin kütlesi ne kadar küçükse, yani yerçekimi kuvveti o kadar küçük olursa, o kadar kolay olur. Suyun ayrışmasının (bir molekülün atomlara ayrılması) Güneş'ten gelen kısa dalga ultraviyole radyasyonun etkisinin bir sonucu olarak gerçekleştiğine dikkat edin.

Gezegenin sıcaklığı yüksekse, üzerindeki yaşam koşulları zayıf olacaktır, çünkü yüksek sıcaklıklarda karbon bağları kırılır. Aslında, herhangi bir kimyasal reaksiyon artan sıcaklıkla hızlanır. Ve çok güçlü. Her 10 °C'de kimyasal reaksiyonların hızı 2-3 kat artar. Sıcaklık 0'dan 100 °C'ye yükselirse, reaksiyon hızı en az 1000 kat artacaktır. Bu durumda kararsız organik moleküllerin parçalandığı veya patlayıcı bir reaksiyona girdiği açıktır. Bu çok etkili olabilir. Örneğin, Merkür'ün Güneş'e bakan tarafında bir köprü glikozla havaya uçurulabilir. Tersi de doğrudur. Çok düşük sıcaklıklarda kullandığımız patlayıcıların çoğu basit organik bileşiklerdir. Bu nedenle, güvenlik açısından, büyük patlayıcı yükler (örneğin, bin kilogramlık bombalar) en iyi şekilde düşük sıcaklıklarda tutulur. Dünya Savaşı sırasında yaptıkları buydu.

Atom ağırlığı da önemli bir rol oynar. Artarsa, elementin (maddenin) kimyasal aktivitesi azalır. Bu anlaşılabilir. Parçacık ne kadar ağırsa, kimyasal aktivite açısından o kadar tembeldir. Büyük gövdeler yavaş hareket eder, ancak aynı zamanda sıcaklık artışı telafi edilir. Bu nedenle, aynı değerliğe sahip daha ağır atomlar, yüksek sıcaklıklarda, düşük sıcaklıklardaki hafif atomlarla (analogları) hemen hemen aynı şekilde davranır. Bundan, yaşam sorunu için önemli bir sonuç çıkar: Daha hafif olan bazı atomlar, daha ağır olan diğerleriyle değiştirilebilir. Daha ağır atomlar yüksek sıcaklıklarla başa çıkabilecektir. Böylece karbon C, daha ağır silisyum Si ile değiştirilebilir. Periyodik tablonun IV. grubunda yer aldıkları için aynı özelliklere sahiptirler. Grup V'de nitrojen N, fosfor P ile değiştirilebilir. Grup VI'da oksijen O, daha ağır kükürt S ile değiştirilebilir. Bu, karasal koşullar altında daha hafif belirtilen elementlerin yaşam süreçlerine katılması durumunda, daha yüksek sıcaklık koşullarında olabilecekleri anlamına gelir. belirtilen daha ağır olanlarla değiştirilir. Böylece yaşam, doğaüstü koşullarda yüksek sıcaklıklarla baş edebilir . Dahası, karasal koşullar altında bile, kükürt bazen organik bileşiklerde oksijenin yerini alır. Silikon, sıradan organik yapılarda benzer şekilde bulunur.

Silisyuma gelince, bu element karbon gibi zincirler oluşturur. Bu nedenle uzmanlar, silikona dayalı olabilecek yüksek sıcaklıkta yaşam fikrini ciddi şekilde tartışıyorlar. Karbon kimyası ikamelerinden istenen asıl şey, organik moleküllerimizin yapısal ve işlevsel görevlerini yerine getirebilen, ancak farklı gezegen koşullarında büyük, zorunlu olarak kararsız moleküller içermeleridir. Elbette yapıları oldukça farklı olabilir.

Düşük sıcaklıklarda yaşam olanaklarını daha ayrıntılı olarak ele alalım. Sıcaklık çok düşük değilse, bu koşullar için suyun yerini alabilecek birkaç uygun çözücü vardır. Bu çözücülerin her biri, organik bileşiklerin analoglarından oluşan bir sistemle eşleştirilebilir. Bu çözücülerden biri, daha önce bahsedildiği gibi, hidrojen sülfür H2S'dir. Donma noktası -85.6 °C, atmosferik basınçta -60.75 °C sıcaklıkta kaynar. Gizli buharlaşma ısısı düşüktür. Düşük atmosferik basınçlarda, tüm bu göstergeler yaşam için pek uygun değildir. Ancak, güçlü atmosferlere ve dolayısıyla büyük bir çekim kuvvetine sahip büyük kütleli gezegenler için, bilim adamları bu seçeneği hidrojen sülfür ile dışlamazlar. Jüpiter böyle bir gezegenin bir örneğidir. Siz devlerin başka uçakları da var.

Hidrojen sülfürün özelliklerini daha ayrıntılı olarak ele alalım. Amonyak (sadece su değil) donduğunda bile sıvı halde kalır. Hidrojen sülfit, suyun kükürt analoğudur. Doğru, hidrojen sülfürün dielektrik sabiti nispeten düşüktür. Su için 81.1 ve amonyak için 22.0'a karşı sadece 10.2'dir. Bununla birlikte, bir çözücü olarak yaşamın temeli olabileceğini düşündüren birçok özelliği vardır. Hidrojen sülfit protik bir çözücüdür, yani H+ iyonları içerir. Bu çözücü, su gibi kendi kendine ayrışır, yani moleküllerini iyonlara ayırır. Amonyak da aynı özelliğe sahiptir. Hidrojen sülfürde, ayrışma reaksiyona göre ilerler:

2Н2S ±5 H3S+ + HS—.

Bu reaksiyon sonucunda H+ karakteristik bir iyon olarak ortaya çıkar. Hidrojen sülfür de negatif bir iyon oluşturur. HS-'dir. Bu iyi bilinen bir mercapto grubudur. Bu nedenle, tüm organik bileşiklerde hidroksili H2S- ile değiştirmemiz yeterlidir. Üstelik bu tür yer değiştirmeler, karasal koşullar altında da gözlendiği için gerçektir. İlginç bir şekilde, C4H12S13 bileşiği göktaşlarında bulundu.

Hidrojen sülfürün özellikleri, bir dizi asidin yanı sıra halojen bileşikleri, aril alkil ikameli amonyum sülfitlerin yanı sıra birçok organik maddeyi çözecek şekildedir. Ampirik olarak, H2S'ye göre asitlerden bazik ortama geçerken bir dizi kimyasal indikatörün renk değiştirdiği bulundu. Yani renk değişimi, bu çözücüye karşılık gelen ve içinde çözünen asit ve bazların varlığında gerçekleşir. Çözeltide çözündüklerinde H+ iyonu (proton) veren kimyasal bileşiklerin, sıvı hidrojen sülfürdeki asitler gibi davranması gerektiği açıktır. Bu, içinde çözünen sulu asitlerin asidik karakterlerini koruduğu anlamına gelir. Böyle bir asit HCI'dir. Negatif HS- veya S2- iyonları veren bileşikler, H2S sisteminde bazlar olacaktır. Bir baz, bir tuz ve bir çözücü oluşturmak için bir asit ile reaksiyona girer.

Amonyakla uğraşıyorsak, orada sudaki hidrolize benzer bir reaksiyon gerçekleşir. Buna solvoliz denir. Bu, nötralizasyonun ters reaksiyonudur. Bileşikler bir çözücü ile reaksiyona girer ve bu durumda genellikle bir baz ve bir asit molekülü oluşur. Merakla, aynı bileşik hem asit hem de baz olarak davranabilir. Alkoller buna bir örnektir. Sulu bir çözeltide, bu durumda temel özelliklerin atfedildiği organik asitlere göre asit gibi davranırlar. Bazı maddeler de sıvı hidrojen sülfürde benzer şekilde davranır.

Sıvı hidrojen sülfürün düşük sıcaklıklarında, karbon zincirleri içeren bazı bileşikler kararsız olacak kadar kararlı hale gelebilir. Diğer koşullarda, her şey farklı şekilde gerçekleşir. Örneğin, normal sıcaklıklarımızda yalnızca kısa dengesiz zincirler oluşturan, düşük sıcaklıklarda sıvı hidrojen sülfürün özelliği olan, Dünya'daki en yaygın nitrojen oldukça güçlü bağlar oluşturabilir. Bu bağlar, bir dereceye kadar, karbon-karbon bağlarının yerini alabilir.

Ardından, hidroflorik asit HF'yi düşünün. Donma noktası -83.1 °C'dir. Bu, hidrojen sülfürden biraz daha yüksektir. Hidroflorik asidin diğer özellikleri biyolojik olarak oldukça kabul edilebilirdir. +19.54 °C sıcaklığa kadar (normal atmosferik basınçta) sıvı halde kalır. Bu, geniş bir sıcaklık aralığında sıvı kaldığı için yaşam için önemlidir. Erime için gizli geçiş ısısı çok yüksektir. 54.7 cal/g'ye eşittir. Buharlaşma için gizli ısı 362 cal/g'dir. Bu değerlerin her ikisi de suya göre daha düşük olmasına rağmen yüksektir. Ancak bu asidin dielektrik sabiti ve dipol momenti, suyunkinden biraz daha büyüktür. Bu nedenle, sıvı hidrojen florürün negatif bir F- iyonu ile iyi bir protik çözücü olduğu sonucuna varabiliriz. Ayrışması şemaya göre ilerler

2HF ±5 H2F— + H+.

Pozitif H+ iyonu zorunlu olarak oluşur, dolayısıyla hidrojen florür protik (H+) çözücüdür. Elektriksel iletkenliği düşüktür. İyi bir yalıtkandır. Isı iletkenliği de düşük olduğu için iyi bir ısı yalıtımı sağlar. Biyolojik açıdan bakıldığında, organik sistemlerin yüksek sıcaklıklarda stabilitesini sağladığı için bu çok önemlidir.

Su, hidrojen florürde yüksek oranda çözünür. Bu durumda, bir temel görevi görür. Hidrojen florür ayrıca florik metallerin yanı sıra bazı siyanürler, nitratlar ve sülfatları da çözer. Hidrojen florürde çözünmeyenler, flor dışında halojen bileşikleri ve ayrıca oksitlerdir. Hidrokarbonlar da çözünmez. Ancak alkoller, aldehitler, ketonlar, esterler, organik asitler ve bunların anhidritleri ve görünüşe göre nitrojen bileşikleri ve karbonhidratlar, negatif F- iyonu ile ve ayrıca bir organik molekülden oluşan karmaşık katyonlarla iletken çözeltiler oluşturur. bir proton ile. Diğer birçok organik bileşik, sıvı hidrojen florürde parçalanır veya polimerize olur. Hidrojen florür ayrıca özelliklerinde hidratlara benzer moleküler bileşikler oluşturur.

Ama bunun hayatla ne ilgisi var? Bir organik sistem, oksitlerdeki OH ve O yerine sırasıyla F veya HF2 ve F2 konursa, sıvı hidrojen florüre dayalı olabilir. Florlama oksidasyonun yerini alır. Yaşam için gerekli olan enerjinin açığa çıkmasını sağlar. Flor, yüksek bağlanma enerjilerine sahiptir. Bu nedenle sudan daha etkilidir. Serbest florine gelince, bu varsayımsal gezegendeki atmosferik gazlardan biri olmalı. Oksijen yerine - flor. Bu doğaüstü koşullarda canlılar oksijeni değil, floru solumalıdır. Su yerine sıvı hidroflorik asit içmelidirler. Karasal organizmalar için bu ölümcüldür.

Bununla birlikte, flor reaktif bir elementtir. Bu nedenle, florin (sıvı hidrojen florür) okyanusları, denizleri, nehirleri ve gölleri oluşturacak şekilde, herhangi bir gezegende suyun Dünya'daki rolünün aynısını oynayacağını varsaymak zordur. Ne de olsa flor o kadar aktiftir ki genellikle çok hızlı bağlanır ve bu nedenle gezegenin yüzeyinden (oksijen gibi) kaybolur. Serbest formdaki flor, Dünya'nın birincil atmosferinde var olabilir. Dünya atmosferinin sıcaklığı düştükçe flor, hidrojenle birleşmeye başladı. Su ve amonyak gibi maddelerin moleküler dağılması ve çökelmesi sonucu fazla hidrojen kaybından sonra da korunabilir . Bu maddeler donmuş haldeydi ve kayaydı. Ancak böyle bir resim, ancak çok sayıda hafif halojen bileşiği varsa mümkündür. Nereden gelmiş olabilecekleri çok net değil. Bir seçenek kimyasal ayırmadır. Ama ne belli değil. Her durumda, güneş sistemimizde böyle bir bölünme kesinlikle imkansızdır. Gezegenlerinden hiçbirinin sıvı hidrojen florür HF'den oluşan bir hidrosfere sahip doğal bir ortamı olmadığı güvenle söylenebilir. Dahası, bir yerlerde hidrojen florüre dayalı yaşamın var olması pek olası değildir. Evrendeki gezegenler hakkında kesin bir kategorik sonuca varmak için çok az şey bilmemize rağmen. Amonyağa daha yakınız. Gezegen sistemimizde büyük miktarlarda bulunur. Yani, karasal gezegenlerin birincil atmosferlerinin ana bileşenlerinden biriydi. Amonyak, güneş sisteminin dev gezegenlerinin atmosferlerinde büyük miktarlarda bulunur. Bu gezegenlerin bazı uydularında da bulunabilir. Bu uydular karla kaplı oldukları için oldukça yansıtıcıdırlar (albedo). Bu, yalnızca gezegenlerin kutup başlıklarını değil, aynı zamanda alt enlem kuşaklarını da kaplayan amonyak karıdır.

Amonyak ise -77,7 °C'ye kadar sıvı halde kalır. Amonyak -33,4 °C'de kaynar. Bu atmosferik basınçta. Bu, amonyağın çözücü olarak özelliklerine benzeyen sudan daha kolay buharlaştığı anlamına gelir. Ancak amonyak daha sonra daha ayrıntılı olarak tartışılacaktır.

Kükürt dioksit SO2 zor bir çözücüdür. Dipol momenti 1.61'dir. Donma noktası -75.46 °C'dir. Bu, amonyağınkinden sadece biraz daha yüksektir. Volkanik patlamalar sırasında kükürt dioksit salınır. Ancak yüksek moleküler ağırlığa sahiptir (64). Bu nedenle, gezegenin atmosferinin sıcaklığı düşükse ve gezegenin kütlesi küçükse, uzaya kaçamaz. Belirli koşullar altında bir kükürt dioksit hidrosferinin oldukça mümkün olduğu varsayılabilir. Volkanik patlamalar ayrıca amonyak ve su salar. Ancak burada ele alınan koşullar altında hızla kaybolacaklar. Buharlaşmayan ve uzaya kaçmayan aynı su, bu sıcaklıklarda hemen donacak veya SO2 ile reaksiyona girerek sülfürik asit H2SO4 oluşturacaktır. Volkanik patlamalar ayrıca CS2, COS ve CH4'ü serbest bırakır. Atmosferik gazın bir parçası olacaklar. Nitrojen ve argon içerecektir. Daha sonra organik süreçlerde yavaş yavaş oksitlenirler.

Sülfatlar, oksitler, kloratlar, sülfürler ve hidroksitler sıvı SO2 içinde çözünmezler. Öte yandan, iyot metalleri, alkali ve toprak alkali metaller, bazı tiyosiyanatlar ve asetatlar ve birçok organik bileşik sıvı SO2'de iyi çözünür. Uzmanlar, SO2'nin hayat veren solventler için ciddi bir aday olarak kabul edilebileceğini düşünme eğilimindedir. Bu, birkaç çok önemli gerçekle veya daha doğrusu SO2'nin özellikleriyle desteklenir. Bu, organik bileşiklerin SO2'deki çözünürlüğü ve karakteristik iyonik gruplarının organik kimyadaki varlığı ve bakteriyel kükürt metabolizması ve daha fazlasıdır. SO2, moleküler zincirler oluşturan bir element olarak karbona dayalı bir organik şema için uygundur. Ama burada her şey o kadar basit değil. H ve OH yerine SO ve SO3 koyamazsınız. SO2 sisteminde çift bağ olduğu için imkansızdır. Bu nedenle, değiştirme daha yaratıcı yapılmalıdır. Biraz yeniden yapılandırmaya ihtiyaç var. Temelleri aşağıdaki gibidir. Oksijenin serbest bırakılmasıyla CO2'den karbon alınabilir. Bu durumda, karasal organik maddemizin olası benzerleri olarak kükürt içeren bileşikler oluşur. Bu nedenle, fotosentez döngüsüne benzeyen diğer tüm reaksiyonları değiştirmek gerekir.

SO2'nin sıvı halde bulunduğu sıcaklık aralığı -75,5 ile -10,2 °C arasındadır. Bu, bir atmosferlik bir basınçta. Basınç daha azsa, daralır. Düşük kütleli gezegenlerde, atmosfer basıncı elbette bir atmosferden daha azdır, yani Dünya'daki atmosfer basıncından daha azdır. Gizli ısıya gelince, hem erime hem de buharlaşma için sudan daha düşüktür. Bunlar sırasıyla 27 ve 93 cal/g'dir. Ancak düşük sıcaklıklarda ısı kazancı azdır. Bu nedenle, sıcaklık dalgalanmaları Dünya'dakinden çok daha küçük olmalıdır . Bu nedenle, başka bir duruma gizli geçiş ısısının değerinin rolü, Dünya koşullarında olduğundan çok daha azdır.

Protik olmayan çözücü N2O4'ü ele alalım. Nitrojen tetroksit. Sülfürik asit için SO2 neyse, nitrik asit HNO3 için de odur. Uzmanlar, bu protik olmayan çözücünün iyi olduğunu tahmin ediyor. Yıldırım deşarjı sırasında oksijen-azot atmosferinde oluşur. Volkanik patlamalar sırasında da salınabilir. Ancak gezegende çok olmasını beklemeye gerek yok (Dünya'daki su gibi). N2O4 -11°C'de donar. Bu, suyun donma noktasından (0 °C) biraz farklıdır. Düşük sıcaklıklarda N2O4, kükürt dioksit ile birlikte bulunur. Azot tetroksit N2O4 içinde çözünmez. Bu nedenle düşük sıcaklıklarda donmalı ve SO2'den oluşan denizlerin dibine çökmelidir. Aynı zamanda kum gibi bir şey olacak.

Yaşam açısından uzmanlar ayrıca hidrosiyanik asit HCN'yi de göz önünde bulundururlar. Sıvı faz ile benzer sıcaklık limitlerine sahiptir (–13,4 ila +25,6 °C). Protik bir çözücüdür. Küçük gezegen cisimlerinin önemli miktarda bu asit içerebileceğine inanılmaktadır. Bunlar ağır moleküllerdir (molekül ağırlıkları 27'dir), dolayısıyla gezegeni terk edip uzaya kaçmaları zordur. Su ve amonyak neredeyse iki kat daha hafiftir. Bu nedenle, küçük porsiyonlarda yok olurlar ve Dünya'yı terk ederler.

Bildiğiniz gibi birçok siyanür bileşiği su kaynaklı karasal yaşam için zehirlidir. Ancak karakteristik su gruplarının siyanürlülerle değiştirilmesi çok önemlidir. Bu bir tür ilişkiyi gösterir. C-N bağları proteinlerde ve diğer bazı organik maddelerde temel öneme sahiptir.

Hidrosiyanik asit HCN'nin dipol momenti çok büyüktür. 2,8'e eşittir, su için 1,85'e ve amonyak için 1,47'ye eşittir. Asidin dielektrik sabiti 123'tür. Amonyak 22'ye ve su 81.1'e sahiptir. Bu, hidrosiyanik asidin yüksek kaliteli bir iyonlaştırıcı çözücü olduğunu gösterir. Bu asitte metaller ya az çözünür ya da hiç çözünmez. Hidrosiyanik asit H+ ve CN- iyonları oluşturur. Bu nedenle sıvı asitte sülfürik ve hidroklorik asitler asit olarak kalır. Bütün siyanürler bazdır.

C2N2 siyanojenin atmosferik bir gaz olduğuna inanılmaktadır. Oksidasyon sırasında Dünya'da olduğu gibi, enerjinin serbest bırakılmasıyla reaksiyonlarda yer almalıdır. (Karasal) organik kimyamızdaki suyu HCN ile değiştirirsek, bu kimyanın hidrokiyanik analoğunu elde ederiz. Aynı zamanda karbon, moleküler zincirlerin ana elementi olmaya devam ediyor. Gizli füzyon ısısı ve HCN'nin gizli buharlaşma ısısı, yaşam açısından oldukça kabul edilebilir değerlere sahiptir. Sırasıyla 74 ve 323 cal/g'dir. HCN iyi bir ısı yalıtkanıdır ve dielektrik sabiti önemlidir. Bu nedenle, hidrojen siyanüre dayalı yaşam oldukça mümkündür.

Yukarıda söylenenlerden, 0 °C ile -100 °C arasındaki sıcaklıklarda, organik kimyanın çeşitli alternatif şemalarının mümkün olduğu açıktır. Düşük donma noktasına sahip organik çözücülerin mevcut olduğunu lütfen unutmayın. Bunlar -92.5 °C'de donan metilamin CaH3NH2 ve metil alkol CH3OH'dir. Başlangıçta hidrokarbonlar, amonyak ve sudan oluşan bir atmosferde iyi oluşabilirler. Hidroklorik asit HCI -111°C'de donar. Kimyasal olarak HF'ye benzer. Bununla birlikte, bir çözücü olarak HF'den daha kötüdür.

Uzmanlar, flor oksit F2O'ya büyük umutlar bağlamaktadır. -224°C'de donar ve -145°C'de kaynar. İşin garibi, suyun yapısal bir analoğu. F2O'da bağlar yaklaşık 105°'ye eşit açılar oluşturur. Su yakınında 104°'ye eşittirler. Florun tersi hidrojendir diyebiliriz. Doğru, atom numarası 9 ve atom ağırlığı 19'dur. Florin değerliliği birdir, ancak dış kabukta bir elektron yerine yedi tane vardır. İnert bir gazın elektronik yapısına sahip olmak için bir elektrondan yoksundur . Ancak flor, oksijenle kovalent bir bağ oluşturduğundan ve onunla bir elektron paylaştığından, yüklerin dağılımı hemen hemen hidrojeninkiyle aynıdır. Yani F2O, su gibi oldukça polar bir bileşik olmalıdır. İyi bir iyonlaştırıcı çözücüdür. F2O'nun kendi kendine ayrışması (kendi kendine kopması) aşağıdaki şemaya göre gerçekleşir:

2F2O F3O– + FO+.

Karakteristik iyonlar F- ve FO+'dır. BF3 ve HF dahil olmak üzere flor bileşikleri bu çözücü içinde çözülmelidir. Bu bileşikler asitlerin özelliklerine sahiptir. Su da çözülür. Ama tabanı olan bir çözüm verir.

Diğer bileşikler de ilgi çekicidir. Bu, -169 ° C'de donan etilen C2H4'tür; karbon monoksit CO, -199 °C'de donuyor. Temel gazlara gelince, oksijen -210 °C, nitrojen -219 °C, flor -223 °C, neon -248,7 °C donma noktasına sahiptir. Hidrojen -259°C'de, helyum -273°C'de donar. Bu mutlak sıfıra yakındır. Atmosfer basıncındaki son üç gaz sırasıyla –246.3 °C, –252.8 °C ve –268.98 °C'de kaynar. Basınç daha düşükse, daha da düşük sıcaklıklarda kaynarlar. Ancak F2O'nun donma noktasının altında en azından bir neon-helyum-hidrojen atmosferi var olacaktır. Gezegenin sıcaklığının -220°C'nin altına düştüğünü hayal etmek zor. Yine de ısı hem yıldızdan (Güneş) hem de gezegenin içinden gelir. Bu nedenle, neon, hidrojen ve helyum atmosferinin yanı sıra diğer gazların buharları altında flor oksidin sıvı kaldığı varsayılabilir. Uzmanlar, -200°C ile -150°C sıcaklık aralığında yaşamın oldukça mümkün olduğuna inanıyor. Ama bu dünyevi yaşam değil, tamamen farklı bir yaşam, bir tür siyanür. Ve sorun, gerekli çözücünün olmaması değil. Onlar fazlasıyla yeterli. Sorun, oluşturulan kimyasal yapıların değişen çevre koşullarına hızlı bir şekilde cevap verememesidir. Başka bir deyişle, moleküller kararsız, hassas olmayacaktır çünkü bu kadar düşük sıcaklıklarda tüm bileşikler çok kararlıdır. Yaşam ancak zayıf bağlara sahip moleküllerden inşa edilebilir. Sadece bu kadar düşük sıcaklıklarda bile gerekli sürekli yenileme durumunu sağlayabilirler. İnert gazlar bu gereklilikleri tam olarak karşılar. Ayrıca inert (soy) gazlar evrende en çok bulunan elementlerdir. Dünya'da bunlardan çok azı var çünkü Dünya onları tutamadı ve uzayda kayboldular. Helyum He, argon Ar, neon Ne, kripton Kr, ksenon Xe ve radon Rn, dış elektron kabukları tamamen dolu olduğu için sıradan kimyasal bileşiklere girmezler. Ancak atomlar, elektrik deşarjlarının veya kısa dalga radyasyonunun etkisi altında veya kozmik ışınların etkisi altında iyonlara dönüştüğünde (bunlar aslında yüksek enerjili kozmik yüklü parçacıklardır), iyonik bileşikler oluşabilir ve çok kararlı olanlar. Böylece, HeH+ ve HeH2+ tipindeki helyum-hidrojen iyonları bilinmektedir.

Uzmanlar, inert bir gazın dolu bir dış kabuğuna sahip elektronların, aktif bir atomun doldurulmamış bir kabuğundaki boş yerlerde yakalandığı koordinasyon bileşiklerine büyük umutlar besliyorlar. Normal sıcaklıklarda bu tür bağlar çok zayıftır. Bu nedenle, moleküllerin titreşimleri veya termal hareketlerin neden olduğu çarpışmalar tarafından kolayca yok edilirler. Ancak -150 °C sıcaklıklarda durum önemli ölçüde değişir. Hareketler o kadar yavaştır ki, küçük kuvvetler bile atomları tutabilir.

Biyolojik çözücü F2O için argon-bor triflorür molekülleri uygundur. İçinde argon, BF2 grupları arasında bir bağlantı görevi görür. Tipik bir bileşik Ar4BF3 formülüne sahiptir. İletişim ayrıca aşağıdaki mekanizma kullanılarak gerçekleştirilir. Güçlü bir dipol varlığında bir inert gaz atomu güçlü bir şekilde polarize edilir. Bu nedenle kendisi bir dipol gibi davranmaya başlar. Bu durumda orijinal dipol üzerinde hareket ettiği açıktır. Olan şu ki, elektronlar bir tarafa kaydırılır ve diğer tarafta yerel bir pozitif yük fazlalığı oluşur. Bu aşırı pozitif yük, başka bir atomdan bir elektron çekebilir. Bu bağlantı zayıftır, ancak hayati fonksiyonların yerine getirilmesi için zayıf olması gerekir. Güçlü bir bağ ile moleküller kararsız olamaz. Dolayısıyla, bu bağlamda, F2O özel bir ilgiyi hak ediyor. F2O molekülü güçlü bir dipoldür. Bu nedenle inert gazlarla bu tip reaksiyonlarda yer alabilir. Bu durumda moleküler bileşikler oluşmalıdır. Bunda beklenmedik bir şey yok. İnert gazların su, amonyak ve fenollerle bu tür bileşikler oluşturduğu iyi bilinmektedir. Bu tür bileşikler, güçlü dipoller olan HF ve HCN'yi içerebilir. Bu bileşiklerden bazıları, yaşam için gerekli olduğu ölçüde düşük sıcaklıklarda kararlı olacaktır.

Bu değerlendirmenin sonucu aşağıdaki gibi özetlenebilir. Sıvı F2O ve HeHF okyanusunda, Dünya'daki yaşamı ateşleyen (veya daha doğrusu tezahür ettiren) maddelere yakın karmaşık sözde organik maddeler oluşabilir. Çok düşük sıcaklıklarda enerji tüketimi düşüktür.

Amonyak ömrüne daha yakından bakalım. Amonyak, -77,7°C ila -33,4°C sıcaklık aralığında sıvı halde kalır. Bu aralık, karasal yaşam durumunda olduğundan daha dardır. Ve elbette, hepsi kırmızı renkte. Bazı ayarlamalar baskı ile yapılacaktır. Dünyadan farklıysa, sıcaklıklar da yüzer. Çok yüksek basınçta (Jüpiter'de olduğu gibi), amonyağın kaynama noktası önemli ölçüde yükselir. +132.4 °C'ye ulaşabilir. Bu, Dünya koşullarında suyun kaynama noktasının üzerindedir. Ve bu, yalnızca basınç yardımıyla sıvı hale geçişin imkansız hale geldiği kritik sıcaklıktır. Ancak basınç önemli - 112 atmosfer.

Amonyak için gizli geçiş ısısı, suyunkiyle karşılaştırılabilir. Amonyağın buharlaşması için gizli ısı 332 cal/g'dir. Suda ise 539 cal/g'dir. Erime için amonyağın gizli ısısı 84 cal/g'dir. Su için 79.9 cal/g'dir. Düşük sıcaklıklarda, gizli füzyon ısısı çok önemlidir. Dolayısıyla amonyağın bu konuda suya göre bir avantajı olduğunu söyleyebiliriz. Bu arada, buharının 0.520'ye eşit olan ısı kapasitesi, sabit basınçta (0.488) su buharınınkinden biraz daha fazladır. Isı kapasitesi hava ve iklim için önemlidir. Dünyadaki iklim, hidrosfer ve her şeyden önce okyanuslar tarafından dengelenir. İklim değişikliğinde belli bir atalet yaratıyorlar. Suyun ısı kapasitesi 10 kat daha az olsaydı, o zaman hava değişiklikleri prensipte tahmin edilemez olurdu. Her şey çok çabuk değişecekti. Bu nedenle, sıvı amonyaktan oluşan okyanuslar ve denizler, Dünya'da olduğu gibi, hidrosfer sayesinde büyük sıcaklık dalgalanmalarını yumuşatacaktır. Amonyak 1.47 dipol momentine sahiptir. Su için 1.85'tir. Amonyağın dielektrik sabiti 22'dir (–34 °C'de). Su için dielektrik sabiti 81,1'dir (+18 °C'de). Bu, amonyağın bir yalıtkan olarak sudan yaklaşık dört kat daha kötü olduğu anlamına gelir. Ayrıca sudan daha az viskozdur. Ve ayrıca yaklaşık dört kez. Bir tuz çözeltisinin sıvı amonyak içindeki iletkenliği genellikle aynı tuzun sulu bir çözeltisinden daha yüksektir. Amonyağın suya göre biyolojik avantajları, daha akışkan olması ve dolayısıyla etkili bir elektrolitik çözücü olmasıdır.

Amonyağın kendisinin ayrışması neredeyse su ile aynıdır. Amonyak, suyun hidronyum iyonu H3O+'ya karşılık gelen pozitif bir NH+ iyonu oluşturur. Bu iyonların her ikisi de reaksiyon sırasında bir H+ protonu bağışlar. Amonyak, negatif bir iyon NH2- ve su OH- oluşturur. Böylece, amonyak asitleri NH4+ ve H+ katyonları ile karakterize edilir.

Azot, molekülün elektronegatifliğini artırma anlamında oksijenin yerini alabilir. Bu, "oksidasyon" işleminin kimyasal anlamıdır. Bu nedenle, suya değil amonyağa dayanan yaşamda oksijenin rolü pekala nitrojene geçebilir.

Üç amonyak anyonundan herhangi birini veren bu çözünür bileşikler, sıvı amonyaktaki bazlar gibi davranacaktır. Bu tür bazlar, aminleri, metal amidleri, imidleri ve nitritleri içerir.

İndirgeme reaksiyonları sıvı amonyakta kolayca ilerler. Amonyaklı bir hidrosfere sahip bir dünyadaki kayaların, tıpkı bizim kayalarımızın su içermesi gibi, kristalli amonyak içereceği varsayılabilir . Elbette iki çözücü, su ve amonyak arasında bir fark vardır. Amonyak çözeltisi, alkali metalleri reaksiyona girmeden çözer. Bu durumda sözde "mavi çözümler" oluşur. İyi elektriksel iletkenliğe sahiptirler. Saf metal, basit buharlaştırma ile onlardan izole edilebilir. Çözün, ancak daha az ölçüde ve toprak alkali metaller. Bazı nadir toprak metallerinin yanı sıra magnezyum, alüminyum, berilyum çok belirgin bir çözünürlüğe sahiptir. Metal olmayanlardan iyot, kükürt, selenyum ve fosfor kısmen çözülür. Bazı durumlarda, reaksiyon çözücü ile devam eder. Bu unsurların birçoğu yaşam süreçlerinde önemli bir rol oynamaktadır. Bunların önemli bir kısmı katalizörler, yani kimyasal reaksiyonların hızlandırıcılarıdır. Katalizörler reaksiyonları hızlandırır ama tüketilmez.

Hayati çözücünün en önemli işlevi, çeşitli organik madde bileşenlerinin çözelti veya süspansiyon halinde verilmesidir. Bu açıdan amonyak sudan daha iyidir. Çözücünün bu özelliği özellikle yaşamın başlangıcı sırasında önemlidir. İnorganik sulu tuzların amonyakta çözünürlüğü, büyük ölçüde çözücünün anyonuna (negatif iyon) bağlıdır. Pozitif bir iyon olan katyona çok daha az bağlıdır. Bu bağlamda bir istisna, genellikle anyondan bağımsız olarak çözünen amonyum tuzlarıdır. Bu tuzlar, sıvı amonyaktaki asitler gibi davranır. İyodürler, perkloratlar, nitratlar, tiyosiyanatlar, siyanürler ve nitritler de çözünür. Florürler, çoğu klorür (naCl tuzu dahil), karbonatlar, oksalatlar, sülfatlar, sülfürler, hidroksitler ve oksitler çözünmez.

Su ile amonyak arasında (özellikler açısından) bir çözücü vardır. Bu hidroksilamin NH2OH'dir. H+ ve NHOH- iyonlarına ayrışır (ayrışır). +33°C'de erir ve +58°C'de kaynar. Ancak bu 22 mm Hg'lik bir basınçta. Sanat. Bu koşullar altında su, yaklaşık +24 °C sıcaklıkta kaynar. Bu, hidroksilaminin sıvı fazının sıcaklık limitlerinin sudan daha geniş olduğu anlamına gelir. Hem suyun hem de amonyağın eşit derecede bol olduğu koşullarda su benzeri bir biyolojik çözücü görevi görebilir. Bu, sıvı suyun varlığının üst sınırının 30°C üzerindeki sıcaklıklardadır. Dünya atmosferinin evriminin ilk aşamalarında, bu tür koşullar mevcut olabilir.

Ama amonyağa geri dönelim. Sudan daha küçük bir dipol momentine sahiptir. Bu nedenle, oldukça polarize olan bileşikler için sudan daha az etkili bir çözücüdür. Ancak polar olmayan maddeler için ve organik bileşiklerin çoğu onlara aittir, sudan daha iyi bir çözücüdür. Amonyak, bazın en belirgin özelliklerine sahiptir. Bu nedenle özellikle asidik maddelerin çözülmesinde etkilidir. Dolayısıyla amonyak, yaşamın sıvı temelinin rolü için oldukça uygun bir çözücüdür.

Moleküler zincirler karbon yardımıyla oluşturulabilir. Kısmen nitrojen ile değiştirilebilir. Karasal koşullar altında, ozon zincirleri genellikle kısa ve kararsızdır. Bununla birlikte, bazı nitrik türevlerde, arka arkaya sekize kadar bağlı nitrojen atomu bulunabilir. Düşük sıcaklıklarda, amonyak sıvı haldeyken bu tür yapıların kararlılığı büyük ölçüde artar. Karbonun kısmen nitrojen ile yer değiştirmesi vardır. Pürinler gibi organik siklik bileşiklerde durum budur. Ve pürinler, nükleik asitlerimizin hayati karşılığıdır.

Bildiğimiz gezegenlerde metan ve diğer hidrokarbonlarla birlikte amonyak bulundu. Bu, su donduğunda düşük sıcaklıklarda olur. Tabii ki, suyun bir kısmı sıvı amonyak içinde çözünmüş olarak kalır. Bu, kısa dalga radyasyon, radyoaktivite ve elektrik deşarjlarının etkisi altında organik bileşiklerin kendiliğinden oluştuğu bir karışımdır.

Düşük sıcaklıklarda , karbonun diğer zincir benzeri elementlerle kısmen veya tamamen değiştirilmesinin mutlaka meydana gelmemesi gerektiği vurgulanmalıdır. Başka bir şey, suyun kaynama noktasının üzerindeki sıcaklıklardadır. Burada, birçok organik bileşik (proteinler, karbonlar ve bunların türevleri) yüksek sıcaklıklara dayanamadığı için karbonun yer değiştirmesi kaçınılmaz olabilir. Karbonun yerine geçecek bir şey ararken, uçucu hidrojen bileşikleri oluşturan bu tür metal olmayan maddelere dikkat etmek gerekir. Bu konuda imkanlarımız çok kısıtlı. Bunlar, grup III'te bor B, grup IV'te silisyum Si ve muhtemelen germanyum Ge, grup V'de nitrojen N ve fosfor P'dir. Burada biraz esneterek periyodik tablonun VI grubuna kükürt S ekleyebilirsiniz.

Ancak borun aleyhine çalışan iki şey vardır. İlk olarak, düşük yaygınlığı. Yani, yer kabuğunda sadece yüzde on binde üçtür. Gerçek şu ki, kozmik ışınların (yüklü parçacıklar) etkisi altında, bor çekirdekleri diğer elementlerin çekirdeklerine dönüştürülür. Doğru, diğer gezegenlerde farklı koşullar altında Dünya'dakinden daha fazla bor olabilir. Bora karşı ikinci argüman, borun bir çözücü olarak nitrojene ve amonyak için doğal afinitesidir. Bu bağlamda bor, orta derecede düşük sıcaklık koşullarına uyarlanmış organik şemaya daha uygundur.

Karbon yerine geçen silikon bu kusurlara sahip değildir. Silikon bir ametaldir. Karbon, silikon ve germanyum ile aynı grupta (IV) yer alır. Silisyum dışında hepsi metaldir. Bu grup doğal olarak hidrojen içerir. Bu grubun tüm elemanları, değerlik kabuğunda dört boş yere sahiptir. Bu nedenle, maksimum değerlikleri ve karakteristik kovalansları dörde eşittir. Bu onların kimyasal özelliklerini belirler. Bütün bu elementler bir dizi hidrojen bileşiği oluşturur.

Silisik hidrojenlerin hidrokarbonlardan biraz daha yüksek erime ve kaynama noktalarına sahip olduğu tespit edilmiştir. Ancak ayrışma sıcaklıkları daha düşüktür. Bu, düşük bağ enerjilerine karşılık gelir. Buna rağmen, makul herhangi bir yaşam modeli için yeterince ısıya dayanıklıdırlar. Hava veya oksijenle temas ettiklerinde kendiliğinden tutuşurlar. Ayrıca alkali katalizörlerin varlığında su ile şiddetli reaksiyona girerler. Bu silikatlar oluşturur ve hidrojeni serbest bırakır. Saf su, silikat kaplarda silisik asit üzerinde etki göstermez. Bu reaksiyon alkali metaller içerdiğinden sadece cam kaplarda gerçekleşir.

Hidrokarbonlar gibi silikon hidrojenler karasal koşullar altında var olamazlar. Böylece ana kısmı metan olan bataklık gazı havada kendiliğinden tutuşur. Bununla birlikte, hidrokarbonlar, karasal yaşam şemasındaki moleküler zincirlerin temel elementleridir. Organik bileşiklerin hidrokarbonlardan değil, fotosentez ürünlerinden yapıldığını hatırlamak önemlidir. Hidrokarbonların kendileri, mevcut organik şemada daha sonra organik maddelerin bozunma ürünleri olarak görünür.

Organik tipte silisik asitler vardır. Amino asitlere dönüştürmek için ilk hidrojen atomunun yerine amino grubunu ikame etmek yeterlidir. Silikon proteinleri, peptit bağlarının silikon analogları aracılığıyla onlardan oluşturulabilir. Silikon ve oksijenin afinitesi daha fazla olduğu için bu süreçte daha güçlü bağlar gelişecektir.

Ancak silisyum ve karbon arasında temel bir fark vardır. Silikon oksijen ile birleşmeyi tercih eder. Bu nedenle, - Si - O - Si - zincirleri oluşturduğu için siklik hidrokarbonların analoglarını vermez. Bu, oksijeni kükürt ile değiştirerek yapılabilir. Ayrıca periyodik tablonun VI grubuna aittir. Oldukça uzun zaman önce, oksijenin yerini alan nitrojen ile silikon polimerler elde edildi. Bu durumda, nitrojen bir elektron donörü olarak görev yapar. Azotun fosfor ile değiştirilebileceğine inanılmaktadır. Ancak burada henüz her şey keşfedilmedi.

Herhangi bir gezegende çok az hidrojen varsa, halojen ile değiştirilebilir. Silikon hidrojenlere benzeyen uzun silikon ve klor zincirleri vardır. Bu bileşikler, karmaşık bir kimyasal sistem oluşturmak için temel olabilir. Silisyumun karbonun yerini alabileceği ve organik bir sistemin zincir oluşturucu bir unsuru olabileceği tartışılabilir. Bu durumda, tamamen silikon zincirler yerine, büyük labil moleküller pekala Si-O-Si veya Si-N-Si bağlarına dayalı olabilir. Yüksek sıcaklıklarda yaşam, karbonun organik yapılardan tamamen dışlanmasını gerektirmez. Karbon, silisyum ve germanyum ile birlikte mevcut olabilir. Aslında silikonun içinde bulunduğu bazı karbon bileşikleri bilinmektedir. Böylece yüksek sıcaklıklarda nitrojen yerine silikon, kükürt ve fosfora dayalı yaşam var olabilir. Bunun için koşullar düşük kütleli bir gezegende olabilir. Bu tür gezegenler güneşlerine yakın olmalıdır. Gezegen sistemimizde bu Merkür'dür.

Gezegendeki sıcaklık 300 ° C'ye ulaşırsa, hafif elementler atmosferinde oyalanamaz. Uzaya uçarlar. Burada iki faktör önemlidir - sıcaklık ve yerçekimi.

Evrendeki gezegenlerdeki koşullar çok farklı olabilir. Bu nedenle uzmanlar, yüksek basınçlarda ve 1000 °C'nin üzerindeki sıcaklıklarda "silikon ömrünün" mümkün olduğunu dışlamazlar. Bu koşullar altında silikon bileşikleri kararsız hale gelecektir. Aslında uzmanlar, Evrendeki yaşamın varlığına ilişkin sorunları çözdüler - koşulların çok farklı olduğu gezegenlerde: sıcaklık mutlak sıfırın (-273.15 ° C) birkaç dereceden kurşunun kaynama noktasına değiştiğinde. Daha da yüksek sıcaklıklar düşünülmüştür.

BİLGİ ALANI VE BİYOSFER

Termitler gibi hayvanları yakından izleyin. Termitler ("yere gömüldü") nihayet yaklaşık 300-400 milyon yıl önce biyolojik bir tür olarak oluştu. Bunlar, bir zamanlar kendi başlarına yaşayan modern hamamböceklerinin akrabalarıdır. Dünyadaki koşullar değişmeye başladığında, iyi bir işbirliği yapmayı ve alıştıkları koşulların korunduğu "yere gitmeyi" başardılar. Sorunumuz açısından termitlerin yaşamı hakkında dikkat çekici olan nedir? İyi koordine edilmiş tek bir organizma olarak yaşamaları ve çalışmaları gerçeği. Araştırmacılar aşağıdaki deneyleri kurdular. Binlerce böceğin oluşturduğu termit höyüğü, aynı termit höyüğünün farklı yerlerinde bulunan böceklerin bilinen herhangi bir şekilde birbirleriyle iletişim kuramayacakları şekilde ayrı parçalara bölünmüştür. İnsanlar tarafından yapılan inşaatta böyle bir deney yapılırsa, kesinlikle başarısız olacaktır: ustabaşı beş dakika harcama fırsatını kaybedecek ve işçiler eylemlerini koordine edemeyecektir. Termitlerde böyle bir şey olmaz: kendi bölmesindeki her grup tam olarak gerekeni yapar ve bölme duvarları kaldırıldığında, tüm termit tümseğinin tek bir birim olarak inşa edildiği ortaya çıkar. Tüm tüneller birbirinin tam devamı niteliğindedir. Her şey, dikilen engellere rağmen, sanki birileri her birinin işini ayrı ayrı ve hep birlikte açıkça yönetiyormuş gibi oluyor.

Fransız entomolog Louis Thomas'ın yazdığı başka bir şey de merak ediliyor: “İki veya üç termit alın - hiçbir şey değişmeyecek, ancak sayılarını belirli bir “kritik kütleye” yükseltirseniz, bir mucize gerçekleşecek. Termitler, sanki önemli bir sipariş almış gibi çalışma ekipleri oluşturmaya başlayacak. Karşılarına çıkan her şeyin küçük parçalarını üst üste yığmaya başlayacaklar ve sütunları dikecekler, sonra katedrali andıran bir oda elde edilene kadar tonozlarla birbirine bağlanacaklar. Bu, herkesin birlikte ne yapılması gerektiğini bildiği, ancak her birinin bireysel olarak bilmediği ve bilmek istemediği anlamına gelir. Ona ihtiyacı yok. Hiçbir şey yapmaya çalışmıyor bile. Doğal bir soru ortaya çıkıyor: bilgi nerede saklanıyor, hangisinde var, ona emirler, emirler vb. Tabii ki, özellikle kimse değil, hep birlikte. Yani, her birinin dışında bir yerde, ancak tüm ekibin içinde. Uzmanlar buna "grup bilgisi" diyorlar (zeka olarak adlandırmaktan çekiniyorlar). Görünüşe göre, bu doğru, çünkü basit olmasa da, zaten işe yaramış olsalar da iş yapıyorlar. Merakla, önceden eğitim ve uygulamadan geçmezler. Bilgilerinin onlarla birlikte doğduğu söylenebilir. Doğru, termitlerle ilgili olarak , belirli koşullar altında (belirli sayıda) bu bilgiyi algılamaya hazır doğduklarını söylemek daha iyidir.

Kuşları gözlemlerken de aynı sorular ortaya çıkar. Ayrıca (her halükarda uçuş sırasında) tek bir organizma gibi davranırlar. Ve burada her kuşun kişisel yaşam deneyimi ayrı ayrı önemli değil. Kuş sürüsünün liderlerinin en deneyimli, güçlü ve dayanıklı kuşlar olduğunu düşünmek yanlıştır. Ne münasebet. Bu, Japon ornitolog Profesör Yamamoto Hirosuke tarafından ikna edici bir şekilde gösterildi. 10 vakadan 6'sında liderin yerinin bu yaz yumurtadan çıkan yavru bir kuş olduğunu buldu. Bu, böyle bir lider olmadığı anlamına gelir, özellikle kuşlardan hiç kimse sürüye liderlik etmez. Bir bütün olarak uçar, tek bir organizma. Bilim adamları, kuşların uzun mesafeli uçuşlarda yön bulmasını sağlayan mekanizmaları hâlâ araştırıyorlar. Yıldızların yer işaretleri olarak rolü ve Güneş'in rolü ve Dünya'nın manyetik alanında kuşların yönelim olasılığı incelenmiştir. Ama görünüşe göre bunların hiçbiri kuşlar için gerekli değil. Ne de olsa, belirli bir yönlendirme mekanizması (yıldızlar, Güneş veya Dünya'nın manyetik alanı) olsaydı, o zaman kuş tek başına uçarken bile çalışırdı. Sonuçta, bunun için her şeye sahip görünüyor.

Ama öyle değil. Uzun mesafe uçuş yapan bir sürüden ayrılan bir kuş asla kendi başına uçuşa devam edemez. Çantası olmadan genellikle ölür. Ne eksiği var? Bilgi. Her şeye sahip - güçlü kanatlar, normal hava koşulları vb. Ama doğru rotada uçamıyor, bilgisi yok. Parçalanana kadar yalnızca tüm sürüye özgüdür. Doğada termitlerinki ile aynı kolektif bilgidir.

