Классическая механика – фундамент естественнонаучной теории

Солнечной системы поступила из одного газопылевого облака и из него образовалось Солнце. Значительно меньшая часть вещества с другим изотопным составом поступила из другого газопылевого облака, и она послужила материалом для формирования метеоритов и частично планет. Смешение двух газопылевых облаков произошло примерно 4,5 млрд. лет назад, что и положило начало образованию Солнечной системы.

Молодое Солнце, предположительно обладавшее значительным магнитным моментом, имело размеры, превышавшие нынешние, но не доходившие до орбиты Меркурия. Его окружала гигантская сверхкорона, представлявшая собой разреженную замагниченную плазму. Как и в наши дни с поверхности Солнца вырывались протуберанцы, но выбросы тех лет имели протяженность в сотни миллионов километров и достигали орбиты современного Плутона. Токи в них оценивались в сотни миллионов ампер и больше. Это способствовало стягиванию плазмы в узкие каналы. В них возникали разрывы, пробои, откуда разбегались мощные ударные волны, уплотнявшие плазму на пути их следования. Плазма сверхкороны быстро становилась неоднородной и неравномерной. Поступавшие из внешнего резервуара нейтральные частицы вещества под действием гравитации падали к центральному телу. Но в короне они ионизировались, и в зависимости от химического состава тормозились на разных расстояниях от центрального тела, то есть с самого начала имела место дифференциация допланетного облака по химическому и весовому составу. В конечном счете, выделилось три-четыре концентрических области, плотности частиц в которых примерно на 7 порядков превышали их плотности в промежутках. Это объясняет тот факт, что вблизи Солнца располагаются планеты, которые при относительно малых размерах имеют высокую плотность (от 3 до 5,5 г/см3), а планеты-гиганты имеют намного меньшие плотности (1 -2 г/см3).

Существование критической  скорости, с достижением которой нейтральная частица, движущаяся ускоренно в разреженной плазме, скачком ионизируется, подтверждается лабораторными экспериментами. Оценочные расчеты показывают, что подобный механизм способен обеспечить накопление необходимого для образования планет вещества за сравнительно короткое время порядка ста миллионов лет. Сверхкорона, по мере накопления в ней выпадающего вещества, начинает отставать в своем вращении от вращения центрального тела. Стремление выровнять угловые скорости тела и короны заставляет плазму вращаться быстрее, а центральное тело замедлять свое вращение. Ускорение плазмы увеличивает центробежные силы, оттесняя ее от звезды. Между центральным телом и плазмой образуется область очень низкой плотности вещества. Создается благоприятная обстановка для конденсации нелетучих веществ путем их выпадения из плазмы в виде отдельных зерен. Достигнув определенной массы, зерна получают от плазмы импульс, и далее движутся по кеплеровской орбите, унося с собой часть момента количества движения в Солнечной системе: на долю планет, суммарная масса которых составляет только 0,1% от массы всей системы, приходится 99% суммарного момента количества движения.

Выпавшие зерна, захватив часть момента количества движения, следуют по пересекающимся эллиптическим орбитам. Множественные соударения между ними собирают эти зерна в большие группы и превращают их орбиты в почти круговые, лежащие в плоскости эклиптики. В конце концов, они собираются в струйный поток, имеющий форму тороида (кольца). Этот струйный поток захватывает все частицы, которые с ним сталкиваются, и уравнивает их скорости со своей. Затем эти зерна слипаются в зародышевые ядра, к которым продолжают прилипать частицы, и они постепенно разрастаются до крупных тел – планетезималий. Их объединение образует планеты. А как только планетные тела оформляются настолько, что возле них появляется достаточно сильное собственное магнитное поле, начинается процесс образования спутников, в миниатюре повторяющий то, что произошло при образовании самих планет около Солнца.

Так, в этой теории, пояс астероидов - это струйный поток, в котором из-за нехватки выпавшего вещества процесс планетообразования прервался на стадии планетезималий. Кольца у крупных планет - это остаточные струйные потоки, оказавшиеся слишком близко к первичному телу и попавшие внутрь так называемого предела Роша, где гравитационные силы “хозяина” так велики, что не позволяют образоваться устойчивому вторичному телу.

Метеориты и кометы, согласно модели, формировались на окраине  Солнечной системы, за орбитой Плутона. В отдаленных от Солнца областях существовала слабая плазма, в ней механизм выпадения вещества еще работал, но струйные потоки, в которых рождаются планеты, образовываться не могли. Слипание выпавших частиц привело в этих областях к единственно возможному результату - к образованию кометных тел.

Сегодня есть уникальные сведения, полученные “Вояджерами” о планетных системах Юпитера, Сатурна, Урана. Можно уверенно говорить о наличии общих характерных особенностей у них и у Солнечной системы как целого.

 

1. Одинаковая закономерность  в распределении вещества по химическому составу: максимум концентрации летучих веществ (водород, гелий) всегда приходится на первичное тело и на периферийную часть системы. На некотором удалении от центрального тела располагается минимум летучих веществ. В Солнечной системе этот минимум заполнен самыми плотными планетами земной группы.

2. Во всех случаях  на долю первичного тела приходится  более 98% общей массы системы.

3. Имеются наглядные  признаки, указывающие на повсеместное образование планетных тел путем слипания частиц (аккреция) во все более крупные тела, вплоть до окончательного оформления планеты (спутника).