Kolektif bilginin benzer tezahürleri diğer hayvanlarda da gözlemlenebilir. Bazı ortak, toplu güç veya irade, birçok hayvanda ölümcül bir şekilde kendini gösterir, onları belirli durumlarda yok etmeye, kendi kendini yok etmeye götürür. Çoğu zaman, bu durumdaki uzmanlar çekirgeleri örnek olarak verirler.

Yaklaşık olarak her 11 yılda bir tekrarlanan, yani maksimum güneş aktivitesinde (11 yıllık bir güneş döngüsünde) gerçekleşen toplu çekirge uçuşları bilinmektedir. Önemli olan nasıl olduğu. Bu sorunu araştıran bilim adamı R. Chauvin şöyle yazıyor: "Çekirge sürüleri, sanki emir almış gibi alçalan ve havalanan devasa kırmızımsı bulutlardır." Hep birlikte, aynı anda kalkın. Onlara emri kim veriyor ve böylesine şaşırtıcı bir eşzamanlılık nasıl elde ediliyor? Bilim adamı şöyle yazıyor: "Böcekler engellerden kaçtılar, duvarların üzerinden süründüler, çalıların arasından geçtiler, hatta kendilerini suya ve ateşe attılar ve kontrolsüz bir şekilde aynı yöne devam ettiler." Büyülenmiş gibiydiler. Burada hayvanların sadece kolektif bilgiyi kullanmadıklarını (ona göre takip edin), aynı zamanda belirli bir kolektif iradeye itaat ettiklerini not etmek önemlidir. Aynı zamanda bu vasiyetin yerine getirilmesi uğruna bir bireyin hayatı feda edilir. Ancak burada "kurban" kelimesi hala uygun değil. Bu, insan sözlüğümüzden, böyle bir fenomenin bir istisna olduğu uygulamamızdan. Hayvanlar söz konusu olduğunda, herhangi bir kurbandan söz edilemez. Orada bütün bir organizma olarak bir grup hayvandan bahsediyoruz. Parmağımızla yanan bir kömürü alıp bir parmağımızı yaktığımızda, bir parmağımızın diğer parmaklara kurban olduğunu düşünmeyiz. Kulağa gülünç ve yapmacık gelebilirdi. Toplu hayvanlarda da durum böyledir.

Burada şunları söylemek isterim. Hayvanları ayrı numuneler, numuneler, bireyler üzerinde inceliyoruz. Ve bu şekilde onların özünü anlayabilir, öğrenebilir miyiz? Görünüşe göre öyle değil. Ama kolektif iradeye geri dönelim. Tarla fareleri, sincaplar, geyikler vb. Büyük sürüler halinde ölüme doğru hareket ettirir.Görgü tanıkları, tarla farelerinin anlamsız görünen göçlerini çok pitoresk bir şekilde anlatır. Genellikle bu tür haberler gazetelerde yer alır. Yolda bir hendekle karşılaşan fareler, göçler sırasında hendekten geçmezler, doğrudan hendekten geçerler. Hendek, yüz binlerce kişinin üzerinden bir köprü gibi geçtiği canlı bir dalgayla, kaynaşan cisimlerle doluyor. Vole fareleri hiçbir şeyde kendi iradesini göstermez. Eylemlerindeki her şey tek bir şeye tabidir - mümkün olduğu kadar herkesle birlikte hareket etmek.

Sincapların ve diğer hayvanların göçünü anlatabilirsiniz. Ancak bunun için bir sebep yok. Fenomenin kendisini, bazı kolektif bilgilerin, kolektif iradenin tezahürünün gerçeğini vurgulamak bizim için önemlidir . Ancak bu terimi kullanırken, bunun kolektifin bilgisi veya kolektifin iradesi olmadığını, kolektifin bunları algılayıp itaat edebildiği bilgi ve irade olduğunu unutmamalıyız. Bu bilgi kolektif tarafından üretilmez, dışarıdan getirilir ve hayvanlar tarafından ancak yeterli sayıda hayvan olması durumunda hazır olarak algılanır. Zavallı hayvanları ölüme sürükleyen irade, bu kolektifin iradesi değildir. Ayrıca takımı dışarıdan da yönetiyor. Bu çok temel. Ne de olsa, bir hayvanın belirli bir davranışının nedenini kendi içinde değil, dış maddi koşullarda (yiyecek yokluğu veya varlığı vb.) Değil, ancak bazı üçüncü şahıs iradelerinde, kuvvetlerinde vb. aramalıyız.

Dış iradenin etkisi (uzmanlar genellikle Bolşoy yazar), yalnızca hayvan sürülerinin belirli koşullar altında ölüme doğru koşmasıyla kendini göstermez. Bu, tam olarak ölmek için karaya atılan balinalarda gözlemlenmiştir. Kurtarıldılarsa, her şeyi yeniden yaptılar. Bu, bir noktada kendilerini bir uçurumdan kayalara atan ve ölen Güney Afrika antiloplarında gözlemlenmiştir. Kurtulmalarına da izin vermiyorlar. Aynı şekilde kemirgen sürüleri de denize koşar ve orada ölür.

Ancak doğada anlamsız hiçbir şey yoktur, sadece bizim için anlaşılmaz olan vardır. Bir insan neden böyle hayvanları öldürmek istesin ki? Uzmanlar, çok sayıda gözleme dayanarak, bu kişinin hayvan sayısını bu şekilde düzenlediğini düşünme eğilimindedir. Birinin gerçekten böyle bir düzenlemeyle uğraştığı gerçeği, hayvanların yaşamından başka gerçeklerle de doğrulanmaktadır. Uzmanlar, birey sayısı belirli bir kritik değerin üzerine çıktığında hayvanların üremeyi durdurduğunu bilirler. Birisi bunu izliyor ve zamanında harekete geçiyor. Sonuçta, hayvanlar bireysel olarak bu konuda karar veremezler. Bu kararları toplu olarak da almıyorlar.

Amerikalı bilim adamı R. Lowes tarafından uzun yıllar boyunca filler üzerinde yapılan gözlemler, sürülerinin de sayılarını düzenlediğini göstermiştir, ancak bu intihar olmadan daha insancıl bir şekilde gerçekleşir. Onlarla bu, iki yoldan biriyle elde edilir: ya erkeklerde olgunluğa ulaşma süresi uzar ya da dişiler üreme konusunda daha az yetenekli hale gelir.

Sıçanlar ve tavşanlar üzerindeki gözlemler hızlı sonuçlar veriyor: ikisi de hızla çoğalıyor. Yoğunlukları belirli bir değerin üzerine çıktığında, tüm çok iyi koşullara rağmen ölümlerinin arttığı bulundu. Fazla olanlar, onlar üzerinde tam bir güce sahip olan, yok edilmeye mahkûm edilmiş kişilerdi. Bu karar her seferinde kesindi. Farklı şekillerde yapıldı, bunun sonucunda vücutları zayıfladı ve ölümcül hastalıklara yakalandı. Ancak fazladan kişiler ekipten çıkarılır çıkarılmaz tüm bunlar durdu.

Büyük İrade'nin müdahalesi, cinsiyet oranının düzenlenmesinde de görülebilir. Herhangi bir nedenle kadınlar erkeklerden daha fazlaysa, sonraki zamanlarda sayıları eşitlenir, yani daha fazla erkek doğar.

Sürekli hayvanlardan bahsediyoruz. Ancak aynı şey insanlarda cinsiyetlerin hizalanmasında da olur. Savaş sonrası yıllarda, erkeklerin kadınlardan daha az olduğu, kızlardan daha fazla erkek çocuğun doğduğu bir sır değil - aynı kişi yine her şeyi dengeye getiriyor. İnsanlar hakkında konuşursak, o zaman elbette bu sadece cinsiyetlerin sayıca eşitlenmesi için de geçerli değildir. Bu kişi, burada her şey daha karmaşık ve daha az belirgin olmasına rağmen, insanların yaşamlarında çok şey düzenler. AIDS gibi yeni hastalıkların bir nedenle ortaya çıktığını düşünmeden edemiyoruz. Belki de bu şekilde birisi dünya nüfusunu "düzeltmeyi" amaçlıyor. İnsanlar ve insan toplumu hakkında daha fazla konuşacağız ama şimdi biyosfere dönelim.

Yakın bir ilişki sadece tek bir takımı oluşturan bireyler arasında mevcut değildir. Bu tür kolektiflerin her birinin, bireysel bireylerde bulunmayan özellikler edinen, bütünleyici bir organizma gibi bir şey olduğunu gördük. Ancak aynı zamanda bu topluluklar (örneğin karıncalar ve termitler vb.) arasındaki bağlantının da var olması gerektiği oldukça açıktır. Tüm hayvan ve bitki dünyası, ayrılmaz, ayrılmaz, birbirine bağlı bir şey olarak yaratıldı. Büyük düşünürler bundan şüphe duymadılar. Yani, V.I. Vernadsky, bu birbirine bağlı bitki ve hayvan dünyasına atıfta bulunmak için noosfer kavramını ortaya attı. V.P. Kaznacheev, biyosferin "tek bir bütünleşik gezegen organizması" olarak görülmesi gerektiğine inanıyor. Bu fikir, mecazi olarak Fransız bilim adamı Teilhard de Chardin tarafından daha da ifade edildi. "Dünyaya yayılan bu canlının, evriminin ilk aşamalarından itibaren tek bir dev organizmanın ana hatlarını çizdiğine" inanıyordu.

Çeşitli gezegenlerin (ve genel olarak gök cisimlerinin) biyosferleri birbirleriyle sürekli etkileşim halinde olduğundan, o zaman, elbette, yalnızca bir Dünya gezegeninin yaşayan maddesiyle sınırlı kalmamak gerekir. Sonuçta, bu etkileşim sadece böyle değil, belirli amaçlarla gerçekleşir. Başka bir deyişle, Evrendeki tüm yaşam tek bir kapalı sistemdir. Bu nedenle, Dünya üzerindeki hayvanların davranışlarında izini sürdüğümüz Büyük İrade ve Büyük Bilgi yerel, dünyevi, sınırlı ve Evrenin diğer bölümlerindeki hayvan kolektiflerini yöneten benzer Büyük İradeden (ve Büyük Bilgiden) izole edilmiş bir şey değildir. Ve burada, orada ve Evrenin diğer tüm yerlerinde, bu tek bir Büyük İrade, bir ve aynı tek Büyük Bilgidir. Düşünürler ve araştırmacılar, yukarıda Evrenin bilgi alanı olarak adlandırdığımız maddeyi belirlemek için Dünya Zihni, Dünya Bilinci, Evrensel İrade, Kozmik Bilgi veya kısaca Kozmos vb. . Doğru, bitkiler ve hayvanlar söz konusu olduğunda "akıl" değil, "bilgi" terimini kullanmayı tercih ediyorlar. Gerçek şu ki, Dünya Zihninin farklı seviyeleri vardır ve canlı maddenin farklı organizasyonları farklı seviyelerde kapalıdır. Bununla birlikte, Kozmos'taki "makul güç" (A. Einstein'a göre) birdir, birleşiktir. Bilindiği üzere K.E. Tsiolkovsky, "kozmik akıllı güçlerin" ve "kozmik beyin" in varlığından bahsetti. Şöyle yazdı: “Ben sadece bir materyalist değilim, aynı zamanda tüm evrenin hassasiyetini kabul eden bir panpsişistim. Bu özelliğin maddeden ayrılamaz olduğunu düşünüyorum.”

Evrendeki yaşamın Dünya'da olduğu gibi sadece gezegenlerde var olduğu düşünülmemelidir. Uzayda, hücresel düzeyde mikroorganizmalar şeklinde çok büyük miktarda canlı madde bulunur. Sadece Galaksimizde sayıları çok fazladır (1052 hücre). Bu canlı maddeyle ve geri kalanıyla, Evrenin iradesi olan Dünya Zihni ile bağlantılıdır. Bilim adamları, bu yaşam biçiminin, onunla ilişkili bilgi alanının Evrendeki cansız (atıl) maddeyi nasıl etkilediği sorusunu gündeme getiriyor.

BİTKİLERİN GİZLİ HAYATI

Çok yakın etkileşim, yalnızca aynı kolektifin (karıncalar, karıncalar, çekirgeler vb.) bireylerinin özelliği değildir. Bir yanda bitkiler ve diğer yanda hayvanlar (insanlar dahil) arasında eşit derecede yakın bir ilişki vardır. Gerçekler buna tanıklık ediyor. Gerçek bir sansasyon yaratan en eskileri, Amerikalılar P. Tompkins ve Kr. tarafından yazılan "Bitkilerin Gizli Yaşamı" kitabında bildirildi. Byrd. Kitap, Amerikalı bilim adamı K. Baxter'in araştırmasının sonuçlarını sunuyor. Özleri aşağıdaki gibiydi.

K. Baxter, yalan makinesi sorunuyla ilgilendi. Bir kişiye değil, bir bitkiye bir yalan dedektörü (veya daha doğrusu bu cihaza dahil olan bir sensör) kurma ve bitkinin aşırı, olağandışı durumlara nasıl tepki vereceğini gözlemleme fikrini buldu. Bu deneylerin özünü anlamak için sensörün ne olduğunu açıklamak gerekiyor.

İnsan derisi dış dünya ile iletişiminde önemli bir rol oynar. Modern bilim, derinin bir kişiyi diğer insanların biyoenerjik ve biyoenformasyonel etkilerinden izole eden bir tür perde olduğunu ortaya koymuştur. Son derece hassas bir kişiye sinirleri açıkta olan, yani derisi olmayan bir kişi denmesi boşuna değildir . Ancak bu ekran-cilt, diğer biyosistemlerden gelen bilgilere karşı geçirgenliği açısından her zaman aynı değildir. Büyük hassasiyete sahip kişilere kalın derili denir. Biyolojik bilgi bir nesneden diğerine aktarıldığında derinin tarama işlevinin azaldığı, yani bu bilgi için geçirgenliğinin arttığı ampirik olarak tespit edilmiştir. Pek çok parapsikoloji fenomeninin (örneğin, telepati, telekinezi, cilt görüşü) doğrudan insan derisinin belirtilen özelliği ile ilişkili olduğuna dikkat edin.

Cilt geçirgenliği aşağıdaki nedenlerle değişir. Derinin yakınındaki boşlukta elektrik yükleri ve alanlar olduğu bulundu. Birçok kişinin bildiği gibi insan derisinde biyolojik olarak aktif noktalar bulunmaktadır. Cildin tüm yüzeyi, enerjinin en aktif şekilde aktığı yoğun bir kanal ağıyla (eğer söyleyebilirsem) kaplıdır. Bu kanallara geleneksel olarak cilt enerjisi meridyenleri denir. Bu meridyenler boyunca enerji akışları, organizmanın psiko-duygusal durumuna bağlı olarak yoğunluklarını değiştirir. Bu akımlar yayar (vücudun kendi radyasyonu). Radyasyonlar, deriye yakın alanda bulunan yüklerle etkileşime girer. Kendi radyasyonunun yoğunluğuna bağlı olarak, cilde farklı sayıda yükler çekilir. Tüm bunların mantığı şu şekildedir: Bir kişinin psiko-duygusal durumuna bağlı olarak, cilt yüzeyine yakın alandan farklı miktarlarda elektrik yükleri çekilir. Ancak elektrik yüklerinin sayısı ölçülebilir, yönlendirilmiş hareketleri elektrik akımından başka bir şey değildir. Bu, fiziksel bir miktarı (elektrik akımı veya elektrik akımına direnç) ölçerek, görünüşte erişilemez şeyler hakkında - vücudun psiko-duygusal durumu hakkında bilgi edinmenin mümkün olduğu anlamına gelir. Elektrik akımına karşı direnç ne kadar büyükse, akımın kendisinin (aynı voltajda) o kadar küçük olduğunu açıklayalım. Bu, okul fizik dersinden bilinen Ohm yasasıdır.

Dolayısıyla, bir yandan, dış çevrenin kendisi üzerindeki etkisiyle bağlantılı olarak, bir kişinin durumu değiştikçe, cildin özellikleri (enerji ve bilgiye geçirgenliği) sürekli değişiyor. Bu, vücudun kendi radyasyonlarının aynı yasaya göre değiştiği anlamına gelir. Bu radyasyonlardaki değişime uygun olarak tüm cilt enerji olguları değişir. Bir kişinin bir sorunu varsa veya dış ortamdan gelen bazı sinyaller (farkedilebilecek kadar güçlü) ona etki ederse, vücuduna enerji akışı artar. Sorun çözüldükten veya sinyalin hareketi durduktan sonra, bu enerji akışının kademeli olarak durduğuna dikkat edin. Açıktır ki, dış ortamdan insan vücuduna bu enerji akışı kendiliğinden olamaz, birisi veya bir şey tarafından kontrol edilmelidir. Bu soru kolay değil. Açık olan bir şey var ki, cilt bu enerji alışverişinin düzenlenmesinde yer alıyor. Enerji parametreleri, bir kişinin karşılaştığı görevlere göre değişir! Bu değişiklikler cildin elektrik direncini değiştirerek gerçekleştirilir. Bu etki, geçen yüzyılın 80'lerin sonları - 90'ların başlarından beri insan vücudunun psikofizyolojik durumunun araştırılmasında kullanılmıştır. Buna galvanik cilt etkisi denir. Galvanik kaplamanın elektrik yüklerinin toplanmasıyla ilişkili olduğunu hatırlayın. Dolayısıyla adı. Derinin elektrik direnci değiştiğinde, deride eş zamanlı olarak kendi elektrik potansiyelleri ortaya çıkar. Aslında, bu iki etki - elektrik direncinde ve içsel elektrik potansiyellerinde bir değişiklik - sadece birbiriyle bağlantılı değildir, aynı olgunun farklı tarafları, yönleridir.

Bir kişinin psikolojik stresi sırasında cildin elektrik direncindeki düşüş, ilk kez geçen yüzyılın sonunda Fransız bilim adamı Feret tarafından kaydedildi. İlk kez, insan derisindeki elektriksel uyarıların görünümü Rus fizyolog I.R. Tarhanov. Bu 1889'daydı. Böylece, araştırmacıların emrinde , insan ruhuyla ilişkili fenomenleri, ruh hali ile nesnel olarak, nicel olarak incelemeyi mümkün kılan nicel bir yöntem ortaya çıktı . Bu etki daha sonra "psikogalvanik refleks" olarak adlandırıldı. Şimdi "cilt-galvanik" olarak adlandırılıyor, ancak bu iki isim de aynı başarı ile birleştirilebilir, çünkü ikisi de doğru.

Bu araştırma yönteminin özünü, yalnızca bitkilerle yapılan deneyleri anlamak için gerekli olduğu için değil, aynı zamanda bu kitapta sunulacak sonuçların birçoğunun bunun doğru anlaşılmasına dayandığı için yeterince ayrıntılı olarak açıklıyoruz. Efekt. Bir düşünün, çünkü bu durumda herhangi bir biyolojik sistem için en önemli şeyden bahsediyoruz: bir bitki, bir hayvan ve son olarak bir insan, yani dış çevre ile, Kozmos ile iletişimden bahsediyoruz. , dış İrade ile, dış Zihin ile. Bu oldukça basit yöntemin, tüm canlılar ile dış dünya arasındaki ve ayrıca bireysel canlı nesneler arasındaki köprü olan kutsalların kutsalını kontrol etmek için kullanılabileceği ortaya çıktı.

Bu açıklamanın ardından K. Baxter'in bitkilerle yaptığı deneylere geri dönelim. İnsanların psikofizyolojik durumlarının bu yöntemle incelenmesinin sonuçları daha sonra verilecektir. Galvanik deri refleksi sadece insanlarda değil, hayvanlarda ve bitkilerde de görülür.

K. Baxter pragmatik bir soru sordu: Bir fabrikada gözlerinin önünde işlenen bir "cinayet"in kanıtını tespit etmek mümkün mü? Araştırmacı, bu soruyu cevaplamak için bitkinin "önünde" karidesi öldürdü. Böyle yapıldı. Deneycilerin dediği gibi deneyin saf olması için bu cinayet, sadece tanık ve karides için değil, aynı zamanda organizatörü olan araştırmacının kendisi için de beklenmedik bir şekilde organize edildi.

Karides, bir tencere kaynar su üzerine yerleştirilmiş bir tabağa yerleştirildi. Plakayı çevirmek kaçınılmaz olarak karidesin kaynayan suya düşmesine ve ölmesine neden oldu. Plakanın devrilme anını deneyi yapan kişi seçmedi, rastgele bir sayı üretecinden gelen bir sinyale göre gerçekleşti. Aslında bu devrilmenin olup olmadığı bir zar oyununda olduğu gibi tesadüfen belirlenir. Bu nedenle, trajedinin başlama anı hem bitki hem de deneyi yapan kişi için beklenmedik bir an oldu. Bu temelde önemlidir, çünkü aksi takdirde bitkinin neye tepki vereceği (eğer tepki verirse) - ya karidesin acısına ya da niyeti sırasında o anda kişinin kendisinden yayılan sinyallere ya da psiko-duygusal olarak belirsiz kalacaktır. cinayetle ilişkili stres. Bu deneyler neyi gösterdi? Bir karides kaynayan suda her öldüğünde, bir bitki yaprağına (“derisine”) yerleştirilen bir sensörün, cihaz tarafından kaydedilen elektriksel bir dürtü verdiğini ikna edici bir şekilde gösterdiler.

Hayvanın (karides) trajedisini izleyen bitkinin yaprağının, özünde, fiziksel doğasında, insan vücudunu son derece gergin bir psiko- duygusal durum, stresli olduğunda. Bitkinin stresinin kendi yaşamı için duyduğu korkudan değil (onu tehdit eden hiçbir şey yoktu ve bitki bunu biliyordu), ancak ölümcül tehlikede olan başka bir canlıya duyduğu acıdan kaynaklandığına dikkat edin. Bunu öğrendikten sonra, sakince çiçek toplayıp önünüzdeki ve misafirlerin önündeki masaya koyabilecek misiniz? Size sadece küfür değil, aynı zamanda korkunç gelmiyor mu?

K. Baxter'in deneyleri dünya çapında ün kazandı. Bitkiler ve hayvanlar arasında sadece bilgi alışverişi için değil, aynı zamanda sempati ve empati için de bu kadar yakın bir dil olması insanları hayrete düşürdü. Ek olarak, bu deneylerdeki bilim adamları, bitki ve hayvanların farklı gelişim aşamalarında olmasına rağmen böyle bir dilin var olduğu gerçeğinden etkilendiler. Her ikisi de aynı şekilde düzenlenmiş hücrelerden oluşmasına rağmen, bildiğiniz gibi bitkilerde özel sinir düzenlemesi yoktur. Karidesler, hayvanlar gibi, sinir sistemlerine sahip oldukları için böyle bir düzene sahiptirler. Görünüşte temel olan bu fark, her ikisinin de sadece iletişim kurmasını değil, aynı zamanda birbirlerinin dertlerini ciddiye almalarını da engellemez.

Tekrarlanan deneylerde bu tür sonuçları elde eden ve güvenilirliğinden şüphe duymayan araştırmacı, bitki ile kendisi temas kurmak istedi.

Bitki ile doğrudan iletişime geçmek ilginç değil miydi? Bunun mümkün olduğuna hiç şüphe yoktu. Bu deneylerde K. Baxter amacına ulaştı. Ancak tekrarlanan deneyler her zaman olumlu sonuçlar vermedi: bazı durumlarda bitki, bir kişinin heyecanlı psikofiziksel durumuna (elektriksel bir dürtü ile) yanıt vermeyi reddetti. Baxter'ın deneylerini tekrar etmeye çalışan diğer araştırmacılar tarafından da benzer karışık sonuçlar elde edildi.

Yurttaşlarımız V.N. Puşkin, V.M. Fetisov ve G.I. Anguliev, deneyler yapılırken bir şeyin dikkate alınmadığı sonucuna vardı, bu nedenle sonuçları belirsiz. Deneylerin bilimsel, derin temellerini derinlemesine analiz ettiler. Bu kitapta V.N. hakkında birden fazla konuşacağız. Puşkin ve onun elde ettiği sonuçlar hakkında. Zamanından önce (48 yaşında) ölen yetenekli bir bilim adamıydı, ancak insan ruhunun ve Dünya Zihninin gizli doğasını incelemede çok şey yapmayı başardı.

Bir bitki ile bir kişi arasında temas kurmak için yapılan deneylerde olup bitenlerin özünü analiz ettikten sonra, V.N. Puşkin, kesin sonuçlar elde etmek için, bir kişinin bir bitki ile temasını kurmaya çalışırken zihinsel durumunu katı, nesnel olarak kontrol etmenin gerekli olduğunu fark etti. Deneylerde sadece bu durumu kontrol etmek değil, yönetmek, yani önceden derlenmiş bir senaryoya göre bu durumu değiştirmek gerekiyordu. Bu bir hipnoz durumunda yapılabilir. Gerçekten de, bir hipnoz durumunda kişi yalnızca kişinin durumunu kontrol etmekle kalmaz, aynı zamanda zihinsel uyarımını bir bitki yanıtı elde etmek için gereken düzeye getirir. Hipnoz durumunda, bir kişinin duygusal deneyimlerinin yoğunluğunu neredeyse her seviyeye getirebilirsiniz. Üstelik hipnoz sırasındaki bu deneyimin seviyesi, deneylerde belirlenen hedeflere uygun olarak herhangi bir şemaya göre değiştirilebilir.

V.N. Puşkin deneylerini hipnoz kullanarak yapmaya başladı, sonuçları netleşti: Bir kişinin belirli bir seviyeye ulaşan her zihinsel uyarımına bitki, karideslerde olduğu gibi elektriksel bir dürtüyle yanıt verdi.

Deneylerin daha ayrıntılı bir açıklaması için sözü yazarları V.N.'ye vereceğiz. Puşkin: “Deneyin organizasyonu için sadece insanın değil, bitkinin durumunun da gerekli olduğu ortaya çıktı. Sayısız deneyin gösterdiği gibi, elektrotların bir bitki yaprağına yerleştirilmesinden hemen sonraki süreçte, oldukça fazla sayıda ve gelişigüzel impulslar üretir. Bitkinin "sakinleşmesi", yani yaprakları tarafından üretilen spontan dürtülerin durması ve ensefalograf kaydedicinin düz bir çizgi yazmaya başlaması biraz zaman alır. Bu deneyleri gerçekleştirmek için, tesisin "sakin" bir başlangıç durumunu gösteren tam da böyle bir düz çizgiye ihtiyaç vardı.

Deneyler sırasında, tüm deneklerin bitki ile temasa geçemediği gerçeği kaydedildi. Görünüşe göre bu, deneylere katılanların psikoenerjik sisteminin bireysel özelliklerinden kaynaklanıyordu. En yetenekli olanların, yeterince güçlü duygusal durumların hızla ortaya çıkmasıyla ifade edilen, açık duygusal tepkilere sahip, canlı bir mizacı olan kız öğrenciler olduğu kaydedildi. İlginç bir şekilde, denek bir kez bir bitki ile biyo-bilgisel bir temas bulduysa, gelecekte kolayca ve güvenilir bir şekilde kuruldu.

Deneyler şu şekilde gerçekleştirilmiştir. Öğrenci Tatyana ile bir deney yapalım. Laboratuvara gelen denek, masanın üzerinde duran bir bitkiden yaklaşık bir metre uzakta, hipnoz için uygun bir pozisyonda bir sandalyeye oturdu. Denek hipnoza daldırıldıktan sonra bitkiyle özdeşleşmesi önerildi. Hipnozcu ona şöyle dedi: "Artık Tatyana değilsin, sen bir çiçeksin, laboratuvarda masanın üzerinde duran çiçeğin aynısısın ." Gerçek deney, derin bir hipnoz halindeki Tatyana'nın bir çiçek olduğunu doğrulamasından sonra başladı.

Deneyin ilk görevi, belirli duygusal durumların hipnotik olarak açılıp kapanmasının bir işlevi olan, bir kişi ile bir bitki arasındaki biyobilgisel temas gerçeğini aydınlatmaktı.

Böylece öznenin (yani çiçeğin) çok güzel olduğu, parkta yürüyen bütün çocukların ona hayran olduğu öne sürülmüştür. Tatyana'nın yüzünde neşeli bir gülümseme belirdi. Çevresindekilerin kendisine gösterdiği ilginin onu gerçekten memnun ettiğini tüm varlığıyla gösterdi. Hoş deneyimlerin neden olduğu böyle bir duygusal yükseliş sırasında, bitkinin bir kişinin duygusal durumuna verdiği ilk tepki kaydedildi.

Bitkinin tepkisinde duygusal durumun olumlu doğasının önemli olup olmadığını kontrol etmek için deneğe güçlü olumsuz duygular önerildi. Hipnozcu önerdi: hava dramatik bir şekilde değişti, soğuk bir rüzgar esti, yoğun kar yağdı, çok soğuk oldu, açık bozkırdaki zavallı çiçek tamamen rahatsız hissediyor. Tatyana'nın yüz ifadeleri önemli ölçüde değişti. Yüzündeki ifade hüzünlendi. Hafif yazlık giysiler içinde aniden kendini soğukta bulan bir adam gibi titremeye başladı. Çiçek, deneğin bu durumuna yanıt vermekte gecikmedi.

İki deneyden sonra, cihazın bandının hareket ettiği ve kalemin kasete bir satır yazmaya devam ettiği bir ara verildi. On beş dakikalık aranın tamamı boyunca denek sakin bir haldeyken çiçek herhangi bir tepki göstermedi. Kasetteki kayıt çizgisi düz kaldı.

Bir aradan sonra hipnozcu, soğuk bir rüzgar hissini ve soğuk bir esinti sırasında ortaya çıkan nahoş duyguları öne sürerek yeniden başladı. Bu soğuk rüzgara bir de denekimize en sinsi ve kötü niyetlerle yaklaşan bir tür şeytani insan eklendi. Öneriye tepki hemen geldi: Tatyana, olumsuz duygulara karşılık gelen yüz ifadelerini yeniden keşfetti. Çiçek hemen oldukça belirgin elektrik potansiyelleriyle reaksiyona girdi: düz bir çizgi yerine, cihazın kaleminin altından cilt-galvanik reaksiyonun karakteristik bir dalgası belirdi.

Hoş olmayan ve olumsuz duygular önerdikten sonra, hipnozcu tekrar hoş duygulara geçti. Soğuk rüzgarın durduğunu, parlak güneşin yeniden çıktığını ve çiçeğimiz Tatyana da dahil olmak üzere tüm bitkilerin ısındığını ve iyileştiğini önermeye başladı. Kötü bir insan yerine, neşeli küçük bir çocuk ona yaklaşır ve ona hayran kalır. Çiçek yine belirgin bir galvanik cilt refleksi dalgası verdi. Daha sonra bitkinin yaprağından istediğimiz kadar ve ihtiyaç duyduğumuz anlarda bir elektrik reaksiyonu aldık. Rastgele sayı üretecinden gelen sinyale göre, hipnozcumuz Tatyana'ya olumlu ya da olumsuz duygular ilham etti ve bitki kaçınılmaz olarak bir kişinin psikolojik durumundaki bir değişikliğe tepki gösterdi.

Bunun üzerine V.N.'nin hikayesini yarıda keseceğiz. Puşkin deneyleri hakkında. Deneylerin yetkili uzmanlar tarafından defalarca tekrarlandığını, değiştirildiğini ve doğrulandığını ekliyoruz. Dolayısıyla sonuçlarının güvenilir olduğuna şüphe yok. Bu deneyler ikna edici bir şekilde, bitkinin galvanik cilt reaksiyonunun bir sonucu olarak cihazda ortaya çıkan dürtülerin, bir kişinin (deneğin) duygusal durumlarının başlama anlarıyla tesadüfen bağlantılı olmadığını gösterdi. Deneylerin istatistikleri şu şekildedir: 24 denekten 21'inde hipnozcunun komutları ile bitkinin tepkisi arasında güvenilir bir eşleşme kaydedilmiştir. özellikleri. Hipnozun derinliği de önemlidir. Deneyin böyle bir modifikasyonu da gerçekleştirildi. Deney masasında bir değil iki bitki vardı. Hipnotize edilen kişi, hipnozcunun isteği üzerine bir kez, sonra bir başkasıyla tanımlandı. İstisnasız her seferinde, neşeli veya acı bir durumda, test edilen kişinin o anda tanımlandığı bitki (ve yalnızca o), neşeli veya acı bir durumda yanıt verdi. Yani bilgi köprüsü genel olarak herhangi bir tesisle değil, belirli bir tesisle kuruldu. Bu , bu durumda neler olup bittiğinin doğru bir şekilde anlaşılması için temel olarak önemlidir. Ne de olsa bu sonuçlar, bir kişinin duygusal durumunu değiştirme anında canlı bir varlığın, canlı bir organizmanın canlı kodlamasını gerçekleştirdiğini açıkça gösteriyor. Ayrıca: bu organizma (bitki), insan mesajında kodlanmış kendi görüntüsü ile etkileşime girer. Bu etkileşimin bir sonucu olarak, karşılık gelen bir galvanik cilt reaksiyonu meydana gelir ve bu tam olarak budur ve genel olarak herhangi bir bitki değildir.

V.N. Puşkin, bitkilerin yalnızca bir kişinin psikofizyolojik durumundaki değişim anına değil, aynı zamanda temasa geçen bir kişinin zihninde meydana gelen iç çatışma süreçlerine bile yanıt verebildiği sonucuna varmasına izin verdi.

Deneylerdeki bu değişiklik anlatılmayı hak ediyor. Deneyler, test edilen kişinin doğruyu söyleyip söylemediğini tahmin etmeyi mümkün kıldı. Bu arada bunun için kişiye yalan makinesi takılmadı, cilt-galvanik reaksiyon cihaz tarafından giderilmedi. Sensör bir kişiye değil, tanık olan bir bitkiye bağlıydı. Bitki bir yalan olduğunu tahmin etti veya daha doğrusu biliyordu ve cihaza bunu bildirdi: kasette bir dürtü belirdi. Deneyimin kendisi böyle gitti.

Deneylere katılan kişiye bir ile on arasında değişen belirli bir sayıyı tahmin etmesi teklif edildi. Ancak kişi bu sayıyı saklamak zorundaydı ve deneyi yapan kişinin bu sayının 1, sonra 2, sonra 3 ve 10'a kadar devam edip etmediği sorusuna denek kararlı bir şekilde "hayır" cevabını vermek zorunda kaldı. Tüm seçenekleri kategorik olarak, çok güçlü bir şekilde reddetmesi gerekiyordu. Soru soran kişinin sesi, deneğin aklında hangi sayı olduğunu bilemiyordu. Ama bitki biliyordu! Bir kişinin cevabı yanlış olduğunda, yani düşündüğü sayıyı inkar ettiğinde, doğru "evet" yerine "hayır" diye cevap verdiğinde, bitki bu yalana elektriksel dürtüsüyle tepki verdi. Etraftaki tüm canlılar bir yalanla karşılaştıklarında çığlık atıyorlar, sesle değil, hava titreşimleriyle değil, diğer titreşimlerle çığlık atarak bu rahatsız edici, nahoş, tehdit edici bilgiyi etraftaki herkese iletiyorlar. Bitkinin bu dürtüleri de yalanıyla onlara neden olan kişiyi, bir kişiyi etkilemekten başka bir şey yapamaz. Yapamazlar, çünkü öylece görünmezler. Sadece doğada hiçbir şey olmaz. Bitki bir yalanla karşılaştığında çığlık atıyor, bir şey hayatını veya rahatını tehdit ettiği için değil. Bu durumda, hayır. Test edilen kişinin önceden planladığı 6 sayısını saklamaya çalışması ona ne? Hiç bir şey! Ama böyle bir yalanın ortaya çıktığı gerçeğini umursuyor, uyumsuzluğa neden olan, bitkiye "kulağı kesen" ve başlangıçta kurulan düzeni düzeltmek - gerçeği geri getirmek için haykırıyor. Meraklı değil mi? Ve doğurduğumuz yalanlara, haksızlıklara karşılık vicdanımızın, nefsimizin tepkisinin neden feryat ettiğini merak ederiz.

Bu deneylerde elde edilen sonuçlar sadece yukarıda belirtilen ahlaki öneme sahip değildir. Bilimsel önemi, hayvanların ve insanların sinir hücrelerinin çok daha genç olmasına rağmen, bitkilerde ve insan vücudunda (ve tabii ki hayvanlarda) meydana gelen iç süreçlerin ortaklığını kanıtlamalarında yatmaktadır. bitki hücresi, yani yapılarına göre farklılık gösterirler. İlk durumda somatik hücrelerle, ikinci durumda sinir hücreleriyle uğraşıyoruz. Ancak buna rağmen, her ikisinin de bilgi sistemleri ortak özelliklerle karakterize edilir. Yoksa aynı dili konuşamazlardı. Özünde, deneysel sonuçlar hem bitkilerde hem de hayvanlarda (insanlar dahil) bilgi süreçlerinin dinamiklerinin benzer olduğunu göstermektedir. Sonuç oldukça beklenmedik: Birinin aynı anda bitkilere, hayvanlara ve insanlara (yani Evrendeki tüm yaşama) bir emir vermesi veya bilgi iletmesi için, hepsine hitap etmesi gerekmediği ortaya çıktı. farklı, farklı dillerde. Her şeyin son derece akıllıca tasarlandığı (yaratıldığı) ortaya çıktı: tüm canlılar bu komutları dinler ve eşit olarak algılar. Bu arada, somatik hücrelerin (bitkiler) ve sinir hücrelerinin (hayvanlar ve insanlar) bilgi sistemlerinin dış konturlarının ortaklığı, moleküler biyolojinin verilerinden kaynaklanmaktadır . Yukarıda açıklanan deneyler, bu sistemlerde yer alan iç süreçlerin ortaklığını da doğrulamaktadır.

Bir insan ile bir bitki arasındaki bilgi alışverişinden bahsettik. Bitkilerin kendi aralarındaki bilgi alışverişine gelince, bunun tamamlandığını söyleyebiliriz. Bir bitkiyi incitirsen, onu incitirsen, o zaman bütün bitkiler ona tepki verir. Bu nedenle uzmanların tüm fitosferin, tüm bitki dünyasının tek, tek bir canlı olduğundan şüphesi yoktur. Aslında, biyosfer bilim adamları tarafından da sebepsiz yere "tek bir bütünleşik gezegen organizması" (akademisyen V.P. Kaznacheev) olarak görülüyor.

Biyosfer "rahatsız bir dinlenme halindedir", ayrı ayrı parçaları, tek tek bitkileri, hayvanları, insanları ayrılırken diğerleri gelir. Bazı uzmanlar bunu bir şelalenin üzerindeki şimşeğe benzetiyor. A. Schopenhauer, "Şiddetli bir şelalenin uçuşan su sıçramaları, şimşek hızıyla birbirinin yerini alırken, hizmet ettikleri temel olan gökkuşağı sarsılmaz bir huzur içinde üzerlerinde duruyor" diye yazmıştı.

Bu arada, biyosferin bu kararlılığı, sakinliği sadece bir görüntü değil. Bu durumu, V.I.'nin çalışmaları ile doğrulanmıştır. Sonuçları birçok araştırmacı tarafından hala tam olarak anlaşılamayan Vernadsky. Yaşamın kökeni, yani biyosferin kökeni ve gelişimi hakkındaki geleneksel bakış açısı şu şekildedir. Gezegenin bazı yerlerinde yaşamın kökeni için elverişli fiziko-kimyasal koşullar oluşmaya başlayınca, bu ekolojik nişlerde yaşam oluşmaya başladı. Gelecekte, o (yaşam) giderek daha fazla alanı kapladı. Başka bir deyişle, biyosferin kökeni ve gelişimi için böyle bir şemada canlı maddenin kütlesi elbette kademeli olarak artmalıdır. V.I. Vernadsky tarafından elde edilen sonuçlar ne diyor? Şaşırtıcılar: Dünya'nın biyosferini oluşturan canlı madde kütlesi, varlığı boyunca (milyonlarca yıl) değişmeden kalır. 1020 grama eşittir. (Bu sayı 1 ve ardından yirmi sıfır gelecek şekilde yazılır). Elbette bu miktarın bir gramlık bir doğrulukla belirlendiğinden bahsetmiyoruz.

Canlının canlıdan, atıl maddenin de atıldan geldiğini daha önce söylemiştik. Vernadsky böyle inanıyordu ve bu ondan yüzlerce ve binlerce yıl önce de düşünülüyordu. Artık tüm bilim adamları öyle düşünmüyor. Ama felsefe ve bilimde doğaldır. Akademisyen N. Moiseev bu olaylara şöyle bakıyor: “…canlı ile cansız arasında şimdiye kadar sanıldığı gibi keskin bir sınır muhtemelen yoktur. Canlı ve cansız arasındaki sınır muhtemelen bulanıktır ve maddenin kendi kendine örgütlenme biçimlerinin çeşitliliği, belki de yalnızca canlı veya cansız doğaya atfedilmesi zor olan kararlı oluşumlar içerir. Ancak bu sınırdan yeterince uzaklaşarak, açıkça canlı olan hakkında güvenle konuşabilir ve sonra bunun için ünlü Pasteur-Reddy ilkesini formüle edebiliriz: yalnızca canlıdan gelen canlıdır.

Birçok düşünür artık cansız (V.I. Vernadsky'nin terminolojisine göre atıl) maddenin canlı sistemlere girdiğinde başka özel özellikler kazandığını fark ediyor. Bu madde "biyojenik" hale gelir ve eski özellikleri artık ona geri dönmez. Bilim adamları, canlı organizmalara (sistemlere) giren bir maddenin bu özelliğini farklı şekilde ("iç deneyim", moleküllerin, atomların, temel parçacıkların "hafızası") adlandırırlar, ancak öz aynı kalır. Yani, akademisyen A.I. Oparin, daha önce canlı sistemlerde bulunan karbon atomlarının buna dair bir hafızaya sahip olduğuna ve "biyojenik" hale geldiğine inanıyor.

Bu felsefi incelemeden sonra gerçeklere geri dönelim. Biyosferi (insan dahil) tek bir organizma olarak anlayışımızı ortaya çıkaran ve güçlendiren bazılarını burada bulabilirsiniz. Yurt dışında ve ülkemizde buna benzer pek çok deney yapıldı. Bu tür deneyler şimdi yapılıyor. Ancak tüm bu deneylerin sonuçlarını burada sunmak mümkün değil ve buna da gerek yok. Bu kitapta, olgusal materyali tek bir düşünceyle sunuyoruz - okuyucuya Dünyadaki (insan dahil) her şeyin birliğini, herkesin ve Dünyada olan her şeyin karşılıklı bağımlılığını ve bundan kaynaklanan ihtiyacı bir kişi için göstermek için. - hayatını ve diğer her şeyle olan ilişkilerini , tamamen ve tamamen bu tek Dünya'daki mevcut ilişkilere dayanarak inşa etmek. Bir kişi bu altın kurala uymadığında, bu Dünya , bozulan dengenin yeniden kurulmasını sağlaması gereken kişinin eylemlerine yanıt verir. Bu hem her bir kişi için geçerlidir (mutluluğu yalnızca etrafındaki Dünya ile koşulsuz uyum içinde olabilir, bu da bunun için uyumun kendi içinde olması gerektiği anlamına gelir) hem de insan grupları, toplumlar, tüm insanlık için geçerlidir. İnsanlığın içinde yaşadığı dünya, Dünya Zihni ile insanlığın yanlış gelişimini düzeltmek için yeterli fırsatlara sahiptir, ancak insanlar için bu düzeltme ölümcül olmasa da acı verici olabilir. Belki de AIDS böyle bir düzeltmenin bir örneğidir.

Ve şimdi gerçekler. V.N. Sochevanov bu tür deneyler yaptı. Sensörler, yukarıda açıklanan bitkilerle yapılan deneylerde yapıldığı gibi, büyüyen bir patates yaprağından elektriksel biyopotansiyel kaydetti. Onlarca metre mesafeden döllenmiş bir tavuk yumurtası kırıldı. Bu cinayetten sonra her seferinde patates, tabiri caizse elektriksel bir alarm sinyali verdi.

Bitkiler ve hayvanlar birbirlerinin talihsizliğini hangi mesafeden hissederler? Aşağıdaki deneyler bu konuda gösterge niteliğindedir.

Donanmamızda hayvanlarla deneyler yapıldı. Bir nükleer denizaltıda bir tavşan vardı ve diğer teknede çocukları vardı - tavşanlar. Çocuklarla ikinci tekne bir okyanustaydı ve anneyle ilk tekne başka bir okyanustaydı. Tecrübe şuydu ki, zaman içinde belirli noktalarda tavşanlar yaralandı - derileri dürtü şeklinde zayıf bir elektrik akımıyla tahriş oldu. Aynı astronomik zamanda tavşanın davranışları gözlemlendi. Ne gün ışığına çıktı? Çocuklar kendilerini her kötü hissettiklerinde annenin ürperdiği ortaya çıktı. Bu mesafe sorusunun cevabıdır. Şaşılacak bir şey yok Vernadsky, uzak gezegenlerin biyosferlerinin her dakika (sürekli olarak) birbirleriyle etkileşime girdiğine, bilgi alışverişinde bulunduğuna inanıyordu. Burada mesafe önemli değil.

Konuşması mantıklı olan bu tür ikinci deney, Amerikalı ve Fransız uzmanlar tarafından ortaklaşa gerçekleştirildi. Görev, kıtalararası mesafelerde biyolojik bir iletişim kanalı oluşturmaktı. Deneyler için salyangozlar seçildi. Daha önce 25 çift salyangoz seçilip bir kaleme yerleştirilmişti. Orada, insanların müdahalesi olmadan kendileri evli çiftler oluşturdular. Araştırmacılar bunun olduğuna ikna olduklarında, her bir çifti ayırdılar. Salyangozların yarısı Fransa'ya gönderilirken, diğer yarısı Amerika Birleşik Devletleri'nde kaldı. Daha sonra elektrik akımı veya asitle salyangozlara etki ettiler. Deneylerin sonuçları inandırıcıydı: Herhangi bir salyangoz bu şekilde tahriş edildiğinde, okyanusun diğer tarafında kalan sevgilisi keskin bir şekilde küçüldü.

İkisi de aynı acıyı çekti.

Literatürde, gerekirse biyolojik bir bağlantı kurmak için ABD deniz üslerinin personel listesine iki hassasın (psişik) dahil edildiği bildirildi. Bu mümkün mü ve nasıl oluyor? Telepatinin tanımına geçelim. Ancak bunun için insan vücudunun enerji sistemini ve biyolojik alanını dikkate almak gerekir.

UZAYDA YAŞAM

Yaşam, evrenin evriminde belirli bir aşamada ortaya çıktı. Daha erken veya daha sonra ortaya çıkamaz. Ayrıca hiç ortaya çıkmış olamaz. Evrenin evrimi, özellikle kimyasal evrim, yani kimyasal elementlerin dönüşümü ile belirlendi. Üstelik bu dönüşüm tesadüfi değil, çok kesin ve ilericiydi.

Bu ilerleme, evrimin bir sonucu olarak giderek daha karmaşık elementlerin oluşması gerçeğinde yatmaktadır: ilk başta sadece temel parçacıklar (protonlar, nötronlar, elektronlar vb.) Vardı, sonra kimyasal elementlerin çekirdekleri oluşmaya başladı (öncelikle hafif) olanlar; örneğin, bir proton hazır bir hidrojen çekirdeğidir); daha sonra çekirdekler serbest elektronlarla birleşerek nötr atomları oluşturdu. Ve ancak bundan sonra, belirli koşullar altında, atomlar moleküller halinde birleşirler. Başlangıçta, Büyük Patlama'dan sonraki belirli bir aşamada sadece hafif kimyasal elementlerin oluştuğunu söylemiştik. Ancak daha sonra, çok uzun bir süre sonra, yıldızlararası ortam ağır kimyasal elementlerle "kirlenmeye" başladı. Yıldızların içindeki hafif kimyasal elementlerin termonükleer yanması sırasında cüruf olarak oluştular. Süpernova patlamaları sırasında bu cüruflar (ağır kimyasal elementler) yıldızlar tarafından gereksiz bir kürk manto gibi fırlatılmaya başlandı. Zaten ağır elementlerle dolu yıldızlararası bir ortamdan oluşan (ve doğmaya devam eden) ikinci nesil yıldızlar, farklı bir kimyasal bileşime sahiptir, daha çeşitlidir. Bu yıldızların gezegenleri, yıldızlarının hemen hemen aynı oluşum sürecinde oluşmuştur ve kimyasal bileşimleri de oluştukları yıldızlararası ortamın bileşimi tarafından belirlenir.

Kimyasal evrim, daha karmaşık oluşumlar Dünya'nın daha fazla inşası için büyük fırsatlar sağladığından, yalnızca kendi içinde ilerleyici olan sistemlerin (temel parçacıklardan moleküllere) karmaşıklık yolunda ilerlemedi. Kimyasal evrimin ilerleyişi, her yeni aşamada, onları oluşturan parçacıkların giderek daha az kuvvetle bir arada tutulduğu sistemlerin oluşması gerçeğinden de oluşuyordu. Böylece, temel parçacıklar (protonlar ve nötronlar), bildiğimiz tüm kuvvetlerin en güçlüsü olan nükleer kuvvetler tarafından çekirdeğin içinde tutulur. Bu nedenle, çekirdek bölündüğünde, büyük miktarda iç enerji (termonükleer) açığa çıkar. Bir termonükleer reaksiyona neden olmak çok zordur, çekirdeği parçalamak için çok büyük enerji gerekir. Yani çekirdekler çok kararlı sistemlerdir (bazı ağır elementlerin çekirdekleri hariç - ama bu ayrı bir konu). Çekirdeklerin yüksek kararlılığı ve kararlılığı nedeniyle, değişmezler, tutucudurlar ve değiştirilmeleri zordur. Bu nedenle, Dünya'nın daha fazla yaratılması için zayıf bir yapı malzemesidirler. Bu çekirdeklerden oluşan atomlar ise bambaşka bir konudur. Nükleer kuvvetlerden çok daha küçük kuvvetler tarafından kendi özel özelliklerine, kendi yüzlerine sahip olan tek sistemler olarak sağlamlaştırılırlar. Bir atomu elektron ve çekirdeğe ayırmak, çekirdeği parçalamaktan (bölünmekten) çok daha kolaydır. Bu nedenle atomlar daha hareketlidir. Kolayca pozitif yüklü iyonlara ve negatif yüklü elektronlara dönüşebilirler. Nötr bir atom ile serbest bir elektronu birleştirme işlemi de mümkündür. Yapışmak denir. Bu, negatif yüklü bir iyon üretir. Böylece çekirdekten atoma geçiş sırasında bir yandan sistem daha karmaşık hale gelir (atomlar kendilerini oluşturan çekirdeklerden daha karmaşıktır), diğer yandan yeni sistemler çok daha fazla bir bütün olarak bir arada tutulur. daha küçük kuvvetler Evrimin bir sonraki aşaması, atomların moleküllere dönüşmesidir. Burada hem sistemin (tuğlaların) karmaşıklığı hem de molekülleri (yani atomları) oluşturan tanecikleri bir arada tutmak için gereken kuvvetlerin azalması söz konusudur.

Böylece Evrendeki kimyasal evrim, tabiri caizse üç ilkeye uygun olarak gerçekleşmiştir: 1) yapıların karmaşıklığı giderek artmıştır, 2) bu yapıların (sistemlerin) bütünlüğünü sağlayan enerji giderek azalmıştır ve 3) bu yapıların kombinasyon sayısı veya diğer bir deyişle tür sayısı da giderek artmıştır.

Temel parçacıklar - çekirdekler - atomlar - moleküller zincirini sürdürürken, bir sonraki halkayı - canlı maddenin devasa moleküllerini (makromoleküller) dahil etmeliyiz. Önceki kimyasal evrimin tamamında olduğu gibi bu bağlantı için de aynı ana prensipler geçerlidir: sistem (yapı) daha karmaşık hale geldi ve önemli ölçüde; sıradan molekülleri veya monomer moleküllerini tek bir yapıda tutan bağlanma enerjisi - bir makromolekül, yeni bağlar değerli olmadığından ve oluşan makromoleküllerin olasılıkları ölçülemeyecek kadar büyük hale geldiğinden. Bu olasılıklar büyük olmuştur, çünkü makromoleküller çok büyük olmayan kuvvetler tarafından yapıştırıldıklarından, çok kolay bir şekilde yeniden düzenlenebilirler. Aynı zamanda, bu kuvvetler makromoleküllerin kendiliğinden parçalanmasını önlemek için yeterlidir. Yaşamsal aktivitenin en önemli süreçlerini ve hücrelerin üremesini belirleyen makromoleküllerin bu hareketliliğidir.

Canlı maddenin evrimiyle aynı terminolojinin kimyasal evrime uygulanması ilginçtir. "Değişen dış koşullarda parçacıkların daha fazla birleşmesine en dirençli olanın doğal seçiliminin bir sonucu olarak gerçekleştirilen" bir süreç olarak kabul edilir. Bu nedenle, kimyasal evrim ilerleyici bir süreçtir.

Tüm evrim süreci, giderek daha fazla olasılıkla daha karmaşık yapıların oluşumu, her zaman monoton değildir. Analiz, Evrendeki maddenin kademeli karmaşıklığının yavaş değişen süreçlerde meydana geldiğini, gelecekteki gelişme, evrim için bir yapı malzemesi görevi görmesi gereken yeni oluşan maddenin "sabitlenmesinin" yalnızca sertleşmeye benzeyen özel koşullar altında gerçekleştiğini gösteriyor. , yani, yalnızca dış koşullar hızla, aniden değiştiğinde. Uzmanlar, bu evrim aşamasına bileşimin "sertleşmesi" diyorlar. Bu, maddenin en basit yapıdan en karmaşık yapıya sürekli dönüşümünün olduğu kesintisiz bir üretim hattı olarak düşünülebilir. Ancak bu hattın belirli yerlerine, dış koşulları önemli ölçüde değiştiren sertleştirme cihazları yerleştirildi. Bu yerde sona eren madde sabitlenecek, yani daha karmaşık bir yapıya dönüşmeyecek, kendisi olarak kalacaktır.

Böylece çok önemli bir sonuca vardık, sonuç, belki de sadece dünya dışı uygarlıkların araştırılması ve evrimi sorununda değil, aynı zamanda tüm evreni anlama sorununda da en önemlisi. Biyolojik evrimin, Evrendeki genel ilerleyici evrimde yalnızca kesin, ancak gerekli, zorunlu bir bağlantı olduğu gerçeğinden oluşur. Bu, Dünya'daki ilerici evrimin, yaşamın ortaya çıkışıyla değil, çok daha önce, Büyük Patlama anından itibaren başlayan Evrendeki genel ilerici evrimde yalnızca bir kum tanesi olduğu anlamına gelir. Biyolojik evrim durduğunda bile, tüm Evren ölçeğinde ilerici evrim, şüphesiz var olan tek bir yasaya uyarak devam edecektir. Bu nedenle, çekirdekleri oluşturan temel parçacıkların ve moleküllerin, Evrenin önceki tüm gelişiminin izini, nasıl oluştukları ve "sertleştikleri" hakkında bilgi taşıdığına şüphe yoktur. Dahası, siz ve ben bile, yalnızca biyolojik evrimin değil, aynı zamanda Büyük Patlama anından itibaren genişleyen Evrendeki maddenin tüm ilerici evriminin tarihini, hatıraları taşıyoruz! İnanması zor ama doğru. Biyolojik evrimin, Evrenin genel ilerleyici evriminde yalnızca bir aşama olduğunu bir kez daha vurguluyoruz.

Dünyadaki yaşamın benzersizliğinden, ortaya çıkmasının özel olası olmayan koşullarından bahsedebilir miyiz? Tabii ki değil. Bu, yalnızca yukarıda açıklanan Evrendeki ilerleyici evrim modelleriyle değil, aynı zamanda karmaşık organik moleküllerin uzayda (yıldızlararası bulutlarda, göktaşlarında) keşfiyle de kanıtlanmaktadır. Bu organik moleküller, ilerleyen kimyasal evrimin bir sonucu olarak oluştukları yıldızlararası bulutların veya soğuk yıldızların kabuklarının evrimi hakkında bilgi taşırlar.

Bu karmaşık organik moleküllerin rolü, kökenin şemasına, yaşamın oluşumuna bağlı olarak anlaşılabilir. Yaşamın evriminin ilk aşamasında, ilk, ilk veya uzmanların dediği gibi başlangıç bağlantıları olmalıdır. Bunlar CH4, H2O, NH3, CO vb. Daha sonra bunlardan biyolojik basit moleküller (monomerler) oluşur. Bunlar amino asitler, azotlu bazlar vb. Daha sonra monomerlerden karmaşık biyolojik moleküller - polimerler - oluşur. Bunlar nükleik asitler (DNA ve RNA) ve proteinlerdir. Nükleik asitler, sırasıyla fosfat, azotlu bazlar ve şekerden oluşan nükleotidlerden oluşur. Proteinler 28 maddeden oluşur, yani: yirmi amino asit, beş baz, iki karbonhidrat ve bir fosfat.

Uzayda bu şemadan hangi bağlantılar bulundu? İlk kez, 1969'da Avustralya'ya düşen Murchison göktaşında kozmik kökenli biyolojik moleküller keşfedildi. Bunlar protein amino asitleriydi (toplamda altı). Aynı göktaşı aynı zamanda proteinlerde bulunmayan 12 amino asit daha içeriyordu. Bu, göktaşında bulunan tüm amino asitlerin kozmik kökenli olduğunu kanıtlıyor. Aslında, kozmik kökenlerinin olasılığı laboratuvar deneyleriyle bile kanıtlanmıştır. Amonyak, metan ve su buharı karışımı ultraviyole radyasyona maruz kaldığında, enerjik elektron akışı veya sıcaklığı büyük ölçüde arttığında, amino asitler, hidrokarbonlar ve nükleik asitlerin azotlu bazlarından biri olan adenin oluştu. BT.

Soğuk yıldızların, kuyruklu yıldızların ve yıldızlararası nötr hidrojen bulutlarının atmosferlerinde, en basit iki atomlu radikaller ve daha da büyük miktarlarda (soğuk yıldızların atmosferlerinde) çok atomlu moleküller (HCN, C3N, HC3N, CH4, NH3, vb.) Bulundu. . Bu tür bileşiklerin protogezegen çevreleyen güneş nebulasındaki kimyasal reaksiyonların bir sonucu olarak oluşabileceği deneysel olarak kanıtlanmıştır. Kohoutek (1973) kuyruklu yıldızında hidrokiyanik asit ve metil camgöbeği molekülleri bulundu. Yıldızlararası gaz bulutlarında 11'e kadar atom içeren karmaşık organik moleküller de bulundu. Galaksimizin dışında da bulunurlar.

Karbonlu kondritler olarak adlandırılan göktaşları özellikle ilgi çekicidir. Kütle olarak az olmalarına rağmen (sadece yaklaşık %5), kökenleri açısından önemlidirler: bileşimleri, karasal gezegenlerin oluştuğu birincil maddeye en yakın olanıdır. Diğer bir deyişle, Dünya'daki yaşamın oluşumunu ve organik fosillerin kökenini anlamanın bir dereceye kadar anahtarıdırlar.

Araştırmalar, karbonlu kondritlerin aşağıdaki organik bileşikleri içerdiğini göstermiştir: alifatik ve aromatik hidrokarbonlar, heterosiklik azotlu bazlar (pürinler, pirimidinler, porfirinler, vb.), şekerler ve çok çeşitli amino asitler. Organik maddenin %90'dan fazlası kuruma benzer aromatik bir polimerdir. Organik maddeleri meteorlardan izole ederken, bunların Dünya'dan getirilmediğini kanıtlamak çok önemlidir. Böylece, yukarıda açıklanan Murchison meteoritinde, 1971'de 18 amino asit izole edildi ve bunların yarısından fazlası karasal koşullar altında neredeyse hiç bulunamadı. Bu onların "göksel" kökenlerini kanıtladı. Elbette göktaşlarının uzayda organik bileşiklerle tıkandığı varsayılabilir. Güneş çevresindeki protogezegensel bulutsudaki soğuma sırasındaki süreçlerle ilgili araştırmalar, orada meteoritlerde olduğu gibi büyük miktarda çok atomlu hidrokarbonların ve diğer organik bileşiklerin oluştuğunu gösterdi. Böylece, karbonlu kondritlerdeki organik maddenin biyolojik kökenli olmadığı, gezegen öncesi güneş-güneş nebulasında kimyasal sentez sonucu ortaya çıktığı kanıtlanmış oldu.

Yıldızlararası ortamın moleküler bileşimi incelendi. Bu, radyasyonun spektral analizi temelinde yapılır. Yıldızlararası absorpsiyon çizgilerinden CH, CH+ bileşiklerini araştırmak mümkündü. Transatmosferik ölçümler, spektrumun hem kızılötesi hem de ultraviyole bölgelerindeki absorpsiyon çizgilerini analiz etmeyi mümkün kıldı.

DIR-DİR. Shklovsky teorik olarak serbest radikallerin radyo aralığında yayılması gerektiğini kanıtladı. Özellikle, OH radyo emisyonunun dalga boyu 18 santimetredir. 1963'te bu sonuçlar doğrulandı: en parlak kozmik radyo kaynağı Cassiopeia A'nın sürekli spektrumunun arka planına karşı, yıldızlararası ortamda bulunan OH radyo hattının emiliminde tespit edildiler. Daha sonra, sadece OH absorpsiyon çizgileri değil, aynı zamanda aynı OH emisyon çizgileri de keşfedildi. Bu radyasyonun çok yoğun olduğu ve başka bazı çok egzotik özelliklere sahip olduğu ortaya çıktı ( radyasyon yoğunluğunun zamanla değişkenliği, polarizasyon). Bir süredir dünya dışı bir medeniyetin radyo sinyallerini temsil ettiğine inanılıyordu . Ancak daha sonra tüm bu özellikler doğal nedenlerle açıklandı.

OH radyasyonunun yoğunluğu çok yüksektir çünkü bu moleküller oldukça dengesiz, aşırı uyarılmış bir durumdadır. Bu tür koşullar altında tutarlı bir şekilde, yani fazda ışıma yapabilirler. Bu durumda, radyo emisyonu yükseltilir. Radyo dalgaları üzerindeki bu etki laboratuvarda incelenmiştir. Laboratuarda bu tür tutarlı radyasyon elde etmeyi mümkün kılan kurulumlara maser denir (optik aralıkta radyasyon üreten lazerlerin aksine). Bu, yıldızlararası OH moleküllerinin doğal ustalar olduğu anlamına gelir. Yıldızların ve gezegenlerin evrimindeki en erken aşamayla ilişkili koşullar altında işlev görürler. Çalışmaları, yıldızların ve gezegenlerin doğum aşamasındaki süreçler hakkında bilgi sağlayabilir. Kesin olarak tanımlanmış dalga boylarında radyo aralığındaki radyasyonun incelenmesi (diğer bir deyişle radyo çizgilerinin incelenmesi), yıldızlararası ortamda birçok organik molekülün keşfedilmesini mümkün kıldı. Bunlar arasında formaldehit (H2CO), hidrokarbonlar, alkoller, asitler (hidrosiyanik, izosiyanik, karboksilik), asit amidler, aminler, nitritler, eterler ve esterler bulunur. 123 atomik kütle birimi kütlesine sahip 11 atomdan oluşan moleküller bulundu. Bu, HC9N'dir (siyanooktatren). Moleküler bulutlar, içerdikleri toz ışığı emdiğinden ve bu nedenle "kara" bulutlar olarak algılandığından, görünür ışıkla incelenemez. Sadece moleküllerin radyo emisyonları bize onlar hakkında bilgi verir. Bu bulutlardaki hidrojen moleküler haldedir, bu nedenle onlardan 21 santimetre dalga boyuna sahip (atomik hidrojenden) radyo hatlarını kaydetmiyoruz. Yıldızlararası gaz moleküllerinin radyo hatlarının radyasyonu, yalnızca moleküllerin varlığı hakkında değil, aynı zamanda kinetik sıcaklık, moleküllerin yoğunluğu, türbülanslı hareketlerin doğası gibi birçok başka şey hakkında da bilgi sağlar. Moleküler kara bulutlarda manyetik alan şiddetini belirlemek bile mümkündür. Kara (moleküler) bulutlar galaksimizdeki en büyük kütleye sahip bulutlardır. Moleküllerin yoğunluğu merkezine doğru artar. Karmaşık moleküller bulutun merkezinde lokalizedir. Buradan OH ve H2O molekülleri tarafından uyarılan ve maser karakterli radyo emisyonu gelir.

Galaksimizdeki bulutlardaki organik moleküllerin kütlesi yaklaşık on güneş kütlesi olabilir. Gezegenlerin organik bileşiklerinin kütlesi muhtemelen daha da fazladır.

Böylece yaşamın ortaya çıkması için gerekli bir koşul olan organik bileşiklerin Galaksimizde yaygın olarak bulunduğu son zamanlarda tespit edilmiştir. Gerçekten de, uygun koşullar altında (enerji kaynaklarının varlığı) NH3, H2, H2O ve CH4 karışımından amino asitler oluşturulabilir. Moleküler kara bulutlarda olur. Böylece Yay B2'de metanimin ve metilamin keşfedildi. İkincisinin formik asit ile kombinasyonu, amino asit - glisini verir.

Yaşamın evriminin aşamaları bilinmektedir:

1) başlangıç moleküler bileşikleri (CH4, H2O, NH3, CO, vb.),

2) biyolojik monomerler (amino asitler, azotlu bazlar, vb.),

3) biyopolimerler,

4) hücre öncesi organizasyon,

5) hücre.

Nükleik asitler (DNA ve RNA) ve proteinler (yani daha basit maddelerin polimerleri) biyolojik moleküllerdir. Nükleik asitler nükleotitlerden yapılır. İkincisi şeker, azotlu bazlar ve fosfattan oluşur. Proteinler 20 çeşit amino asitten oluşur. Bildiğimiz tüm yaşam çeşitliliği 28 maddeden oluşur: 20 amino asit, 5 baz, 2 karbonhidrat, 1 fosfat.

Yukarıdaki veriler, biyolojik moleküllerin uzayda oluşabileceğini (ve oluştuğunu!) düşündürmektedir.

Matris protein sentezi bu şemaya göre gerçekleşir. Hücre proteinlerini inşa etme planı, bir tür kodlanmış talimat olan DNA molekülünde saklanır. Proteinler 20 esansiyel amino asit içerir. DNA'nın dilinin dört "temel harf" ve 20 "harf"ten (yani amino asitlerden) oluştuğunu söyleyebiliriz. Bu, her harfin (amino asit) bir üçlü baz tarafından kodlandığı anlamına gelir. DNA'nın belirli bir bölümünün baz sekansında, tek sarmallı ribonükleik asit (RNA) moleküllerinin sentezi gerçekleşir. Bu işleme transkripsiyon denir. Oluşturulan RNA'dan protein sentezlenir. Daha sonra RNA, ribozomlara, yani hücrenin sitoplazmasındaki hücre organellerine aktarılır (burası proteinlerin oluştuğu yerdir). Bu aşamada, bir protein molekülünün oluşumu gerçekleşir.

Dünyadaki tüm yaşamın belirli bir kimyasal dille - genetik kodla ilişkili olduğu bilinmektedir. Her organizmanın bireysel gelişimini ve özelliklerini belirleyen odur. Genetik bilgi nükleik asitlerde kayıtlıdır. Bu organizmanın özellikleri esas olarak proteinlere bağlıdır. Nükleik asitlerin proteinlerle bağlantısı, genetik kod kullanılarak gerçekleştirilir.

Yakın zamana kadar, dünyadaki tüm canlı sistemlerin genetik kodunun istisnasız olarak aynı olduğuna, yani evrensel olduğuna inanılıyordu. Ancak çok uzun zaman önce, genetik kodun evrensel koddan farklı olduğu sistemler keşfedildi. Bunlar mitokondrilerdir. Çekirdeği olan ve canlı bir hücreye enerji sağlayan tüm hücrelerde bulunurlar. Mitokondrilerin kendi DNA'ları vardır. Mitokondrilerin kullandığı kodda, nükleotit üçlüsü, evrensel koddaki amino asidin aynısını değil, başka bir amino asidi kodlar.

Bu keşif, dünya dışı uygarlıklar sorunuyla doğrudan ilgili olan geniş kapsamlı düşüncelere yol açar. İÇİNDE VE. Ivanov, 1981'de Tallinn'deki bir sempozyumda, mevcut genetik kodun hemen ortaya çıkmadığı, daha basit bir kodun (yaşamın kökeninde daha erken bir aşamada) ardından geldiği fikrini öne sürdü. Bu birincil kod tamamen ortadan kalkmadı, ancak bazı modern protein-nükleik komplekslerde korundu. Ancak genetik bir kod rolü oynamaz, ancak nükleik asitleri ve proteinleri doğru bir şekilde tanımak için kullanılır.

Bu, diğer gezegenlerde, nükleik asit ve proteinin aynı stereokimyasal yazışmasının, yani protein-nükleik tanımanın birincil kodunun, protein-nükleik yaşamın temeli olduğu fikrini akla getirir. Bu birincil koddan gerçek genetik kod oluşturuldu. Dünyadaki ile tam olarak aynı olması gerekmez veya başka bir deyişle, genetik kodun tüm Evren için aynı olması gerekmez. Ancak Evrenin farklı yerlerinde yalnızca biraz farklılık gösterecektir.

1981'de Tallinn'deki bir seminerde V.S. Troitsky, Evrendeki yaşamın kökeni ve gelişimi hakkında çok ilginç bir hipotez dile getirdi. Özü, yukarıda açıklanan (hem kimyasal hem de biyolojik) ilerici evrime dayanmaktadır. Bu hipoteze göre yaşam, bir bütün olarak Evrenin evriminde doğal bir aşama olarak ortaya çıktı ve bu, yalnızca buna hazır olan gezegenlerde bir kez ve yalnızca oldu. Yeni oluşan gezegenlerde, yaşam daha sonra aynı şekilde ortaya çıkmadı. Başka bir deyişle, V.S. Troitsky, Evrendeki yaşamın bir defalık patlayıcı bir sürecin sonucu olarak ortaya çıktığını öne sürüyor. Eğer durum gerçekten böyleyse, o zaman evrenin tüm tarihinin aşağıdaki kronolojisi elde edilir. Big Bang'den sonraki ilk beş milyar yıl, temel parçacıklardan makromoleküllere evrimleşmeyle geçti. Sonraki 5 milyar yıl sonra, uygun gezegenlerde organizmalar ortaya çıktı ve ancak bundan sonra sosyal yapıların evrim süreci başladı. Bu hipotez doğruysa, o zaman Evrendeki diğer gezegenlerdeki uygarlıklar bizimkiyle yaklaşık olarak aynı gelişme düzeyindedir. Elbette gelişim hızları farklı olabilir. Aynı zamanda yaşam alanlarındaki fiziksel ve kimyasal koşullara ve uygarlıkların gelişme yasalarını belirleyen diğer faktörlere de bağlıdır. Bu durumda ilkler arasında yer almamız mümkündür ve belki de ilk biziz. Bunun için bir kanıt yok. Ancak bu düşünmeye değer, özellikle de zamanımızda birçok kişi çok ısrarla bir "kozmik mucize", yani neredeyse ışık hızına eşit hızlarda uçabilen süper medeniyetlerin varlığını beklediği (ve hatta talep ettiği) için , yıldızları hareket ettirebilen vb. Kozmik bir mucize gözlemlemememizi, bu bilim adamları tartışmasız bir şekilde genel olarak dünya dışında medeniyetlerin yokluğu olarak görüyorlar. Aslında, durumun bilimsel bir analizi, bu soruna yaklaşımın daha ölçülü, daha ılımlı olması gerektiğini göstermektedir.

Matematiksel biyolog N. Rashevsky, prensipte yüz milyon biyolojik türün var olabileceğine inanıyor.

Dünya tarihi boyunca dört milyon tür olmuştur. Hala Dünya'da farkına varılmamış 96 milyon tür var. Ancak, Dünya'da var olmayan ve var olmayan başka bir gezegende yalnızca bu tür biyolojik türlerin gelişeceği bir durum imkansızdır. Bu, Dünya'da kullanılmayan türlerin rezervinin büyük olmasına rağmen - 96 milyon. Türler rastgele seçilir. Tüm matematik kurallarına göre, Dünya'daki türlerden en az birinin herhangi bir gezegendeki ile aynı olma olasılığını hesaplarsak, o zaman bu olasılığın neredeyse bire eşit olduğu ortaya çıkar. Yani, Dünya'da var olan türlerin aynısıyla başka bir gezegende buluşmalıyız. Kaç tür tekrarlanabilir? İki gezegende 160.000 türün çakışması gerektiği gösterildi. Bu, başka bir gezegende yaşamla karşılaşırsak, o zaman Dünya'daki gibi 160 bin canlı türünün bize tanıdık geleceği anlamına gelir. Uzmanlar bu sonucu şu şekilde formüle ediyor: "İki biyoloji arasında anlamlı denilebilecek hiçbir fark yok." Dolayısıyla Evrendeki biyolojik türlerin çeşitliliğinin rolünü abartmamalı ve diğer dünyalarda sadece canavarlarla karşılaşacağımızı düşünmemeliyiz.

HAYAT, AKIL, MEDENİYETLER

Karasal uygarlıklar söz konusu olduğunda, bununla ne kastedildiğini şu ya da bu şekilde herkes bilir. Ancak dünya dışı uygarlıkları aradığımızda, birçok temel soru ortaya çıkıyor. Bunların arasında, her şeyden önce şunlar vardır: hem tamamen dışsal olarak (büyüme, şekil, hareket tarzı, duyu organları, vb.) bireyler, nasıl bir yaşam felsefesine sahip oldukları (saldırgan, barışçıl, zalim, merhametli ve çok daha fazlası), hangi teknik imkanlara sahip oldukları vb.

Bugün henüz tek bir dünya dışı uygarlık bilmiyoruz ve fikirlerimizde somut gerçeklere atıfta bulunamıyoruz. Bu da hem bireysel bireylerin hem de girdikleri medeniyetlerin çok farklı hatta herhangi biri olabileceği fikrine yol açabilir. Ama aslında öyle değil.

Evrenin kendisi, yapısı, evrimi, kimyasal bileşimi, uzaydaki organik ve biyolojik molekülleri vb. hakkında zaten bildiklerimize dayanarak akıllı yaşam da dahil olmak üzere Evren'deki yaşam hakkında bilimsel bir anlayış oluşturabiliriz. Hakkında bilgi sahibi olduğumuz Evren'in bir kısmı bildiğimiz yasalara uyar. Modern astrofizik, milyarlarca ışıkyılı uzaysal ölçeklerde, Evrendeki maddenin biçimlerinin aynı olduğunu ortaya koymuştur. Bu ölçekte bir hacim 10 milyardan fazla galaksi içerir ve her biri 10 milyardan fazla yıldız sistemi içerir. Bu, ne Dünya'nın ne de güneş sisteminin bir tür özel, benzersiz nesneler olarak kabul edilemeyeceği anlamına gelir. Sadece fiziksel koşullar açısından değil, yaşamın ortaya çıkışı ve gelişimi açısından da özeldirler. Ne de olsa, yaşamın son derece düzenli bir fiziksel ve kimyasal süreç sonucunda ortaya çıktığına şüphe yoktur. Ve bugün bunun tam olarak nasıl gerçekleştiğini bilmesek de, tüm sürecin başlangıcının kimyasal evrim olduğu açıktır.

, tüm Evren ile ilgili olarak bu süreç hakkında bildiklerimizi özel olarak düşünmeden önce , dünya dışı bir medeniyetin ne olduğunu daha ayrıntılı olarak öğrenelim.

İlk olarak, bir medeniyet bireylerden, bireylerden oluşan bir kolektif olmalı ve (Solaris filminde olduğu gibi) moleküler bir kara bulut veya akıllı bir okyanus gibi tek bir biyolojik sistem olmamalıdır.

İkincisi, medeniyet sadece bireylerden değil, zeki bireylerden oluşmalıdır.

Üçüncüsü, bireyler topluluğu yalnızca zeki bireyler topluluğu olmamalı, aynı zamanda sürekli ve kesintisiz ilerleme yeteneğine sahip olmalıdır.

Canlı topluluklarının uygarlıklarını, örneğin hayvan toplulukları (yunuslar) gibi basit topluluklardan ayıran üçüncü koşuldur. Nitekim bir topluluğun medeniyet olabilmesi için, üretim kadar tabiat hakkında da bilimsel bilgiye sahip olması gerekir. Ancak bu şekilde sürekli ve kesintisiz ilerlemeyi sağlayabilir.

Farklı profillerden birçok bilim insanı, hayatın, aklın, medeniyetin ne olduğunu tanımlamaya çalıştı. Sohbetimizin konusundan uzaklaşmamak için bu çok temel sorulara girmeyeceğiz. Ancak bu kavramları, her şeyden önce, dünya dışı medeniyet arayışı sorunu için önemli olan yönlerini ve gölgelerini kısaca açıklayalım. VS. Dünya dışı uygarlıklar üzerine Sovyet komisyonunun başkanı Troitsky, onlara şu tanımı verdi:

"Medeniyet, yaşamlarını ve ilerici gelişmelerini destekleyen eylemler ve araçlar geliştirmek için bilgi, enerji, kitle alışverişini kullanan zeki varlıkların bir topluluğudur."

Dünya dışı uygarlıklar sorunu konusunda ikinci önde gelen uzman N.S. Kardashev, özünde V.S.'nin tanımıyla örtüşen daha ayrıntılı, somut bir medeniyet tanımı verdi. üçlü:

“Uygarlık, çevre ve kendisi hakkında niteliksel olarak yeni bilgiler elde etmek için bilgileri toplama, soyut olarak analiz etme ve kullanma, yeni bilgi edinme olasılıklarını kendi kendine geliştirme ve koruma reaksiyonları, medeniyet derecesi geliştirme için oldukça kararlı bir madde halidir. gelişme, biriken bilgi miktarı, işleyiş programı ve bu işlevleri yerine getirmek için üretim tarafından belirlenir.

Bize öyle geliyor ki, medeniyetin her iki verili tanımında da her şey açık. Ayrı bir canlı bireyin var olabilmesi için kendisi (vücudundaki tüm organ ve sistemler) ve çevresi hakkında bilgi sahibi olması gerekir. Yani hem kendisi hem de çevresi hakkında bilgi toplamalı ve işlemelidir. Bireyin kendi içinde bir bilgi alışverişi olmalıdır. Ancak burada, bireyin yalnızca dış ortam hakkında bilgi almakla kalmayıp (yani, hafif, soğuk vb. Olup olmadığını belirlediği), aynı zamanda dış ortama bilgi aktararak onu değiştirdiğini not etmek son derece önemlidir. Birey sadece kendini uyarlamakla kalmaz, dış çevrenin karşılık gelen koşullarına uyum sağlar, aynı zamanda dış ortamın kendisini, varlığı için en uygun koşulları sağlayacak şekilde değiştirir. Bilimsel terminoloji kullanırsak, o zaman bir kişinin bilimsel ve üretim faaliyetlerinin bir sonucu olarak çevresindeki dünyada yaptığı tüm değişiklikler, bir kişiden (daha doğrusu karasal uygarlık) dış çevreye bilgi aktarımından başka bir şey değildir. . Aslında zeki canlılar topluluğunun bu faaliyeti, onların sürekli ve sürekli bir ilerleme sağlamalarını sağlar. Aksi halde bu topluluğa medeniyet denilemez.

Medeniyetlerden bahsetmişken, kesinlikle bir topluluktan, yaşayan zeki varlıklardan oluşan bir kolektiften bahsediyoruz. Bir yandan "hayat", "akıl" kavramları çok iyi biliniyor. Öte yandan, en genel ve bu nedenle tanımlanması en zor olanlardır. "Makul" kelimesine "yaşamak" kelimesini eklemenin neden gerekli (veya daha doğrusu yararlı) olduğu sorusu ortaya çıkabilir. Artık akıllı makineler yani yapay zeka ve hatta zeka hakkında çok şey yazılıyor. Aynı zamanda, yaşam kavramı çok geniş bir şekilde yorumlanabilir.

Canlıların temel özellikleri, madde ve enerji alışverişinin yanı sıra kendilerini yeniden üretebilmeleridir. Buna dayanarak, aşağıdaki yaşam tanımını verebiliriz (V.S. Troitsky'ye ait):

"Yaşam, moleküllerin durumu tarafından kodlanan, dış çevre ile madde, enerji ve bilgi alışverişi yoluyla sürdürülen, maddenin son derece organize, kendi kendini yeniden üreten bir halidir."

Kodlama yöntemiyle ilgili son sözler temelde önemlidir. Gerçekten de, uygarlığımızın şu anki gelişme düzeyinde bile, "yaşam" kelimesinin yukarıdaki tanımına tekabül edecek olan, maddenin bu tür kendi kendini yeniden üreten halinin yapay yaratılışından söz edilebilir. kodlama için moleküllerin durumu. Bunu şimdi yapamayız. Ama belki diğer uygarlıklar bunu yapabilir veya gelecekte, teknolojik gelişme sarmalının daha yüksek bir turuna çıktığımız için biz yapabiliriz.

Bu nedenle, yaşamın tanımı çok zor bir iştir. Evrende yaşam aramak için planlar yaparken bu akılda tutulmalıdır. Fikirlerimizin bu aşamasında, canlıların (yukarıdaki tanımda yer alan) aşağıdaki temel özelliklerinden hareket etmeliyiz: dış çevre ile madde ve enerji alışverişi; kendini çoğaltma yeteneği; yaşayan bir sistemin tüm özelliklerini korumak ve sürdürmek için iç ve dış çevre hakkında bilgilerin oluşturulması, depolanması ve işlenmesi; moleküllerin durum bilgilerini kodlamak için kullanın.

"Akıl" kavramı, "medeniyet" kavramına o kadar yakındır ki, bazı araştırmacılar bunları eşanlamlı olarak kabul etmekte, "medeniyet" kelimesi yerine "akıl" kelimesini kullanmaktadırlar. Aslında, zihnin özünün dış çevre ile bilgi alışverişi yapma yeteneği ile karakterize edildiği yukarıda zaten söylenmişti. Lütfen bunun sadece daha iyi uyum sağlamak amacıyla dış ortamdan bilgi almak değil, aynı zamanda bilgi alışverişi, işlenmesi ve bu konudaki kavramların kullanılması olduğunu unutmayın. Kısaca kulağa şöyle geliyor:

"Akıl, canlı maddenin dış çevre ile kavramlarla kodlanmış bilgi alışverişi yapma yeteneğidir" (V.S. Troitsky).

Akıl sayesinde canlı bir sistem, yalnızca dış çevrenin koşullarına uyum sağlama (adapte olma) değil, aynı zamanda aktif olarak uyum sağlama yeteneğine de sahiptir. Bu, zihnin sürekli olarak yeni yaşam koşulları yaratmaya ve gelişmeyi sürdürmeye çabaladığı anlamına gelir. Bu, ancak bilgi birikiminde ve doğa ile etkileşim araçlarının geliştirilmesinde ifade edilen sürekli ilerleme ile mümkündür. Uzmanlar bunu zihnin sınırsız genişleme arzusu olarak tanımlar. Bu yaklaşım artık genel kabul görmektedir. Evrendeki medeniyetlerin ortaya çıkması ve gelişmesi için bu zihin kalitesinin sonuçları çok temeldir: Evrende bir yerde akıllı yaşam ortaya çıktıysa, o zaman bir veya başka bir süre sonra keyfi olarak yüksek bir teknolojik gelişme düzeyine ulaşacaktır. Bu, "zihnin genişlemesi"dir. Ama sonra zor bir soru ortaya çıkıyor: Uygarlık, belirli bir teknolojik gelişme düzeyinde (kelimenin tam anlamıyla ve mecazi olarak) kendini havaya uçurmayacak mı? Kendi uygarlığımızın gelişme deneyiminden de gördüğümüz gibi, dünya uygarlığının yalnızca birkaç on yıl uzakta olduğuna inananlarla aynı fikirde olmamakla birlikte, bu korkular yersiz değildir. Bununla birlikte, bu tür korkular temelsiz değildir ve dünya dışı medeniyetlerin varlığının süresi sorununu çözerken bu dikkate alınmalıdır.

DÜNYA DIŞI UYGARLIKLARIN EVRİMİ

Dünya dışı medeniyetleri aramaya başlamadan önce kimi aradığımızı belirlemek mantıklı görünüyor. Bu doğrudur, ancak dünya dışı medeniyetlerin varlığına dair işaretler ve onlardan gelen sinyaller aramayı, kiminle tanışmamız gerektiğinin netleşeceği belirsiz bir süreye kadar ertelemek mantıksızdır. Daha doğrusu şu bile söylenebilir: Dünya dışı uygarlıklar hakkında doğrudan veya dolaylı herhangi bir bilgi aramazsanız, uygarlıkların gelişimini anlamada önemli bir ilerleme kaydedemezsiniz. Dünya dışı uygarlıkların aranması ve evrimi sorunları birbirine bağlıdır. Ancak dünya dışı uygarlıklardan gelen sinyallerin henüz tespit edilmemiş olmasına rağmen, dünya dışı uygarlıkların gelişimiyle ilgili çalışmalarda bazı sonuçlar zaten mevcut.

Medeniyetlerin gelişimini tartışırken, öncelikle "uygarlık" terimiyle ne kastettiğimiz konusunda hemfikir olmalıyız. Her şeyden önce, dünya dışı medeniyetleri göz önünde bulundurarak, diğer gezegenlerdeki yaşamın Dünya'daki ile aynı temele, yani proteine sahip olduğunu ve aklın evrim sonucunda ortaya çıktığını varsayacağız. Böylece, dünya dışı medeniyetler, fikirlerimize göre, teknolojik süreçlerin ustalığı nedeniyle işlev görür ve gelişir ve bu tür toplulukları oluşturan bireysel zeki bireylerden oluşur. Uygarlığın tanımı V.S. Troitsky. Formülü çok nettir ve özel bir açıklama gerektirmez. Temelinde medeniyetleri belirli sayısal değerlerle karakterize etmek ve medeniyetlerin gelişiminin bir göstergesi olarak kullanmak mümkündür. Ancak fiziksel koşullara ek olarak, hakkında fiziksel koşullardan çok daha az şey söyleyebileceğimiz sosyo-ekonomik kalıpları da hesaba katmak gerekir. Bu nedenle, V.S. Troitsky, fiziksel koşulları, uygarlığın gelişimi sırasında ötesine geçemeyeceği bir tür çerçeve olarak sunmak. Ancak bu çerçevede, öncelikle sosyo-ekonomik yasalarla belirlenen farklı uygarlık durumları mümkündür. Nedir bu çerçeveler?

Uygarlığın bariz bir fiziksel göstergesi nüfus yoğunluğudur. Sonsuz büyüklükte olamayacağı açıktır. Dünya dışı uygarlıklarla ilgili çalışmalarında uzmanlar, bunu kilometrekare başına yaklaşık 60 kişiye eşit kabul ediyor. Aynı zamanda kişi başı 140 x 140 metre ölçülerinde bir platform bulunmaktadır. Dünya'nın tüm nüfusu 25 milyara ulaşsaydı ve denizler, okyanuslar, Arktik ve Antarktika dahil gezegenimizin tüm yüzeyi hesaba katılsaydı böyle bir nüfus yoğunluğu olurdu.

Bir uygarlığın ikinci çok önemli özelliği, bir uygarlığın tükettiği enerji yoğunluğudur. Gerçek şu ki, iz bırakmadan enerji tüketemeyiz. Aslında enerji tüketimi dediğimiz herhangi bir süreç, onun bir biçimden başka bir biçime dönüşme sürecidir. Bu dönüşümün süreçleri, insan tarafından ihtiyaçları için kullanılır. Bildiğiniz gibi, herhangi bir enerji dönüşümünün son aşaması, onun termal enerji biçimine geçişidir. Bu, tüketilen enerjinin yoğunluğu arttıkça, içinde yaşadığımız ortamın ısınmasının da arttığı anlamına gelir. Doğru, medeniyetin gelişiminin belirli bir aşamasında, yaşam alanı dışında enerji tüketimi (dönüştürme) sürecine kısmen dayanabilir hale gelir. Örnek olarak, uzay aracının habitattan uzaklaştıracağı enerjiye işaret edilebilir. Bu durumda dönüşümle elde edilen termal enerji yaşam alanımızı ısıtmaz. Diğer bir örnek ise, bir uygarlığın yaşam alanı dışında gönderdiği radyo sinyalleri veya diğer elektromanyetik sinyaller de bu ortamı aştıktan sonra sıcaklığını yükseltmeyecektir. Bu durumları birbirinden ayırmak için, ikinci durumda yaşam alanı ısıtılmadığından, iç enerji tüketiminin (yani yaşam alanı içinde) dış enerji tüketiminden (dış) ayrılması kararlaştırıldı.

Bu boş bir soru olmaktan uzaktır, çünkü bir medeniyet bu ortamda hayatta kalmak istiyorsa ve hatta normal şekilde işlemek istiyorsa habitatının koşullarını keyfi olarak değiştiremez. Bindiğin dalı kesemezsin. Bu, medeniyetimizi anlamaya başlıyor gibi görünüyor. Bu, habitatta enerji tüketiminin yoğunluğu üzerinde geçilemeyen Rubicon üzerinde belirli bir kısıtlama anlamına gelir. Belirli bir gezegendeki fiziksel koşulları bilip bilmediğinizi belirlemek kolaydır. Dünya'ya uygulandığı şekliyle, bu sınır aşağıdaki gibi elde edilir. Bunu değerlendirmek için, habitatımızın sıcaklığını% 0,1'den fazla değiştirmenin (arttırmanın) kabul edilemez olduğu gerçeğinden yola çıktık . Dünyanın sıcaklığı tamamen Güneş'ten aldığı enerji ile belirlenir. Bu, sıcaklık değişimini kabul edilebilir sınırlar içinde tutmak istiyorsak, bu enerjiye %0,1'den fazlasını eklemeye hakkımız olmadığı anlamına gelir. Dünya'nın Güneş'ten birim zamanda aldığı enerjiyi, yani gücü biliyoruz. 21017 W'a eşittir. Bir metrekare 2•103 W/m2'dir. Bu enerjinin yaklaşık yarısı Dünya atmosferi tarafından geri yansıtılır (buna albedo denir). 103W/m2'lik kalan gücün %0,1'i 1 W/m2'ye eşittir. Bu, medeniyetimizin gezegenin her metrekaresine yaymayı göze alabileceği sınırlayıcı enerji değeridir. Ama bir nebze daha değil! Ve örneğin daha fazla enerji dağıtmanız gerekirse, neredeyse serbest termonükleer enerji ne zaman ortaya çıkacak? O zaman nasıl olunur? Tek bir çıkış yolu var - enerjiyi yerleşimin dışına, yani dünya atmosferinin dışına dağıtmak.

Medeniyetimiz varlığını sürdürmek için artık 1013 watt üretiyor. Bu, gezegenin bir sakini açısından 2,5 kW'dır. 100 kat daha fazla enerji üretilirse, Dünya'daki ortalama sıcaklık 0,75 °C artacaktır. Sıcaklıktaki bu tür değişiklikler, Dünya'daki koşullarda çok önemli değişikliklere yol açmalıdır. Ancak uygarlığın gelişimi üzerinde (sonuncusu değil) bir kısıtlama daha vardır: bu, onun geniş anlamda gelişmesi anlamına gelir. Bir medeniyetin, sınırları içindeki herhangi bir iletişimin ancak bireylerinin tüm yaşamı boyunca sağlandığı çok geniş bir alana dağıldığını hayal edersek, o zaman görünüşe göre tek bir bütün olarak kontrol edilemez. Başka bir deyişle, uygarlığın bulunduğu yerin belirli bir uzamsal sınırı olmalıdır. Uzmanlar, bilgilerin bir uçtan diğerine geçişinin birkaç günden fazla sürmemesi gerektiğine inanıyor. Ancak mesele sadece bilgi aktarımında (siparişler, raporlar vb.) değildir. Tüm uygarlığın sınırları içinde, eğer tek bir bütün ise (aksi halde tek bir uygarlık değildir), ulaşım sisteminin ve enerji tedarik sisteminin verimli çalışmasını sağlamak gerekir. Bu da ancak uygarlığın sınırlı bir alanı işgal etmesi durumunda düşünülebilir. Çok yüksek araç hızlarına hakim olan (ışık hızının %0,1'ine ulaşan) oldukça gelişmiş bir uygarlığı düşünürsek, bu kısıtlamalar nedeniyle 0,1 ışık yılından daha büyük bir alanı işgal edemez. Galaksinin boyutuyla karşılaştırıldığında, bu küçük bir mesafedir. Yani, bir medeniyetin yıldızının yakınında kalmaya zorlandığını ve Galaksiye dağılamayacağını söyleyebiliriz, çünkü bu durumda tek bir varlık, yani gerçek bir medeniyet olmaktan çıkar.

Bir medeniyetin gelişmişlik düzeyinin ana göstergesi ürettiği enerji miktarıdır. N.S.'nin sınıflandırmasına göre. Kardashev, bu temelde medeniyet üç aşamaya veya türe ayrılabilir. İlk tip, gezegenlerinin enerjisinde ustalaşmış uygarlıklardan oluşur. İkinci tip, yıldızlarının tüm enerjisine hakim olan uygarlıklardan oluşur. Yani, örneğin Tsiolkovsky-Dyson kürelerinin yardımıyla, bu medeniyetler yıldızlarının tüm radyasyonunu yakalar. Üçüncü tip, galaksilerinin enerjisinde ustalaşmış uygarlıkları içerir. İkinci ve üçüncü tip uygarlıklar süper uygarlıklardır. Yukarıdaki sınırlardan, üçüncü tip uygarlıkların bir bütün olarak var olamayacağı sonucu çıkar.

Enerjide ustalaşma hakkında konuştuğumuzda, bu süreci sadece bu enerjinin miktarıyla değil, aynı zamanda kalitesiyle de karakterize etmek önemlidir. Bu kalitenin bir göstergesi, enerji dönüştürücülerin kompaktlığıdır. Enerji kaynağı ne kadar kompakt olursa, o kadar yüksek teknolojinin uygulanmasına izin verir. Açıktır ki, bir uzay aracına enerji sağlamak için üzerine hidroelektrik santrali yerleştiremeyiz. Bu nedenle, yalnızca medeniyetin hakim olduğu enerji miktarı önemli değildir. Alınan enerjinin türü de önemlidir. Kimyasal enerjinin, termal enerjiden daha kompakt enerji kaynakları yaratmayı mümkün kıldığı açıktır. Buna karşılık, nükleer enerjide ustalaşmak, daha kompakt enerji kaynakları elde etmeyi mümkün kılar.

Kimyasal enerjide ustalaşmış ve (tek uçuşta bile) uzaya kaçmayı başarmış, yani kozmik hızlara ulaşmış bir dünya medeniyeti, tip I medeniyetlere atfedilebilir. Bir uygarlığın tip II olarak sınıflandırılabilmesi için çok daha yüksek hızlarda (ışık hızının %1'i kadar) ustalaşması gerekir ve bu ancak nükleer enerjide uzmanlaşıldığında mümkündür. O zaman medeniyet kendi gezegeninin sınırlarını aşabilecek ve yıldızının çevresine yerleşebilecektir.

Yukarıda tartışılanlardan, böyle bir uygarlığın yalnızca çok yönlü bir işaret anteni inşa edemeyeceği, aynı zamanda ona uygun sinyalleri uzaya yayması için gerekli enerjiyi sağlayabileceği açıktır. Uzaydan zayıf sinyalleri almak için oldukça hassas antenler oluşturabilir. Elbette ışık hızının yarısı kadar hızlarda bile ustalaşmış Tip III uygarlıklar hakkında teoriler üretilebilir. Ancak bu gerçekse, o zaman bir uygarlığın yeteneklerini tip II uygarlığa kıyasla çok fazla artırmayacaktır. Niceliksel değerlendirmeler yaparak ve medeniyetlerin gelişim yollarını izleyerek, diğer medeniyetleri henüz bilmediğimiz için dünyevi medeniyetimizi karakterize eden verileri kullanmak zorunda kalıyoruz. Medeniyetimizin örneğini kullanarak, bir medeniyetin I. tip medeniyetten II. tip medeniyete nasıl daha yüksek bir gelişme aşamasına geçebileceğini hayal edelim.

Termonükleer enerjideki ustalık ile ışık hızının %0.1'i hızında uzay araçları yaratmak mümkün olacak. Bu hıza mililight denir, yani ışık hızından bin (mili) kat daha azdır. Bu, gezegenleri ve Ay'ı keşfetmenin yanı sıra uzayda koloniler inşa etmeyi veya K.E. Tsiolkovsky, "ruhani şehirler". Enerji dönüştürme teknolojisinin daha da geliştirilmesiyle, taşıma hızlarını büyüklük sırasına göre artırmak mümkün olacaktır. Genel olarak, uzay taşımacılığı ana enerji tüketicisi haline gelecektir. Çok fazla malzeme ve ekipmanın taşınması gerekecektir. Yüksek taşıma hızları, çok fazla enerji tüketimi anlamına gelir. Uzayda yerleşim kolonilerinin inşasına ek olarak, endüstriyel kompleksler ve dünya dışı medeniyetleri arama araçları ve onlarla iletişim araçları da yaratılacak. Ancak burada, gezegenimizin dışında bile, uygarlığımız enerji tüketimini süresiz olarak arttırmayı göze alamaz (nereden tüketileceği sorusu çözülse bile). Burada da, medeniyetin yeni yaşam alanında - gezegenler arası uzayda - kabul edilemez bir değişikliğe yol açacak olan belirli bir eşiğe rastlıyoruz. Gezegenler arası ortamın içinde bir medeniyetin işleyişine uygun kalabilmesi için, içindeki enerji tüketiminin Güneş'in yaydığı toplam enerjinin %0,1'ini geçmemesi gerekir. Bu yaklaşık 1024 watt. Bu sınırlamayı ortadan kaldırmak için, bebekleri yuvalama ilkesine göre hareket etmek, yani daha da ileriye - yıldızlararası uzaya çıkmak gerekli gibi görünüyor. Ancak aynı zamanda niteliksel değişikliklere ihtiyaç vardır. Uzay taşımacılığının hızı artmalıdır ve bu, enerji kaynaklarında niteliksel bir artışla eşdeğerdir, çok daha güçlü ve aynı zamanda daha kompakt hale gelmeleri gerekir. VS. Troitsky, medeniyetimizin nüfusu yaklaşık 100 kat artacağı zaman, enerjinin çeşitli öğelere göre dağılımını karakterize eden bu tür tahmini rakamlar aldı. Bir uygarlığın yerel ihtiyaçları 1015–1017 W gerektirecek, diğer uygarlıklara sinyal iletmek için tasarlanmış bir radyo işaretini çalıştırmak için yaklaşık yüz bin kat daha fazla enerji gerekecek. Kozmik ölçekte bilimsel ve teknik cihazlar sağlamak için de enerji gerekecek. O aynı düzenden. Uzay taşımacılığı için enerji maliyetleri maksimumdur. 1023 watt'a ulaşıyorlar. Hem medeniyet nüfusunun güneşe yakın nesnelere yerleştirilmesi hem de araştırma tesislerinin inşası sırasında inşaat malzemelerinin ve ekipmanlarının taşınması, dünya dışı medeniyetlerle iletişim araçları vb. için ulaşım gerekli olacaktır. Troitsky 1975'te şunları söyledi: “... bir güneş medeniyetinin inşası için gereken emek miktarını ve enerji ve malzeme harcamasını hayal etmek için bu tür sistemlerin projelerini şimdiden oluşturmak gerekiyor. Bu, oldukça gelişmiş bir uygarlığın sınırsız enerji olanakları hakkındaki fantezi isyanını hemen sınırlayacak ve Galaksimizdeki uygarlıkları aramak için doğru stratejinin geliştirilmesine yardımcı olacaktır.”

KAÇ ADET DÜNYA DIŞI UYGARLIK VAR?

Hayatın sadece gezegenlerde değil, aynı zamanda asteroitler, soğuk yıldızlar vb. Sadece Güneş'in değil, diğer yıldızların da gezegen sistemleri vardır. Ancak her gezegen, yaşamın kökeninin ve gelişiminin mümkün olduğu bu tür fiziksel ve kimyasal koşullar yaratmaz. Bunun için temel koşullardan biri uygun sıcaklıktır. Kimyasal reaksiyonların normal seyrini sağlayan sınırlar içinde olmalıdır. Çok düşük ve çok yüksek sıcaklıklarda reaksiyonların normal seyri imkansızdır, bu nedenle yaşamın ortaya çıkması ve gelişmesi imkansızdır. Bu arada, çok yüksek sıcaklıklar çok düşük sıcaklıklara göre yaşam için daha tehlikelidir. Mutlak sıfıra yakın bir sıcaklıkta en basit bakteri ve virüs türlerinin askıya alınmış bir animasyon durumunda olabileceği bilinmektedir. Canlılığın gelişmesi için sadece sıcaklığın belirli sınırlar içinde olması değil, aynı zamanda çok hızlı değişmemesi de sağlanmalıdır. Sıcaklıktaki çok keskin dalgalanmalar, yaşamın ortaya çıkması ve gelişmesi için zararlıdır.

Bir gezegenin sıcaklığı, yıldızından aldığı enerji miktarına bağlıdır. Bu enerji hem yıldızın enerji kapasitesine (parlaklığına) hem de gezegenin yıldızdan uzaklığına bağlıdır. Bu gezegen yıldıza çok yakınsa, sıcaklığı (yaşamın kökeni açısından) kabul edilemeyecek kadar yüksek olabilir. Gezegen yıldızdan çok uzaktaysa, orada yaşamın ortaya çıkması ve gelişmesi için çok soğuk olacaktır. Bu, belirli bir parlaklığa sahip bir yıldız için, yaşamın ortaya çıkması açısından gezegenin konumunun en uygun olacağı tercih edilen bazı mesafeler olduğu anlamına gelir. Bu mesafeler içinde kalan bölgeler uzmanlar tarafından "yaşanabilir bölgeler" olarak adlandırıldı. Farklı parlaklıklara sahip yıldızlar için "yaşanabilir bölgelerin" yıldızlardan farklı mesafelerde bulunduğu açıktır. Bir yıldızın parlaklığı ne kadar yüksekse, yani spektral tipi ne kadar “erken” ise, “yaşanabilir bölgesi” o kadar geniştir. Bir yıldızın parlaklığının çok düşük veya çok yüksek olmaması gerektiğini anlamak kolaydır. Galaksimizdeki tüm yıldızları düşünürsek, her yüz yıldızdan yaklaşık olarak yalnızca bir veya ikisinin gezegenlerinde yaşamın ortaya çıkması için en uygun parlaklığa sahip olduğu ortaya çıkıyor. Böylece Galaksimizdeki 150 milyar yıldızdan yaklaşık bir milyar yıldız, bu yıldızların gezegenlerinde yaşamın ortaya çıkması ve gelişmesi için gerekli parlaklığa sahiptir.

Gezegenlerdeki sıcaklıktaki çok hızlı dalgalanmalara gelince, bunlar ya bir yıldızın parlaklığının çok hızlı değişmesinden ya da gezegenlerin belirli bir yerdeki sıcaklığın çok hızlı değişmesine neden olacak şekilde hareket etmesinden kaynaklanabilir. Bir yıldızın parlaklığının, eğer ana diziye "yerleşirse", zamanla biraz değiştiği bilinmektedir. Örneğin, yıldızımızın - Güneş'in parlaklığı son birkaç milyar yılda yüzde birkaç ondan fazla değişmedi. Ana dizide yer alan diğer yıldızların parlaklığı büyük ölçüde değişmedi. Çok sayıda kırmızı cüce, zamanla parlaklıklarını önemli ölçüde değiştirir. Bu nedenle gezegenlerinde yaşamın varlığını kabul etmek zordur. Kırmızı cücelerin tüm yıldızların büyük çoğunluğunu oluşturduğu akılda tutulmalıdır. Gezegendeki yaşamın kökeni ve gelişimi için sadece uygun sıcaklık önemli değildir. Bunu yapmak için, gezegenin çok küçük değil, çok büyük bir kütleye sahip olmaması gerekir. Gezegenin kütlesi çok küçükse (örneğin Ay gibi), o zaman atmosferini tutamaz. Bildiğiniz gibi, gezegenin yakınında herhangi bir cisim ikinci kozmik hızı aşan bir hızla hareket ederse, o zaman gezegenin yerçekimini yenebilir ve uzaya kaçabilir. Bu, herhangi bir atmosferik gaz parçacığı (molekül, atom) için de geçerlidir. Ay'da ikinci uzay hızı (astrofizikçiler buna "parabolik" diyorlar) yalnızca 2,4 km/s'dir. Bu nedenle, ayın atmosferik gazının parçacıkları onu terk etmeyi başardı. Dünya'da parabolik hız çok daha fazladır. Bu nedenle, Dünya atmosferini milyonlarca yıl korur. Ancak bu, atmosferik parçacıkların belirli bir kısmının yerçekimi tarafından kontrol edilen bölgeden ayrılmadığı anlamına gelmez. Parçacık ne kadar hafif olursa, gezegeni terk etmesi o kadar kolay olur. Dünya yüzeyinden ne kadar yüksekteyse, atmosferik gaz parçacıklarının kütlesi o kadar azdır. Dünya atmosferinin en üstünde en hafif parçacıklar vardır - hidrojen atomları. Kaçarlar ve çok başarılı bir şekilde. Dünya atmosferindeki tüm hidrojenin uzaya kaçması (dağılması) için sadece birkaç yıl yeterlidir. Bununla birlikte, Dünya atmosferindeki hidrojen sadece kaybolmakla kalmaz, aynı zamanda azalmaz. Gerçek şu ki, esas olarak okyanusların buharlaşması sırasında su buharı oluşumunun bir sonucu olarak sürekli olarak yeni hidrojenle doldurulmasıdır. Bir atmosferik gaz parçacığının sahip olabileceği hız, yalnızca parçacığın kütlesine değil, aynı zamanda atmosferik gazın sıcaklığına da bağlıdır. Dünya atmosferinin üst kısmında sıcaklıklar 500 °C veya daha fazlasına ulaşır. Bu nedenle, oradaki parçacıkların hızı parabolik hızdan daha büyük olabilir. Parabolik bir hızla hareket eden parçacık, ancak hiçbir şey hareket etmesini engellemediği takdirde gezegeni terk etme yeteneğine sahiptir. Hareketi sırasında sık sık çarpışırsa, hareketinin yönü değişir. Bu nedenle çarpışma yaşamış bazı parçacıklar gezegenden uzaklaşmak yerine aşağı gezegene doğru hareket edeceklerdir. Denilebilir ki, atmosferik gaz tanecikleri çok sayıdaysa, yani atmosferin yoğunluğu yüksekse, o zaman parçacıkların birbiriyle çarpışarak gezegenin yerçekiminden kurtulmasını engellediği söylenebilir. Gezegenin kütlesi o kadar büyükse, parabolik hız ulaşılamayacak kadar büyük hale gelirse, o zaman atmosferik gaz parçacıkları genellikle gezegenin çekim sınırlarının ötesine geçme fırsatından mahrum kalır. Onunla milyonlarca yıl kalacaklar. Böyle bir gezegenin atmosferinin ilkel, "ilkel" olduğu da söylenebilir. Yıldızların ve gezegenlerin ağırlıklı olarak hidrojen ve helyumdan oluşan bir ortamdan oluştuğu bilinmektedir. Gezegenin atmosferi de aynı ortamdan oluşmuştur. Daha büyük kütleli gezegenler için daha yüksek bir yoğunluğa sahip olmalıdır. Bu, atmosferleri gerçekten böyle olan Jüpiter ve Satürn gezegenleri tarafından doğrulanır: çok yüksek yoğunluğa sahiptirler ve hidrojen ve helyumdan oluşurlar. Bütün bunlar, bu gezegenlerin kütlelerinin büyük olmasıyla belirlenir. Kütleleri 5-10 kat daha artırılırsa, temelde cüce yıldızlardan farklı olmayacaklardır.

Kuşkusuz, gezegenin çekim kuvveti canlı organizmaların organizasyonunu ve işleyişini de etkilemelidir. Bu kuvvet büyükse (yani gezegenin kütlesi çok büyükse), canlı organizmaların işleyişinin ve organizasyonunun zor olduğuna haklı olarak işaret edildi. Kütlesi Dünya kütlesinin yüzde birkaçından az olmayan, ancak Dünya kütlesinin on katını geçmeyen gezegenlerde yaşamın mümkün olduğu sonucuna varılabilir. Gezegendeki dikkate alınan fiziksel koşulların (sıcaklık, atmosferin bileşimi, çekim gücü) birbiriyle bağlantılı olduğu vurgulanmalıdır. Sonuçta, belirli bir gezegen sistemindeki farklı kütlelere sahip gezegenler, yıldızlarından farklı mesafelerde tesadüfen değil, belirli bir sırayla bulunur. Gezegen sistemimiz örneğinde, şöyle görünüyor. Karasal gezegenler, hidrojen ve helyum açısından zengin ilkel bir ortamdan oluşmadılar. Düşük hidrojen ve helyum içeriğine sahip malzemeden, daha sonra orijinal nebulada oluşan toz parçacıklarından ve moleküler kümelerden oluşan bir malzemeden oluşturuldular. Bu nedenle, "iç" gezegenler (karasal gezegenler) esas olarak ağır kimyasal elementlerden oluşur. Aynı zamanda, Güneş'ten nispeten büyük mesafelerde, hidrojen ve helyumdan oluşan bir ortam yoğunlaşarak dev gezegenlerin oluşmasına neden oldu.

Yukarıdakilerin hepsinden, önemli bir sonuç çıkar: yaşamın kökeni açısından kabul edilebilir kütlelere sahip gezegenler, yaşamın gelişimi için en uygun sıcaklık rejiminin sağlandığı yıldızlarından o kadar uzakta bulunurlar. Bu , belirli bir gezegen sisteminin gezegenlerindeki çeşitli fiziksel koşullar arasındaki ilişkidir.

Şimdi kaç tane dünya dışı uygarlığın beklenebileceğini tahmin etmeye çalışalım. Bu, dünya dışı medeniyetler arayışı üzerine Cyclops projesinin geliştirilmesi sırasında yapıldı. Projeden sonra Galaksideki her ikinci yıldızın bir gezegen sistemine sahip olduğunu varsayalım. Ayrıca, belirli bir gezegen sisteminin gezegenlerinden birinde, yaşamın ortaya çıkabileceği bu tür fiziksel ve kimyasal koşullar olduğunu varsayalım. Ama bu sadece bir ihtimal. Yalnızca beş gezegenden (ve dolayısıyla gezegen sistemlerinden) birinde gerçekleştirilir. Ayrıca, gezegende yaşam ortaya çıktıysa, o zaman evrimin belirli bir aşamasında zeki hale geleceğini varsayalım. Zeki bireyler topluluğu, sonunda, bu medeniyeti diğer medeniyetlerle ilişkilendirmeyi mümkün kılacak teknolojilerde ustalaşmış bir medeniyet oluşturur. Ancak medeniyetin böyle bir temas kurma arzusunu da hesaba katmalıyız. Ne de olsa diğer medeniyetlerle temas kurabilecek teknik yeteneğe sahip olabilir ama böyle bir temas kurma arzusuna sahip olmayabilir. Bu tür asosyal uygarlıkların yarısının var olduğunu varsayacağız. Ancak yukarıdaki varsayımlar konuyu tüketmez. Aynı zamanda var olan uygarlıkların sayısını bilmek önemlidir. Burada zor bir soru ortaya çıkıyor: Bir medeniyet gerekli gelişme aşamasında, yani temas kurabildiği aşamada ne kadar süre var olabilir? Uygarlıkların bu olgun döneminin süresiyle ilgili olarak, bazıları çok kötümser olmak üzere aşırı görüşler dile getirilmiştir. Örneğin, diğer medeniyetler bizim medeniyetimizle aynı yolda gelişirse, o zaman varlıklarının bu olgun dönemi sadece birkaç on yılda hesaplanır. Böylesine karamsar bir görüş, medeniyetimizin üzerinde asılı duran tehlikeden ilham aldı. Ancak bilim adamlarının büyük çoğunluğu bu konulara daha iyimser bakıyor. Olgun uygarlık döneminin süresini sınırlamayı gerekli görmezler. Bu durumda medeniyetlerin her biri bu evrede milyarlarca yıl boyunca yüksek teknolojik düzeyde var olabilir.

Yukarıdakilerin tümü, aynı anda var olan çok gelişmiş uygarlıkların sayısını belirlemenizi sağlayan bir formülle ifade edilebilir n:

n = №P1-P2-P3-P4

Burada N, Galaksideki toplam yıldız sayısıdır (1011'e eşittir); P1, yıldızın bir gezegen sistemine sahip olma olasılığıdır (0,5'e eşit); P2, gezegende yaşam olma olasılığıdır (0,2'ye eşit); P3, yaşamın halihazırda ortaya çıktığı gezegende zeki yaşamın var olma olasılığıdır (1'e eşit); P4, diğer medeniyetlerle temas kurmayı mümkün kılan akıllı yaşam ile bu gezegende yüksek bir teknolojik seviyenin ortaya çıkma olasılığıdır (0,5'e eşit); t1, uygarlığın oldukça gelişmiş bir düzeyde olduğu dönemin değeridir; T1 Galaksinin yaşıdır. Bu formül ilk kez 1959'da dünya dışı uygarlıkların ilk araştırmacılarından biri olan Drake tarafından önerildi (1981'de sempozyuma katıldı). Bu formüle Drake formülü denir.

Belirli teknolojik araçlar kullanılarak mevcut tüm uygarlıklardan kaçının keşfedilme olasılığını belirlemek istiyorsak, arama ekipmanının tüm özelliklerinin ne kadar uygun seçildiği ile belirlenecek olan Drake formülüne bir P5 faktörü daha eklemeliyiz. (çalışma frekansı, arama yönü, bant genişliği vb.). Bu formül diğer araştırmacılar tarafından değiştirilmiştir. Biraz resmi olarak konuşursak, birçok temel sorunun incelenmesi (örneğin, kaç yıldızın gezegeni vardır, kaç tanesinde yaşam ortaya çıkar, vb.) Drake formülünün bir iyileştirmesi, somutlaştırılması olarak kabul edilebilir. Buna karşılık, arama sonucunda kaç uygarlığın bulunabileceğini belirlemeyi mümkün kılan son olasılık P5, teknik iletişim araçlarına ilişkin temel bilgilerin neredeyse tamamını içerir.

Şu anda uzmanlar, dünya dışı medeniyetlerden gelen sinyalleri henüz tespit etmediğimizden eminler, çünkü bu amaçlar için gerekli gereksinimleri karşılamayan ekipman kullanıldı (frekans, bant genişliği, yön, güç, sinyal şekli, ölçüm süresi vb. .) ve böylece P5 olasılığı hala sıfırdır.

GALAXY'DE "HAYAT KEMERİ"

Galaksinin galaktik düzleme dik bir eksen etrafında döndüğünü daha önce söylemiştik. Ancak bu dönüş tuhaftır: merkezden farklı mesafelerde açısal dönüş hızı farklıdır. Merkezden uzaklaştıkça açısal dönüş hızı azalır. Gezegen sistemi ile Güneş, Galaksinin merkezinden 10 kpc uzaklıkta yer almaktadır. Burada Galaksinin dönüş hızı 25 km/s kpc'dir. Karşılaştırma için, merkeze iki kat daha yakın olan bu açısal hızın neredeyse iki kat daha yüksek olduğunu (45 km/s • kpc) belirtiyoruz.

Galaksinin bir bütün olarak aynı açısal hızla dönen sarmal kolları vardır. Galaksinin merkezinden belirli bir uzaklıkta, kolların dönüş hızı Galaksinin maddesinin dönme hızına denk gelir. Bu bölge (halka, kemer) korotasyon bölgesi (kelimenin tam anlamıyla eş dönüş) olarak adlandırılır. Daha önce bahsedildiği gibi, Galaksinin kolları yoğunluk dalgalarıdır. Korotasyon bölgesinde hızları Galaksinin dönüş hızına eşittir. Bu, korotasyon bölgesini Galaksinin merkezine daha yakın ve ondan daha uzakta bulunanlardan önemli ölçüde farklı olan özel koşullara koyar. Korotasyon bölgesinde yıldızlararası gaz bulutlarının evrimi ve yıldızların oluşumu için koşullar, bu bölgenin dışındakilerden farklıdır. Bu özel koşullarda gezegen sistemi ile Güneşimiz var. Galaksinin merkezi etrafında, merkezden bu uzaklıkta Galaksinin açısal dönme açısal hızından 10 kat daha büyük bir açısal hızla döner. Bu nedenle Güneş, merkezi Galaksinin merkezine denk gelen bir daire içinde hareket eder ve aynı zamanda Galaksinin farklı kollarını dönüşümlü olarak geçer. Şu anda Perseus ve Yay burcunun kolları arasında hareket ediyor. Tüm bu yolu 4,6 milyar yıla eşit bir sürede kat etmesi gerekiyor. Spiral kola girerken koşullar temelden değişir. Kolun iç kenarına yakın bir yerde, yeni düşük kütleli yıldızlar (Güneşimiz gibi) ve büyük tip II süpernovalar verimli bir şekilde oluşur. Güneş yakınlarındaki süpernova patlamaları, Dünya'nın biyosferi için ölümcül olmalıdır. Bu konu V.I. tarafından ayrıntılı olarak ele alındı. Krasovsky ve I.S. Shklovsky. Daha önce Güneş'in yakınında bir süpernova parıldadığı ve o zamandan beri Güneş'in radyo bulutsusu içinde hareket ettiği hipotezini öne sürdüler. Bir süpernova patlamasının bir sonucu olarak, biyosfer üzerinde zararlı bir etkiye sahip olan yüksek enerjili yüklü parçacıklar (kozmik ışınlar) çevreleyen boşluğa fırlatılır. Bir süpernova patlamasından sonraki yoğunlukları yaklaşık yüz kat artar. Kozmik ışınların hareketinin neden olduğu belirli bir radyasyon arka planı, Dünya'da her zaman mevcuttur. D - 0.04 rem / yıl değeri ile tahmin edilmektedir. Bir süpernova patlamasından sonra kozmik ışınların yoğunluğundaki artış nedeniyle bu arka plan yüz kat artarsa, o zaman dünya nüfusunun% 0,056'sı kanserden ve ölümcül mutasyonlardan ölüm riski nedeniyle ölmelidir. Azalmaması için nüfus artışının bu azalmayı (ve diğer nedenlerle nüfus azalmasını) karşılaması gerekmektedir. Artış olmazsa, radyasyonun etkisiyle dünyanın tüm nüfusu 10 bin yıl içinde ölmeli. Bu süre zarfında, güneş sistemi bir süpernova patlamasından sonra oluşan bir radyasyon bulutu içinde hareket eder. Zamanımızda dünya nüfusunun büyümesi yılda% 2,3, yani 30 yılda ikiye katlanması gerekiyor. 1830'dan günümüze kadar olan dönemde bu rakamlar çok daha düşük: yıllık büyüme sadece %0,7 ve ikiye katlanma süresi 100 yıl. Erken dönemlerde, nüfus artışı genellikle sefil oldu. Yani antik dönemden orta Paleolitik döneme kadar, yıllık nüfus artışı 10.000 kişi başına yalnızca 4 kişiydi. Böyle bir artışla, nüfusun ikiye katlanması ancak 17.000 yıl içinde gerçekleşebilir. Böyle bir artışın, bir süpernova patlaması durumunda nüfusun yok olmasını telafi edemeyeceği açıktır.

V.I.'nin hipotezine göre. Krasovsky ve I.S. Kretase döneminin sonunda sürüngenlerin iyi bilinen yok olmasının nedeni, güneş sistemi yakınında bir süpernova patlamasıydı.

Ama artık dünya dışı medeniyetlerle olduğu kadar sadece bizimkiyle de ilgilenmiyoruz. Onlar da bizim gibi ancak yaşam alanları güneş sistemimiz gibi sarmal kollar arasında hareket ederken var olabilirler. Bir medeniyet sarmal bir kola düşerse hayatından bahsetmeye gerek yok. Sadece bir Süpernova tarafından ışınlanmayacaktır.

Güneş'in Yay kolundan Perseus koluna geçiş süresi yaklaşık 4,6 milyar yıldır. Eğer bu doğruysa, uygarlığımızın daha 3,3 milyar yılı daha var demektir. Bu, güneş sistemindeki bir uygarlığın mümkün olan maksimum ömrüdür. Eş dönüş bölgesindeki diğer nesneler, sarmal kollara göre aynı hızda hareket eder. Bu nedenle, uygarlıklarının yaşam süresi aynı süreye sahip olmalıdır.

"Yaşam kuşağı" olarak adlandırılan ortak dönüş bölgesinde kaç tane uygarlığın olabileceğini tahmin etmek bizim için önemlidir. LS Marochnik, kitaplarında ve bilimsel makalelerinde bu sorunu ayrıntılı olarak geliştirdi ve raporunu Tallinn'de bir sempozyumda sundu. Tahminlerine göre, Galaksinin "can kemerinde" teknolojik seviyemizdeki maksimum uygarlık sayısı yaklaşık 40 milyon! Bu tahminlerde, daha önce Drake formülünün analizinde de belirtildiği gibi, yıldızın bir gezegen sistemine sahip olması, gezegende yaşam olması, bu yaşamın zeki olması ve uygarlığın olması gibi olayların olasılıkları dikkate alınmıştır. uygun teknolojik seviyeye ulaşmıştır. Galaksinin yaşı ve uygarlığın uygun teknolojik düzeyde olduğu dönem de dikkate alındı. Ayrıca tüm medeniyetlerin yaklaşık 2/3'ünün teknolojik olarak bizim medeniyet seviyemizin üzerinde olduğu tespit edilmiştir.

Bu tahminler maksimum uygarlık sayısını verir. Bu sayıyı daha kesin olarak belirlemek zordur. Prensipte çok daha az olabileceği akılda tutulmalıdır. LS Marochnik şöyle yazıyor: "Güneş Sisteminin Galaksi içinde hareket ettiği yörünge, tıpkı korotasyon bölgesinin Galaksideki "yaşam kuşağı" olması gibi, mecazi olarak "yaşam yolu" olarak adlandırılabilir."

Bu analiz diğer galaksilerle ilgili olarak da yapılabilir. Orada da "can kemerleri" olmalı.

UYGARLIKLARIN GÖZ MÜHENDİSLİĞİ FAALİYETLERİ

Gelişiminin bir aşamasında, bir medeniyet o kadar yüksek bir teknolojik seviyeye ulaşabilir ki, gezegeninde sıkışıp kalır. Ve buradaki mesele, kelimenin tam anlamıyla sadece ve o kadar da gerginlik değil, aynı zamanda enerji anlamında da. Doğru, bu iki yön bir şekilde bağlantılı. Bu, Dünya örneğiyle açıklanabilir. İnsanlık enerji tüketimini (ve dolayısıyla üretimini) şu anki hızıyla artıracaksa, o zaman 200 yıl içinde Dünya'da üretilen tüm enerji, ona gelen güneş enerjisinin %1'i olacak. Dünyanın termal rejimi bozulacağı için buna izin verilemez. %0.1'de durdurmak gerekiyor. Dolayısıyla, Dünya'daki medeniyetin gelişimi yaklaşık olarak böyle bir "senaryoya" göre gerçekleşecekse, o zaman dünyalılar Dünya'ya yakın uzayı ve ardından muhtemelen tüm gezegen sistemini keşfetmek zorunda kalacaklar. Hatta K.E. Tsiolkovsky, dünya uygarlığı geliştikçe insanlığın artan bir kısmının uzaya taşınacağına inanıyordu. Bir uygarlığın gezegeninin (veya üzerinde yaşadığı başka bir nesnenin) ötesine geçebilmesi için bu astrofiziksel nesnenin çevresinde zorlu mühendislik çalışmaları yapması gerekir. Bu tür çalışmalara astromühendislik denir ve inşa edilen nesnelerin kendilerine astromühendislik yapıları denir.

Astro-mühendislik yapıları belirli gereksinimleri karşılamalıdır: yaşam için gerekli koşulları sağlamalı ve ayrıca yıldızlarından gerekli miktarda enerjiyi yakalamalarına izin vermelidirler.

Bugün, uzay mühendisliği tesislerinin oluşturulması için birkaç farklı proje var. O'Neill tarafından önerilen böyle bir proje, kabuk tipi bir tesisin inşasını içeriyor. Tesisin tamamı, güç kaynağının ve neredeyse tüm faaliyetlerinin tamamen otonom olabildiği birkaç koloniden oluşuyor. Bu tür kolonilerin her biri, yanal yüzeyi altı özdeş uzunlamasına bölüme bölünmüş bir silindirdir. Her ikinci bölüm şeffaftır. Bu, yıldızının ışığının silindirin içine girebilmesi için yapılır. Bu uzun ve devasa "pencerelere", pencereleri sıkıca veya kısmen kapatmanıza izin veren dış panjurlar takılır. Panjurların içeriden yansıtılması önerilmektedir. Bu, belirli bir konumda yıldızın (Güneş) ışığının koloniye yönlendirilmesini mümkün kılacaktır. Her ikinci bölüm opaktır. Tasarımcı onlara "vadiler" adını verdi. Dünya'nın etrafında bu tür koloniler inşa edilirse, o zaman opak vadilerin Ay'dan teslim edilen malzemelerle (titanyum ve alüminyum) içeriden kapatılması önerilir.

(bu unsurlardan epeyce var). Daha sonra bu metallerden oluşan bir tabakanın üzeri en az bir buçuk metre kalınlığında bir toprak tabakası ile örtülmelidir. Koloni sakinlerinin isteği üzerine, burada gezegenlerinde alışık oldukları bir manzara yaratabilirsiniz. Engebeli veya dağlık olabilir. Vadiler, ekin yetiştirmek, bahçe dikmek, çiçek tarhları ve gül bahçeleri dikmek için tasarlanmıştır. Vadilerde konutlar, spor kompleksleri ve kültür merkezleri yapılıyor. Sadece siteler ile sosyal ve kültürel tesisleri bir silindirde toplamak, tüm tarımsal ve diğer üretimi bu amaç için özel olarak oluşturulmuş başka bir silindirde organize etmek mümkündür. Doğal olarak, silindir, koloni nüfusunun gezegenlerinde alışkın olduğu bileşim, sıcaklık ve basınca sahip hava içermelidir. Projenin yazarı, mavi gökyüzünde yüzen kolonistlere aşina olan bulutları bile silindirin içinde yaratmanın oldukça mümkün olduğunu düşünüyor.

Silindirin, ekseni daima yıldızın (Güneş) yönü ile çakışacak şekilde yerleştirilmesi planlanmıştır. Bu, silindirin bir tabanının her zaman yıldızın ışınlarına maruz kalması için gereklidir. Üzerinde veya çevresinde, geniş bir alanda, yıldız radyasyonunun enerjisinin elektrik enerjisine dönüştürülmesine izin veren yıldız elektrik santralleri yerleştirilmelidir. 10 bin nüfuslu bir koloninin böyle bir enerji santrali, her bir sakin için 120 kW güç üretebilir.

Aynı boyuttaki tüm koloni silindirlerini oluşturmak gerekli değildir. Projenin yazarı, dünyalılarla ilgili olarak, ilk koloninin 100 metre yarıçapı ve 1000 metre uzunluğunda bir silindir şeklinde inşa edilmiş olması gerektiğine inanıyor. 10.000 kişiyi ağırlayabilir. İlk kolonide, görevleri tam bir kendi kendine yeterlilik sisteminin geliştirilmesini içermesi gereken tasarımcılar ve inşaatçılar olmalıdır. Bu görevi tamamladıktan sonra, boyutu 10 kat daha büyük olan ikinci bir koloni oluşturmaya başlamaları gerekir. Başka bir deyişle, ilk koloni, uzayda bir şehir inşa eden inşaatçılardan oluşan bir "vagon" dur. İnşaatçı sayısı arttıkça, her yeni koloninin kapasitesi de artmalıdır. Bu nedenle, zaten dördüncü koloninin çapı 6-7 kilometre ve uzunluğu 40 kilometre olabilir. Bu tür kolonilerde 20 milyona kadar insan rahatlıkla yaşayabilir. Yani, nüfus açısından böyle bir koloni, modern bir ortalama duruma eşitlenebilir. O'Neill'in bir soruyu daha çözmesi gerekiyordu, yani: silindir koloninin uzayda nasıl dengeleneceği ve aynı zamanda koloninin sakinlerinin gezegende alışkın oldukları çekim gücünün nasıl yaratılacağı. Proje, dünyevi medeniyetimizle ilgili olarak geliştirildi. Bu nedenle, dünyanın yerçekimi dikkate alınmıştır. Bu sorunu çözmek için yazar, farklı yönlerde dönen birbirine bağlı iki silindir şeklinde bir koloni inşa etmeyi önerdi. Bu, sistemin toplam açısal momentumunun sıfır olması için gereklidir . İçindeki her bir silindirin dönüşü nedeniyle, silindirin kabuğuyla ilişkili yapılar için eşdeğer bir yerçekimi oluşur. İlk (en küçük) koloniyi 21 saniyelik bir süre ile döndürürseniz, o zaman silindirin iç tarafında olan bir kişi, Dünya'dakiyle aynı yerçekimini yaşayacaktır. Ama böyle bir koloninin içinde yükselirsek, yani silindirin ekseni doğrultusunda iç yüzeyden uzaklaşırsak, dönme nedeniyle oluşan eşdeğer yerçekimi kuvveti azalacaktır. Silindirin tam ekseninde bu kuvveti hiç hissetmeyeceğiz. Böylece eksen boyunca silindirin en içteki orta kısmında nesneler veya yapılar havada yüzer.

Büyük kolonilerle ilgili olarak, silindirin dönüş hızı farklı olacaktır, ancak bu şart değildir. İlk bakışta, bu saf bir fantezi gibi görünüyor. Aya bir adam indirmek kısa bir süre öncesine kadar bir hayal gibi görünüyordu. O'Neill, en küçüğünden (inşaat karavanı) en büyüğüne, yaklaşık 20 milyon nüfusu barındıran dört koloninin yaratılmasının yüzyılımızın başında gerçekleştirilebileceği sonucuna vardı. Tüm çalışmaların 2008 yılında tamamlanmasını planladı. Şimdi bu sürenin uzayacağı aşikar, ABD'nin yetkili çevrelerinin O'Neill projesine karşı tavrı çok ciddi. Kuşkusuz, proje çok gerçek bir girişimdir.

Ancak, uygulanmasının gerçek maliyetini de aklımızda tutmalıyız. Bu konu da projede geliştirilmiştir. Kolonilerin inşası için yapı malzemelerinin Ay'a götürülmesi öneriliyor. En küçük koloni yaklaşık 500.000 ton malzeme gerektirecektir. Ay'da bu maddelerden oldukça fazla olduğu için bu malzemenin alüminyum ve cam olacağına inanılıyor. Tüm yapı malzemelerinin %98'i Ay'da alınabilirken, sıvı hidrojenin Dünya'dan getirilmesi gerekecek. Bu malzemenin, Dünya-Ay sisteminin iki serbest bırakma noktasından birinde en uygun şekilde seçilen şantiyeye taşınması gerekecektir. Ay'a o kadar yakın ki, malzemeyi taşımak daha ucuza geliyor. Ek olarak, yüklerin en kararlı olduğu koşullar burada gerçekleştirilir. İlk koloninin inşası için yaklaşık 4 bin ton ekipman ve 5.4 bin ton sıvı hidrojenin Dünya'dan çıkarılması gerekeceği tahmin ediliyor. Dünya'dan yaklaşık 2000 inşaatçının şantiyeye teslim edilmesi gerekecek. Sonra koloninin sakinleri zamanında onlara gelecek.

O'Neill, ilk koloniyi kurmanın tüm maliyetinin 30 milyar dolar olduğunu tahmin etti (1972'de). Ama bu miktar üçe katlansa dahi gelişmiş bir medeniyet için gerçek olmaya devam edecektir. Optimal bir yaşam organizasyonu olasılığından hareket edersek, yukarıda açıklanan koloniler çok karlı. Gezegenlerin dışında uzayda seyahat etmek ucuz olmalı, kolonilerin kendisi kompakt, enerji ve diğer iletişimler kısa ve bu nedenle ucuz. Buna, sonraki her koloninin inşasının bir öncekinden daha ucuz (metreküp başına) olacağını eklemeliyiz. Daha kesin olmak gerekirse, kullanışlı alanı ilk koloniden on kat daha büyük olan ikinci dereceden bir koloninin inşası, ilk "inşaat römorkunun" oluşturulmasından sadece% 10 daha pahalıdır. Üçüncü ve dördüncü modellerin kolonilerinin inşası için asteroit malzemesini kullanabilirsiniz (gezegenlerden daha kolay sökülürler). Makul maliyetine rağmen O'Neill'ın projesi, dünya dışı uygarlıklar tarafından astro-mühendislik yapılarının yaratılmasının oldukça gerçek olduğunu gösteriyor.

Başka projeler de var. Dyson tarafından önerilen bunlardan birini kısaca ele alalım. Astromühendislik yapılarının yapım prensibi farklıdır. Bu tür yapılar kademeli olarak inşa edilebilir ve kullanım alanı kademeli olarak artırılabilir. Bu nedenle, bu model "hiyerarşik", yani birbirini izleyen adımlardan oluşan olarak adlandırıldı. Bu adımların neler olduğunu kısaca açıklayalım.

Hiyerarşik modelin ilk aşaması, boyları kalınlıklarının 100 katı olan kirişlerden oluşturulacaktır. Bu tür 12 kirişten düzenli bir oktahedron birleştirilir. Ardından, bu şekilde birleştirilmiş 100 oktahedron sıralanır. Bu tür 12 cetvelden, modelin ikinci adımı olan bir oktahedron oluşturulur. Sonra her şey tekrar eder: 100 büyük oktahedrondan bir cetvel - bir "sütun" monte ederler. Bu tür 12 sütundan yeni bir oktahedron oluşturun. Ve buna ihtiyaç (ve fırsat) olduğu sürece devam eder. Daha doğrusu bu yapının bir üst sınırı vardır. Bunun nedeni, belirli bir sınır değeri aşarlarsa yapıyı kırabilen gelgit yerçekimi kuvvetlerinin yapı üzerindeki etkisidir. Bu kuvvetler, elastik kuvvetlerle (katı cisimlerin kırılmaya veya bükülmeye karşı direnci) karşılanmalıdır. Bu kuvvetlerin dengesinin zaten sağlandığı eşik aşılamaz, aksi takdirde yapı çöker.

Yapı, 300 kilometre yükseklikte Dünya etrafında dairesel bir yörüngede ise, maksimum 260 kilometre büyüklüğünde olabilir. Yapının bulunduğu yörünge jeostasyoner ise, yapının boyutu yaklaşık 4000 kilometreye ulaşabilir. Yapı, Dünya gibi (aynı mesafede) Güneş'in etrafında dönüyorsa, izin verilen boyutu Güneş'in iki katı olabilir. Doğal olarak, belirli bir yapıdan bahsediyorsak, gerçek boyutlar burada verilenlerden çok daha az seçilecektir. Sonuçta, tasarımın bir güvenlik payı olmalıdır.

Okuyucunun meşru bir sorusu olmalı: Bu oktahedronlarla bundan sonra ne yapmalı? Bu "petekler" bir "film" ile kaplanmalı ve kullanılmalıdır. Uzmanlar, yıldızın radyasyonunun önemli bir bölümünü engellemek için böyle bir ajur tasarımının daha uygun olduğuna inanıyor. Yapısı malzeme tüketimi açısından faydalıdır. O'Neill'ın modellerinde bir yapının kütlesi, modelin boyutlarının karesi olarak değişiyorsa, Dyson'ın modellerinde sistemdeki maddenin yoğunluğu, boyutlarındaki artışla birlikte hızla azalır.

Devasa soğuran veya yansıtan radyasyon ekranları oluşturmak için tasarlanmış bu tür yapılara Dyson küreleri denir. Dyson, bu tür 200.000 yapının inşa edilmesinin Dünya kütlesinin yüzde birinin yalnızca binde birini alacağını tahmin ediyor. Ancak onlardan Güneş'in etrafına bir perde inşa etmek, tüm radyasyonunu engellemek ve enerjisini dünyevi medeniyetin ihtiyaçları için kullanmak mümkün olacaktır. Doğru, bu yapılamaz, aksi takdirde habitatı aşırı ısıtabilirsiniz. Kendinize tam bir güneş radyasyonu ekranı oluşturma hedefini belirlemezseniz, malzeme tüketimi çok daha azdır. Yazar bu tür notlar aldı. En birincil çelik kiriş, 1 santimetre kalınlığında ve 1 metre uzunluğunda seçilir. Bu tür kirişlerden 260 kilometre büyüklüğünde bir yapı inşa etmek için sadece bir milyon ton malzeme gerekiyor.

K.E. Tsiolkovsky, astromühendislik yapılarının yaratılmasının tüm yönleri hakkında maliyetlerine kadar somut bir fikir vermeleri açısından değerlidir. Uzmanlar, yakın gelecekte Galaksideki astromühendislik yapılarını keşfetmesek bile, medeniyetimizin gelişimini sınırlamamak için er ya da geç onları inşa etmek zorunda kalacağımıza inanıyor.

UZAY ARAŞTIRMALARI

Bazı veriler, Dünya'nın yakınında bir uygarlık tarafından gönderilen bir sonda olduğunu öne sürüyor. Bu kanıt ilk olarak Bracewell (1960) tarafından ve ardından L.V. Xanfomality (1981). Şimdi, özel literatürde bu prob (veya bu türdeki problar) Bracewell-Xanfomality probu olarak adlandırılır. Bu soruşturma popüler dergilerde yer aldı. Sunumumuz, SSCB Bilimler Akademisi Özel Astrofizik Gözlemevi (1975) ve Tallinn Sempozyumu (1981) seminerinin bilimsel toplantılarının materyallerine dayanmaktadır.

1920'lerde, Philips'e ait dünyanın ilk Avrupa kısa dalga radyo istasyonu 9.55 MHz frekansında çalışmaya başladı. Radyo istasyonu her birkaç on saniyede bir (çalışma saatleri boyunca) bir telgraf sinyali gönderdi . Bu sinyaller vericiden farklı mesafelerde alındı. Çok geçmeden, sinyal gönderildikten birkaç saniye sonra radyo yankısının göründüğü keşfedildi. Bu fenomen daha sonra gecikmeli radyo yankıları olarak adlandırıldı. Aynı etki, diğer radyo operatörlerinin yanı sıra radarlar üzerinde çalışan uzmanlar tarafından da fark edildi. Gözlemlenen etkinin doğasını netleştirmeye ihtiyaç vardı. 1928'de aynı Philips şirketi tarafından organize edilen sistematik deneysel çalışmalar başladı. Hollanda'da (Eindhoven), deneyler bilim adamları V. Paul ve K. Stormer tarafından gerçekleştirildi. Mühendis I. Hals bunlara katıldı. Deneylerin bir parçası olarak, 15 MHz frekansında yayılan radyo sinyallerinin özelliklerinin sistematik ölçümleri yapıldı. Sonuç olarak, gecikme süreleri 3 ila 15 saniye arasında değişen birkaç uzun gecikmeli radyo yankısı serisi kaydedildi. Daha sonra 30 saniyeye kadar gecikmeler kaydedildi. Bu deneylerin sonuçları İngiliz Nature dergisinde ve diğer dergilerde yayınlandı.

Daha sonra diğer araştırma ekipleri tarafından benzer ölçümler yapıldı. Sonuç olarak, gecikmeli radyo yankılarının veri tabanı büyümüştür.

Tüm bu verilerin analizi, her durumda radyo sinyalinin frekansının pratikte değişmeden kaldığını gösterdi. Yalnızca radyo yankısının, kendisini oluşturan radyo sinyaline göre gecikme süresi değişir. Ek olarak, bazı yankı sinyalleri şekil değiştirir: yankı sinyalleri "bulanık" hale gelir. Kalan yankılar, orijinal radyo sinyalinin şeklini çok net bir şekilde tekrarladı.

Aynı etki, kısa dalga telefon istasyonlarında çalışan operatörler tarafından da bulundu. Kendi seslerinin yankısını duydular. "Odanın köşesinden gelen ses" olarak adlandırıldı.

1927'den günümüze kadar elde edilen gecikmeli radyo yankılarının tüm verileri incelendiğinde, yankı sinyallerinin aşağıdaki özellikleri ortaya çıkmıştır. İlk olarak, bildirilen yankı olaylarının sayısı mevsime göre değişir. Bunların çoğu Şubat ayında ve en azından Haziran ve Ağustos aylarında kaydedildi. İkinci olarak, yüksek frekanslarda Doppler etkisi nedeniyle hafif bir frekans kayması (46-50 Hz) kaydedilmiştir. Üçüncüsü, yankı sinyalleri bir şekilde sıkıştırılmıştı. Bu, sinyalin sözde "sıkıştırılmasıdır". 1,50 saniyelik patlama süresiyle, yankı sinyalinin süresi yalnızca 1,25 saniyeydi. Yankı sinyalleri, ultra yüksek frekanslarda ve santimetre dalgalarda bile kaydedildi. Dördüncüsü, "bulanık" yankı sinyalleri, ana orijinal sinyali tam olarak tekrarlayan yankı sinyallerinden on kat daha sık kaydedilir. Beşincisi, çoğunlukla 2 ve 8 saniye gecikmeli yankılar kaydedildi. Diğer sürelere sahip yankıların oluşma olasılığı çok daha düşüktür.

Bu özelliklere ek olarak, yankı sinyallerinin bir başka çok temel niteliği daha belirlendi: Ay'ın gecikmeli librasyon noktası meridyeni geçtiğinde gözlemleniyorlar. Nadir durumlarda, meridyen öncü librasyon noktasını geçtiğinde bile gecikmeli radyo yankıları kaydedildi. Bu son gerçek çok önemlidir, çünkü Dünya-Ay sisteminin librasyon noktalarında Dünya'dan radyo sinyallerini alan ve sonra onları geri gönderen, ana sistem arasındaki gecikmeleri manipüle eden bir sonda olduğundan şüphelenmek için sebep verir. iddia edilen sonda tarafından Dünya'ya gönderilen sinyal ve tekrarı.

Sondanın konumu neden Dünya-Ay salınım noktalarıyla ilişkilendirilebilir, daha sonra açıklayacağız ve bu noktaları (daha doğrusu bölgeleri) gözlemlemek için yapılan deneylerin sonuçları hakkında konuşacağız. 1973 yılında İngiliz astronom D. Lunan, radyo yankısının gecikme süresine bağlı olarak radyo sinyal paketlerinin sayısının nasıl değiştiğini araştırdı. 11 Ekim 1928'de Van der Pol, Sterner ve Hals tarafından elde edilen veriler kullanıldı. D. Lunan, bu özel yankı dizisinden bir dizi rakam çifti elde etti. Bu çiftin ilk numarası patlama sayısı, ikinci numarası ise yankı sinyali gecikmesinin süresiydi. Herhangi bir sayı çifti, koordinatları bu sayılara eşit olan bir nokta ile koordinat düzleminde temsil edilebilir. Böylece, koli dizisinde yer alan bilgiler, bir düzlemde (kağıt yaprağı) belirli bir şekilde yerleştirilmiş noktalar olarak temsil edilebilir. Lunan daha sonra bu rakamı noktalı şeklin konfigürasyonuna göre belirli bir yıldız grubuna (takımyıldız) bağladı. Onun fikri, sondanın, radyo yankı gecikmesinin süresini manipüle ederek, gönderildiği takımyıldız hakkında Dünya'ya bilgi iletmesiydi.

Paketlerden bilgi çıkarma yöntemi sorgulandı, çünkü bu kodlama yöntemiyle Dünya'daki alıcı noktada en az bir yankı sinyalinin kaybı tamamen yanlış bilgiye yol açıyor. Diğer amatör deşifreciler de bu yönde çalıştılar. Mühendis P. Gilev'in fikri en çekici görünüyordu. P. Gilev tarafından kullanılan şifre çözme yönteminin ayrıntılarını açıklamayacağız. P. Gilev, yankı sinyalleri dizilerinin kodunun çözülmesinden, bu dizinin Aslan takımyıldızı hakkında bilgi içerdiğini, ana hatlarının gökyüzünde gördüğümüz gibi verildiğini tespit etti. Daha doğrusu, Gilev'e göre sonda tarafından gönderilen yankı sinyallerinin kodunun çözülmesinden, sondanın Aslan takımyıldızındaki Theta gezegeninden bize doğru yönlendirildiği sonucu çıkıyor. Sonda, iletimlerinde gerçekten P. Gilev'in kodunu kullandıysa, bu, kısa bir metinde önemli miktarda bilgi içermesine izin verir ve bu durumda mesajın kendisi defalarca çoğaltılır. Bu, aynı yıldız grubunun yankı sinyalleri dizisinin deşifre edilmesiyle elde edilen ana hatlarının birçok kez tekrarlandığı anlamına gelir. Mesajda yer alan diğer bilgiler de tekrarlanır. Ayrıca, mesajda tek tek yıldızların koordinatları, bu yıldızların parlaklığının azaldığı sırada verilmiştir. İlk bakışta burada her şey çok güzel, dünya dışı medeniyetlerin varlığı neredeyse açık. Ama aslında, her şey daha karmaşık. Her iki aşırı uç da tehlikelidir. Bu durumda ilki, bu veriler üzerinde bilimsel sonuçlar oluşturmaktır. İkincisi, bu gerçekleri hiçbir bilimsel değeri olmadığı için bir kenara atmaktır. Gerçek ortada. Bilimsel olarak kanıtlanmış ve güvenilir olan gerçeklerin katı bilimsel bir yorumu bulunmalıdır. Bu nedenle, Dünya yakınlarında zaten bir radyosonda keşfedildiği sonucuna varmak için acele etmeyeceğiz. Ama var olan gerçeklere de gözlerimizi kapatmayalım.

Gecikmeli radyo yankıları nasıl açıklanabilir? Versiyonlardan biri, Dünya'nın iyonosferinde bir radyo yankısının oluşmasıdır. Ana sinyal en kısa yoldan alıcı noktasına gider ve radyo yankısı iyonosferden geçer. İyonosferin özellikleri birçok faktöre (özellikle mevsime) bağlı olarak büyük ölçüde değişebilir. Bu faktörlerin başında, güneşten gelen yüklü parçacık akımlarının neden olduğu, Dünya'nın manyetik alanının bozulması gelir. Bu zamanda, en çok kuzey ve güney yarımkürelerin yüksek enlemlerinde belirgin olan Dünya'nın iyonosferinde de bozulmalar gelişir. Bu, iyonosferde radyo dalgalarının yayılma koşullarının değiştiği anlamına gelir. Bu, yalnızca radyo yankı gecikmesinin süresinin değil, aynı zamanda dalga biçiminin de değişmesine yol açabilir. "Bulanık" hale gelebilirler vb. İyonosferin yapısı (özellikle bozulmuş bir durumda), fiziksel olarak yalnızca bir yankı sinyali değil, aynı zamanda farklı gecikmelerle birbiri ardına gelen birkaç sinyal oluşturmak oldukça mümkündür.

Deneyimsiz okuyucuya, geciken radyo yankılarının fiziksel ve doğal bir açıklaması bulunmuş gibi görünebilir. Ancak bu mekanizmanın gerçekliği sorgulanabilir. Bu şüphelerin dayandığı somut argümanlar sunmuyoruz. Burada önemli değil.

Bu, Dünya-Ay sisteminin librasyon noktalarına tekrar dönmemiz ve bu konuyu kesinlikle bilimsel olarak anlamaya çalışmamız gerektiği anlamına gelir.

Kurtuluş noktaları nedir? Üç cisim sorunu henüz kesin olarak matematiksel olarak çözülmedi. Ancak 18. yüzyılda Euler ve Lagrange tarafından elde edilen özel çözümler var. Bu sorunun Lagrange tarafından elde edilen özel bir çözümü, birinin küçük bir kütlesi olan üç cisim varsa, bu hafif üçüncü cismin iki eşkenar üçgenden birinin tepe noktasında, diğer ikisinde bulunması gerektiğini söylüyor. diğer ikisinin daha büyük cisimlerin bulunduğu köşeleri . Düşük kütleli üçüncü cisim iki noktadan birinde (Lagrange noktaları) bulunmalıdır. Bu noktalara üçgen librasyon noktaları denir. Dünya-Ay sistemini düşünürsek, bir librasyon noktası Ay'ın yörüngesinde 60 ° ileride (bu gelişmiş bir librasyon noktasıdır) ve ikincisi Ay'ın aynı yörüngesinde, ancak Ay'dan 60 ° sonra yer alacaktır. .

Bu nedenle, librasyon noktalarının özelliği, içlerinde çok büyük olmayan bir üçüncü cisim varsa, o zaman burada sabit bir göreceli denge konumunda olacaktır. Bunun anlamı, eğer bir radyosonda librasyon noktasına yerleştirilirse, herhangi bir enerji harcamadan orada uzun süre kalabilir.

Librasyon noktaları yalnızca belirli bir denklem çözümünün sonucu değildir. Gerçekten de güneş sistemimizde gözlemleniyorlar. Özellikle Güneş-Jüpiter sisteminde gözlenirler. 1906'da, bu çiftin üçgen librasyon noktalarının yakınında 588 Aşil ve 617 Patroclus numaralı asteroitler keşfedildi. Bunlardan ilki öncü librasyon noktasında, ikincisi ise geciktirilmiş noktadadır. Bugün zaten bu tür yaklaşık 700 asteroit var ve bunların arasında oldukça büyük olanlar var. Bu asteroitler toplu olarak "Jüpiter Truva Atları" olarak bilinir. Bu, üçgen librasyon noktalarının yakınında maddenin yarı-durağan hapsi olasılığını doğrular.

Bu, benzer bir durumun Dünya-Ay sisteminde tekrarlanması gerektiği anlamına gelir (elbette kütlenin büyüklüğü ve cisimlerin hareketinin doğası dikkate alınarak). Başka bir deyişle, "dünyevi Truva atları" da var olmalıdır. Uzmanlara göre Ay'ın librasyon noktalarında metre ve hatta kilometre boyutlarında en az on cisim olması gerekiyor.

1956'dan başlayarak, Dünya'nın yörüngesinde "Dünya Truva Atları" arayışı başladı. K. Kordylevsky tarafından yürütüldüler. Ay'ın yavaşlama noktasının yakınında görsel olarak parlak bir nesne keşfetti ve bunu güneş ışığının kozmik toz tarafından saçılmasının bir sonucu olarak açıkladı. Daha sonra 13 Şubat 1966'da Polonya'da "Kordylewski bulutlarının" fotoğrafları elde edildi. Bundan sonra, gözlemlerin sonuçları dönüşümlü olarak olumlu ve olumsuzdu.

Güneş ışığının saçılması hakkında konuşursak, etkinliğinin yalnızca saçılan parçacıkların boyutuna değil, aynı zamanda saçılan ışığı gözlemlediğimiz açılara da bağlı olduğunu aklımızda tutmalıyız. Ve genel olarak, tüm bu sorunun çok zor olduğu ortaya çıktı. Görünüşe göre, gözlemlerin sonuçları, esas olarak güneş aktivitesi tarafından belirlenen gezegenler arası uzaydaki koşullara bağlıdır. Artan ve yüksek güneş aktivitesi ile, akışları ondan yüksek hızlarda hareket eden Güneş'ten daha yoğun plazma atılır. Bu koşullar altında güneş rüzgarı, gezegenler arası uzaydan kozmik tozu daha etkili bir şekilde “üfler”. Görünüşe göre bu, artan ve yüksek güneş aktivitesinde, Ay'ın kurtuluş noktalarında bulunan nesneler (toz) üzerindeki ışık saçılımı gözlemlerinin pratik olarak sonuçsuz olduğu gerçeğini açıklıyor. Modern ekipman kullanılarak dağınık güneş ışığının parlaklığının ölçüldüğü Skylab yörünge uzay istasyonunun (“göksel laboratuvar” olarak tercüme edilir) yardımıyla umut verici deneyler de başarısız oldu. Yörünge laboratuvarından bir librasyon noktaları bölgesi görüldü, ancak ışık saçılması tespit edilmedi.

Objeler ayrıca librasyon alanlarında radar kullanılarak tespit edilmeye çalışıldı. Ancak arama da sonuçsuz kaldı. 1969-1970'de, OGO-6 uzay aracında gece gökyüzünün parıltısının gözlemleri yapıldı. Dünya-Ay sisteminin librasyon noktalarının yakınındaki parlak nesneleri tespit etmeyi mümkün kıldılar. Açısal çapları 6° idi. Bu nesnelerin yüzey parlaklığı, karşı parlaklık parlaklığını %10 aştı. Librasyon noktalarının yakınında tespit edilen parlak nesneler, ana yarı ekseni ekliptik düzlemde bulunan ve açısal uzunluğu 6 ° olan (yani Dünya'dan 6 ° açıyla görülebilen) bir elips boyunca hareket eder. ve küçük yarı eksen ekliptik düzleme dik olarak yerleştirilmiştir ve 2 ° 'lik bir açıyla görülebilir.

Ancak herhangi bir nesnenin sürekli varlığından veya güneş ışınlarını librasyon noktalarında saçan kozmik tozdan bahsetmek için, açıkça yeterli veri yoktur. Dahası, görünüşe göre, librasyon noktalarının yakınında toz bulutlarının varlığı güneş aktivitesine ve muhtemelen diğer faktörlere bağlıdır. Yani, toz bulutları büyük olasılıkla orada yalnızca zaman zaman uygun koşullar altında belirir. Bu, doğalarını kurmak istiyorsak, onları epizodik olarak değil, sürekli olarak gözlemlememiz gerektiği anlamına gelir.

İlginç bir deney daha yapıldı. Gorky'de, 9.3 MHz frekansında çalışan güçlü (25 MW) bir radyo vericisi, librasyon bölgelerine doğru radyo darbeleri yaydı. Radyo sinyallerinin süresi 1 saniye, aralarındaki duraklama 4 saniyeydi. Aralık 1980'den Mart 1981'e kadar gece, gün batımından 3 saat sonra ve gün doğumundan 3 saat önce olmak üzere 4 seri ölçüm yapılmıştır. Her bir ölçüm seansı yaklaşık 40 dakika sürmüştür. Kurulum, yanıt radyo yankılarını kaydetmedi. Bu deneylerin konuyu tam olarak aydınlatmadığını tekrarlıyoruz. Sonuçta, varsayımsal sondanın Gorki'den gelen radyo sinyallerine neden yanıt vermediğini söyleyemeyiz. Burada birçok seçenek var. Bunları listelemeye değmez. Gerçekleştirilen her deneyin şüphesiz bizi bu sorunun çözümüne yaklaştırdığını anlamak önemlidir, ancak sonuçları Ay'ın librasyon noktalarında bir radyosonda olup olmadığı sorusuna kesin bir cevap veremez. Bu, halihazırda gerçekleştirilen deneyler için geçerlidir. Tabii ki, belirleyici bir deney yapılabilir. Bu şekilde temsil edilebilir. Radyo yankıları (yani varsayımsal bir sondanın röle sinyalleri) kaydedilir kaydedilmez, mevcut tüm araçlarla (optik aletler, radarlar kullanarak) serbest bırakma noktalarının alanlarını gözlemlemek gerekir. Şu anda bir librasyon uydusu yardımıyla bu noktalarda doğrudan gözlemler yapmak iyi olacaktır. Ancak o zaman Ay'ın librasyon noktalarında bir radyosonda olup olmadığına karar verebiliriz.

Bu özel sorunun çözümü, dünya dışı uygarlık arayışıyla ilgili diğer pek çok sorun gibi erken bir aşamadadır. Şimdiye kadar, Dünya'nın yakınında radyosondaların olup olmadığı konusunda kesin ve kesin bir sonuca varamıyoruz. 1981'de Tallinn Sempozyumunda bu konuyla ilgili bir rapor şöyle diyordu: "Şimdiye kadar sadece güneş sistemindeki gezegenleri ve gök cisimlerini incelemek için kullanılan karasal uygarlığımızın sondalarına benzeterek, biz de güneş sistemindeki sondaların varlığını kabul ediyoruz. daha gelişmiş uygarlıklar, o zaman, görünüşe göre, bunların hem güneş sisteminde hem de Dünya çevresinde meydana gelme olasılığı önsel olarak dışlanamaz.

GEZEGENLERİ ARAYIN - AKILLI YAŞAM ALIŞKANLIKLARI

Gezegenleri aramak zordur, çünkü hem optik hem de radyo astronomide mevcut olan modern aletler, küçük açısal boyutları nedeniyle gezegenleri göremezler. Bugün pratik olarak, belirli bir yıldızın etrafında dönen gezegenlere sahip olup olmadığına ancak bazı dolaylı işaretlerle karar vermek mümkündür. Bu işaretler nelerdir? Böyle bir özellik, güneş sistemimiz örneğiyle gösterilebilir. Güneşte güneş lekeleri vardır. Ancak Güneş'in görünür diskindeki sayıları ve konumları belirli bir şekilde değişir. Birkaç yıl boyunca güneş lekelerinin sayısı artar, ardından maksimuma ulaştıktan sonra birkaç yıl içinde kademeli olarak minimum değerine düşer. Güneş aktivitesi, güneş lekesi oluşum aktivitesi ile ilişkilidir. Esas olarak protonlardan ve elektronlardan oluşan yüklü parçacık akımlarının Güneş'ten fırlatılmasında kendini gösterir. Bu akımların yoğunluğu arttıkça, güneş aktivitesi de artar. Güneş aktivitesinin büyüklüğündeki döngüsel değişikliklerin tüm olası nedenlerini burada ayrıntılı olarak ele almayacağız . Bu sebeplerden bazıları şüphesiz Güneş'in kendisindedir. Ancak nedenlerin bir kısmı, belki de en temel olanı bunun dışındadır. Bu nedenler, gezegenlerin yıldızları - Güneş etrafındaki hareketiyle veya daha doğrusu, hem yıldız hem de onun etrafında dönen gezegenler dahil olmak üzere tüm tek sistemin hareketinin özellikleriyle ilişkilidir. Tüm gezegenlerin kütlesi Güneş'in etrafında eşit olarak dağılmış olsaydı, o zaman tüm güneş gezegen sisteminin ağırlık merkezi, Güneş'in ağırlık merkezi ile tam olarak çakışırdı. Ancak durum böyle olmadığından ve farklı periyotlarla dolaşımlarının bir sonucu olarak, gezegenler bir veya daha fazla temel yönde gruplanabildiğinden, Güneş'in kütle merkezi artık tüm sistemin kütle merkezi ile çakışmaz. . Tek tek gezegenlerin ve Güneş'in hareket özelliklerindeki değişiklikler keyfi olarak gerçekleşemez, ancak yalnızca tüm sistemin açısal momentumu bir bütün olarak sabit kalacak şekilde meydana gelir. Bu nedenle, Güneş'in merkezi, tüm sistemin kütle merkezine, yani ağırlık merkezine göre kayar. Bu değişiklikler çok önemlidir. Neredeyse 3,5 güneş yarıçapıdırlar, yani mesafe Dünya'dan Güneş'e olan mesafeden sadece 16 kat daha azdır. Güneş sisteminin ağırlık merkezine göre Güneş'in kütle merkezinin bu tür yer değiştirmeleri, yaklaşık 17 yıllık bir süre içinde meydana gelebilir. Bu, hesaplanan ofset değeridir. Maalesef şimdiye kadar Güneş ve diğer yıldızlar için bu yer değiştirmenin herhangi bir ölçümü yapılmadı. Uzmanlar, bu tür ölçümlerin zorluklarına rağmen, prensipte mümkün olduğuna ve dünya dışı medeniyetleri arama sorunuyla ilgili olduğuna inanıyor. Güneş aktivitesinin fiziksel doğası probleminin nihai çözümü için değerleri de açıktır.

Gezegen sisteminin dinamiğinin güneş döngüsel aktivitesi ile ilişkili olduğu kabul edilebilir. Bundan, sorunumuz için önemli bir sonuç çıkar: yıldız etkinliğindeki bir değişiklik, bu yıldızın etrafında gezegenlerin varlığına işaret edebilir. Bu bağlamda, Tallinn Sempozyumunda, HD32147 yıldızından (K5 spektral tipte bir cüce) radyasyon akışının zamanla değiştiğini deneysel olarak belirleyen O. Wilkson'ın sonuçları tartışıldı. Bu gözlemlerde, bu yıldızın aktivitesinin 7 yıldan fazla bir süre ile değiştiği elde edildi: yaklaşık iki yıl boyunca aktivite minimumdan maksimuma yükselir ve ardından 4-5 yılda bir önceki haline düşer. Minimum değer. O. Wilkson, hem daha sıcak hem de daha soğuk olan diğer yıldızları aktivite açısından inceledi. Ancak, ne birinin ne de diğerinin ışınımsal aktivitede döngüsel değişiklikler göstermediği ortaya çıktı. Wilkson, 1967'de başlayan ve en az 1984'e kadar devam eden gözlemlerin sonuçlarını yayınladı. Çeşitli spektral tiplerde 91 yıldız inceledi.

Bu sorun daha fazla geliştirme gerektirir. İlk olarak, mümkünse belirli bir yıldız sınıfında ortak olan belirli düzenlilikleri elde etmek için gezegenlerin güneş aktivitesi üzerindeki etkisini daha kapsamlı bir şekilde araştırmak gerekir. İkincisi, yıldızların faaliyetlerini deneysel olarak incelemek ve gezegen sahibi olmaya aday olarak kabul edilebilecek yıldızları seçmek gerekir. Bundan sonra bu gezegenleri üzerlerinde medeniyetlerin varlığı açısından incelemek mümkün olacaktır. Önemli bir adım, yıldızın merkezinin yukarıda tartışılan sistemin ağırlık merkezine göre yer değiştirmesini belirlemek için yıldızların uzaydaki uygun hareketini belirlemeyi mümkün kılan deneysel (dinamik) bir yöntemin geliştirilmesiydi. . Yöntem, gezegenlerin hem bize doğru hem de bizden uzağa (yani görüş hattı boyunca) ve görüş hattına dik bir düzlemde yer değiştirmelerini ölçmeyi mümkün kılar. Yöntem, bir yıldızın yer değiştirmesini, daha kesin olarak, ağırlık merkezi etrafındaki salınımının genliğini 0,01 saniyelik açısal doğrulukla belirlemeyi mümkün kılar. Uzun bir sinyal birikimi olmaksızın tek ölçümler gerçekleştirilirse, bu doğruluk, belki de bir büyüklük sırasına göre artırılabilir. Bir yıldızın tüm sistemin ağırlık merkezine (bir yıldız artı gezegenler) göre salınımını ortaya çıkarmak için, bir yıldızın hızındaki küçük değişimleri mertebesinin görüş hattı boyunca ölçmeyi mümkün kılan bir yöntem geliştirilmiştir. 10 m/s. Doppler etkisine dayanır. Ancak daha fazla doğruluk elde etmek için , yıldız radyasyonunun dalga boylarının orijinal bir kalibrasyonu önerilmiştir. Bu yöntemin pratik uygulaması için planlar çok büyüktür. Orion projesi (ABD) kapsamında , diğer enstrümanların doğruluğunu artırmak için ölçüm doğruluğu 0,0001 saniye olması gereken optik aralıkta çalışan 55 metre tabanlı özel bir yer tabanlı yıldız interferometre oluşturulması planlandı. dinamik yöntemde birkaç büyüklük sırasına göre kullanılır ve ayrıca yörüngede açısal mesafelerin 0,000001 saniyelik bir doğrulukla ölçülmesine izin vermesi gereken astronomik bir teleskop oluşturmak için kullanılır. Bu planlar uygulanabilirse, Galaksideki gezegen sistemlerini ve buralarda yaşayan medeniyetleri inceleme olanakları önemli ölçüde artacaktır. Halihazırda var olan optik ve radyo teleskopların yardımıyla Galaksimizdeki gezegenlerin doğrudan aranması ile ilgili prensipte durum nedir?

Yıldızların etrafındaki gezegen sistemlerinin varlığına ilişkin teorik tahminler, Galaksimizdeki yaklaşık her dört yıldızdan birinin bir gezegen sistemine sahip olması gerektiğini göstermiştir. Bu, bizden 10 parsek mesafeye kadar yaklaşık 130 gezegen sisteminin var olması gerektiği anlamına gelir (bu küresel hacimde yaklaşık 530 yıldız vardır). Gezegenleri çeşitli şekillerde arayabilirsiniz. Doğrudan algılama yöntemleri, gezegenin kendisinden gelen radyasyon akışının, yani bir yıldızdan gelen radyasyonun, ancak gezegenden yansıdıktan sonra kaydedilmesini içerir. Bu ölçümün doğrudan yıldızdan gelen radyasyon tarafından engelleneceği açıktır. Bu radyasyonların akışlarının tahminleri, gezegenden gelen radyasyonu yıldızın kendisinden gelen radyasyonun arka planına karşı fotoğraflamanın ancak gezegenin çok büyük bir kütlesi olması veya gökbilimcilerin dediği gibi dev olması durumunda mümkün olduğunu göstermiştir. gezegen. Bununla birlikte, gezegenin radyasyonunu kızılötesi aralıkta ölçersek (bu, gezegenin kendisinin radyasyonudur) ve aynı zamanda yıldızın radyasyonunun korunduğu durumdan yararlanırsak, o zaman bir fazlalık elde edebiliriz. yararlı sinyalin gürültü seviyesinin 10 katı üzerinde. Böyle bir durumda, sinyal güvenle kaydedilir. Ancak bir yıldızın radyasyonu korumalı olmasa bile, bir yıldızın kızılötesi aralığındaki radyasyonunu ölçme yöntemi, fotoğraf yönteminden çok daha etkilidir. Kızılötesi aralıkta çalışan neredeyse 4 metrelik bir teleskop, gezegenin radyasyonunu kaydetmeliydi.

Ancak burada çok büyük bir "ama" var. Bunun nedeni, dünya atmosferinin kızılötesi aralıkta gerekli doğrulukta bu tür ölçümlere pratik olarak izin vermemesidir. Atmosferdeki hava sürekli girdap (türbülanslı) hareket halinde olduğundan, böyle türbülanslı bir atmosferden geçen ışınların elde ettiği görüntü sürekli olarak "titreyecektir". Yani, keskin olmadığı ortaya çıkacak. Bulanık görüntüler, çalkantılı atmosferin neden olduğu parıldamalar ve termal gürültü, kızılötesi aralıktaki gözlemleri etkiler. Bu nedenle gezegenlerin konumlarını belirlemek için gerekli olan açısal çözünürlüğe ulaşılamamaktadır. Bu tür ölçümlerde aslında 1-2 saniyeden fazla olmayan bir açısal çözünürlük elde etmek mümkündür. Bu çok düşük bir çözünürlük! Karşılaştırma için, diyelim ki şimdi astronomide bir yay saniyesinden değil, onun binde biri hakkında konuşuyoruz. Bu durumdan çıkmanın tek bir yolu var: Dünya atmosferi dışında ölçümler yapmak, yani teleskopu uzaya yükseltmek gerekiyor. Bununla birlikte, açıklamasına girmeyeceğimiz bazı zorluklar da var. Dahası, uzmanlar onlardan kurtulmanın bir yolunu bulmuşlardır. Ölçümlerin dünya atmosferi dışında yapılması durumunda, gezegenlerin konumlarının oldukça güvenilir bir şekilde belirlenmesinin bir başka olasılığı daha vardır. Bunu yapmak için, bir kızılötesi teleskop değil, ortak bir şemaya bağlı aynı anda iki tane kullanmanız gerekir. Uygun şekilde çalıştırıldığında, iki teleskop birlikte, tasarımı Braceall tarafından önerilen ve yaklaşık 10 metrelik bir tabana sahip bir arayüz uzay interferometresi oluşturur. İnterferometrenin tabanı, girişim desenindeki minimum (sıfır) yıldız üzerinde olacak ve maksimum gezegen ile çakışacak şekilde ayarlanmıştır. Ardından, interferometrenin dönme eksenini yıldıza yönlendirmeniz gerekir. Bu durumda gezegenden gelen sinyal sabit olamaz , interferometrenin dönüş hızındaki değişiklikle değişecektir. Uzmanlar, interferometrenin dönüş frekansı ile modüle edileceğini söylüyor. İnterferometrenin dönüş hızını kendimiz ayarlıyoruz, bu nedenle bizim tarafımızdan yeterince yüksek bir doğrulukla biliniyor. Bu nedenle, yıldızdan gelen sinyalin modülasyonunun ne olması gerektiğini önceden biliyoruz.

Sabit yıldızlardan gelen sürekli sinyallerin arka planına karşı kaydedildiğinden, bir gezegenden değişen bir sinyali güvenilir bir şekilde tespit etmeyi mümkün kılan bu gerçektir.

Gezegenlerden gelen bu tür sinyal ölçümlerinin olasılığı çok cesaret vericidir. Ancak, interferometrenin tam olarak yukarıda açıklandığı gibi yüksek doğrulukla yönlendirilmesi gerektiği unutulmamalıdır. Gezegenin konumu önceden bilinmediğinden, tam olarak gezegende girişim modelinin maksimumunun hedeflenmesi önceden gerçekleştirilemez. Bu nedenle, yukarıdaki deneysel koşulları sağlayacak gerekli interferometre tabanının seçimi kolay bir iş değildir. Nişan alma, gezegene yön belirlendikten sonra uzayda yapılmalıdır. Zayıf radyo sinyallerini kaydetmek için en sık birikim yöntemi kullanılır. Sinyaller ne kadar zayıfsa, süre o kadar uzun olmalıdır. Doğal olarak, tüm bu süre boyunca interferometre çok yüksek bir doğrulukla stabilize edilmelidir. Teknik olarak uygulanması da zordur.

Okuyucunun, ekipmanın uzaya çıkarılmasının tüm sorunları çözdüğü ve aynı zamanda deneycilerin yalnızca artılar aldığı izlenimine kapılmaması da dahil olmak üzere, dünya atmosferi dışındaki ölçümlerle ilgili ana noktaları verdik. Çoğu durumda, uzayda çalışmak üzere tasarlanmış ekipmana "karasal" ekipmandan daha fazla gereksinim uygulanır. Bu aynı zamanda çalışmasının güvenilirliği, düşük enerji tüketimi ve otomatik modda (insan olmadan) çalışabilme yeteneği ve çok daha fazlası için de geçerlidir. Ancak öte yandan niteliksel olarak yeni bilgiler almanızı sağlar. Bu araştırma alanında bilimsel ve teknolojik ilerleme bu şekilde kendini gösterir.

Gezegenin görünür diskinin üzerinden geçtiği andaki parlaklığını ölçerek, bir yıldızın yakınında bir gezegenin varlığını belirlemeye çalışılabilir. Bunun için gezegenin yıldızın etrafında döndüğü düzlemde (ekliptik düzleminde) olması gerektiği açıktır. O zaman gezegenin yıldızın orta çizgisi olan ekvatorundan nasıl geçtiğini "göreceğiz". Bunlar, bu tür ölçümler için ideal koşullardır. Ekliptik düzlemden biraz uzaktaysak, gezegenin yıldızın ekvatorunun kuzeyinden veya güneyinden geçtiğini "gördüğümüzde", bu tür koşullar altında, gezegenin yıldızın diskini kapladığı süre daha uzun olmasına rağmen, ölçümler de mümkündür. az. Gezegen bizim için yıldızın kutbundan çok uzak olmayan bir yerde öngörülüyorsa, kapsama süresi çok kısadır. Uzmanlar bu tür deneyleri gezegenlerin uçtan uca gözlemleri olarak adlandırdılar, çünkü bu durumda gözlemler uçağa göre yukarıdan ve aşağıdan değil, bir kenardan gerçekleştirilir. Bu yöntemin sınırlamalarından biri, gözlemlenecek gezegenleri kenara koyabilme yeteneğimizin olmamasıdır. Onların bu durumundan memnun olmalıyız. Bu nedenle, bu şekilde incelenebilecek gezegenlerin sayısı azdır: 100-200 gezegen sisteminden yalnızca biri uçtan uca gözleme izin veren bir konumdadır. Başka bir deyişle, tek seferlik bir gözlemle tam da böyle bir gezegen sistemine düşme olasılığımız ihmal edilebilir düzeydedir. Ancak yaklaşık üç yıl boyunca sürekli gözlem yapılırsa, bu olasılık bire yaklaşır. Ancak aynı zamanda gözlemlerin yeterli açısal çözünürlüğe, ölçüm doğruluğuna, güvenilirliğe vb. sahip uygun ekipman üzerinde yapıldığını söylemeye gerek yok.

Bir gezegen bir yıldızı kapladığında ne ölçülmelidir? Böyle bir kapsamın bir sonucu olarak değişebilen yıldızın parametrelerini ölçmek gerekir. Bu, bir yıldızın parlaklığı ve renginin bir göstergesidir. Bir yıldızın parlaklığındaki azalma arttıkça, görünür diskinin büyük bir kısmı gezegen tarafından kaplanır. Şu anda, bu tür ölçümler ve ölçüm verilerinin işlenmesi için bir teknik geliştirilmiştir. Yıldızın renk indeksinin eş zamanlı ölçümü ayrıca gezegenin yıldızın görünür diskinden geçişi hakkında ek bilgi sağlar. Gerçek şu ki, görünür diskin farklı kısımlarında yıldızların rengi farklıdır. Bu fark, yıldızın görünür diskinin kenarına ne kadar yakınsa, yıldızın radyasyonunun o kadar az olması gerçeğiyle ifade edilir. Bu etkiye yıldızın parlaklığının kenara doğru kararması denir. Ancak farklı renkteki ışınlar için bu kararmanın farklı oranlarda gerçekleştiği ortaya çıktı. Böylece, diskin (uzuv) kenarına yaklaştıkça kırmızı ışınların yoğunluğu mavi ışınların yoğunluğundan daha hızlı azalır. Bu nedenle, gezegen bir yıldızın diski üzerinde koluna yakın olduğunda, yıldızın rengi mavi tarafa (daha az kırmızı vardır) ve gezegen merkeze doğru hareket ettiğinde kırmızı tarafa değişecektir. Bir gezegen, ekvatoru boyunca bir yıldızın diski boyunca geçerse, renk indeksinin yıldızın uzuvdan merkezine kadar %0,7 oranında değişebileceği tahmin edilmektedir. Bu değişiklikler, simetrik formları nedeniyle ölçüldüğünde, gezegenin yıldızın görünür diski boyunca geçişinin sonucu olarak yorumlanabilir. Evrimlerinin çeşitli aşamalarında olan gezegenler için bir arama da var. Bunlara protogezegen oluşumları (bulutlar) denir. Bu bulutlar radyo aralığında da gözlenebilse de, arama esas olarak kızılötesi aralıkta gerçekleştirilir. Öngezegen bulutları genellikle yıldız oluşumunun meydana geldiği yerlerde bulunur. Gezegen arayışının sonuçları hakkında tam olarak ne söylenebilir? İki nesneden oluşan sistemler incelenmiştir. Bir nesne görünür bir yıldızdır ve diğer nesne görünmezdir. Görünmez bir nesne, görünen bir yıldızın hareketini etkiler ve böylece kendini gösterir. Çeşitli araştırmacılar, belirli sayıda bu tür ikili sistemleri inceledi. Çoğu durumda, görünür yıldızların görünmez yoldaşlarının da yıldızlar ve daha az sıklıkla alt yıldızlar olduğu ortaya çıktı. Ama yine de, iki sistemde yıldızların yoldaşları, görünüşe göre gezegenlerdir. Bu iki yıldızdan biri, 10.31 ark saniyeye ulaşan çok yüksek açısal hareket hızına sahip olan Barnard Yıldızı'dır. sn/yıl. Bunun için ona uçan yıldız adı verildi. Van de Kamp, 1916'dan başlayarak 60 yılı aşkın bir süredir bu yıldızın konumu hakkındaki bilgileri analiz etti. Bu bilgiler, 61 cm'lik bir refraktör ile elde edilen fotoğraf plakalarında (toplamda 3026) saklanmaktadır. Bu verilerden uçan yıldızın hareketinin dikkatli bir analizi, 2400 plakanın yıldızın konumunda 25 yıllık bir süre ile tekrarlanan bir değişikliğin kanıtını içerdiğini gösterdi. Yıldızın hareketindeki bu değişiklikler, tüm sistemin (yıldız artı bizim göremediğimiz gezegenler) ortak barycenter etrafındaki dolaşımından kaynaklanıyor olabilir. Açısal hızdaki değişiklikler 4102 ark'a ulaşır. sn/yıl. Yıldız, Güneş'ten 1.81 parsek uzaklıktadır. Kütlesi küçüktür ve Güneş'in kütlesinin 0,14'ü kadardır. Bu nedenle, üzerindeki gezegenlerin hareketine kolayca uyum sağlar ve bunun sonucunda hızı değişir. Bu verilerin analizi, hareketteki bu değişikliklerin kütleleri 0,8 ve 0,4 Jüpiter kütleleri olan iki gezegenden kaynaklanabileceğini göstermektedir. Bu gezegenlerin dönüş süreleri 11.7 ve 26 yıla eşit olmalıdır. İki gezegenin yörüngelerinin yarı ana eksenleri yaklaşık olarak 2,7 ve 3,8 AU'dur. e.Yıldızın bu gezegenlerin etkisi altındaki yer değiştirmesi 0,0114 AU olmalıdır. e. Bu yorum tamamen açık değildir. Bir yıldızın hareketindeki aynı değişiklikler, farklı özelliklere sahip üç gezegene neden olabilir. Bu durumda, o kadar önemli değil. İlk aşamada, yıldızda gezegenlerin varlığından en azından prensipte emin olmak son derece önemlidir.

Bu sonuçlar bazı bilim adamları tarafından sorgulanabilir. Bu, son derece ince ve doğru bir şekilde gerçekleştirilen fotoğraf klişelerinin uzun vadeli, çok emek yoğun analizi ve işlenmesi anlamına gelmez. Mesele, gözlem aracının kendisinde, çözünürlüğünde. Ne de olsa, analiz edilen yıldızın hareketindeki değişiklikler, fotoğraf plakalarında yalnızca bir mikronun kesirleri kadardı. Bu gözlemler, çözünürlüğü 10 ila 100 kat daha yüksek olan bir aletle yapılmış olsaydı, şüpheler ortaya çıkmazdı. Ancak bu tür gözlemler elbette uzun vadeli olmalı ve bu nedenle bu veriler kullanıldı. Deneysel verilere dayanarak, ikili 61 Cygnus'un A bileşeninin de gezegenlere sahip olduğu sonucuna varılmıştır. Proxima Centauri, Kruger 60A ve 70 Ophiuchus yıldızlarının etrafındaki gezegenlerin varlığı daha önce keşfedildi (veya şimdi inandıkları gibi şüphelenildi). Tüm bu yıldızlar gelecekte daha dikkatli incelenecektir.

Bilinmeyen gezegen sistemlerinin araştırılması, tespitleri için etkili yöntemler (hem doğrudan hem de dolaylı) geliştirmeyi ve test etmeyi mümkün kıldı. Gelecek için araştırmacılar, hem uzay hem de en büyük yer tabanlı teleskopları içeren özel olarak geliştirilmiş bir programa göre gezegen arama görevini üstlendi. Daha önce de belirtildiği gibi, bu amaç için tasarlanmış özel cihazların oluşturulması da planlanmaktadır.

Açıktır ki, bir gezegenin varlığı, bir medeniyetin varlığı anlamına gelmez. Gezegen, yaşamın ortaya çıkması ve gelişmiş bir uygarlığa dönüşmesi için ekolojik olarak uygun olmalıdır. Uygun bir sıcaklığa, kütlesi tarafından belirlenen çekim miktarına, uygun bir dönme süresine sahip olmalıdır vb.

EVRENE YAYIN

Dünyadan Evrene, Dünya'dan en az 100 - 1000 ışıkyılı uzaklıkta yayın yapmaya başlamak için ne gerekiyor? Medeniyet muhataplarımızın hangi belirli yönde olduğunu bilmediğimiz için, tüm yönlere aynı anda yayın yapmak, yani çok yönlü bir verici anten kullanmak mantıklı görünüyor. Böyle bir uzay yayınını organize ederken iki soru ortaya çıkıyor: 100 - 1000 ışıkyılı mesafeden duyulabilmemiz için bu kadar büyük bir verici gücünün nasıl sağlanacağı ve iletim merkezi için gerekli antenin nasıl (ve nerede) inşa edileceği. Aslında bu iki soru birbiriyle ilişkilidir.

Verici gücü sorunu merkezidir. Sadece yeterli enerji potansiyeline sahip bir uygarlık gerekli gücü sağlayabilir. Yıldızlararası iletişimde, algılama ve iletişim aralığını, iletilen bilgi miktarını, sinyallerin doğasını ve bunların algılanma yöntemlerini belirleyen vericinin gücüdür.

Sadece ne kadar enerjinin yayılabileceği değil, aynı zamanda ne kadarının etrafımızdaki boşluğa dağılacağı da önemlidir. Ne kadar çok enerji dağılırsa, Dünya'yı ve atmosferini o kadar çok ısıtırız ve böylece çevremizi değiştiririz. Bu değişikliklerin sınırsız olamayacağı açıktır, ancak yalnızca insan da dahil olmak üzere biyosferin işleyişi için normal koşulların normal kaldığı değişiklikler.

Şu anda, Dünya'daki yıllık enerji tüketimi yaklaşık 1.51027 erg'dir; bu, 5 × 1013 W mertebesinde bir güce karşılık gelir. Kullanılan tüm enerji sonunda ısıya dönüştürülür ve uzaya geri yayılır. Radyasyonumuzun 10 ışıkyılı mesafeden dahi algılanabilmesi için (iletim 1 Hz frekans bandında 3 cm frekansta yapılıyorsa) 2 x 1017 W güç gereklidir ki bu da Dünya tarafından tüketilen toplam gücün bin katından fazla. Güneşten gelen enerji akışı 1017 watt'tır. Şimdi bu kadar çok enerjiyi nereden bulabiliriz? Kontrollü termonükleer füzyonun bir sonucu olarak enerji elde etme teknolojisinde ustalaşırsak, o zaman çevrede enerjiyi dağıtma sorunu devam edecektir. Mevcut çevre koşullarını ihlal edeceğimiz için gezegenimizde (ve atmosferinde) Güneş'ten aldığımızdan daha fazla enerjiyi dağıtamayız. Uzmanlar, 1017 W'a eşit enerji tüketimi miktarının sadece bizim medeniyetimiz için değil, diğer gezegen medeniyetleri için de sınır olduğuna inanıyor. Cıkıs nerede? Bu kısıtlamalar nasıl aşılabilir? Tsiolkovsky çıkış yolunu işaret etti: medeniyet, gezegeninin ve atmosferinin sınırlarının ötesine geçmelidir. Bir uygarlık gezegenini terk edip yıldızının çevresine yerleşirse, o zaman dağılan maksimum güç dokuz büyüklük mertebesinden fazla artacaktır (3×1026 W'a eşit olacaktır). Bu, uzaya yayın yapmak istiyorsak, bizim ve verici merkezimizin (anten ve verici) de Dünya'nın dışına çıkmamız gerektiği anlamına gelir.

Uzmanlar, vericili antenin Jüpiter'in yörüngesinin dışına yerleştirilmesi gerektiğini hesapladı. Bu, Dünya'nın biyosferini güçlü bir radyo vericisinin radyasyonundan korumak için de gereklidir . Bu kadar yüksek güç yaymak için tasarlanmış antenlerle uğraşırken, anteni soğutmak ve antenden ısı çıkarmak gibi zor bir sorunu çözmek gerekir. Bunu yapmak için, bu fazla ısıyı uzaklaştıran çok büyük radyatörler yapmak gerekir.

Antenin boyutu birçok faktör tarafından belirlenir. Ancak asıl olan yayılan güç ve daha spesifik olarak antenden ısı şeklinde çıkarılması gereken enerjidir. Yayınımızın 30 bin ışıkyılı uzaklıktan duyulabilmesi için yarıçapı Güneş'in yarıçapının altı katı olan top şeklinde bir anten yapılması gerektiği hesaplandı! Bu antenin çapı, Dünya ile Güneş arasındaki mesafenin onda biri kadardır!

Bu, yayılan güç miktarı ve antenin boyutları ile ilgili durumdur. Şu soruyu sormak mantıklıdır: Böyle bir inşaat ne kadar hızlı yapılabilir? Uzay taşımacılığı ile şantiyeye teslim edilmesi gereken uygun malzemeyi (ve çok!) gerektirecektir. Çok daha fazlasına ihtiyaç duyulacak. VS. Troitsky, ulaşım süresinin bir milyon yılın üçte biri kadar uzayacağını hesapladı. Sonuç açıkçası hayal kırıklığı. Ve iki kat hayal kırıklığı yaratıyor. Öncelikle, diğer medeniyetlerle iletişim kurmak için Evrene çok yönlü bir radyo yayını oluşturma fikrini aklımızdan çıkarmalıyız. İkincisi, bizimle aynı teknolojik gelişme düzeyinde olan diğer medeniyetlerin bu tür iletim merkezlerini inşa etmeyeceğini ve bize yayın yapmaya başlamayacağını anladık. Elbette farklı teknolojik gelişme düzeylerine sahip medeniyetler olduğu düşünülebilir. Bizim uygarlığımız da dahil olmak üzere bazıları yalnızca kendi gezegenlerinin enerjisinde ustalaştıysa, o zaman daha yüksek seviyedeki uygarlıklar yıldızın tüm enerjisinde ustalaştı. Bu tür uygarlıkların enerji yetenekleri önemli ölçüde (güneş sistemimize kıyasla yaklaşık 10 kat daha fazladır) daha yüksektir.

Teknolojik olarak daha da gelişmiş uygarlıkların varlığını dışlamak da imkansızdır. Bu medeniyetler, eğer varsa, tüm galaksilerinin enerjisine hakim oldular. Onlara süper medeniyetler demek doğaldır. Tip I, II, III'e böyle bir medeniyet bölünmesi N.S. Kardaşev.

Bu terminolojiyi kullanarak, yalnızca Tip II ve III uygarlıkların uzaya yayın yapmayı karşılayabileceği beklenebilir. Bu, radyo penceresinden uzaya çıkmaya çalışmaktan vazgeçmemiz ve alıcılarımızı uzay radyo yayınlarına doğrultmamamız gerektiği anlamına mı geliyor? Hayır, çünkü yukarıda tartışılanların dışında başka olasılıklar da var.

Sağduyu, çok yönlü radyo yayınları için enerji sağlayamıyorsak, dünya dışı medeniyetlerle iletişim kurmak için daha az enerji tüketen başka yollar aramamız gerektiğini söyler. Aslında, karasal koşullarda bu tür iletişim yolları uzun zamandır geliştirilmiştir. Bunları yalnızca yeni, kozmik koşullara uygulamamız gerekiyor. Gelin bu yollara bir göz atalım.

INTERSTAR RADYO HABERLEŞMELERİ

Önceki bölümde açıklanan deneyim, belirli bir katı açı içinde yayılan yüksek yönlü antenler kullanmamız gerektiğini gösteriyor. Bu tür antenlerin kullanılması, enerjinin çevredeki tüm alana dağılmasına değil, belirli bir yöne yönlendirilmesine izin verecektir. Dolayısıyla enerji (güç) kazancı elde edilir ve katı açı ne kadar küçük olursa veya uzmanların dediği gibi anten modelinin ana lobu ne kadar dar olursa, güç kazancı o kadar büyük olur.

Anten düzeninin anlamı aşağıdaki gibidir. Yöne bağlı olarak anten tarafından yayılan enerji akışındaki değişimi karakterize eden bir eğridir.

yönlü anten yerine dar yönlü bir anten kullanırsak ne kadar enerji kazancı elde edebileceğimizi hesaplayabiliriz . Anten yönlülüğü (anten modelinin şekli ile en yakından ilişkili olan) biliniyorsa, böyle bir hesaplama yapmak kolaydır . Bu katsayıyı belirlemek için, anten tarafından ana lob yönünde yayılan gücü çok yönlü anten tarafından yayılan güce bölmemiz gerekir, ancak her iki durumda da birim katı açı başına yayılan gücü almalıyız. Bu güçlerin oranı, dar yönlendirilmiş bir anten kullanırken bize güç kazancının sayısal değerini verecektir. Bu oran yön katsayısıdır. Her yönde bire eşitse, antenin yönlü hareketi olmadığı, çok yönlü olduğu veya dedikleri gibi "izotropik" ("izo" - eşit, "tropos" - yön) olduğu açıktır. , yani her yöne eşit olarak yayılan.

İletim için 300 metre çapında bir anten kullanırsak, 10 santimetre dalga boyunda yüz milyon, yani 108 kat “kazanç” elde ederiz. Yani oyun muma değer ve yüksek yönlü antenlerin inşası, ne kadar pahalı olursa olsun, onların yardımıyla elde edilen sonuçlarla karşılığını verir.

Okuyucu, maksimum galibiyet için avlandığımızı anladı. Ancak sadece anten alanını artırarak değil, yayılan dalganın dalga boyunu azaltarak da artırılabilir. Sonuçta 10 santimetrelik bir frekansta çalışmak zorunda değiliz. Dalga boyunu 1 milimetreye düşürürsek kazanç yüz kat artacaktır.

Antenin alanı ne kadar büyükse, "kazanç" da o kadar büyük olur (eğer kendisi için geçerli olan tüm gerekliliklere uygun olarak yapılmışsa). Dalga boyu seçimine gelince, bir kazanç elde etmek için onu keyfi olarak azaltamayız. Radyasyonun radyo muhabirine ulaşabileceği böyle bir dalga boyunu seçmek gerekir. Dalga boyu seçimi maksimum enerji kazancı sağlamasa bile bu kural geçerli olmalıdır.

DALGA BOYU SEÇİMİ

İşaretçiler, doğru dalga boyunu (veya frekansı) seçmenin güvenilir radyo iletişimini sağlamak anlamına geldiğini bilir. Görevi, belirli bir teslim süresiyle (bir yıl, bir ay, bir gün vb.) En uygun radyo frekanslarını tahmin etmek olan bütün bir radyo tahminleri hizmeti vardır. Bu hizmetler, uzun vadeli, aylık ve kısa vadeli tahminleri dağıtır.

Öyleyse, karasal koşullarda neden her zaman doğru radyo frekansı seçimini izlemek gerekiyor? Gerçek şu ki, Dünya üzerinde iletişimin gerçekleştirildiği kısa radyo dalgaları, ışık ışınlarının bir ayna tarafından yönlendirilmesi gibi bir noktadan diğerine yönlendirilir. Radyo dalgalarını yönlendiren ayna, atmosferde 50 ila 350 kilometre yükseklikte bulunur. Bir elektronun koptuğu yüklü elektron ve atom parçacıklarından oluşur. Bu tür atomlara iyon denir. Elektrik yükleri pozitiftir. İyonların oluşması sonucu elektronların atomlardan ayrılma sürecine iyonlaşma denir. Atmosferin yeterli sayıda iyon içeren kısmına (bir santimetreküpte en az yüzden fazla) iyonosfer, yani iyon küresi deniyordu. Aynı nedenle, aynı sayıda serbest elektron bulunduğundan (en az 90 kilometrenin üzerinde) elektron küresi olarak adlandırılabilir. Radyo dalgalarının yayılmasını etkileyen elektronlar olduğu için bu daha da haklı olacaktır. Kütleleri iyonların kütlesinden binlerce kat daha az olduğundan, geçen bir radyo dalgasına daha hızlı tepki verirler. İyonosferik aynanın yansıtıcılığı, serbest elektronların konsantrasyonu ile belirlenir. Bu konsantrasyon ne kadar yüksek olursa, bu yerdeki iyonosferin yansıtabileceği radyo dalgasının frekansı o kadar yüksek olur.

İyonosferdeki elektronların konsantrasyonu her zaman değişmeden kalsaydı, o zaman onu bir kez belirledikten sonra, radyo iletişiminin hangi frekanslarda yapılması gerektiğini bilirdik. Ancak durum böyle değil İyonosfer pratik olarak sürekli değişiyor. Gerçek şu ki, iyonlar ve elektronlar güneş radyasyonunun etkisi altında oluşur ve günün saatine, enleme, mevsime vb. Güneşten gelen dalga olmayan radyasyon, ancak Dünya atmosferini yukarıdan işgal eden yüklü parçacıklar. Bu parçacıklar esas olarak kuzey ve güney yarımkürelerin yüksek enlemlerini istila eder ve burada yalnızca iyonosferi değiştirmekle kalmaz, aynı zamanda kutup ışıklarına da neden olurlar. Böylece radyo dalgalarını yönlendirmesi gereken iyonosferik ayna sürekli değişiyor. En büyük değişiklikleri, bu nedenle güvenilir radyo iletişimi sağlamanın en zor olduğu yüksek enlemlerde gerçekleşir. Radyo tahmin hizmeti, pratik olarak iyonosferin önümüzdeki dönemde nasıl olacağını belirlemeye çalışıyor. İyonosferi, yani elektronların farklı yüksekliklerdeki konsantrasyonunu bilmek, radyo iletişimi için en uygun çalışma frekansını belirlemek zor değildir.

Görevimiz, Dünya içindeki iletişimleri değil, uzay radyo iletişiminin olanaklarını keşfetmek. Bu durumda iyonosfer göz ardı edilemez. Yaklaşık 10–15 metreden daha uzun dalgalar, Dünya'nın iyonosferinden uzaya nüfuz etmeyecektir. İyonosferik bir ayna olarak Dünya'ya geri yansıyacaklar. Ancak bu durumda bile, eğer dalga boyu belirtilen sınırdan küçükse ve dalga iyonosferden geçerse, iyonosferin içindeki radyo dalgasının yayılması üzerinde belirli bir etkisi olacaktır. İyonosfer, radyo dalgalarını yalnızca yansıtmakla kalmaz, aynı zamanda onları emer. Yansıma gibi, bir radyo dalgasının soğurulması da dalga boyuna bağlıdır. Ancak radyo dalgaları yalnızca iyonosfer tarafından değil, aynı zamanda nötr atmosferin atomları ve molekülleri tarafından da emilir. Ancak nötr parçacıklar, yalnızca kesin olarak tanımlanmış bir dalga boyuna sahip dalgaları emer. Oksijen ve su 1,35 cm dalga boyunda, hidroksil 18 cm'de ve formaldehit 6 cm'de emilir. 21 ila 18 santimetre arasındaki dalga boylarında (bu, 1400-1700 MHz frekanslarına karşılık gelir), emilimin daha kısa dalga boylarından daha az olduğu sözde "su aralığı" bulunur.

Ancak yıldızlararası radyo iletişimi için çalışma frekansı seçimine yalnızca iyonosfer ve atmosfer kısıtlamalar getirmez. Bir frekans seçerken, Galaksiden ve Metagalaksiden gelen radyo parazitini de hesaba katmak gerekir. Sonuçta, yıldızlararası radyo yollarındaki radyo sinyallerinin yoğun olması pek olası değildir. Ve gürültü arka planına karşı zayıf sinyalleri tespit etmek çok zordur. Galaksinin ve Metagalaksinin radyo emisyonunun yoğunluğu ne kadar azsa, frekans o kadar yüksektir. Bu, yıldızlararası iletişim için çalışma frekansının, girişimin zaten küçük olduğu aralıkta seçilmesi gerektiği anlamına gelir. Söylenenlerden, dalga boyu ne kadar kısa olursa o kadar iyi olduğu açıktır: Dünyanın iyonosferi onun yayılmasına müdahale etmeyecek ve Galaksinin ve Metagalaksinin radyo paraziti daha az olacaktır. Ancak durum böyle değildi: çok kısa dalgaları almak çok zordur. Bu, radyo alıcılarının cihazıyla veya daha doğrusu radyasyonun kendisinin fiziksel doğasıyla bağlantılıdır. Bildiğiniz gibi, elektromanyetik radyasyon hem dalga hem de parçacık, yani kuantum özelliklerine sahiptir. Bir kuantumun enerjisi daha büyüktür, radyasyon frekansı ne kadar yüksek olursa. Zayıf radyasyonu yüksek frekanslarda kaydetmek zordur çünkü ayrık, kuantum özelliklerini sergiler ("kuantum" kısım anlamına gelir). İdeal bir radyo alıcısı bile bu radyasyonu güvenilir bir şekilde kaydedemez. Radyasyonun kuantum doğası gereği, alıcının içinde gürültüler meydana geliyor gibi görünüyor. Frekans ne kadar yüksekse, bu kuantum gürültülerin seviyesi de o kadar yüksektir, yani kuantum gürültü seviyesi, radyasyonun frekansı ile doğru orantılıdır.

Bu nedenle, kozmik radyo gürültüsünün varlığıyla aşağıdan (düşük frekansların yanından) ve yukarıdan (yüksek frekansların yanından) - kuantum gürültüsünün varlığıyla çalışma frekansı seçiminde sınırlıyız. frekansla artan alıcı. Bunlar ve diğer gürültüler dikkate alındığında, minimum parazit seviyesine sahip alanın 1000 ile 10.000 Hz frekansları arasında olduğu ortaya çıkıyor. Bu, 30 ila 3 santimetrelik bir dalga boyu aralığına karşılık gelir.

1959'da İngiliz Nature dergisinde J. Cocconi ve F. Morrison tarafından yazılan bir makale yayınlandı. O zamanlar mevcut olan radyo mühendisliğinin (veya daha doğrusu radyo astronomik) araçlarının çoğulluk sorununu ortaya koymayı mümkün kıldığı ilk kez gösterildiğinden, dünya dışı uygarlıklar arayışının başlangıcı olduğuna inanılıyor. pratik bir temelde dünyalar. Bu öncü çalışmada yazarlar ana soruyu , yani yıldızlararası radyo iletişiminin hangi frekansta yapılması gerektiğini çözdüler. Elbette yukarıda söylenenlerin hepsini dikkate aldılar. Ancak bu, çalışma dalga boyunu seçmek için yeterli değildir. Sonuçta, sadece en uygun çalışma uzunluğunu seçmek değil, aynı zamanda alıcısını bu frekansa ayarlaması ve bizim için de iletmesi için radyo muhabirini (gezegende yıldızının yakınında bir yerde bulunan) bu konuda bilgilendirmek gerekir. bu frekansta Saçından tutup kaldırmaktan daha zor! Ne yapalım? Radyo muhabirimizin aynı düşüncelerle eziyet ettiğini hayal edin: bizimle nasıl iletişime geçilir, bunun için hangi frekansı seçmeli vb. Doğal olarak, bizimle aynı sorularla karşılaşacaktır. Elbette bize haberci göndererek çalışma frekansını soramaz veya seçtiği frekansı bize bildiremez. Geriye bir şey kalıyor - kabul etmesek de tahmin edeceğimiz bir frekans seçmek. Cocconi ve Morrison, sebepsiz yere, böyle bir dalga boyunun 21 santimetreye (frekans 1420 MHz) eşit olması gerektiğine karar verdiler. Evrenin sakinleri, kozmik radyo emisyonunun spektrumunda yer aldığı için bu frekansa dikkat etmekten başka bir şey yapamazlardı. 21 santimetre uzunluğundaki dalgalar, evrende en bol bulunan element olan hidrojenden oluşan yıldızlararası gaz yayar. Diğer medeniyetler bunu bilmeden edemez ve bu uzunluğun erdemleri çok büyüktür (Evreni 21 santimetre dalga boyunda keşfetmek, doğasını anlamanın en güçlü yöntemidir), böylece herkes tarafından ana olarak algılanmasın. tüm frekanslar arasında ana referans noktası.

Bu dalga boyunun seçimi, bu problem üzerinde çalışan dünyadaki hemen hemen tüm bilim adamları tarafından onaylandı. DIR-DİR. Shklovsky bu seçim hakkında şu şekilde konuştu: “Doğanın dilinin, birbirlerinden ne kadar farklı olurlarsa olsunlar, Evrenin tüm zeki varlıkları için anlaşılabilir ve evrensel olması gerektiği sonucu mantıksal olarak kaçınılmazdır. Doğa yasaları nesneldir ve bu nedenle tüm akıl sahibi varlıklar için aynıdır.

Bu dalga boyu herkes için iyidir, ancak yıldızlararası hidrojenin radyasyonu üzerinde çok güçlüdür, bu Evren bilgisi için paha biçilmezdir, ancak bu durumda bir engel görevi görür. Bilim adamları dalga boyunu yarıya indirmeyi önerdiler (frekans 2840 MHz). Uzaylıların, kozmik radyo gürültüsünden kurtulmanıza izin verdiği için, frekansın bu kadar ikiye katlanmasını kolayca tahmin edeceklerine inanılıyordu. 21 santimetreye eşit olan bu evrensel dalga boyunun başka modifikasyonları da önerilmiştir.

INTERSTAR İLETİŞİM ÇALIŞMA TAKVİMİ

Böyle bir grafik oluşturmak için, dalga boyuna ek olarak, radyasyon yönünü (antenimiz çok yönlü olmadığı için) ve çalışma seanslarının zamanını bilmeniz (ve grafikte belirtmeniz) gerekir. Buradaki zorluk, frekans seçiminde olduğu gibidir: radyo muhabirine iletişim oturumlarının zamanını bir şekilde söylemek gerekir. Ama bu elbette imkansız. Bu nedenle, diğer gezegenlerdeki bizimle iletişime geçmek isteyen kardeşlerimizle yine aynı şekilde düşünmeye çalışıyoruz. Görünüşe göre istisnasız herkes aynı karara varmalı, yani: bir iletişim oturumunun başlangıcı olarak, tüm Evrende gözlemlenen, ancak çok sık görünmeyen bir tür ışık sinyalini almak. Böyle bir ışık sinyali, bir Süpernova (veya Yeni) yıldızının parlamasıdır. Uzaylılar tarafından Galaksinin farklı yerlerinde gözlemlenir, herkesin bir radyo oturumu başlatması için bir sinyal görevi görmelidir. Bu fikir P.V. Makovetski. 1975 yılında SSCB Bilimler Akademisi Özel Astrofizik Gözlemevinde düzenlenen bir seminerin katılımcıları tarafından tartışıldı. Dünya dışı medeniyet arayışında yer alan önde gelen uzmanların katıldığı bu toplantının materyalleri, 1981 yılında "Dünya dışı medeniyetleri arama sorunu" olarak ayrı bir kitap olarak yayınlandı.

Aralık 1981'de Tallinn'deki All-Union Sempozyumunda P.V. (1975'te yabancı bilim adamlarının da aklına gelen) Makovetsky, "soruna parlak bir çözüm" olarak kabul edildi. Yıldızlararası radyo iletişimini belirli bir programa göre düzenleme fikri tam olarak nedir?

Bunu açıklamak için durumu kağıt üzerinde tasvir etmeye başvurmamız gerekecek. Her yıldızın yanında bir medeniyete sahip bir gezegen olduğunu hayal edin. Bu uygarlıkların her birinin aynı frekansa ayarlanmış bir çok yönlü vericisi ve bir çok yönlü alıcısı vardır. Tüm uygarlıklar, kendi aralarında anlaşmadan, aktarımın başlama sinyalinin bir sonraki Yeni'nin veya Süpernova'nın patlak vermesi gerektiğini anladılar. Zamanın bir noktasında bir salgın meydana geldi. Bir süre sonra, Dünya'da Nova salgını görülecektir. Bu süre, ışık sinyalinin kat etmesi gereken mesafeye, yani Nova ile Dünya arasındaki mesafeye göre belirlenir. (Geleneksel olarak, Yeni ve Süpernova kelimeleri büyük harfle yazılır ve yıldız kelimesi atlanır.) Bu mesafeyi ışık hızına (300.000 km/s) bölerek bu zamanı elde ederiz. Belirli bir medeniyet Nova'dan ne kadar uzaktaysa, parıldayan Nova'dan gelen ışık sinyali ona o kadar geç ulaşacak, vericisini o kadar geç açacaktır. Bu, farklı medeniyetlerden gelen sinyallerin bize farklı zamanlarda geleceği anlamına geliyor. Ancak bu tür sinyallerin alınması sırasında belirli bir düzenlilik vardır.

Tüm medeniyetler aynı Evrensel Zaman anında sinyal göndermeye başlasaydı (buna tüm Evren için ortak olan zaman diyelim), o zaman Dünya'da bize en hızlı yakın olan medeniyetlerin sinyallerini kaydederdik. Dünya'daki sinyal, Dünya'dan aynı uzaklıkta olan, yani kürenin yüzeyinde, merkezinde Dünya'nın kendisi olan tüm uygarlıklardan aynı anda kaydedilecektir. Bu kürenin yarıçapı ne kadar büyükse, yani medeniyet ne kadar uzaksa, onlardan gelen sinyaller o kadar geç gelirdi.

Ama medeniyetler Evrensel zamanı kullanamazlar. Vericilerinin başlangıç zamanını yalnızca Nova veya Süpernova'dan bir ışık sinyali aldıkları ana bağlayabilirler. Ancak medeniyetler Nova'nın patlak vermesinden farklı mesafelerde olduklarından, bu sinyali farklı zamanlarda alacaklar: Yeni'ye daha yakın olanlar bu sinyali daha erken alacaklar. Bu, vericilerini daha erken açacakları ve onlardan gelen radyo sinyalinin bize daha erken ulaşacağı anlamına gelir. İlk bakışta senkronizasyon sağlanamıyor. Ama öyle mi? Duruma daha yakından bakalım.

New ve Earth'ü düz bir çizgi ile birleştirelim. Eğer bir uygarlık bu düz çizgi üzerinde Dünya ile Nova arasında bir yerdeyse, bu uygarlıktan gelen sinyal Dünya'ya Nova'nın patlamasından gelen sinyalle aynı anda gelmelidir. Her iki sinyal de (ışık ve radyo) aynı hızda, yani ışık hızında hareket ettiğinden bunu anlamak kolaydır. Novaya'dan aynı anda ve aynı yönde aynı hızla koşan iki "habercinin" (ışık sinyali) olduğunu düşünelim. Biri Dünya'ya, diğeri ise bu yol üzerinde bulunan bir medeniyete koşmalıdır. İkinci sinyal bu medeniyete ulaştığında, sopasını anında birinci sinyalle birlikte Dünya'ya aynı yol boyunca koşacak olan medeniyet elçisine (radyo sinyali) iletecektir. Aynı hızla hareket ettikleri için Dünya'ya aynı anda ulaşacaklardır. Ancak aynı zamanda, yalnızca Yeni ile Dünya arasında onları birbirine bağlayan hatta bulunan medeniyetlerden gelen sinyaller Dünya'ya ulaşmayacak. Başka seçenekler de var. Bir ışık sinyalinin hızı bir radyo sinyalinin hızıyla aynı olduğundan, önemli olan tek şeyin sinyalin Nova'dan uygarlık yoluyla Dünya'ya hangi genel yolu izleyeceği olduğunu görmek kolaydır. Medeniyetin bulunduğu yerdeki sinyalin batondan geçmesi, yani ışık sinyali yerine radyo sinyali haline gelmesi, bu iletim için herhangi bir zaman harcanmadığı için meseleyi değiştirmez. Bu, bu uygarlıklardan gelen radyo sinyallerinin aynı anda Dünya'ya geleceği anlamına gelir, Yeni'den Dünya'ya giden yolların uzunluğu aynı olacaktır. Bu tür yolların her biri, Dünya ile Yeni'yi birbirine bağlayan ve kırılmasıyla bu medeniyetin bulunduğu yere dayanan kesik bir çizginin iki bölümünden oluşur. Ancak uçları sabitlenmiş ve iki parçadan oluşan kesikli bir çizginin toplam uzunluğunun sabit olması koşulu, tüm kırılma noktalarının (yani medeniyetlerin bulunduğu yerlerin) bir elips oluşturması gerektiği anlamına gelir.

Sinyalin aynı anda Dünya'ya geleceği uygarlıkların yerlerinin küresel bir temsilini kullanamayız . Bunun nedeni, medeniyetlerin vericilerini aynı anda açmamasıdır. Ancak, medeniyetler vericilerini aynı Nova'nın sinyaline göre açtıklarından, Dünya'ya sinyallerin alınmasındaki belirli bir modelin, radyo sinyallerinin aynı anda yüzeyde bulunan medeniyetlerden Dünya'ya geleceği gerçeğinde kendini gösterdiği ortaya çıktı. Yukarıda açıklanan elipsin Dünya ve Yeni'den geçen ana ekseni etrafında döndürülmesiyle elde edilen bir elipsoidin.

Olaylar zaman içinde şu şekilde gelişecektir: belirli bir zamanda Dünya'da bir Nova veya Süpernova salgını kaydedeceğiz ve Dünya ile Nova arasında bulunan medeniyetlerden gelen radyo sinyallerini onları birbirine bağlayan hatta kesinlikle aynı anda kaydedeceğiz. Ardından, bu çizgiden biraz uzaklaşan medeniyetlerden, ancak yalnızca elipsoidin yüzeyinde olanlardan sinyaller gelmeye başlayacak. Nova'nın patlak vermesinden sonraki iki zaman arasında (örneğin bir gün içinde) hangi uygarlıklardan radyo sinyali alacağımızı bilmek istiyorsak, bu anlara karşılık gelen elipsoidleri çizmemiz gerekir. Bir uygarlık bu elipsoidler arasındaki boşluğa düşerse, radyo sinyalleri bu zaman aralığında, yani belirtilen gün boyunca Dünya'da kaydedilecektir. Fikrin yazarı, elipsoidler arasındaki bu boşluğa "kavun kabuğu" adını verdi. Nova'nın patlak verdiği andan itibaren zaman içinde ne kadar uzaksa, o kadar uzak medeniyetlerin Dünya'ya sinyaller göndereceği açıktır. Burada daha uzak medeniyetlerden değil, Yeni'den Dünya'ya giden yolun en uzun olduğu medeniyetlerden bahsetmek daha doğru olacaktır. Hesaplamayı Dünya ile ilgili olarak yaparsak, Nova'nın patlak vermesinden sonra Dünya'ya bir gün içinde, günlük kalınlıktaki bu "kavun kabuğuna" düşen 260 yıldızdan radyo sinyallerinin ulaşması gerektiğini alacağız. Ancak zamanla, daha önce duyulan medeniyetler duyulamaz hale gelir, oyundan çıkarlar ve bu "kavun kabuğunun" dışına çıkarlar. 10 günlük sinyal kayıt aralığından bahsedersek, o zaman bu süre zarfında "kavun kabuğu" 10 kat daha fazla yıldız içerir (yani 2600), bu süre zarfında tamamen güncellenirler: kaç tanesi "kabuğa" girer bu zaman aralığında ondan çok şey çıkıyor. Elipsoid çok uzundur. Dünya eksantrikliklerinden birinde. Dünyadan (radyo aralığında) gözlemleyerek, Yeni'nin yönüne "bakarsak" yıldızların çoğunu göreceğiz. Elipsoidin yarısının göründüğü açı (belirli bir zamanda yayılan uygarlıkların yarısı içine düşer) çok küçük olduğu için bu anlaşılabilir bir durumdur. Yukarıda belirtilenlerden, elipsoid eksenleri arttığından, nova patlamasından sonra bu açının zamanla değişeceği açıktır. Örneğin, 30 Ağustos 1975'te patlayan New Cygnus için 1979'da bu açı 2°18' idi. Bu, 1979'da (gözlem aralığı 10 güne eşit alınırsa) bu katı açıda 1300 potansiyel çağrı işaretinin ortaya çıktığı anlamına gelir. Bu açı 4°'ye yükseltilirse, on günlük "kavun kabuğuna" düşen tüm yıldızların yaklaşık %90'ı zaten içine düşmektedir. Yıldızların en yüksek açısal yoğunluğu (derece başına 105 yıldız) Nova'dan 1°22' uzaklıkta gözlenir. Yıldızların (uygarlıklar) maksimum yoğunluğu halka şeklindedir, merkezi alevlenmiş Yeni'dir. Nova'nın patlamasından itibaren geçen zaman ile bu halka şeklindeki bölgenin merkezi Nova'dan uzaklaşır. Örneğin, salgından yirmi yıl sonra, şimdiden Nova'dan 4° düşüyor. Aynı zamanda, radyo çağrı işaretleri olan yıldızların yoğunluğu azalır. Ancak hesaplamalar, Nova'nın patlak vermesinden 40 yıl sonra bile, bu halkanın maksimumundaki yıldızların açısal yoğunluğunun derece başına 10 yıldıza ulaştığını gösteriyor.

Çağrı işaretlerinin alımını böyle bir programa göre düzenlemenin birçok avantajı vardır. Bunlardan biri resepsiyonun etkinliğidir. Bu nedenle, bu sistemi hesaba katmadan, yani bireysel bir programa göre bir radyo teleskopu kullanarak radyo sinyalleri alırsanız, o zaman bir yıldızdan (örneğin, Barnard's Star) çağrı işaretleri aramak için sürekli olarak gözlemler yapılmalıdır. 10 gün. Yukarıda önerilen sistemi kullanırsak ve buna uygun olarak, 4 ° yarıçaplı alevlenmiş Nova çemberinin etrafına günlük olarak bakarsak, 2300 yıldız aynı anda incelenebilir.

d sayısının veya başka bir deyişle "kavunun" şeklinin, parıldayan Nova'nın Dünya'dan ne kadar uzakta olduğuna göre belirlendiğini açıkça anlamıştır . Ne kadar uzaksa, "kavun" o kadar uzar, Yeni'nin etrafındaki halkaya o kadar çok yıldız düşer. Bu hem iyi hemde kötü. Çünkü Yeni'nin patlak vermesini amaçlayan radyo teleskopumuzun görüş alanına aynı zamanda gezegenlerde medeniyetlerin varlığının mümkün olduğu daha fazla yıldız düşüyor. Bu, onlardan çağrı işaretleri kaydetme olasılığının daha yüksek olduğu anlamına gelir. Ancak Novaya ne kadar uzaksa, ışın yönündeki hızları belirlemek o kadar zor olur. Yukarıda açıklanan 1975 nova kuğu parlamasından 3 kat daha yakın bir nova patlaması meydana gelirse, programın gücü 32=9 kat daha az olacak ve Nova çevresindeki çağrı işaretlerinin açısal yoğunluğu 33=27 kat azalacaktır.

Yukarıda açıklanan durumdan, Galaksinin farklı yerlerinde bulunan yıldızlardan sinyal alma koşullarının farklı olduğu açıktır. Ne de olsa, medeniyete sahip bir yıldız Dünya-Nova hattından çok uzaktaysa, Nova'nın patlak vermesinden çok uzun bir zaman aralığından sonra ondan radyo çağrı işaretleri gelmeye başlayacaktır. Bu zaman aralığı yüzlerce ve binlerce yıl olarak ölçülebilir. Bu tür yıldızların radyo iletişim programına dahil edilmemesi gerektiği açıktır. Bir Nova veya Süpernova'nın patlak vermesinden sonraki ilk 10-20 yıl boyunca çağrı işaretlerinin Dünya'ya ulaşabileceği Galaksinin o bölgesindeki yıldızlarla sınırlandırılmalıdır. Karşılık gelen Nova parlayıp “kavun kabuğuna” düştüklerinde diğer yıldızların (daha doğrusu uygarlıklarının) gönderdikleri radyo sinyalleri için diğer yıldızların araştırılması gerekir.

Bu fikrin yazarı aynı zamanda çok ilginç bir fikri ifade etti: “Galaksideki iletişim ufkumuza ait medeniyetler ne kadar azsa, “en azından biriyle” temas kurmak o kadar zor, erken ilgi kaybı riski o kadar yüksek temaslarda, teması kolaylaştıran ve hızlandıran, zaman içinde aramayı anlamlı ve dolayısıyla daha iyimser ve üretken kılan çizelgeleme ilkesinin değeri o kadar yüksek olur.

YÖN SEÇİMİ

Sıklık, zaman ve kısmen de iletişimin yönü sorununu belli bir anlamda açıklığa kavuşturduk. Ancak iletişimin yönü sorunu daha geniş olarak ele alınmalıdır. Dünya içinde alıcı-verici iletişimlerini zorluk çekmeden tasarlarken ve inşa ederken

tüm radyo bağlantısı için tüm teknik çözümler, hem iletim hem de alım, yani her iki radyo muhabiri de dahil olmak üzere koordine edilir. Daha önce de söylediğimiz gibi, ilk radyo muhabiri arama koşullarında, yani dünya dışı bir medeniyette böyle bir yaklaşım uygulanamaz. Her iki uçtan bağımsız olarak bir radyo bağlantısı oluşturmalısınız. Bundan sonra çalışacak mı? İşe yaraması için, bilinmeyen radyo muhabirimize yol gösterecek argümanları sunmaya çalışmalıyız. Bu tahminin çok olası olmadığı ve dolayısıyla umutsuz olduğu düşünülebilir. Ama işin aslı şu ki bu sadece bir tahmin değil, bilimsel temellere dayanan bir tahmin olmalı. O halde henüz birbirleriyle temas kurmamış medeniyetler (bizim medeniyetimiz dahil) Evrende nasıl bir buluşma yeri seçsinler? Sadece Galaksimiz hakkında konuşursak, o zaman şüphesiz tüm sakinlerinin dikkatini bizim tarafımızdan - dünyalılar - Yengeç Bulutsusu olarak adlandırılan bir nesne çeker. Yengeç Bulutsusu bir patlamayla oluştu

Pirinç. 115. Yengeç Bulutsusu (K) kullanılarak dünya dışı uygarlıklar (1 - 14) arasındaki radyo iletişim şeması.

Bir süpernova, radyo dalgalarının ve x-ışınlarının kaynağıdır. Pulsar gibi egzotik bir nesne içerir . Yengeç'in erdemleri arasında (astrofizikçiler genellikle bulutsuyu bu şekilde adlandırır ve bu onlara pek çok dikkate değer keşif sağlar), diğerleri atfedilebilir. Ancak bunlar, bunun için gerekli teknolojik seviyeye ulaşmış medeniyetler tarafından keşfedilen Galaksideki özel bir nesne olduğundan emin olmak için yeterlidir. Şekil 115'te bu durumu hayal edin. Merkezde Yengeç Bulutsusu (K harfi ile gösterilir) ve çevresinde 14 dünya dışı uygarlık vardır (1'den 14'e kadar rakamlarla gösterilir). Bu medeniyetlerin her biri böyle akıl yürütebilir. Tüm uygarlıklar radyo teleskoplarını Yengeç Bulutsusu'na doğrultursa (ve bunu radyo emisyonunu inceleyerek bilerek veya bilmeyerek yaparlarsa), o zaman bazı uygarlıkların aynı çizgide olma olasılığı vardır, örneğin 1,6 ve 7. Bu, radyo teleskoplarını Yengeç'e doğrulttuklarında, böylece onları birbirlerine doğrulttukları anlamına gelir. Bu medeniyetler için yön seçme sorunu çözüldü. Doğru, her biri, arkasında olan ve aynı zamanda Yengeç'e bakan medeniyetlerle tanışmak için radyo teleskopunu sadece Yengeç Bulutsusu'na değil, aynı zamanda ters yöne de yönlendirmenin gerekli olduğunu anlamalıdır. , sırtında. Bu, Şekil 115'te de gösterilmiştir. Uygarlık 6, bilgilerini yalnızca 180° dönerek Uygarlık 1'e iletebilir.

Yengeç Bulutsusu, medeniyetler arasındaki radyo iletişimini organize etmede referans noktası olmaya değer tek nesne değildir. Gökadamız küre değil disk şeklinde olduğu için doğal bir ekvatora ve ekvator düzlemine sahiptir. Ayrıca, radyo iletişiminin organizasyonunda bir referans noktası olarak da hizmet edebilir. Ayrıca Galaksimizin, Galaksideki tüm medeniyetler için bir fener görevi görebilecek kendi merkezi vardır. 1981'de Tallinn'de düzenlenen bir sempozyumda, dünya dışı uygarlıklarla iletişim sorununu ele alan çeşitli ülkelerden uzmanlar, Galaksinin merkezinin yalnızca iletişim açısından önemli olmadığı konusunda hemfikirdi. Dünya dışı uygarlıkların burada bulunma olasılığının daha yüksek olduğuna inanmak için sebepler var. Ama bunu daha sonra tartışacağız.

Dünya dışı uygarlıklarla iletişim için bir program hazırlarken, hem radyo teleskopumuzu alevlenen Nova veya Süpernova yönüne yönlendiren tüm yıldız topluluklarını gözlemleyebileceğimiz dönemleri gösteren toplu program hem de aşağıdakileri sağlayan bireysel program bireysel yıldızlardan alım için dikkate alınmalıdır. bireyler." Bu, Galaksimizdeki ve ötesindeki fenerleri hedef alan radyo teleskoplarının çalışmalarını da içermelidir.

INTERSTAR İLETİŞİM İÇİN SİNYALLER

Diğer uygarlıklara göndermeyi veya onlardan almayı düşündüğümüz radyo sinyallerinin belirli gereksinimleri karşılaması gerekir. Her şeyden önce, bu tür radyo sinyallerinin iki sınıfına ihtiyacımız var: bir sınıfın sinyalleri, bilgi iletmek için çağrı işaretleri ve diğerinin sinyalleri olarak kullanılacaktır. Medeniyet tarafından gönderildiği dışında herhangi bir bilgi iletmeyen çağrı işaretlerinin, bilgi işaretlerinden daha basit olduğu açıktır. Ancak her ikisine de zorunlu bir gereklilik getirilmiştir: sinyallerin türü (özellikleri) yapay kökenlerini açıkça belirtmelidir. Ancak bu, radyo muhabirlerimizin onları Evrende doğal bir şekilde oluşturulan ve bizim ve diğer medeniyetlerin radyo teleskopları tarafından alınan çok sayıda radyo sinyalinden ayırt etmelerini sağlayacaktır. İdeal radyo çağrı işareti, kesinlikle tek renkli bir sinyal, yani belirli bir uzunluğa sahip ideal bir sinüzoidal elektromanyetik dalga olacaktır. Böyle bir radyasyon bizim tarafımızdan uzaydan alınmış olsaydı, o zaman kimse bunun yapay kökenli olduğundan şüphe etmezdi. Ancak ideal bir sinüs dalgasını yaymak pratik olarak imkansızdır, bu nedenle dalga boyu yalnızca dar bir bantta değişebilen yarı monokromatik (“yarı” neredeyse anlamına gelir) radyo sinyallerinden bahsederler . Bu nedenle, dar bant sinyalleri olarak adlandırılırlar. Bu tür sinyallerin avantajı, yalnızca yapaylıklarının açık bir şekilde ortaya çıkması değil, aynı zamanda geniş bant sinyallerinden daha uzun mesafelere yayılabilmesidir. Evrendeki radyo kaynaklarının büyük çoğunluğunun geniş, daha doğrusu sürekli, sürekli spektrumlu sinyaller yaydığı bilinmektedir. Ancak yıldızlararası ortam homojen değildir ve bu nedenle tek renkli bir sinyali bile önemli ölçüde bozar. Pulsarlardan radyo sinyalleri alarak buna ikna olduk. Bu etkiye dayanarak, pulsarlardan gelen sinyaller uygun bir şekilde analiz edilir ve onlardan yıldızlararası ortamın homojen olmayan özelliklerinin özellikleri hakkında bilgi elde edilir. Uzay ortamındaki homojensizliklerin aynı etkisi, güneş sistemindeki uzay araçlarından gelen ve Dünya'da alınan yapay radyo sinyallerinde de kendini gösteriyor. Bu durumda, sinyallerin yalnızca genliği (dalgalanma) değil, aynı zamanda fazları ve frekansları da değişir.

Bütün bunlar, yayılan tek renkli sinyalin uzay ortamından geçtikten sonra tek renkli olmayı bırakmasına yol açar. Karakteristik olarak dalgalanma gürültüsüne oldukça benzer ve böyle bir sinyal yalnızca alıcı girişindeki gürültü seviyesini önemli ölçüde aştığında tespit edilebilir. Seviyesi daha düşükse, onu gürültünün arka planından ayırt etmek çok zordur. Doğada ayrıca dar doğal radyasyon çizgileri vardır. Bu, örneğin, yukarıda bahsedilen 18 santimetre aralığında hidroksil OH emisyonu veya 21 santimetre aralığında yıldızlararası hidrojen emisyonudur. Ancak ilk radyasyonun bant genişliği hala birkaç yüz hertz ve ikincisi - tümü 50 bin hertz. Jeneratörler, yalnızca birkaç hertz veya hatta bir hertz'in kesirleri bant genişliğinde radyo sinyalleri üretebilirler. Moleküler jeneratörler bu bandı yüzlerce hertz'e kadar daraltır. Osilatörlerin bant genişliği, sistemdeki doğal gürültü tarafından belirlenir.

Alınan cihazın frekans bandı hakkında söylemek gerekir. Radyo mühendisliğine ve radyo iletişiminin (veya en azından radyo alımının) ilkelerine en azından biraz aşina olan herkes, alıcının bant genişliğinin ana özelliklerinden biri olduğunu bilir. Bir alıcının frekans bandı, yalnızca belirli frekanslardaki radyasyonun girmesine izin verilen bir kapıya benzetilebilir. Bu bant ne kadar dar olursa, alıcıya o kadar az gereksiz, alımı engelleyen ekstra radyasyon geçeceği açıktır. Aslında, alınan sinyalin frekansını tam olarak biliyorsak ve bu dar bant ise, o zaman alıcı bant genişliği minimum olacak şekilde seçilmelidir: alıcıya yalnızca faydalı sinyal iletilecek şekilde daraltın. Doğru, sinyal frekansında radyo paraziti varsa, o zaman elbette alıcıya geçecektir, ancak frekansları alıcı bandının dışında olan parazit geçmeyecektir. Ne yazık ki, ideal durumda bile bu yapılamaz. Yayılan radyo sinyalinin frekansının, ondan uzaklaşırsak veya ona yaklaşırsak, radyo muhabirimizin alıcısına biraz farklı kaydedileceği gerçeğine müdahale eder. Aynı frekans değişimleri radyo muhabirimiz bize yaklaşırsa veya uzaklaşırsa kayıt altına alınır. Bu ilginç olay, sadece elektromanyetik dalgaların radyo aralığında değil, diğer tüm aralıklarda (X-ışını, görünür, kızılötesi vb.) Ayrıca bu etki ses titreşimlerinde de görülmektedir. Her birimiz, trenin korna ile yanından geçtiği peronda durduğumuzda, bu etkinin tezahürünü defalarca doğrudan duyma fırsatı bulduk. Tren bize yaklaştıkça sesi azalır yani ses titreşimlerinin frekansı azalır. Bizi geçtikten ve bizden uzaklaşmaya başladıktan sonra ses yükselir. Bu etki adını fizikçi Doppler'den almıştır. Fizik ve mühendislikte çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu etkiden bahsetmiştik. Dünya dışı uygarlıkları arama sorunumuzla ilgili olarak, bu etkinin böyle olası bir kullanımına işaret edilebilir. Dünya'da, Galaksideki herhangi bir gezegenden iletilen radyo sinyalleri alırsak , alınan radyo sinyallerinin frekansında ölçülen Doppler kayması, gezegenin yıldızı etrafındaki dönüş süresini, yani süresini belirlemek için kullanılabilir . yıl. Gezegenin kendi ekseni etrafındaki dönüş hızı, yörünge hızından daha azdır. Gezegenin dönüşü nedeniyle, sinyalin frekans bandının ötesine geçmeyen periyodik frekans değişiklikleri de meydana gelir. Bu, günün uzunluğunu belirlemenizi sağlar. Ayrıca, bir yıldızın spektral tipine göre kütlesini belirleyebilirsiniz. Kepler'in üçüncü yasasını kullanarak gezegenin dönme periyodunu bilerek, gezegen ile yıldız arasındaki mesafeyi bulabilirsiniz. Bu mesafe bilinerek, belirli bir gezegende hangi fiziksel koşulların var olduğu tahmin edilebilir (örneğin, yüzeyinin ortalama sıcaklığı nedir). Ayrıca, gezegendeki günün süresini bilmek ve sinyalin frekansındaki günlük değişimleri belirlemek, gezegenin yarıçapını tahmin etmek mümkündür. Ayrıca, alınan radyo sinyalinin daha kapsamlı bir analizi, gezegende radyo sinyalinin geldiği yerin enlemini bile belirlemeyi mümkün kılar. Uzmanlar, bunun, yalnızca kaynağın hareketinin bir sonucu olarak, yani Doppler etkisi nedeniyle frekansı değiştiği için basit bir kodlanmamış sinyalden elde edilebilecek gezegen hakkındaki bilgileri tüketmediğine inanıyor.

Evrenin birçok özelliği, doğal elektromanyetik sinyallerin frekansındaki Doppler kaymasının incelenmesiyle bilinir hale geldi. Doppler etkisinden burada sadece gündeme geldiği için değil, öncelikle yıldızlararası iletişim için radyo sinyallerinin seçilmesi ve bu sinyallerin alınması sorunuyla doğrudan ilgili olduğu için bahsettik. Dünya dışı bir uygarlıktan tek renkli bir radyo sinyali almaya hazırlanıyorsak ve radyasyonun frekansını biliyorsak (veya bildiğimizi düşünüyorsak), buna dayanarak alıcının bant genişliğini seçmeliyiz. Ancak Doppler etkisi buna müdahale eder. Gezegenin yıldızının etrafındaki dönüşü nedeniyle, yüz binlerce hertz olan bir frekans kayması meydana gelir. Bu, sinyalin yerleştirilebileceği frekans bandının on katıdır. Doppler etkisi dikkate alınmadan alıcı bant genişliği nasıl daraltılabilir?

Ancak bu durumdan bir çıkış yolu bulundu. Dar bir bantla bir alıcı oluşturmak imkansız olduğundan, bu bandın dışında yararlı bir sinyal çıkabileceğinden ve geniş bantlı bir alıcı, parazitin içine girmesi ve yararlı bir sinyalin seçilmesini engellemesi açısından kötüdür, kullanmamaya karar verdik. geniş bantlı bir alıcı, ancak her biri çok dar bant genişliğine sahip bir milyon hatta birkaç milyon alıcı. Hatta bir hertz'in kesirleriyle ölçülebilir. Elbette bu seçenek pahalıdır - bir milyon alıcı oluşturmak, elbette bir alıcı oluşturmaktan daha pahalıdır. Ancak uzmanlar başka bir çıkış yolu görmüyor.

Medeniyetimizin dahili kullanım için kullandığı radyo iletişiminde, kendisi belirli bir frekansa sahip olan bilgileri iletmek için bir radyo sinyalinin modülasyonu kullanılır. Bu sürecin özünü basitçe hatırlayalım. Sinüzoidal elektromanyetik salınım, genlik, salınım frekansı ve başlangıç fazı ile karakterize edilir. Bir noktadan diğerine (yani bir radyo alıcısına) bir mesaj iletmek istiyorsak, bunun için yüksek frekanslı elektromanyetik salınımlar kullanılır.

Bu tür salınımlar uzayda serbestçe yayılır. Bir bakıma mesajın ayakları görevi gören bu yüksek frekanslı salınım, konuşurken veya şarkı söylerken mikrofon zarındaki hava basıncındaki değişiklikleri yansıtan bu yavaş değişimlerle yüklenir. Zamandaki bu yavaş değişiklikleri (mesaj işlevi olarak adlandırılır) yüksek frekanslı salınımlara yüklemenin üç yolu vardır. Birincisi, yüksek frekanslı salınımların genliğini zaman içinde yavaş değişimlerle değiştirmek mümkündür. Ardından, alıcı noktada, bu genlik değişikliklerinin kodu çözülebilir ve mesaj işlevi geri yüklenebilir. Mesajı iletme görevini tamamladıktan sonra yüksek frekanslı salınım gereksiz hale gelir. Bu bilgi yükleme yöntemine genlik modülasyonu, yani genliğin modülünü (değerini) değiştirmek denir.

Mesaj fonksiyonunu yüksek frekanslı bir salınıma yüklemek için salınımların ikinci parametresi , yani başlangıç aşaması da kullanılabilir. Bunu yapmak için, mesajın işlevindeki değişikliğe göre değiştirmeniz gerekir. Bu faz modülasyonudur.

Elbette burada radyo iletişimi için kullandığımız her şey yıldızlararası radyo iletişimi için uygun değil. Ve bu, yalnızca uzay radyo bağlantısının şüphesiz kendi özelliklerine sahip olması nedeniyle gerçekleşmiyor. Bunun başlıca nedeni, teknik çözümlerimizi telsiz muhabirimize iletemememizdir. Bu nedenle, yalnızca doğanın kendisi tarafından yönlendirilen ve bu nedenle tüm medeniyetler için anlaşılır olan en basit kararları almaya zorlanıyoruz.

Şu anda bilim adamları, medeniyetler tarafından çağrı işareti olarak iletilen sinyallerin modüle edilmemesi gerektiği konusunda hemfikir. Bu onları dar bantta tutacaktır. Tallinn'deki sempozyumda, yıldızlararası iletişimi düzenlerken yukarıda açıklananların aksine başka yöntemlerin kullanılması gerektiği sorusu gündeme geldi. N.T. Petroviç.

Yukarıda açıklanan yöntemlerde, yüksek frekanslı salınımın ana parametrelerindeki (genlik, frekans ve faz) mutlak değişiklikler önemliydi. Mesaj işlevi, yani iletmeye çalıştığımız bilgiler, bu parametrelerin mutlak değerleri ile geri yüklendi. Ancak bu mutlak değerleri yeterli doğrulukla ölçmek her zaman mümkün olmaktan uzaktır. Bu mutlak değerler, yüksek frekanslı bir salınımın uzun bir uzay yolu boyunca yayılması sırasında değişebilir. Bu değişikliklerden nasıl kaçınılır?

Göreceli yöntemler bunu yapmanıza izin verir. Mutlak genlik, frekans ve faz değerleriyle değil, göreceli değerleriyle çalışmayı içerirler. Faz manipülasyonu gerçekleştirilirse (bağıl faz anahtarlama yöntemi), o zaman iki bitişik çoğuşmanın fazları çıkarılır, yani bir çoğuşmanın fazı önceki çoğuşmanın fazına göre belirlenir. Böylece resepsiyondaki her koli iki kez kullanılmış olur. Aşaması bir önceki mesaja göre belirlendiğinde ve ikinci kez bir sonraki mesajın göreli aşamasını belirlemek için kullanılır. Buradaki kazanç ve bilgi kaybı nedeniyle ne var? Herhangi bir nedenle izlemede fazın mutlak değeri değişirse, o zaman verilen mesajın, onu takip eden ve öncekinin fazlarını eşit olarak değiştirecektir. Bu, komşu mesajların aşamalarını çıkarırken, bu değişikliğin dengelendiği, yalnızca ana bilgi yükünü taşıyan aşamalardaki değişmeyen farkın kalacağı anlamına gelir. Başka bir deyişle, bu bağıl faz kaydırmalı anahtarlama yönteminin rastgele faz dalgalanmalarına karşı duyarsızlık sağladığını söyleyebiliriz. Yöntem, frekans kaymalarına ve ayrıca frekansta doğrusal bir değişime karşı duyarsızlık sağlamayı mümkün kılar. Ancak bu iki durumda kolilerin işlenmesi belli bir şekilde gerçekleştirilir. Bu durumda sadece iki bitişik parsel değil, üç parsel (ikinci yöntemde) ve hatta üçüncü yöntemde ardışık dört parsel kullanılır.

Göreceli yöntemlerin ayrıca, çağrı işaretleri ve ayrıca bilgi içeren sinyaller alınırken parazite karşı daha iyi koruma sağlama avantajı vardır. Genellikle, taşıdığı bilgileri, yani mesaj fonksiyonlarını yüksek frekanslı bir salınımdan çıkarmak için bir faz detektörü kullanılır. N.T. Petrovich, dünya dışı bir medeniyetten aldığımız sinyali, faz detektörü için bir referans sinyali olarak doğrudan kullanmayı öneriyor. Bu sinyal, alıcı bant genişliğinin tersine eşit bir aralıkta zaman kaydırmalı olmalıdır. Böyle bir bağıl faz detektörünün kullanılması, parazite karşı koruma açısından en az iki kat bir kazanç sağlayabilir. Ancak, radyo sinyalinin çeşitli yollarda yayılabileceği gerçek uzay ortamı göz önüne alındığında (buna sinyal çok yolu denir), bu kazanç daha büyük olmalıdır. Radyo sinyallerinin çok yollu yayılımı da Dünya'nın iyonosferinde gerçekleşir. Bunun alım kalitesi üzerinde kötü bir etkisi vardır, çünkü alıcı girişi aynı anda radyo yolundan farklı şekillerde geçen ve dolayısıyla farklı özelliklere (fazlara) sahip olan sinyalleri alır. Eklemelerinin sonucu, fazlarının karşılıklı kombinasyonuna bağlı olarak farklı olabilir: eğer antifazdalarsa birbirlerini iptal ederler ve eğer fazdalarsa toplanırlar. Ara durumlar mümkündür. Bu etkinin sonucu önemlidir. Ve alınan sinyalin rastgele dalgalanması, yani değerini değiştirmesi gerçeğinden oluşur. Ve sinyalin değeri ihtiyacımız olan bilgiyi içerdiğinden, bu bilginin bir kısmının kaybolmasıyla eşdeğerdir. Bağıl bir faz detektörünün kullanılması, bundan kaçınmayı mümkün kılar.

Uzaya gönderilen monokromatik bir sinyalin, ortamın homojensizlikleri tarafından dalgalanma gürültüsüne benzer bir sinyale dönüştüğünü daha önce söylemiştik. Böyle bir sinyal onlarca ve yüzlerce ışıkyılı gibi geniş mesafeler kat ettiğinden (dünya dışı uygarlıklar tarafından değiş tokuş edilen sinyallerden bahsediyoruz), seviyesinin gürültü seviyesinden çok daha yüksek olması beklenemez. Bu nedenle, gürültünün altından böyle bir sinyal çıkarmak gerekir. Bu konudaki çözümlerden biri de N.T. Petroviç. Sinyale, seviyesi gürültü seviyesinin altında olsa bile onu tespit etmeye yardımcı olacak bir form vermeyi önerir. Bunu yaparsak, dünya dışı uygarlıkların sinyallerimizi almasına yardımcı olacağız. Öte yandan, onların da aynısını yapmayı anlayışla karşılayacağını umma hakkımız var. Sinyal şeklinin şu şekilde seçilmesi önerilir: yüksek frekanslı taşıyıcı radyo sinyalini, taşıyıcı salınımlarının periyodundan birkaç kat daha büyük bir periyotla bir sinüsoid ile modüle edin. Bu tür bir manipülasyonla, sinüzoidal veya başka bir periyodik fonksiyonun frekansının Doppler etkisi nedeniyle değişmemesini ve alıcıya değişmeden iletilmesini sağlamak mümkündür. Yalnızca yüksek frekanslı taşıyıcı sinyalin frekansı değişir. Ek olarak, bindirilmiş periyodik işlemin frekansı, vericinin değiştirilemeyen frekans kararlılığına da bağlı değildir. Geniş bir süre, alım sırasında biriktirme yöntemlerinin kullanılmasına ve bu şekilde faydalı bir sinyalin gürültüden izole edilmesine izin verir. Modülasyon için birkaç saatlik periyotlu fonksiyonların kullanılması önerilir! Bu tür periyodik modülasyonun kullanılması, çok yollu yayılımın neden olduğu, alınan sinyalin bozulmasına karşı daha iyi koruma sağlar. Periyodik olarak önceden modüle edilmiş sinyaller, hem çağrı işaretleri hem de belirli bilgilerin taşıyıcıları olarak hizmet edebilir. Yıldızlararası radyo iletişimi için radyo sinyalleri üretirken, yalnızca genliği değil, aynı zamanda fazı veya frekansı ve süreyi de periyodik olarak modüle etmek mümkündür. Sinyal-gürültü oranının arttırılması açısından periyodik frekans modülasyonunun kullanılmasının daha avantajlı olduğu gösterilmiştir. Bu durumda, ortalama sinyal gücü genlik modülasyonundan daha fazladır. Aynı zamanda, çok yollu sinyalin neden olduğu bozulmalarla mücadele etmek için, taşıyıcı frekansının doğrusal bir yasaya göre yumuşak bir şekilde değiştirilmesi önerilmiştir. Çok yola bağlı sinyal zayıflamasının (dalgalanmalarının) ortadan kaldırıldığı ve mesajın ortalama gücünün sabit tutulacağı böyle bir taşıyıcı frekans ayarlama modunun seçilmesi mümkündür. Sonuçta, aynı paket içinde düzgün frekans modülasyonu ile, farklı ışınların taşıyıcı frekansları farklı olacaktır. Bu nedenle, alıcının girişine aynı anda gelen ışınların, eklendiklerinde birbirlerini iptal etme şansları daha azdır. Tek tek ışınların taşıyıcıları arasında vuruşlar oluşacaktır ve sinyal solması yalnızca tüm mesajın yarısından fazlası vuruş zarfının derin minimumuna yakınsa gerçekleşecektir. Ancak bu durum, sabit bir taşıyıcı frekansında olduğundan çok daha az sıklıkta gerçekleşir. A.T. Golubkov, Dolphin Sonar (L.: Sudostroenie, 1977) adlı kitabında, yarasaların ve yunusların milyonlarca yıldır aynı amaç için değişken frekanslı salınımları kullandıklarını yazıyor: çok yollu yayılımından kaynaklanan sinyal bozulmasını azaltmak.

Bu tür sinyallerin avantajı, modern radyo mühendisliği cihazlarının, sinyal seviyesinden birçok kez daha yüksek olan gürültünün arka planından ayırt edilmelerine izin vermesidir. Bunu yapmak için, çıkışı otomatik bir frekans kontrol sistemine bağlı olan bir frekans detektörü kullanmalısınız. Sadece frekansın değil, aynı zamanda periyodik faz modülasyonunun kullanılması da önerilmektedir. Fazları 180 ° farklı olan sinyaller, en büyük gürültü bağışıklığına sahiptir (bu nedenle, bu tür sinyaller zıt olarak adlandırılır). Uzay ortam koşulları için sadece bağıl faz modülasyonu (anahtarlama) kullanılması gerektiğinden, periyodik modülasyon 180° faz değişimi anlamına gelmeyecektir. Mutlak faz modülasyonunda durum böyle olacaktır. Bu durumda, iletim fazı, taşıyıcı frekansın üzerine bindirilen periyodik işlemin periyodu ile değiştirilmelidir. Böylece neredeyse eksiksiz, mümkün olan maksimum gürültü bağışıklığına ulaşabilirsiniz. Sinyallerin uzay ortamında yayılması sırasında herhangi iki bitişik mesajın faz farkının değişmeden kaldığı varsayılır. Bu, sürenin uzunluğuna kısıtlamalar getirir. Periyodun süresinin 510–4 ile 5•10–3 saniye arasında seçilmesi gerektiği gösterilmiştir. Bu, 200 ve 2000 Hz arasındaki bir frekans aralığına karşılık gelir. Bu aralık, dünya dışı uygarlıkların birbirleriyle ve bizimle iletişimi için doğal bir standart olarak önerilen, 21 santimetrelik bir dalga boyuna karşılık gelen 1420 Hz'lik bir frekansı içerir. Bu nedenle, geliştirmenin yazarı, bu doğal standardı ikiye katlamayı, yani 1420 Hz frekansını dünya dışı medeniyetlerle iletişim için bir taşıyıcı olarak kullanmayı ve aynı frekansı periyodik bir süreç için kullanmayı önermektedir. Periyodik işlemin frekansını da 10, 100 ve 1000 kat daha küçük, yani 142, 14.2 ve 1.42 Hz'e eşit seçebilirsiniz. Son iki frekans FSK veya modülasyonda kullanılabilir. Periyodik modülasyon (frekans fazı) uygulayarak, bilgileri bireysel darbeler, yani ayrık, örneğin ikili bilgiler şeklinde iletirken bile periyodikliklerini koruyacak sinyaller oluşturmak mümkündür. Hem periyodik frekans modülasyonu için mutlak yöntemi hem de faz modülasyonu için göreli yöntemi kullanırsanız, aynı zamanda ayrık bilgileri (örneğin, ikili olarak) aktarmanıza izin veren, açıkça tanımlanmış bir periyodik bileşene sahip bir radyo sinyali oluşturabilirsiniz. kodu). Böyle bir evrensel sinyalin periyodik bileşeni, gürültü seviyesine göre herhangi bir sinyal seviyesinde biriktirilerek izole edilebilir ve sinyal seviyesi gürültü seviyesinin üzerindeyse DC bileşeni kaydedilebilir. Böyle bir seçimin mümkün olduğu sinyal seviyesi, büyük ölçüde alıcı ekipmanın mükemmellik derecesi tarafından belirlenir.

Dünya dışı uygarlıklarla radyo iletişiminde ilk adımın, onlardan radyo sinyalleri alarak tespit edilmeleri olduğu açıktır. Bu sinyaller yukarıda anlatıldığı gibi oluşursa yani periyodik değişimler içeriyorsa tespit edilmesi çok daha kolay olacaktır. Bu sinyal çok zayıf olsa bile, yani seviyesi gürültü seviyesinin altında olsa bile bu mümkün olacaktır.

Dünya dışı uygarlıklardan gelen sinyalin hangi periyodik fonksiyonla manipüle edileceğini bilemeyiz, bu nedenle sinyalleri arayan alıcıda genlik, frekans ve bağıl faz dedektörleri sağlamak gerekir. Bu cihazların çıkışında periyodik işlemlerin algılanmasına imkan veren bloklar bağlanmalıdır.

UZAYLILARLA İLETİŞİM DİLİ

Tüm ana teknik sorunları zaten çözdüğümüzü varsayalım: gerekli anteni ve radyo alıcı ekipmanını oluşturduk, radyo iletişiminin doğru yönünü ve zamanını ve ayrıca çalışma frekansını seçtik. Yani uzaya radyo sinyalleri göndermeye hazırız. Daha sonra, bu sinyallere yararlı bilgilerin nasıl yükleneceği sorusunu çözmek ve hiçbir şekilde değil, radyo sinyallerinin alınacağı radyo bağlantısının sonunda bu bilgilerin olacağı şekilde yüklemek gerekir. algılanır ve anlaşılır. Bilgi yükleme tekniğini de biliyoruz. Bu nedenle, dil sorunu çözülmeden kalır.

Amerikalı bilim adamı Drake, Byurakan Uluslararası Dünya Dışı Medeniyetlerle İletişim Konferansı'nda (Eylül 1971) şunları söyledi: "En yakın yıldızlara ulaşması için bu kadar uzun bir direğin ucuna bir not, bir mesaj iliştirme önerisi pek olası değil. Böyle bir direğin Dünya'dan 35.000 kilometre uzağa uzandığında kendi kendini taşıyacağı düşünüldüğünde bile bir iletişim aracı olarak kullanılıyor .” Bu bir şaka, ancak yine de sorun çözülmelidir.

Görünüşe göre en kolay yol, bir çocuk oyununda olduğu gibi haçlar ve taktik parmaklarla çizilmiş resimleri uzaya göndermek. Böyle bir resmi uzaydaki bir muhabire iletmek için, bir kafes içindeki bir kağıt üzerinde haçlarla gösterilen resmin tamamını, soldan sağa ve yukarıdan aşağıya satır satır okumak gerekir. Daha sonra, sayfanın her hücresi ya bir sıfıra ya da bir haça karşılık gelir, yani uzun bir sıfır ve çarpı dizisi elde edilir. Sıfırlar, bir sinyalle uzaya iletilebilir ve diğerleriyle kesişebilir. Bu durumda tek bir pürüz vardır: Radyo bağlantısının diğer ucundaki mesajımızı alan kişi, bizim veya başka birinin yardımı olmadan, bunun tek bir uzun satır değil, bir metin olduğunu kendi kendine anlaması gerekecektir. çizgilerden oluşuyor. Yani, tüm uzun mesajı doğru bir şekilde ayrı satırlara bölebilmesi gerekecek. Bunu yaptıktan sonra, alınan her sinyali kağıt üzerinde ya sıfır ya da çarpı işareti ile göstermelidir. Elbette, sıfır yerine başka bir işaret (neredeyse herhangi biri) kullanırsa, o zaman hiçbir şey değişmeyecek, resim yine de ortaya çıkacaktır. Haç yerine herhangi bir simgeyi de kullanabilir. Bu simgeleri bu şekilde resmin üzerine koyarsa, bir görüntü elde edecektir, bir görüntü. Muhabirin satırın uzunluğunu (içindeki karakter sayısını) ayarlamasını kolaylaştırmak için basit ilk resimleri gönderebilirsiniz. Ardından, farklı satır uzunluklarını deneyen muhabir, hangi seçeneğin doğru olduğuna kolayca ikna olacaktır. Örneğin, ilk resim olarak bir daire seçebilirsiniz. Ardından muhabir, çizgilerin uzunluğundaki herhangi bir ihlali hemen fark edecektir, çünkü dairenin bazı kısımları yer değiştirecek ve daire deforme olacaktır. Başka bir basit ve net şekil seçebilirsiniz. Bu yüzden uzay muhabirimize "televizyon" çerçevemizdeki çizgilerin uzunluğunu ve sayısını belirlemeyi öğreteceğiz. Televizyon ekranındaki çerçeve bu şekilde oluştuğu için “televizyon” diyerek rezervasyon yapmadık.

Yukarıda açıklanan fikir çok basittir. Dil bilgisi olmadan ve herhangi bir özel karmaşık numara olmadan, hemen hemen her nesnenin veya sembolün görüntüsünü aktarmaya izin verir. Yani, bu şekilde iletişim kurmaya başlayabilirsiniz.

Dünyalılarda, bu bilgi aktarma yöntemi zaten denenmiştir. Çok zeki oldukları ortaya çıktı ve çizgilerin uzunluğunun ve iletilen resmin ne olduğunu çabucak anladılar. Bu test aynı Drake tarafından Green Bank'ta (ABD) radyo astronomi konferansında gerçekleştirildi. Konferansın katılımcılarına bir dizi sıfır çarpı işareti önerdi (artı yerine bir tanesi alındı). Hangi bilgileri içerdiğini anlamak gerekiyordu. Oldukça hızlı bir şekilde, konferans katılımcılarının çoğu bilgileri şifreleme yöntemini anladı. Toplamda, mesaj 1271 karakter (sıfırlar ve birler) içeriyordu. Onları 41 karakter uzunluğunda ayrı satırlara ayırdılar. Böyle 31 tam satır vardı, 31 satırdan oluşan bir televizyon görüntüsünün çerçevesinin alındığını söyleyebiliriz; 31 satırın her biri 41 öğeden oluşuyordu. Çerçevede sıfırlar gösterilmezse (boş bir boşluk bırakın) ve sıfırlar çarpılarla değil, siyah dairelerle gösterilirse (bu kesinlikle önemli değildir), o zaman bir resim elde edilir. Görünüşe göre, bu kadar oldukça karmaşık bir resim, radyo muhabirlerimiz daha basit olanları deşifre etmeyi öğrendiğinde veya her durumda hatların uzunluğunu doğru bir şekilde belirlemeyi öğrendiğinde gönderilebilir.

Ama madem bir "kozmik mesaj" var, ne içerdiğini, resimde ne gösterildiğini anlamaya çalışalım. Her şeyden önce, resimde bir aileyi kolayca tanımlayabiliriz: baba solda ve anne çocuğunun sağında (kızı!). Bize bu mesajı gönderenlerin aile içinde yaşadığı ve bizim gibi ürediği anlamına geliyor. Ailenin sağında, ölçeği biliyorsanız büyümeyi belirleyebileceğiniz bir "büyüme işareti" vardır. Ölçek de bu resimden belirlenebilir. Bu dizinin sinyallerinin 21 santimetrelik bir dalga boyunda iletildiğini varsayıyoruz. "Büyüme işaretinin" ortasında 11 sayısı vardır. Bu, "büyüme işaretinin" tüm uzunluğunun 1121 = 231 cm olduğu anlamına gelir, 11 sayısı ikili sistemde gösterilir. İkili sistemde herhangi bir n sayısının 2'nin kuvvetlerinin toplamı ile şu şekilde temsil edildiğini hatırlayın: n = a02° + a121 + a222 + ... Burada a katsayıları iki değerden yalnızca birini alabilir (ya 1 veya 0). Bu sistemde 11 sayısının şu şekilde temsil edildiğini herkes doğrulayabilir: 11 = 1x23 + 1x21 + 2°. a katsayısı 1'e eşitse nokta konulur, a 0'a eşitse boşluk bırakılır. Böylece, ikilide 11, üç nokta ile temsil edilir.

Aynı resimde Güneş (sol üst köşedeki daire) ve gezegenler (yukarıdan aşağıya noktalarla gösterilmiştir) gösterilmektedir. Burada ikili sistemde bu gezegenin seri numarası gösterilmektedir. Lütfen ailenin reisi olan adamın sağ eliyle Güneş'ten dördüncü gezegeni gösterdiğine dikkat edin. Bu, resimde gösterilen canlı zeki varlıkların bu gezegende yaşadığı anlamına gelir.

Üçüncü gezegene karşı dalgalı bir çizgi gösterilir (yukarıdan sayılır). Muhabiri, gezegenin yüzeyinin sıvı (su) ile kaplı olduğu fikrine götürmelidir. Dalgalı çizginin altında balığa benzer bir yaratık var. Dördüncü gezegenin sakinleri, üçüncü gezegendeki koşulları bilirlerse, gezegenler arası uçuşlar yapabilirler.

Bu mesaj başka bilgiler de içerir. Resmin en üstünde soldan sağa hidrojen, karbon ve oksijen atomları şematik olarak gösterilmiştir.

Bu "oyun" kozmik mesajını, herhangi bir karmaşık dil gerektirmeyen görüntülerin iletilmesiyle, büyük miktarda bilginin karşı tarafa iletilebileceğini gösterecek kadar ayrıntılı olarak tanımladık. Elbette, tüm olası bilgileri tek bir mesaja yönlendirmek hiçbir şekilde gerekli değildir: hem kendiniz hem de kimyasal elementler hakkında. Gerçek durumlarda, bu daha dikkatli ve daha güvenilir bir şekilde yapılabilir.

Açık olan bir şey var ki, bu yol - görüntü aktarma yolu - çok umut verici. 1971'de Byurakan'daki bir konferansta, bir bilgisayar projesini ve programa koyduğumuz bilgileri yeniden üretebilecekleri bir programı uzaylılara bu şekilde aktarma olasılığını bile tartıştılar. Bu bilgiler çok çeşitli olabilir. Daha önce, böyle bir fikir önde gelen astrofizikçi F. Hoyle tarafından bilim kurgu romanı Andromeda'da ifade edilmişti. Bu gerçekten yapılırsa, bizim gönderdiğimiz programı kullanırlarsa, uzaylılara gerekli mesajlar projemize göre oluşturdukları bilgisayar tarafından verilecektir. Ancak program bu olasılıkları içermelidir.

İnsanlığın hayatında, deneyimlerinde, teknolojilerinde vb. İçerdiği devasa, neredeyse sonsuz miktarda bilgi biriktirdiğinden kimse şüphe duymuyor. İnsanlığın tarihi boyunca yaklaşık 100 milyon kitap yarattığı tahmin edilmektedir. Bir kitabın ortalama hacminin 10 yazar yaprağı (yani 400 bin basılı karakter) olduğunu varsayarsak, o zaman 100 milyon kitabın tümünde bulunan tüm bilgilerin uzaya sadece bir süre içinde iletilebileceğini belirleyebiliriz. bir günden biraz fazla. Tabii ki, mikrofona bir spiker koyarsanız ve bu kitapların metnini çoğaltırsanız, bu yapılamaz. Ancak her işaret ikili sistemde kodlanırsa, garip bir şekilde bu mümkün olacaktır. Elbette bunu kimse yapmayacaktır, bu bizim için anlamsız ve bu bilgiyi alan uzaylılar için zararlı bir iştir. Diğer medeniyetlere sadece belirli bilgileri, belirli bir sırayla, uygun açıklamalarla aktarmak mantıklıdır.

Uzaylılar hakkında konuştuklarında, bazen onları gözleri olmayanlar da dahil olmak üzere en garip kişiler olarak temsil ederler. Tüm olası uygarlıkların özünde birbirinden o kadar da farklı olmadığı gerçeğinden hareket edeceğiz. Bunun kanıtını sunduk. Böylece çoğu medeniyetin temsilcileri görülür.

Gördüğümüz gibi görseller yardımıyla uzaylılara bilgi aktarımında görseller çok etkili olabilse de bir dile olan ihtiyaç ortadan kalkmıyor. Bilim adamları bu sorun üzerinde çok ciddi bir şekilde çalışıyorlar ve şimdiden cesaret verici sonuçlar elde edildi. Uzay iletişimi için böyle bir dil , Hollanda'da Dr. G. Freudenthal tarafından yaratıldı . Lincos dili olarak anılmıştır. Bu ölü bir dildir, konuşulması amaçlanmamıştır. Bu nedenle, sesiyle ilgili herhangi bir kural yoktur. Dil kesinlikle mantıksal bir temel üzerine inşa edilmiştir, kurallar, eşanlamlılar ve diğer gereksiz karmaşıklıklar ve yığınlar için herhangi bir istisna içermez. Böyle bir dil (işaretleri) ikili bir sistemde kodlanabilir ve mesajlar bir dizi radyo darbesiyle uzaya iletilebilir.

Bir mesajın deşifre edilebilmesi için, yazıldığı dilin açık bir mantıksal temele sahip olması gerekir (sınıflandırma, tek tek bölümlerin numaralandırılması, vb.). Deneyimsiz bir kişiye, her iki muhabir de kozmik mesafelerdeyse ve ortak bir dil bilmiyorsa, prensipte birbirini anlamak imkansız görünebilir. Bu görevin ne kadar zor olduğu, hatta umutsuz olduğu, N.N.'nin karşılaştığı zorluklarla açıklanmaktadır. Papua dili çalışmasında Miklukho-Maclay. Yerlilere yerden aldığı (kirli) yeşil yaprağa hangi kelimeyi dediklerini sorduğunda, Papualıların her birinden yaprak için farklı kelimeler, farklı isimler duydu. Bunlar arasında “yeşil”, “pislik”, “kullanılamaz” vb. Ama N.N. Miklukho-Maclay kendi türüyle iletişim kurdu. Şöyle yazdı: “Bir takım kavramlar ve eylemler için hiçbir şekilde uygun atamaları alamadım, bunun için hem hayal gücüm hem de yüz ifadem yetersiz kaldı. Mesela "rüya" veya "uyku" kavramını nasıl hayal edebilirim, "arkadaş", "arkadaşlık" kavramının adını nasıl bulabilirim? "Görmek" fiilini bile ancak dört ay sonra öğrendim ve "duymak" fiilini bulamadım. Ancak yine de bu durum umutsuz değil. Bunu desteklemek için, sağır-kör-dilsiz insanlara öğretme ve onlarla iletişim kurma örneğini verelim. Okuyucunun sağır-kör-dilsiz O.I.'nin kitabına başvurmasını tavsiye ederiz. Skorokhodova "Çevremdeki dünyayı nasıl algılıyor ve hayal ediyorum". Sağır-kör-dilsiz ile temas kurma görevinin istisnai karmaşıklığı hakkında bir fikir edinmekle kalmayacak, aynı zamanda oldukça geniş bir dizi eylem olmasına rağmen bu temasın mümkün olduğundan emin olacaksınız. Sağır-kör-dilsiz görmediği, duymadığı, konuşmadığı için eylemlerimizle örtüşmesin.

Ama Lincos diline geri dönelim. Uzaylılarla bu dilde iletişim kurabilmek için onlara bunu öğretmeliyiz. Görünüşe göre matematik öğretmek daha kolay. Örneğin, ilk ders 1, 2, 3, 4 vb. doğal sayı dizisini öğrenerek başlatılabilir. Bunu yapmak için, bir impuls iletmeniz gerekir, ardından aynı anda iki, birbiri ardına, sonra üç, vb. Sonraki, bu dürtüleri kodlamayı öğrenme görevi ile dersi takip etmelidir. Onlara bir impulsun 1 sayısıyla, iki impulsun - 2 sayısıyla vb. kodlandığını söylemeliyiz. Aşağıdaki derslerin yapısını açıklamayacağız. Bunun mümkün olduğundan emin olmak bizim için önemlidir. Böylece diğer gezegenlerdeki çalışkan öğrencilere sadece matematik değil, diğer bilimleri de öğretmek mümkündür. Dilin yazarı, "korkaklık", "fedakarlık", "öfke" gibi insani kavramların bile bu şekilde uzaylılara aktarılabileceğine inanıyor. Çok kolay olmayabilir ama yine de mümkün.

Açıkçası, görüntüler anlamsal metinlerle birleştirilebilir. Bu açıklamalarda her türlü bilgiyi verebilirsiniz. Hemen hemen her türlü fiziksel, kimyasal veya astrofiziksel bilgi iletilebilir. Uzunluk birimi, iletişim için kullanılan radyo frekansı ile ilişkilendirilebilir. Kütle birimi, örneğin bir elektronun kütlesi olarak alınabilir. Ayrıca, bir zaman birimini de aktarabilirsiniz. Bunu yapmak için hız standardını yani ışığın yayılma hızını ve uzunluk standardını kullanmalısınız. Uzunluğun hıza oranı zamanı verecektir. Böylece görevi yavaş yavaş karmaşıklaştırabilirsiniz. Bu, neredeyse tüm karmaşıklık bilgilerinin iletilmesini mümkün kılacaktır.

farklı uzmanlık alanlarından insanlara deşifre edilmeleri için sunulduğu deneyler yapıldı . Bu mesajlar, G. Freudenthal tarafından geliştirilen ilk derslerin parçalarından derlenmiştir. Lincos dilinin ayrı işaretleri, farklı renklerde geometrik şekillerle kodlanmıştır. Konulara bir filmoskop kullanılarak gösterildi veya basitçe kağıda yazıldı. Mesajların metinlerine, mesajın kaynağı hakkında konuşan bir giriş talimatı eşlik ediyordu. Bir talimat, "uzak bir gezegendeki akıllı varlıklar tarafından bizimle iletişime geçmek için sinyaller gönderildi ..." şeklinde açık ve net bir gösterge içeriyordu. Bazı mesajlara, mesajın kaynağı açısından çok daha az spesifik olan başka bir talimat eşlik ediyordu. “Bir dizi sinyal alındı. Onları deşifre etmeye çalışın ... ”Talimat, sinyallerin özellikle muhataba gönderildiğine dair güven uyandırdığında, vakaların% 69'unda deşifre edebilmeleri çok ilginç. Talimat, kaynağı bilinmeyen sinyaller bildirdiğinde ve "ne olduğunu anlamaya çalışmayı" teklif ettiğinde, aynı mesajlar vakaların yalnızca% 10'unda doğru bir şekilde deşifre edildi. Dünya dışı medeniyetler sorununun, aramalarının, alınan sinyallerin kodunun çözülmesinin iyimserler tarafından ele alınması gerektiğine dair çok ikna edici kanıtlar, inceledikleri sinyallerin dünya dışı medeniyetler tarafından gönderildiğinden emin olan insanlar. Uzaylılardan gelen hazır bir mesajla bile bunu anlayamayan kötümserlere göre neredeyse yedi kat daha avantajlılar. Bu eserin yazarı O.A. Chukreeva şöyle yazıyor: "Mesajla ilgili bilgilerin belirsizliği, örneğin sinyallerin yapaylığıyla ilgili belirsizlik, bir yorum bulmada önemli bir zorluğa yol açıyor."

Meraklı ve başka bir şey. Mesajın metni ne kadar basitse, yapısındaki düzenlilik o kadar belirgindi, denekler mesajların makul olduğundan o kadar sık şüphe duyuyorlardı. Uzmanların hiçbiri bu tür sonuçlara hazır değildi. Ama dikkate alınmaları gerekiyor.

G. Freudenthal, dilinin öyle bir yapısını seçti ki, mesajın anlamlı parçalara bölünmesi herhangi bir özel zorluğa neden olmuyor. Deneyler bunun böyle olduğunu doğruladı. Ancak yapısı oldukça basit olan bir metni yorumlarken, deneklere sayısal bir kayıt, çeşitli diller, simgeler biçimindeki resimler, koşullu kodlar, formüller ve daha fazlasını içeren çeşitli seçenekler (yüzden fazla) sunuldu. .

Tallinn'deki bir sempozyumda, Linkos dilinin olası tüm dünya dışı uygarlıklarla temas için uygun olmadığı sonucuna varıldı. Tabii ki, üzerinde iletişim kuran sistemlerin kozmik ikizler olması uygundur. Bu bilimsel tanım, her iki sistemin de aynı yaklaşıma sahip olduğunu ve yapılarının aynı olduğunu varsayar. İdeal ikizler aynı medeniyetin parçalarıdır. Yukarıda anlatılan deneylerde mesajın gönderildiği ve çiftlerinin deşifre edildiği, yani ikisinin de insan, dünyalı olduğu söylenebilir.

Evrende ikizlerle karşılaşmamız pek olası değil. Aklımızdaki kardeşlerimiz bir dereceye kadar bizden farklı olacaktır. Bu durumda uzmanlar, Lincos dilinin iletişim için uygun olmadığını düşünüyor. Diğer olanaklar sunulmaktadır. Amacı, uzay mesajlarını tüm akıllı sistemler tarafından anlaşılabilecek şekilde derlemek için kurallar geliştirmek olan "akıllı" sistemlerin temas teorisi geliştirilmektedir. Bu yönde devam eden bilimsel araştırmaları daha derinlemesine analiz etmeyeceğiz, sadece bu aşamada zorluklar içermesine rağmen uzmanların sorunu tamamen çözülebilir olarak gördüklerini belirteceğiz. O.A. Chukreeva şöyle yazıyor: “Bir kişinin, yalnızca kozmik bir mesajın olabileceği belirli bilgileri taşıyan karmaşık ve anlaşılmaz bir fenomeni algılaması, bir kişinin bir işaretin algılanmasıyla ilgili en zor sorunlardan biridir. Alışılmadık bir biçimde veya alışılmadık bir durumda sunulursa, en tanıdık şeylerin ilk bakışta tanınmaması, güvenilir bir şekilde deşifre sağlayacak bir kozmik mesaj metni geliştirmede şimdiye kadar aşılmaz zorluklar yaratır.

Daha önce bahsettiğimiz deşifre etme zorluklarına gelince, bunlar kesinlikle var. _ _ Shklovsky bu konuda şöyle yazıyor: “Birkaç kuşak bilim insanının büyük çabalarına rağmen, Dünya yüzeyinden kaybolan önemli sayıda medeniyetin yazısı henüz deşifre edilmedi. Ama insanlar bu yazıyı, yani bir düşünme sistemine sahip, bizimkiyle tamamen aynı olan, dış dünyayı zihinlerinde bir yansıma sistemine sahip varlıklar yarattı! Ayrıca, karşılık gelen medeniyetler, bizim medeniyetimizden çok daha düşük bilimsel ve teknolojik düzeydeydi! Son derece zeki ama tamamen farklı varlıklar tarafından oluşturulmuş "kozmik mesaj"dan ne beklenebilir? Sonuçta, zihinlerindeki dış dünya bizimkinden tamamen farklı bir şekilde yansıtılabilir. Doğru, ayrıca I.S. Shklovsky şöyle yazıyor: "Kısacası, onları gönderen sinyaller, daha doğrusu medeniyetler olacağına ve ne kadar zor olursa olsun onları deşifre edebileceklerine inanıyoruz ..." Bu, bilimsel gidişatı çok iyi gösteriyor. düşünme: zorlukları anlama ve başarıya olan güven.

INTERSTAR UÇUŞLARI

Zamanımızın en azı, uzmanların uzay aracında yıldızlararası seyahati tartışmasıdır. Ve buradaki mesele, bu konunun yüzyıllardır ayrıntılı olarak tartışıldığı için (bu ayrıntılar fantezi aleminden olmasına rağmen) ağrılı hale gelmesi değil. Mesele şu ki, yıldızlararası uçuşlara olan ihtiyaç ortadan kalktı ve dünya dışı medeniyetlerle sadece çeşitli sinyaller yardımıyla iletişim kuracağız. Diğer dünyalara seyahat, herhangi bir sinyalle değiştirilemez. "Yüz kere duymaktansa bir kere görmek daha iyidir." Sinyaller bize ne maddi, somut nesneler ne de fauna ve floranın gerçek temsilcilerini vermeyecektir. Sinyallerin yardımıyla henüz teknolojik olarak buna hazır olmayan medeniyetlerle iletişim kuramayacağız. Uzay taşımacılığında ustalaşamazsak, evrensel yaşamın dışarıda bırakılacak diğer yönlerine de işaret edebiliriz. Peki bu sorun neden şimdi uzmanlar tarafından pratik bir düzlemde ele alınmıyor? Bu sorunun cevabı çok basit: Bu tür uçuşlara henüz hazır değiliz. Gelecek için bilim ve teknolojinin gelişimini tahmin ederken hata yapmak çok kolay olmasına rağmen, bu "şimdiye kadar" yüzlerce yıl sürebilir.

Yıldızlararası uçuşlarla ilgili bu kadar elverişsiz bir duruma rağmen, sorunun kendisine aşina olmak mantıklı. Milyonlarca yıldır yollarda olmak istemiyorsak (ki bu çok saçma), o zaman geminin daha hızlı hareket etmesini sağlamalıyız. Işık hızını aşan bir hız imkansızdır, bir gemi için ışık hızı da gerçekçi değildir. Dolayısıyla farklı tahminlerle ışık hızının %10'u kadar bir hızla çalışırlar. Buna decisvetovaya denir. Işık hızı, ışık hızından yüz kat daha azdır.

Uzay uçuşları sırasında zamanın akışı sorunu geniş çapta tartışıldı. Zaman önemli ölçüde yavaşlar. Böylece bizden yaklaşık 30 bin ışıkyılı uzaklıkta bulunan Galaksinin çekirdeğine 21 yılda, hatta en yakın galaksi olan Andromeda Nebulası'na 28 yılda ulaşılabilmektedir. Uzay aracı, uçuşun başlangıcında bir süre hızlanmalı ve inişten önce buna göre yavaşlamalıdır. Bu sürelerin her biri birkaç yıl olabilir. Terk edilmiş bir gezegende zamanın geçişi elbette yavaşlamaz. Bu nedenle, dünyalıların Andromeda Bulutsusu'na ve Dünya'ya dönüş yolculuğu sırasında 3 milyon yıldan fazla zaman geçecek. Bu bilim kurguyu çok andırsa da tam da A. Einstein'ın izafiyet teorisinden çıkan bu sayıdır, yani katı bilimsel bir sonuçtur.

Sadece bilim kurgu yazarları tarafından değil, aynı zamanda bilim adamları tarafından da yazılan fotonik roketler, yıldızlararası uçuş göreviyle açıkça baş edemeyecek.

Çok uzun zaman önce, yıldızlararası uçuşlar için bir itme cihazı yaratma sorununa yeni bir çözüm önerildi. Yakıtın evde, Dünya'da rokete yüklenmesi değil, doğrudan uzayda ihtiyaç duyulduğunda alınması önerildi. Yıldızlararası boşlukta bulunan hidrojen böyle bir yakıt görevi görebilir . Hidrojen çekirdeklerinin termonükleer reaksiyonlara girmesi ve böylece rokete büyük miktarda yakıt yüklemeden gerekli gücü geliştirmesi sağlanabilir. Bu durumda herhangi bir rezerve gerek yoktur. Roket, çevredeki uzaydan yıldızlararası hidrojeni emer, kullanır ve harcanan çalışma maddesini dışarı atar. Bu projedeki her şey harika olurdu, sadece bir "ama" var: yıldızlararası hidrojenin yoğunluğu çok düşük, her santimetreküpte sadece bir hidrojen atomu var. Bu, en ustaca vakum pompalarında Dünya'da ulaşacağımız en derin boşluk! Gerekli miktarda hidrojeni toplamak için roketin etrafındaki büyük hacimleri filtrelemek gerekir. Hesaplamalar, roketin kendisine yakıt sağlamak için 700 kilometreye kadar bir mesafeden hidrojeni yakalaması gerektiğini gösteriyor! Bunun teknik olarak ne kadar yapılabileceği belirsizdir. Tüm bu alandan hidrojeni toplayabilmesi için rokete ne tür bıçaklar takılmalıdır? Ek olarak, yıldızlararası hidrojenin yoğunluğunun binlerce kat daha az olabileceği akılda tutulmalıdır. Buna karşılık? Bunun için de fikirler var. Bunlardan biri, nötr hidrojenin elektrik yüklü parçacıklara (iyonlara) dönüştürülmesinin gerekli olduğu ve elektrik alanları kullanılarak bir roketin içine çekilebileceğidir. Ama bu sadece bir fikir. Tüm bunların pratikte nasıl uygulanacağı tamamen belirsizdir.

Böylece, prensipte yıldızlararası gemiler yaratmak mümkündür (hiçbir doğa kanunu bunu engellemez), ancak bunu pratikte yapmaya henüz hazır değiliz.

Bize en yakın diğer yıldızların gezegenlerine ulaşma görevi ile otomatik bir uzay istasyonu oluşturmak zamanımızda daha gerçekçi. Böyle bir proje Tallinn Sempozyumunda M.Ya. Marov ve U.N. Zakirov. Daha önce U.N. Zakirov'un hesaplamaları, bilimsel ekipmana sahip bir kabı en yakın yıldızlardan birine getirmenin mümkün olduğunu gösteriyor. Bu yaklaşık 40-50 yıl sürmelidir. Proje, beş aşamalı bir roket oluşturulmasını sağlıyor. Bu durumda ilk iki aşama birinci bölümde çalışacak şekilde tasarlanırken, roket ışık hızının %40'ı kadar bir hıza ulaşıyor. Hedefe yaklaşırken füzeyi yavaşlatmak için iki aşama daha aynı şekilde tasarlanmıştır. Bu kadar yüksek hızlarda roketin "durma mesafesinin" çok büyük olduğu unutulmamalıdır. Roketin hızlanma süresi gibi yavaşlama süresi de bir ila iki yıl olacak! Roketin beşinci aşamasının, uçuşun son aşamasında manevra yapmak ve otomatik istasyonun inişini sağlamak için kullanılması planlanıyor.

Temelde yeni ve çok ilginç olan, proje yazarlarının istasyondaki tüm yakıtı bir kerede almama, ancak roketin ilk aşamasını kullandıktan sonra uzayda yakıt ikmali yapma önerisidir. İlk bakışta, bu garip görünebilir - sonuçta, bunun için roketten sonra (veya daha doğrusu onunla aynı anda) özel bir tanker göndermemiz gerekecek. Bundan potansiyel kazanç nedir? Ama bunun mümkün olduğu ortaya çıktı. Görünüşe göre uzayda yakıt ikmali yapmazsanız, roket sisteminin ilk kütlesini neredeyse on kat artırmanız gerekecek! Bu nedenle, özel bir "yakıt ikmali" yaratmanın maliyetine rağmen, oyun muma değer. Bu durumda, tüm sistem oldukça gerçek hale gelir. Yani, ekipmanla (yük) konteynerin kütlesi yaklaşık 450 kilogram olacaktır; Roket sisteminin kütlesi yaklaşık 3.000 ton olacak ki bu oldukça gerçekçi çünkü bu tür roketler Ay keşif programının uygulanmasında zaten ustalaşmış durumda. Kütlenin 2780, 293, 44, 8 ve 3 ton olmak üzere beş basamağa dağılımı şu şekilde verilmiştir.

Geliştirilen projenin uygulanması kolay ve pahalı değildir. Başka bir seçenek de mümkündür: kullanılmış trityum kullanın. Ancak konunun teknik yönü yine tamamen anlaşılmaz ve şüphesiz basit değil.

Böyle bir sonda uzayda ne yapmalı? Üzerine kurulu ekipman, yıldızlararası ortamı, gezegenlerin konumunu ve onlardan fiziksel koşulları incelemeyi mümkün kılmalıdır. Sonda , dünya dışı uygarlıklardan gelen sinyalleri tespit etmeyi, analiz etmeyi, abonelerle iletişim kurmayı vb. uzay bilimlerinin ana türleri". Bu sözler bir araştırma araştırmacısı olan Bracewell'e ait.

İLK ARAMA

Modern radyo astronominin yardımıyla dünya dışı uygarlıklardan gelen sinyalleri aramanın mümkün olduğu gerçeğini doğrulayan ilk bilimsel makale 1959'da yayınlandı. Ve 1960'da böyle bir arayış çoktan başlamıştı. Bu araştırma, Amerikalı radyo astronomu F. Drake tarafından Green Bank'taki (Batı Virginia) Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevinde başlatıldı. J. Cocconi ve F. Morrison tarafından önerildiği üzere 21 santimetre dalga boyunda arama yapmaya başladılar. Oldukça kısa bir süre içinde özel alıcı ekipman geliştirildi. Dar bant gereksinimlerini karşıladı. Anten, iki boynuzlu 27 metrelik bir radyo teleskopuydu. Ölçüm tekniği böyle görünüyordu. Antenin boynuzlarından biri, gökyüzünün o bölgesinden radyasyon aldı, varsayıldığı gibi, istenen medeniyete sahip gezegenin bulunması gerekiyordu. Bu gezegen hakkında hiçbir bilgi yoktu, anten bizden yaklaşık 31 ışıkyılı uzaklıkta bulunan ve beklendiği gibi gezegenlerin etrafında dönebileceği iki yıldızdan birine (ee Eridanus ve tt Ceti) yönelikti. . Antenin ikinci boynuzu, gökyüzünün belirtilen yıldızların dışındaki başka bir yerinden elektromanyetik bir sinyal aldı. Alıcı dönüşümlü olarak bir kornaya, ardından diğerine bir anahtarla bağlandı. Bu nedenle, yıldızdan gelen sinyal, aralarında gökyüzünün başka bir yerinden gelen sinyalin (gürültü) kaydedildiği ayrı koparmalarda kaydedildi. Bu ölçüm tekniği yeni değildi, pratik radyo astronomisinde yaygın olarak kullanılıyordu ve "modülasyon şeması" olarak adlandırılıyordu. Seviyesi ekipman tarafından üretilen gürültü seviyesinden düşük olsa bile faydalı bir sinyali gürültüden izole etmeyi mümkün kılar. Ancak şema maalesef dış gürültüden tamamen kurtulmaya izin vermiyor. F. Drake ve işbirlikçileri birkaç ay boyunca çok dikkatli gözlemler yaptılar. Ancak beklenen sinyaller kaydedilmedi.

Daha sonra (1971'den başlayarak) ABD Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi'nin 100 ve 45 metre boyutlarına sahip radyo teleskoplarında benzer gözlemler yapılmaya başlandı. Bu kez, çoğu kırmızı cüce olan, bize en yakın birkaç düzine yıldızdan gelen sinyalleri kaydetme girişiminde bulunuldu. 1971'de OZMA projesinin yazarı, Byurakan'da (Ermenistan) astrofizik gözlemevinde gerçekleşen dünya dışı medeniyet arayışı sorunu üzerine uluslararası bir toplantının çalışmalarına katıldı. Orada deneyin sonuçlarının bir analizini sundu ve aramalar için Arecibo'da bulunan dünyanın en büyük radyo teleskopunun kullanılması gerektiği sonucuna vardı. Çapı 300 metredir. Drake tarafından yapılan tahminler, verici gücü 1000 kW'a yükseltilirse, o zaman 106'ya eşit bir radyo teleskop anten yönlülüğü, 100 MHz bant genişliği ve 100 saniyelik bir birikim süresi ile böyle bir vericinin sinyalinin kaydedilmesi gerektiğini göstermiştir. yaklaşık 6000 ışıkyılı uzaklıkta.

Byurakan seminerinde, V.S. Troitsky. Bu deneyler ayrıca 21 cm'lik bir dalga boyunda da arama yaptı. Toplamda, bizden 10-60 ışıkyılı uzaklıkta bulunan 12 yıldız incelenmiştir. Her yıldız 15 dakika süren 5 seansta incelenmiştir. Böylece tüm ölçümlerin toplam süresi 16 saat olmuştur. Bu deneylerde dünya dışı uygarlıklardan gelen sinyaller de kaydedilmedi. Tüm başarısızlıkların olası nedenleri daha sonra tartışılacaktır. Burada sadece alıcının hassasiyetinin V.S. Troitsky düşüktü, yalnızca 2 10–22 W/cm2Hz. Bunun çok mu az mı olduğunu anlamak için , metre dalga boylarında böyle bir radyo emisyonu akışının yalnızca en parlak radyo emisyonu kaynağını verdiğini not ediyoruz - Cassiopeia A. Sonraki deneylerde, alıcının hassasiyeti artırıldı.

Byurakan seminerinde Cyclops programı kapsamında ABD'de yürütülen Evrenden sinyal arama çalışmalarının sonuçları da ele alındı. Bu durumda, standart (normal) radyo astronomi ekipmanı kullanıldı. Alım, santimetre aralığındaki dalgalar üzerinde gerçekleştirildi. Geçtiğimiz yıllarda dünya dışı uygarlıklardan gelen sinyallerin araştırılmasında gerçekleştirilen her deneyi ayrıntılı olarak incelemeyeceğiz. Tüm bu deneylerin sonucu, 1981'de Tallinn sempozyumunda J. Tarter'in (ABD) raporunda özetlendi. Dünya dışı uygarlıklardan gelen sinyalleri aramak için 1981'in sonuna kadar yapılan tüm deneyleri içeren bir özet tablo derledi. Bu tablo, sempozyum materyallerinin yayıncıları tarafından desteklenmiş ve 1984 yılına kadar getirilmiştir. Bu tablodan ne çıkar?

1960'tan 1984'e kadar çeşitli ülkelerden (SSCB, ABD, Fransa, Almanya, Japonya, Avustralya, Kanada, Hollanda) araştırmacılar tarafından 45 deney gerçekleştirildi. Bazı ekipler bu süreçten sonra aramaya katıldı. Daha önce başlayan deneylerin çoğu hala devam ediyor. OZMA projesi kapsamında ilk aramaların başlamasından bu yana geçen 25 yılda, tüm ülkelerden araştırmacılar tarafından toplam 120.000 saat gözlem yapıldı ve özel geliştirilmiş programlarla gözlem yapıldı. Süreleri 100.000 saatti. 1960'tan sonra 25 yıl boyunca yapılan aramalar sonucunda dünya dışı uygarlıklardan gelen sinyaller hiçbir zaman bulunamadı. İlk başarısızlıklar, bazı bilim adamları arasında belirli bir karamsarlığa neden oldu. DIR-DİR. Shklovsky, Dünya'daki akıllı yaşamın benzersizliği fikrini dile getirdi. Başka bir deyişle, bu, dünya dışı medeniyetlerden sinyal aramanın, böyle bir medeniyet olmadığı için faydasız olduğu anlamına gelir. Ancak dünyanın önde gelen bilim adamları farklı bir görüşe bağlı kaldılar ve bağlı kalıyorlar. SSCB Bilimler Akademisi Sorumlu Üyesi N.S. Kardashev, 25 yıllık dünya dışı uygarlıklardan gelen sinyal arayışını şöyle özetledi: “Mevcut durum şu şekilde tarif edilebilir. Gelişmiş arama programı fiilen başlamadı. Sinyal arama girişimlerine herhangi bir önem vermek imkansızdır. Dünya dışı uygarlıklar aranmadığı için bulunamadı. Pratik olarak Tallinn sempozyumunun tüm katılımcıları aynı görüşteydi. Aslında, sadece I.S. Shklovsky, soruna karşı tutumunu şöyle ifade etti: "Arkadaşınızı gerçekten dört gözle bekliyorsanız, atının toynaklarının takırdaması için kalbinizin atmasını beklemeyin." N.S. Bu sempozyumda Kardashev'e "Süper uygarlıkların kaçınılmazlığı ve olası biçimleri üzerine" adı verildi.

Bu sorunun önde gelen uzmanlarından biri olan L.M. Gindilis bu sempozyumda şunları söyledi: “Hızlı ve kolay başarıya güvenmenin büyük bir hata olacağını düşünüyorum. Böyle haksız bir hesaplama, yalnızca erken ve aynı derecede haksız hayal kırıklığına yol açabilir.” Raporu L.M. Gindilis sözlerini şöyle tamamladı: “Sonuç olarak şunun altını çizmek istiyorum. VC arayışı münferit bir sorun değildir, bilim ve kültürünün gelişimi ile dünyevi medeniyetimizin evrimi ile yakından bağlantılıdır. İnsan faaliyetinin çeşitli alanlarında en geniş işbirliğini ve tabii ki halklar arasında işbirliğini gerektirir. Bu, daha net bir şekilde hayal etmemize ve çözmezsek, en azından dünyevi medeniyetimizin temel görevlerini gerçekleştirmemize yardımcı olan genel bir bilimsel, genel kültürel ve genel bir insan sorunudur.

"UZAY SAMANLIK"

Dünya dışı medeniyet arayışındaki başarısızlıkların nedenlerinden biri, gözlemlerin bunun için gerekli olan ekipman üzerinde değil, mevcut olan üzerinde yapılmasıdır. Pratik olarak ilk aşamada gerekli ekipman yoktu. Bu nedenle Profesör Oliver (ABD), Byurakan seminerinde dünya dışı uygarlıklardan gelen radyo sinyallerini aramak için özel olarak tasarlanmış dev bir teleskop için geliştirdiği proje hakkında bilgi verdi. Böyle bir teleskop inşa etmenin maliyeti milyarlarca dolar. Şu anda, devletler bu tür meblağları özellikle dünya dışı medeniyetleri aramak için tahsis etmemektedir. Bununla birlikte, radyo astronomi teknolojisinde önemli ilerlemeler var. Durum, temel sorunları çözmek için yaratıldığı ve aynı zamanda bu sorunu çözmek için kullanılabileceği gerçeğiyle kurtarılır.

Dünya dışı uygarlıklardan gelen sinyalleri ilk arayan kişi olan F. Drake, bu sorunu samanlıkta iğne bulma sorunuyla karşılaştırdı. Böylece Drake'in "kozmik saman yığını" metaforu karasal medeniyetler bilimine girdi. Görünüşe göre, buradaki abartı çok büyük değil. Bugün iletişim için belirli bir frekans seçiminde, tutarlı sinyaller oluşturma yönteminde, Evrendeki muhabirlerimizle iletişim yönünün seçiminde durursak, bu, seçimimizin doğru olduğu ve en önemlisi tek olduğu anlamına gelmez. bir. Bu özellikleri kesin olarak bilseydik, bize gönderilen sinyalleri mutlaka yakalardık. Sorunun böyle bir çözüme uygun olmasını ne kadar istesek de, buna güvenemeyiz. Bu son derece zor görevi gerçekten çözmek istiyorsak, samanlıkta iğne aramalıyız.

Bu yığın nedir? Sıradan bir yığın üç boyutla tanımlanır: genişlik, uzunluk ve yükseklik. İçinde iğne arama görevi, iğnenin bulunduğu yerin üç koordinatını bulmaya indirgenmiştir. Kesin olarak iğnenin yerini belirleyeceklerdir. Kozmik samanlığın boyutları nelerdir? Koordinat eksenlerinden biri aradığımız sinyalin frekansıdır. İkinci koordinat, genişliğine bakılmaksızın her bir kanal için alıcı hassasiyetidir (metrekare başına vat olarak). Üçüncü koordinat (yığın yüksekliği), yıldızlararası radyo iletişiminin gerçekleştirilebileceği yönlerin sayısıdır. Görev karmaşık olabilse de (ve sebepsiz değil) kendinizi bu üç koordinat ekseniyle sınırlayabilirsiniz. Bu üç koordinatı güvenilir bir şekilde biliyorsak, o zaman paha biçilmez bir iğne bulacağız - dünya dışı bir medeniyetten bir sinyal. Frekansa gelince, şu anda tüm uzmanlar başlangıçta olduğu gibi 1420 Hz frekansını seçme konusunda oybirliğiyle değil. Daha sonra, bu frekansın artıların yanı sıra eksileri de olduğu anlaşıldı. Bunlardan biri, frekans ne kadar düşük olursa, o kadar fazla güç gerekir. Öyleyse, 21 santimetre ve 0,15 santimetreye eşit iki dalga boyunu karşılaştırırsak, 0,15 santimetre dalga boyunda çalışırken, 21 santimetre dalga boyunda çalışmaya göre 20 bin kat daha az güç gerektiği ortaya çıkıyor! Bu, her iki durumda da aynı sinyalin oluşturulması şartıyla sağlanmaktadır. Sonuç başka bir şekilde sunulabilir. 21 cm ve 0,15 cm dalga boylarının her birinde aynı güç kullanılırsa, 0,15 cm dalga boyundaki sinyal 21 cm dalga boyuna göre 140 kat daha uzağa gidecektir. Bu rakamlar, 0,15 santimetre uzunluğundaki bir dalga lehine çok ikna edici bir şekilde konuşuyor. 21 santimetre dalga boyunda yıldızlararası hidrojen radyasyonunun doğal doğasına gelince, 0.15 santimetre dalga boyu bu anlamda çok mahrum değildir: bu dalga boyunda bir pozitron ve bir elektrondan oluşan ultra hafif bir element olan pozitronyum yayar. Milimetre aralığında bir dalga boyu seçilmesi lehine, dalga boyu ne kadar küçük olursa, antenin o kadar küçük olması gerekeceği de söylenir. Anten aynasının D çapı, D ЈЈ 70511 ilişkisi ile dalga boyu 11 ile ilişkilidir. Uzay radyo iletişimi için 0,15 santimetre dalga boyunu kullanma fikri N.S. Kardaşev. Bu seçim sadece yukarıdaki hususlarla gerekçelendirilmez. Sinyal aramayı engelleyen en az miktarda kozmik gürültünün bu dalga boyuna yakın olması da önemlidir. Bu dalga boyunda, maksimum kalıntı radyasyon ve daha önce de belirtildiği gibi minimum galaktik radyo emisyonu vardır. 1,5 milimetre dalga boyundaki radyasyonun bu "avantajları", dünya dışı uygarlıkların dikkatini çekmeden edemedi. 1,5 milimetre frekanstaki yetenekler ve bağlantılar hesaplandı. Dalga boyu azaldıkça güç önemli ölçüde azalacağından, medeniyetimizin Galaksimiz içinde milimetre dalgalar üzerinde iletişim kurmak için gerçek teknik yeteneklere sahip olduğu ortaya çıktı. Şimdi Bilimler Akademisi Uzay Araştırma Enstitüsü'nün 70 metrelik radyo teleskopu RT-70'e büyük umutlar bağlanıyor. Dünya dışı uygarlıklardan gelen sinyalleri aramak için en uygun olan radyo dalgalarının milimetre aralığında çalışır. Bu, bu sefer sinyallerin frekansını seçme sorununun nihayet çözüldüğü anlamına mı geliyor? Tabii ki değil. Burada bir veya iki seçeneği sınırlamak pek mümkün değil. Ele alınan seçenekler oldukça makul. Ancak tüm kozmik "saman yığınının" sistematik olarak araştırılmasından bahsedersek, o zaman 300 MHz'den 300 GHz'e kadar tüm frekanslarda radyo sinyallerini aramak gerekir.

Kozmik "saman yığınının" ikinci koordinatı, tabiri caizse uzunluğu, aramanın yürütüldüğü alıcı ekipmanın hassasiyetidir. İdeal olarak, 10–30 W/m2 hassasiyete sahip alıcı ekipmanla arama yapmak gerekli olacaktır. Arecibo ile aynı radardan sinyaller alabilir, ancak Galaksimizin herhangi bir yerinde bulunur. Ancak günümüzün radyo astronomisi için böyle bir araç, şimdiye kadar ulaşılamaz mavi bir rüya. Dünya dışı uygarlıklardan gelen sinyaller için ilk aramalarda alıcının hassasiyetinin yalnızca 210–22 W/m2 • Hz olduğunu hatırlayın. Bu, "ideal" olandan 50 milyon kat daha az.

Elbette, daha az duyarlılığa sahip alıcılar, bize en yakın olası kaynakları "inceliyor" ve çok güçlü radyo sinyalleri gönderebilen süper uygarlıkları "duyabiliyor". Ancak bu bize, dünya dışı uygarlıklardan gelen sinyalleri bu tür düşük hassasiyetli ekipmanlarda tespit etmemişsek, o zaman bu uygarlıkların var olmadığı sonucuna varmamız için herhangi bir neden vermiyor. Çok yüksek hassasiyette bile olmayan ekipmanlarda tüm gökyüzüne genel bir bakışın gerekli olduğunu tekrarlıyoruz. Şu ana kadar başarılı bir şekilde yürütüldü ve gelecekte de yapılması planlanıyor. Üstelik bu ölçümler için tasarlanan ekipman ve antenler gelecekte çok daha mükemmel olacaktır.

Böylece, kozmik "saman yığınının" uzunluğu, yani hassasiyet aralığı, yaklaşık olarak 10–22 ila 10–30 W/m2Hz arasında uzanır. Şimdiye kadar, "yığın" çok kısa bir süre boyunca incelendi. Yığının yüksekliğine gelince, onun için dünya dışı uygarlıkların radyo sinyallerinin gelebileceği yönlerin sayısını aldık. Bu yönlerin birçoğunun olduğu açıktır, çünkü farklı mesafelerde birçok yıldızla çevriliyiz ve dolayısıyla bu yıldızların etrafındaki gezegenlere yerleşmiş medeniyetler. Bir iğne bulmak istiyorsak, tüm yığını, tüm yüksekliği boyunca hissetmemiz gerekir. Başka bir deyişle, Galaksimizi (Evrenden bahsetmiyoruz) tüm olası yönlerde araştırmak. İdeal olarak radyo sinyallerinin aranacağı yön sayısı, dünya dışı bir uygarlığı tespit etmek için araştırılması gereken toplam yıldız sayısına eşittir. Tabii ki, her yıldızın etrafında akıllı yaşam olması gerektiğini varsayamayız. Akıllı yaşamın ortaya çıkma olasılığı biraz var. 10-5 (iyimserler için) ila 10-12 (kötümserler için) arasında tahmin edilmektedir. Bu, dünya dışı bir uygarlığı tespit etmek için 105 ila 1012 yıldızı incelemek gerektiği anlamına gelir. Bu kadar çok sayıda yönden gelen sinyallerin aranmasının gerekli olmasının nedeni budur. Daha önce görüntülenmiş yol tariflerinin sayısı o kadar büyük değil. Ayrıca, yalnızca belirli frekanslarda ve alıcı ekipmanın oldukça düşük ve daha az sıklıkla ortalama hassasiyetinde görüntülendiler (elbette bu, antenin karşılık gelen özelliklerini de içerir).

Açıkçası, kozmik samanlıkta iğne olmadığını ilan etmekten hâlâ çok uzağız. Orada değil çünkü henüz bulamadık. N.S kesinlikle haklı. Kardashev, "Gelişmiş arama programı fiilen başlamadı" dedi. Bu, sorunun o kadar karmaşık olduğu ve çözümüyle birlikte mevcut durumun umutsuz olduğu anlamına mı geliyor? Hemen hemen tüm uzmanlar bunun böyle olmadığı, aşırı karmaşıklığına rağmen sorunun çözülmesi gerektiği konusunda hemfikirdir. Dahası, “dünya dışı uygarlıklar sorunu yalnızca astronomik, teknik ve biyolojik bir sorun değil, aynı zamanda sosyolojik, daha doğrusu fütürolojik bir sorundur. Çok karmaşık bir sorunla karşı karşıyayız.” Bu sözler I.S. Shklovsky.

DÜNYA DIŞI UYGARLIKLAR BAŞKA NASIL TESPİT EDİLİR?

Dünya dışı uygarlıkları yalnızca Evrenden gelen yapay kökenli sinyalleri arayarak tespit etmeye çalışabilirsiniz. Medeniyetler, teknolojik ve astro-mühendislik faaliyetleriyle kendilerini ortaya çıkarmalıdır. Bu nedenle, diğer medeniyetlere sinyal göndermeseler bile prensip olarak tespit edilebilirler.

Belirli bir sıcaklığa ısıtılan herhangi bir vücut, tüm elektromanyetik dalga spektrumunu yayar. Bu radyasyona kara cisim radyasyonu denir. Maksimum radyasyonun meydana geldiği dalga boyu vücudun sıcaklığına bağlıdır. Yani, dünya dışı bir uygarlık yıldızının etrafında koloniler veya Tsiolkovsky-Dyson küreleri inşa ederse, bu yapılar ışıma yapacaktır. Sıcaklıkları 30 ° C (yani 300 K) ise, maksimum radyasyonları 10-20 mikrona düşer. Mutlak sıfıra (3 K) yakın çok düşük bir sıcaklıkta, maksimum radyasyon 1–2 μm'ye düşer. Sıcaklık 1000 K ise, maksimum emisyon 7 µm'de gerçekleşir.

Bir medeniyetin yıldızını her yönden açık yapılarla çevrelediğini, yani yıldızın yaydığı tüm enerjiyi engellediğini hayal edin. O zaman bu ruhani şehirlerin kızılötesi veya milimetre aralığındaki radyasyonu, yıldızın kendisinin radyasyonuyla karşılaştırılabilir olacaktır. Bu nedenle, Evrende çok güçlü kızılötesi ve radyo emisyonuna sahip nesnelerin keşfi, bu nesnenin dünya dışı bir uygarlığın eseri olup olmadığını düşündürmelidir.

Tabii ki, herhangi bir gök cismi içinde kızılötesi radyasyonun varlığı gerçeği, henüz onun yapay kökeninden bahsetmez. Dahası, neredeyse sonsuz sayıda doğal kızılötesi radyasyon kaynağı vardır. Bunların arasında, yalnızca güneşe yaklaşmakla kalmayan, aynı zamanda onu önemli ölçüde aşan çok yüksek parlaklığa sahip kaynaklar da vardır. Bu tür yoğun kızılötesi radyasyon kaynakları, çok geniş kabuklu yıldızlar, protostarlar (yani yıldızların ataları), yoğun tozlu bulutsular ve yoğun kozmik tozla çevrili yıldızlardır. Bunlara koza yıldızları denir. Bu toz onların kozasını oluşturur. Bu kozadan (kozmik toz) geçen yıldızın ışığı yeniden yayılır. Yeniden yayılan ışığa kızılötesi radyasyon hakimdir.

Bu kızılötesi radyasyon kaynağının yapay kökenini belirlemek için, içinde herhangi bir özellik aramak gerekir. Örneğin, binanın kendisinin şekli, sınırları vb. ile ilgili olabilirler.

Doğal bir soru ortaya çıkıyor: Yapay astromühendislik yapılarını Dünya'dan gelen kızılötesi radyasyonlarıyla aramak için ne tür bir ekipmana ihtiyaç var? Şimdi bu tür ölçümler zaten mümkün. Bu, bu tür rakamlarla doğrulanabilir. Galaksinin merkezinde 1 AU büyüklüğünde yapay bir Dyson küresi varsa. e. (bu, boyutları Dünya'nın yörüngesine eşit olan bir küredir) ve yapının sıcaklığı optimaldir (-300 K), daha sonra kızılötesi radyasyonu " çapında bir teleskop kullanılarak kaydedilebilir. sadece" 2 metre. Doğru, bu tür ölçümler için kullanılan 10–20 μm dalga boyundaki bir bolometrenin yüksek bir duyarlılığı olması gerekir, çünkü Dünya'nın yörüngesindeki bolometrik akı yalnızca yaklaşık 310–16 W/m2 olacaktır. Bu yapının Dünya'dan 0,0002 ° açıyla görüneceği akılda tutulmalıdır. Sıcaklık ne kadar düşük olursa, radyasyon o kadar düşük olur. Dolayısıyla, yapının sıcaklığı neredeyse mutlak sıfıra (3 K) düşürülürse, aynı bolometrik akı ancak kürenin yarıçapı 10 bin kat artarsa ve Dünya'dan 2 açıyla görünürse olacaktır. °. Bu sıcaklıkta maksimum radyasyon milimetre aralığındadır. Onu Dünya'ya kaydetmek için (radyasyon kaynağının Galaksinin çekirdeğinde olduğunu varsayıyoruz), yaklaşık 10 metre çapında bir antene ve buna bağlı olarak yüksek hassasiyete sahip bir bolometreye sahip olmak gerekir. Varsayımsal yapay küresel yapıları Galaksinin merkezine bir nedenle yerleştirdik. Gerçek şu ki, bilim adamlarının medeniyetlerin ortaya çıkması için en uygun koşulların burada olduğuna inanmaları boşuna değil. İlk olarak, yıldızların oluşumu her şeyden önce burada başladı. İkincisi, gezegenlerin oluşumu için bol miktarda yapı malzemesi var. Gaz ve tozdur. Kütlesinin çoğu Galaksinin merkezinde toplanmıştır. Böylece, Galaksinin tüm hacminin yalnızca milyonda biri kadar olan merkezi hacmi, yaklaşık bir milyar yıldız içerir. Buradaki toplam kütle (veya daha doğrusu yoğunluk) muazzamdır, çünkü yalnızca 1 adet yarıçapa sahip küçük bir küre, Güneşimizin yaklaşık 10 milyon kütlesine eşit bir kütle içerir. Astrofizikçilerin Galaksideki bu yeri yeni yıldızların, gezegenlerin ve çok daha fazlasının yoğun doğumunun gerçekleştiği en ilginç, en gizemli yer olarak görmelerine şaşmamalı. Okuyucular arasında kara delikler, onların görünmez devasa kütleleri, abartılı özellikleri hakkındaki hikayeler kimin ilgisini çekmedi. Bu nedenle, Galaksimizin merkezinde çok büyük bir kara delik olduğuna inanılıyor (kütlesinin birkaç milyon güneş kütlesi olduğu tahmin ediliyor). Üstelik "kara delikler üzerinde uygarlıkların varlığı burada mümkündür" diyen S.A. Kaplan ve N.S. Kardashev, 1975'te dünya dışı uygarlıklar üzerine bir seminerde.

Galaksinin merkezinde dünya dışı uygarlıkların olası varlığından bahsettiğimiz için (bu arada, orada zaten 15 kompakt kızılötesi radyasyon kaynağı keşfedildi, ancak yapaylıkları kanıtlanmadı), Tallinn Sempozyumunda şunu not ediyoruz. 1981'de Galaksimizdeki organize yıldızlararası iletişimin varlığının ve Galaksideki tüm medeniyetlerin bir tür lideri olan dünya dışı medeniyetler birliğinin Galaksinin merkezinde olması gerektiği tartışıldı. ortaya çıkması için elverişli koşullar (bahsettiğimiz) ama aynı zamanda medeniyetlerin yoğunluğu çok daha fazla. Bu nedenle kolayca iki yönlü iletişim kurabilirler. Medeniyetimiz, hem yıldızların hem de tabii ki medeniyetlerin yoğunluğunun çok daha az olduğu Galaksinin çevresinde yer almaktadır. Bu nedenle, burada kendiliğinden temaslar kurmak çok daha zordur. L.N. Nikishin, merkezi galaktik uygarlıkların birliğinin, galaksideki bilinen tüm uygarlıklarla uzun zaman önce birleşik bir iletişim sistemi düzenlediğini varsaydı. Bu, uygun teknolojik düzeye ulaşan herhangi bir yeni uygarlığa bağlanabilen tek bir telefon ağına biraz benzer. Böyle bir ağ, bilgileri depolayan ve bu bilgilere dayanarak daha hızlı gelişebilmeleri için medeniyetlere ileten cihazlar içerir. Bunun doğru olup olmadığını artık kimse bilmiyor. Açık olan bir şey varsa o da bu hipotezin bugüne kadar mevcut hiçbir veriyle çelişmediğidir.

Bu nedenle, şimdi her şey, Galaksinin orta bölgelerinde, ya bireysel medeniyetler ya da onların birliği tarafından yaratılan astromühendislik yapılarının varlığının büyük olasılıkla olduğu gerçeğini konuşuyor. Bu yapılardan bazıları "genel bir galaktik ve hatta transgalaktik ölçekte bilgi akışını düzenlemek için" tasarlanabilir.

1983 yılında, tüm göksel kürenin %98'inden kızılötesi radyasyon ölçüldü. Aynı zamanda, yaklaşık 200.000 kızılötesi radyasyon kaynağı keşfedildi. Çoğu, belirli astronomik nesnelerle ilişkilendirildi. Ancak yapay olabilecek bu tür nesneler bulundu. Ancak, bazı gerçekler bunun için konuşsa da, bunun hala kanıtlanması gerekiyor.

Ölçümler kızılötesi uzay teleskobu ile yapılmıştır. Yörünge düzlemi Dünya'nın ekvator düzlemine 99° eğimli olan Dünya'nın yapay bir uydusuna kuruldu. Bu tür uydulara kutup uyduları denir çünkü kutuplara yakın uçarlar. Bu uydu yörüngesi tesadüfen seçilmedi. Kızılötesi ölçümler en iyi teleskop gece ve gündüz arasındaki sınırdayken yapılır. Böyle bir yörünge bunu sağlar. Teleskop aynasının çapı 57 santimetredir. Aynanın odak noktasında dedektörler, kızılötesi radyasyon kaydediciler vardı. Neredeyse mutlak sıfıra (3 K) kadar soğudular. Bu, dedektörlerin içsel gürültüsünü azaltmak için yapılır . Pratikte bu soğutma, dedektörlerin sıvı helyuma yerleştirilmesiyle sağlanır. Tüm sıvı helyum tükendiğinde ölçümler durdu. Teleskop, radyasyonu dört pencerede dalga boylarıyla ölçmeyi mümkün kıldı: 8–15, 20–30, 40–80 ve 80–120 μm.

Bir kızılötesi uzay teleskobunun yardımıyla, birçok nesneden gelen radyasyon, spektrumun yalnızca kızılötesi bölgesinde kaydedildi. Böyle bir nesne, artık parlamayan ve yoğun bir toz bulutu ile çevrili bir yıldız olabilir. Ve yıldızlar var. Bunlar kırmızı devler. Kütleleri Güneş'in kütlesine yakındır. Ama içlerinde tüm yakıt yandı ve dışarı çıktılar. Yani yıldızın çekirdeğinde nükleer reaksiyonlar durmuştur. Ancak yıldızın atmosferi inanılmaz bir şekilde artıyor, boyutu birkaç astronomik birim. Böylece ölü bir yıldız dev olur. Bu ölçümlerin tüm verilerinden 5 nesneye ilişkin veriler seçildi. Bunlardan birinin sadece 20 ışıkyılı uzaklıkta olduğu tahmin ediliyor. Radyasyonuna karşılık gelen sıcaklık -53 °C'dir. Başka bir nesnenin daha sıcak olduğu ortaya çıktı (+17 °C). Ona olan mesafe yaklaşık 70 ışık yılıdır. Bir sonraki nesne yaklaşık olarak aynı uzaklıkta. Sıcaklık +76 °C. Dördüncü nesne, 70 ışıkyılı uzaklıkta yer almaktadır. Sıcaklık +17 °C. Beşinci nesne 400 ışıkyılı uzaklıkta. Sıcaklık - 188 ° C Bu beş nesnenin Dyson küreleri olup olmadığı kesin olarak söylenemez. Bunu güvenilir bir şekilde oluşturmak için ek bilgilere ihtiyaç vardır.

Kızılötesi uzay teleskopu Galaksinin merkezi çevresinde yaklaşık 2500 kaynak tespit etti. Sıcaklıkları -23 ila +177 ° C arasında çok farklıdır. Doğal olarak, hepsi medeniyetlerin faaliyetlerinin sonucu olan yapay kaynaklar değildir.

Tabii ki, dünya dışı medeniyetlerin ne tür faaliyetler geliştirebileceği konusunda zayıf bir fikrimiz var. Ne de olsa, yıldızınızın tüm enerjisini Dyson küreleri veya diğer yapılar yardımıyla durdurmak hiçbir şekilde gerekli değildir. Kendinize başka bir şekilde enerji sağlayabilirsiniz. Örneğin, bunun için sisteminizin hidrojenden oluşan gezegenlerini kullanmak. DIR-DİR. Shklovsky, gezegen Jüpiter'imizle aynı kütleye sahipse, kütlesinin 300 milyon yıl yeterli olacağını hesapladı. Bu hatırı sayılır süre zarfında hidrojen çekirdeklerinin helyum çekirdeklerine dönüşmesi sırasında açığa çıkan enerji nedeniyle Güneş'ten aldığımız kadar enerji elde etmek mümkün olacaktır. Ayrıca, I.S. Shklovsky, enerji elde etmek için medeniyetin yıldızın kendisini de hedefleyebileceğine, yeniden yapılanmasını gerçekleştirebileceğine, kütlesinin küçük bir bölümünü yıldızdan ayırabileceğine inanıyor. Yıldızdan ödünç alınan bu kütle, dev gezegenin kütlesinden on kat daha büyük olabilir. Tallinn'deki bir seminerde bazı yıldızların gerçekten başına gelen anlaşılmaz şeyler tartışıldı. V. Straizhys, “Çok Gelişmiş Medeniyetlerin Faaliyetlerinin Olası Bir Sonucu Olarak Bazı Astronomik Olaylar” raporunu sundu. Mavi gezgin, kaçak ya da serseri olarak adlandırılan yıldızlar, sanki birileri (çok gelişmiş bir uygarlık) çekirdeklerine hidrojen döküyormuş gibi davranırlar. Tamamen tükenmelerinin zamanı geldi, ancak uzun zaman önce olduğu gibi yanmaya ve parlamaya devam ediyorlar. Medeniyet bu şekilde nurunu hiç değiştirmeden, varlığının normal şartlarını sağlamış olur. Raporda, "4 milyar yıl sonra uygarlığımızın, Güneş'in hızla kırmızı bir deve dönüşmesini önlemek için bu yöntemi uygulaması çok faydalı olacaktır" deniliyor.

Tuhaf olarak adlandırılan yıldızlara da dikkat çekiliyor. Nedense beklenenden çok daha fazla manganez, cıva, silikon, stronsiyum, krom ve öropyuma sahiptirler. Bu elementler yıldızın yüzeyinde farklı yerlerde (noktalarda) bulunur. Bilim adamları buna doğal bir açıklama bulamıyorlar. Bu nedenle, tuhaf yıldızlar dünya dışı uygarlıklar sorunuyla ilgilenen uzmanların ilgisini çekmiştir. Garip görünse de, bilim adamları bir medeniyetin yıldızın atmosferine çok başarılı bir şekilde yerleşebileceği sonucuna vardılar. Kendinizi manyetik alanların yardımıyla parçacık radyasyonundan ve özel plazma ekranların yardımıyla dalga radyasyonundan koruyabilirsiniz. Bu soruyu geliştiren Anderson, bir yıldızın atmosferindeki yapıların 100 metreyi geçmemesi gerektiğine inanıyor (orada yerçekimi alanı çok güçlü). Tuhaf yıldızların güçlü manyetik alanlarının (bunlara manyetik denir) yapıyı belirli bir konumda tutabileceğine inanıyor. Dolayısıyla bir yıldızın yüzeyinde farklı yerlerde bulunan metal bolluğu “çok gelişmiş uygarlıkların mühendislik faaliyetlerinin atık ürünü” olarak değerlendirilebilir. Tabii ki, bu aktivitenin ölçeği görkemli olmalı ve milyonlarca hatta milyarlarca yıldızı kapsamalıdır.

Soğuk yıldızların atmosferlerinde de tuhaf şeyler oluyor. Özleri, yıldızların evrimine dayanan fikirlerimize göre orada bulunamayan bu tür kimyasal elementlerin yüzeylerinde gözlemlenmesi gerçeğinde yatmaktadır. Bu yıldızların farklı türleri vardır. Dolayısıyla yüzeylerindeki fazlalık elementler de farklıdır. Dolayısıyla, bu türlerden ikisinin atmosferinde, önemli miktarlarda radyoaktif element teknesyum gözlenir. Bildiğiniz gibi yarı ömrü sadece birkaç yüz bin yıldır. Bu tür yıldızların (zirkonyum olarak adlandırılırlar) yaşı milyarlarca yıldır. Radyoaktif teknetyumun nereden geldiği tamamen belli değil. Bu tür yıldızların bazılarında, önemli miktarda lityum bolluğu gözlemlenir. Bu kadar yüksek sıcaklıklarda, lityum kısa ömürlü bir elementtir ve bu nedenle nadirdir. Neden bazı (karbon) yıldızların atmosferlerinde bolluğu 100.000 kat artmıştır? Karbon yıldızlarında ağır metallerin - baryum, stronsiyum, lantan vb. - içeriği de güçlü bir şekilde (100 kat) artmıştır.Bu metallerin yıldızın çekirdeğinden taşındığı ve nükleer reaksiyonların ürünleri olduğu varsayılabilir. . Ancak bunun nasıl olduğu veya daha doğrusu modern fikirlere göre bunun olamayacağı belirsizliğini koruyor. Bir yıldızın çekirdeğinde oluşan ağır metaller, yıldızın ömrü boyunca orada kalmalıdır.

Elbette bugün bizim için net olmayan her şeyin imkansız olduğunu varsayamayız. Bugün neyin herhangi bir fiziksel kavram çerçevesine uymadığı yarın netleşecek. Yine de, şimdi bu anlaşılmaz astrofiziksel olaylara iki açıdan bakmalıyız: doğal ve yapay. Soğuk yıldızların atmosferlerinin kimyasal bileşimini milyonlarca ve milyarlarca yıl boyunca değiştirebilen süper güçlü uygarlıkların faaliyetlerinin bunun nedeni olabileceği seçeneğini düşünmeliyiz.

Varsayımsal olarak dünya dışı uygarlıkların faaliyetlerine atfedilebilecek astrofiziksel olaylardan bahsetmişken, katalogda SS443 numarası altında listelenen yıldızdan söz edilemez. Diğer yıldızların uyduğu tüm yasaları ihlal ederek Hertzsprung-Russell diyagramı boyunca "hareket eder". Kaçınılmaz olarak patlamasıyla sonuçlanmalıdır. Hareket mevcut hızda devam ederse, yıldızın patlaması yaklaşık 50 yıl içinde gerçekleşmelidir. Bu yıldızın atmosferinde son birkaç yılda demir yok oldu ve ağır metallerin miktarı arttı. Yıldızdaki bu değişiklikler 1929'da oluşmaya başladı. Nasıl açıklanabilirler? Tallinn'deki bir sempozyumda uzmanlar kendilerine şu soruyu sordular: "SS443 nesnesi üzerinde devasa bir süper uygarlık fizik deneyi mi yapılıyor?"

Evrendeki dünya dışı uygarlıklar, faaliyetlerinin diğer "izleri" ile tespit edilebilir. Örneğin, diğer medeniyetler için tasarlanmamış radyo emisyonlarını alabilirsiniz. Televizyon tesisatlarının, radarların vs. çalışması sırasında yayılabilir. Bu, Dünya örneğinde gösterilebilir. Böylece, televizyon kurulumlarımızın çalışması Dünya'dan yaklaşık 10 ışık yılı mesafelerde tespit edilebilir! Uzay muhabirlerimizin bu tür mesafelerde kaydedebildiği taşıyıcı frekansın radyasyonunu verir. Bu bilgi tek başına gezegenimiz ve hatta bizim hakkımızda çok şey öğrenmeleri için yeterli olacaktır. Böylece, Dünya'nın tüm ana nicel özelliklerini, kendi dönüş hızını ve eksenin yönünü, çapını ve hatta Ay'ın varlığını belirleyebilecekler. Doğal olarak, başka bir gezegenden gelen aynı radyasyonu kabul ederek, onun aynı özelliklerini belirleyebileceğiz.

Dünya dışı uygarlıklar, yıldızlararası uçuşlar sırasında kendilerinin maskesini düşürebilir. Gerçek şu ki, yüklü parçacıklar bir manyetik alanda hareket ettiğinde, elektromanyetik radyasyon uyarılır. Buna senkrotron radyo emisyonu denir. Hızlanan veya yavaşlayan roket motorunun plazma fırlatmasından kaynaklanan senkrotron radyasyonunun yoğunluğuna ilişkin tahminler, plazma ve motor fırlatma hızının ışık hızının beşte biri ve etrafındaki manyetik alanın olduğunu göstermektedir. roket 10–4–10–5 G ise, ortaya çıkan senkrotron radyo emisyonu karasal araçlarımızla 100 ışıkyılı mesafelere kadar bile tespit edilebilir. Motorun gücü, Güneş'in ışık radyasyonunun gücüne eşitse (bu çok "mütevazı" bir güçtür), o zaman uyarılmış senkrotron radyasyonu Galaksinin herhangi bir noktasında tespit edilebilir.

DÜNYA DIŞI UYGARLIKLAR VE BİZ

Dünya dışı medeniyetleri arama sorununun bilimsel yönüyle tanıştık. Çoğu durumda, sorunun çeşitli yönlerini analiz ederken belirli bir mantık izledik. İleteceğimiz bilgileri belirli bir şekilde kodlayan çeşitli sinyaller biçiminde mesajlar iletmek bize oldukça mantıklı geldi. Dünya dışı uygarlıkların "okuryazarlık programı" için o kadar mantıklı bir şekilde inşa edildiğine inandığımız, herhangi bir cahilin içlerinde gömülü olan bilgilere hakim olmasına izin verecek dersler oluşturduk. Başka nasıl! Nitekim aksi takdirde makul, yeterince gelişmiş bir medeniyetle karşı karşıya olduğumuz düşünülemez. Ama öyle mi?

Bunun tam olarak böyle olduğuna inanıyoruz, başka bir şey değil, çünkü uzay gemilerini, büyük radyo teleskoplarını ve yüksek hızlı bilgisayarları medeniyetimizin yüksek seviyesinin nitelikleri olarak görüyoruz. Ama her şeye farklı bakabilirsin. Şu soru sorulabilir: Gezegenin tüm nüfusunu kucaklayan Dünya üzerindeki tüm uygarlık mı yoksa belki de yalnızca modern bilimi geliştiren kısmı, bu gemileri, radyo teleskopları vb. Dünya üzerinde oldukça gelişmiş mi? Görünüşe göre, sanat eseri yaratanların, medeniyetin gelişmiş kısmının dışında olmayı kabul etmeleri pek olası değil. Ve makul. Şunu soracaklar: bilim emekleme dönemindeyken, binlerce yıl boyunca uygarlık nasıl gelişti? Ne de olsa, bilimin kültürde ayrı bir halka olarak öne çıkmaya başlaması ancak son 400 yıl civarındaydı. Bilim, üretimimizin çehresini ancak 20. yüzyılda belirlemeye başladı ve insanlık tarihi binlerce yıl öncesine dayanıyor.

Sorulan sorunun cevabı belli. Bilimin, medeniyetin gelişmişlik düzeyini belirlemede kültürün diğer unsurlarına göre bir üstünlüğü olamaz. O halde şu soruyu sormak meşrudur: Bilimle değil sanatla uğraşan insanlar, dünya dışı medeniyetleri arama sorununu nasıl çözecekler? Radyo teleskopları, lazer sistemleri vb. Yapamayacakları için bunun imkansız olduğuna hemen karar verebilirsiniz. Ama aslında bu böyle değil. Bir şehirden diğerine uçmak için uçağın tasarımını bilmenize veya onu yaratabilmenize gerek yok.

Böyle bir durumda sanat insanlarının dünya dışı uygarlıklarla sanat dilinde iletişim kurma fırsatı aramaya başlayacakları düşünülebilir. Bu mümkün mü? Yeterince makul ve bilgilendirici mi? Elbette bu soruların cevabı dünya dışı uygarlıkların ne olduğuna bağlıdır. Ve mesele sadece içinde bulundukları gelişmişlik seviyesi değil. Bu yeterince açık. Galaksimizde, yaşam için gerekli koşullara sahip gezegenlerin oluşumunun mümkün olduğu yaklaşık bir milyar yıldız olduğundan ve bu yıldızlar (en azından bunların önemli bir kısmı) milyarlarca yıldır var olduğundan, çok sayıda yıldız var. gelişmişlik düzeyi bizimkinden çok daha yüksek olan eski uygarlıklar. . Ancak doğal olarak bizimkinden sonra ortaya çıkan medeniyetler var ve gelecekte bile yıldız oluşum süreci zamanımızda durmadığı için medeniyetler yükselmeye devam edecek. Dolayısıyla, Galaksi'de , gelişimlerinde bizden önde olan ve daha sonra ortaya çıkan ve kendi gelişim yollarına gitmek zorunda olan böyle komşularımız var. İkincisi ile sinyaller yoluyla iletişim açıkça zordur. Sadece, şu ana kadar çok sorunlu olan doğrudan temaslar yoluyla mümkün olacaktır. Prensipte daha ileri medeniyetlerle iletişim teknik olarak mümkündür. Ancak şu soru ortaya çıkıyor: Bu medeniyetler gerçekten aynı mantığı, özellikle de tüm planlarımızı üzerine inşa ettiğimiz matematiksel mantığı mı kullanıyor? Bilimin ortak kültürlerinden ayrılmadığını veya kültürün diğer tüm bileşenleriyle yeniden birleştiğini kabul etmek neden imkansız (büyük olasılıkla durum budur). Böyle bir bakış açısı dünya medeniyeti için de doğaldır. Bu nedenle, sanat insanlarının dünya dışı medeniyetlerle bilim insanlarından daha hızlı bir şekilde iletişim kurabilmeleri bile göz ardı edilemez. Ve mesele sadece şu da değil, bir uzaylıya öğretirken (evde, yani uzaktan), eğitimi, beşinci dersin materyali anlaşılmaz olacağından, ihmaller hariç tutulacak şekilde yapılandırmalıyız. (İkincisi çeşitli nedenlerle olabilir, örneğin, dördüncü ders Dünya'dan kabul edilmeyecek veya bu sırada öğrenciler başka şeylerle meşgul olacak vb. vb.) .). Mesele şu ki, bizden farklı bir kültüre ve en önemlisi ona bilim ve tutuma, yaklaşıma sahip olan uzaylılar, masalarında oturup birçok dersten oluşan kurslarımızı çalışmak istemeyebilirler. Sadece bunun neden gerekli olduğunu anlamıyorlar. Matematik dersleri yerine, sanat insanları tarafından güzel sanatlar veya Beethoven'ın senfonileri verilecekse, o zaman görünüşe göre onları anlama ve onlara ilgi duyma şansı daha fazla olacaktır. Birincisi, bu tür programlar atlama korkusu olmadan her yerden dinlenebilir ve izlenebilir. İkincisi ve belki de daha önemlisi, sanat eserleri hem zihni hem de kalbi besliyor ve hem de bambaşka şekillerde. Herkese öyle ya da böyle ulaşıyorlar. Çok yönlü ve çok düzeyli olduklarını söyleyebiliriz. İlk bakışta muhataplara, muhataplara bilimsel kavramlar yardımıyla bilgi aktarımı en etkilisi gibi görünebilir. Bir sanat eseri ancak uygun bir ruh hali yaratıyor gibi görünebilir, belli bir ruh haline neden olabilir ve bu bilginin algılanmasına katkıda bulunabilir. Ancak gerçekte bu durumdan çok uzaktır. Bilgiyi kabul etmek yetmez, aktif olarak kabul etmek yani eylemlerinizi bu bilgilere göre inşa etmek gerekir. İnsanlığın ve bireylerin tüm deneyimi, çoğu durumda bunun gerçekleşmediğini gösteriyor. Her birimiz, tüm insanlık gibi, nasıl yapılacağını bilmediğimiz için değil, yapmadığımız için acı çekiyoruz. Görünüşe göre, bilimin bir kişi üzerindeki etkisinin rolüne ilişkin anlayışımız çok abartılırken, kültürün geri kalanının rolü büyük ölçüde hafife alınıyor. Bu, yalnızca bilimin üretici bir güç haline gelmesi, yani günlük ekmeğimizin ona bağlı olması gerçeğiyle değil, aynı zamanda yıllarca hayatımızın ve tüm toplumun yaşamının kötü olacağı korkusuyla yaşamamızla kolaylaştırıldı. bilimin aşırı başarılarından yararlanılmayacağından dolayı kesintiye uğrayacaktır.

Bu sorunun incelenmesine meraklı olan V.F. Tallinn Sempozyumunda Shvartsman, "Dünya dışı medeniyet arayışı - genel olarak astrofizik veya kültür sorunu mu?" Raporunu sundu. Rapor özellikle şöyle diyor: “Radyo kataloglarımızda listelenen onbinlerce radyo kaynağı ve yıldız haritalarında kaydedilen on milyonlarca optik kaynak arasında bana öyle geliyor ki, oldukça az sayıda yapay nesne var. Bu kaynaklar bugün zaten kaydediliyor, ancak olduğu gibi "anlaşılmaz" kalıyor çünkü VT'leri belirleme sorunu yalnızca bilimsel bir sorun değil, bir bütün olarak kültür sorunudur."

Dünya dışı uygarlıklar sorununu tartışan uzmanlar, her seferinde uygarlığımıza dönüp bakıyorlar. Özünde, evren homojendir. Evrendeki yerimizin, koşulları gereği, diğerlerinden temelde farklı olduğuna inanmak için hiçbir neden yok. Bu nedenle, hiçbir şekilde kuralın bir istisnası değiliz. Bu, dünya dışı bir medeniyet olmasak da, bir uzay medeniyeti olduğumuz anlamına gelir (gezegenimizin uzayda olması anlamında ve uzaya "çıkmamız" anlamında değil). Böylece , dünya dışı (uzay) medeniyetleri incelemek için çok uzağa gitmek gerekmediği ortaya çıktı , çünkü uzay medeniyetlerinden biri Dünya'da. Bu nedenle, her şeyden önce, kendinizi incelemeniz ve anlamanız gerekir.

Sorunun bu formülasyonu, ilk bakışta göründüğü kadar önemsiz değildir. Soruyu bu şekilde ortaya koymak için, kişinin "şeylere kozmik bir bakış açısına" sahip olması gerekir (V.I. Vernadsky'ye göre). Ve uzay medeniyetimizde buna sahip değil. Zamanımızda, her okul çocuğu, yalnızca Orta Çağ'ın cahillerinin Dünya'yı evrenin merkezine koyabileceğini bilir ve N. Copernicus'un astronomide yaptığı devrimden sonra, bu arada, güneş merkezli sistem zafer kazandı. Antik Yunanlılar tarafından. Ama dünya görüşümüzde kendimizi yermerkezciliğin prangalarından gerçekten kurtardık mı? Kulağa ne kadar paradoksal gelse de, kendimizi Dünya'nın kozmosun göbeği olduğu görüşünden kurtarmadık, aynı zamanda gerçek günmerkezciliğe olgunlaşmadık bile. Bu nedenle, bilim adamları güneşmerkezciliğimize "kaba darkafalı güneşmerkezcilik" diyorlar. Yeryüzündeki her şeyin (hayvanlar, bitkiler, atmosfer, litosfer vb.) kesinlikle birbiriyle sadece en yakın ilişki içinde olmadığını, aynı zamanda var olma hakkına sahip olduğunu anladığımızda, dünyayı doğru bir şekilde anlayacak şekilde büyüyeceğiz. en yüksek hak, doğanın kendisi tarafından tesis edilmiştir. İnsanın doğa üzerindeki münhasır hakları hakkındaki fikirleri ve doğanın kralının tahtını ele geçirmeye yönelik başarısız girişimleri, insanın evrende değil, hatta Dünya'da bile gerçek yerini bulmadığını gösteriyor. Bir kişi Dünya üzerindeki yerini anlarsa ve bu ancak diğer her şeyin yerini ve tüm bunların (onunla birlikte) tek bir organizmayı temsil ettiğini anladığında mümkündür, bunun Dünya olmadığı gerçeğini düşünebilir. merkez, ancak Güneş, yani bir heliosentrik hale geldi. Biliş ve gelişimin bir sonraki aşamasında, tıpkı sınırlar olmadığı gibi Evrende de hiçbir merkezin olmadığını anlayacaktır. İkincisi, modern bilgisi ile adamın kendisi tarafından konur.

Sonuç olarak, V.F.'nin sözlerinden alıntı yapmak istiyorum. Shvartsman: “Dünya dışı medeniyet arayışı sorunu, dünya kültüründe “evrenseller” arayışının, çeşitli katmanlarının (bilimler, sanatlar, felsefe, etik) sentezi ve yeni geleneklerin ortaya çıkması için temel oluşturabilir. kültürde; dünya dışı uygarlıklar arayışının bu yönü belki de tamamen "pragmatik" sonuçtan daha önemlidir: dünya dışı uygarlıklardan gelen sinyallerin saptanması.

ÇÖZÜM

Kişi, her şeyi veya neredeyse her şeyi bildiğine gerçekten inanmak isteyecek şekilde düzenlenmiştir. Ne yazık ki, genellikle bilim adamı olarak adlandırılan zeki ve bazen bilge insanlar da bu zayıflıkla günah işlediler. Her biri kendi dünya sistemini yarattı ve yalnızca kendi sisteminin doğru olduğuna inandı. Bu nedenle, dünyanın bilgi tarihi saçmalıklarla doludur. Bunlardan sadece birini hatırlayalım. Bilim adamı Laplace, kendi kendine yeterli olduğuna inandığı gibi kendi dünya sistemini yarattı. Napolyon'un sorusuna: "Bu sistemde Tanrı'nın rolü nedir?" Laplace küstahça cevap verdi: "Benim teorimin Tanrı'nın varlığına ihtiyacı yok."

Aslında, bir kişinin etrafındaki dünyanın bilgisindeki olanakları sınırlıdır ve çok önemlidir. Yanımızdakini göremiyoruz bile. Her şeyi yapabileceğimiz ve her şeyi bilebileceğimiz yanılsamasından ayrılmalıyız.

Bir kişi, içinde yaşadığı dünya hakkındaki fikirlerinin dramatik bir şekilde değişebileceğini ve değişeceğini anlamalıdır ve bu dünyayı bildiğini asla söyleyemeyecektir. Evet, ne gerekli ne de önemli. Önemli olan tamamen farklı bir şeydir: Bu dünyada kendi yerinizde olduğunuzu bilmek ve hissetmek, nişinizi işgal etmek ve başkalarına karışmamak. Ne yazık ki, insanlık farklı bir yol tuttu ve sonunda hiçbir şey kalmadı: ne kendisi ne de başkaları için. Yeryüzündeki cenneti cehenneme çevirmiş, diğer canlıların yaşamasına engel olmuş ve yakında kendisi de Dünya'da yaşayamayacak hale gelmiştir.

Evren canlıdır. Bir bilim adamı, kendisine bir düşünceyi hatırlattığını söyledi. Bu çok yerinde bir karşılaştırma. Maddi Evrene gelince, J. Lemaitre evriminin mevcut aşamasını şu şekilde tanımladı: “Dünyanın evrimi, sona erdiği anda yakaladığımız havai fişek gösterisine benzetilebilir: birkaç kırmızı kömür. , küller ve duman. Soğuyan küllerin üzerinde durarak yavaş yavaş solan güneşleri görüyor ve dünyaların başlangıcının kaybolan ihtişamını yeniden diriltmeye çalışıyoruz.

EDEBİYAT

Mizun Yu.V., Mizun Yu.G. Tanrı, ruh, ölümsüzlük. M.: Ekiz, 1993.

Mizun Yu.V., Mizun Yu.G. dünya dışı uygarlıklar. M.: Ekiz, 1994.

Mizun Yu.V., Mizun Yu.G. Evrendeki akıllı yaşam. M.: Veche, 1998.

Mizun Yu.V., Mizun Yu.G. Dünya aklının sırları. M.: Veche, 1998.

Mizun Yu.V., Mizun Yu.G. Evrenin Sırları. M.: Veche, 2002.

Mizun Yu.V., Mizun Yu.G. Evrenin Gizemleri. M.: Veche, 2004.

İÇERİK

GİRİŞ

TAKIM YILDIZINDAN UZAYLILAR ASLAN

GENİŞLEYEN EVREN

GALAKSİ KÜMELERİNİN OLUŞUMU

GALAKSİLERİN OLUŞUMU

GALAKSİNİN OLUŞUMU VE EVRİMİ

YILDIZLARARASI ORTA

KIRMIZI DEVLER, BEYAZ CÜCELER ve Bulutsular

KARA DELİKLER

KUASARLAR

GEZEGENLERİN KÖKENİ

GALAKSİMİZ

GALAKSİDEKİ TOZ MADDE

GALAXY CORE

ÇİFT VE ÇOKLU YILDIZLAR

AÇIK YILDIZ KÜMELERİ

YILDIZ DERNEKLERİ

GALAKSİNİN ALT SİSTEMLERİ

Galaksinin Spiral Kolları

GAZDAN YILDIZ OLUŞUMU

ELİPTİK GALAKSİLER

sarmal galaksiler

DÜZENSİZ GALAKSİYELER

İĞNE GALAKSİLERİ

GALAKSİLERİN ÖZELLİKLERİ

YEREL GALAKSİ SİSTEMİ

MACELLANİK BULUTLAR

ANDROMEDA'NIN NEBULA'SI

İLGİNÇ VE FARKLI GALAKSİLER

GALAKSİLERİN DÖNÜŞÜ

GALAKSİ KİTLELERİ

UZAY VE ZAMAN VE KARA DELİKLER

KARA DELİKLERİN GÖKSEL MEKANİĞİ

DEV KARA DELİKLER VE KUASARLAR

KARA DELİKLERİN ÖLÜMÜ

SIRADAN YILDIZDAN KARA DELİĞE

EVRENDEKİ NÖTRİNO

kuyruklu yıldızlar

YILDIZLI GÖKYÜZÜ

RADYO TELESKOPLAR VE RADYO ENTERFERÖMETRELER

GÜNEŞ SİSTEMİNİN GEZEGENLERİ

MERKÜR

VENÜS

MARS

JÜPİTER

SATÜRN

Uranüs ve Neptün

DÜNYA ÜZERİNDEKİ GÖKSEL CİSİMLER

EVRENİN HÜCRESEL YAPISI

YAŞAM: KÖKENLER VE GELİŞİM

YAŞAM KOŞULLARI

HAYATIN FİZİKO-KİMYASAL DOĞASI

İÇGÜDÜ VE ZİHİN

HAYAT AKILLIDIR

DÜNYA DIŞINDA YAŞAM İÇİN SEÇENEKLER

BİLGİ ALANI VE BİYOSFER

BİTKİLERİN GİZLİ HAYATI

UZAYDA YAŞAM

HAYAT, AKIL, MEDENİYETLER

DÜNYA DIŞI UYGARLIKLARIN EVRİMİ

KAÇ ADET DÜNYA DIŞI UYGARLIK VAR

GALAXY'DE "HAYAT KEMERİ"

UYGARLIKLARIN GÖZ MÜHENDİSLİĞİ FAALİYETLERİ

UZAY ARAŞTIRMALARI

GEZEGENLERİ ARAYIN - AKILLI YAŞAM ALIŞKANLIKLARI

EVRENE YAYIN

INTERSTAR RADYO HABERLEŞMELERİ

DALGA BOYU SEÇİMİ

INTERSTAR İLETİŞİM ÇALIŞMA TAKVİMİ

YÖN SEÇİMİ

INTERSTAR İLETİŞİM İÇİN SİNYALLER

UZAYLILARLA İLETİŞİM DİLİ

INTERSTAR UÇUŞLARI

İLK ARAMA

"UZAY SAMANLIK"

DÜNYA DIŞI UYGARLIKLAR BAŞKA NASIL TESPİT EDİLİR? 3

DÜNYA DIŞI UYGARLIKLAR VE BİZ

ÇÖZÜM

Mizun Yu.V., Mizun Yu.G.

M58 Düşünen Evren. — M.: Veche, 2005. — 480 s. (Dünyanın tek resmi)

I

 

---

[1]Metnimizdeki alıntılar, çeşitli eski Çin kaynaklarından (I.S. Lisevich'in eserlerine dayanarak), esas olarak MÖ 2. yüzyıl dönemine aittir. e. - MS 6. yüzyıl e. ve daha erken. Kaynakların isimlerini burada listelemiyoruz. Bu konuyla ilgilenenler bilimsel literatüre, özellikle I.S. Raporları dünya dışı medeniyetler sorunu hakkındaki uluslararası bilimsel konferanslarda tartışılan Lisevich.

 

[2]Kutsal Kitap. Eski Ahit. Peygamber Hezekiel'in kitabı, bölüm 1.

 

Not: Bazen Büyük Dosyaları tarayıcı açmayabilir...İndirerek okumaya Çalışınız.

Benzer Yazılar