Конечно, это только гипотеза, и она требует дальнейшей разработки. Так же пока не имеет убедительных доказательств предположение, что  образование планетных систем является закономерным процессом для Вселенной. Но косвенные данные позволяют утверждать, что, по крайней мере, в определенной части нашей галактики планетные системы существуют в заметном количестве. Так, И.С. Шкловский обратил внимание на то, что все горячие звезды, температура поверхности которых превышает 7000 К, имеют высокие скорости вращения. По мере перехода ко все более холодным звездам на определенном температурном рубеже возникает внезапный резкий спад скорости вращения. Звезды, входящие в класс желтых карликов (типа Солнца), температура поверхности у которых порядка 6000 К, имеют аномально низкие скорости вращения, почти равные нулю. Скорость вращения Солнца - 2 км/с. Низкие скорости вращения могут быть результатом передачи 99% первоначального момента количества движения в протопланетное облако. Если это предположение верно, то наука получит точный адрес для поиска планетных систем.

 

 

 

1. Новиков И.Д. "Эволюция Вселенной" М., 1990.

2. Ровинский Р.Е." Развивающаяся Вселенная" М., 1996,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Концепции появления  человека, его эволюция.

 

Толкование загадки происхождения  человека всегда зависело от степени  культурного и общественного  развития. Впервые люди, вероятно, задумались о своем появлении на Земле еще в древнем каменном веке, отстоящем от нас на десятки тысяч лет.

Человек древнего каменного века (как  и некоторые близкие к нему по уровню общественного развития народы, сохранившиеся до наших дней) не ставил себя выше остальных живых  существ, не отделял себя от природы. Весьма наглядное представление об этом можно получить в книге известного ученого, исследователя Уссурийского края В. К. Арсеньева  «Дерсу Узала»:

«Дерсу взял котелок и пошел  за водой. Через минуту он возвратился, крайне недовольный.

— Что случилось? — спросил я  гольда. — Моя река ходи, хочу вода бери, рыба ругается. — Как ругается? — изумились солдаты и покатились со смеху... Наконец я узнал, в чем  дело. В тот момент, когда он хотел  зачерпнуть котелком воды, из реки выставилась голова рыбы. Она смотрела на Дерсу и то открывала, то закрывала рот.

— Рыба тоже люди, — закончил Дерсу  свой рассказ. — Его тоже могу говори, только тихо. Наша его понимай нету».

Приблизительно так, очевидно, рассуждал  и наш далекий предок. Более  того, первобытные люди считали, что их предки происходят от животных. Так, американские индейцы из племени ирокезов считали своим прародичем болотную черепаху, некоторые племена Восточной Африки — гиену; индейцы Калифорнии верили в то, что они потомки степных волков —койотов. А некоторые из аборигенов острова Борнео были уверены, что первые мужчина и женщина рождены деревом, оплодотворенным обвивающей его виноградной лозой.

У библейского мифа о сотворении человека есть, однако, и более древние предшественники. Намного старше его, например, вавилонская легенда, согласно которой человек был вылеплен из глины, смешанной с кровью бога Бела. Из глины же вылепил человека и древнеегипетский бог Хнум. Вообще глина — основной материал, из которого боги лепили людей в легендах многих племен и народов. Некоторые из народностей даже появление рас объясняли цветом используемой богами, глины: из белой — белый человек, из красной — красный и коричневый и т.п.

У полинезийцев была распространена легенда, согласно которой первые люди были якобы изготовлены богами из глины, смешанной с кровью различных  животных. Поэтому характер людей  определяется нравом тех животных, на крови которых они «замешены». Так, ворами могут быть люди, при создании предков которых использована кровь крысы. Кровь змеи — для людей неверных. Мужественные и стойкие замешивались на крови петуха.

Подобные представления  бытовали среди людей веками. Но одновременно еще в древности  зародилась и другая мысль — идея о естественном происхождении человека. Первоначально она была просто догадкой, которая несла в себе зерно истины. Так, древнегреческий мыслитель Анаксимандр из Милета (VII—VI в. до н.э.) полагал, что живые существа возникли из ила, нагретого солнцем, и что появление людей также связано с водой. Их тела, по его мнению, сначала имели рыбообразную форму, которая изменилась, как только вода выбросила людей на сушу. А по Эмпедоклу (V в. до н.э.), живые существа образовались из тинообразной массы, согретой внутренним огнем Земли, который прорывается иногда наружу.

Великий мыслитель древности  Аристотель делил животный мир по степени его совершенства и считал человека частью природы, животным, однако животным … общественным". Его  идеи оказали влияние на римского поэта и философа-материалиста Лукреция Кара, автора поэмы «О природе вещей». Он стремился объяснить появление людей развитием природы, а не вмешательством бога:

«Так как в полях  еще много тепла оставалось и  влаги, То повсеместно, где только к тому представлялось удобство, Выросли матки, корнями к земле прикрепившись, Кои раскрылись, когда их зародыши в зрелую пору от мокроты захотели бежать и нуждались в дыханье...

И тогда же, в античные времена, возникла мысль о сходстве человека и обезьяны. Ганнон из Карфагена считал, например, что гориллы западно-африканского побережья — люди, покрытые шерстью. Такие представления вполне понятны: человекообразные обезьяны издавна поражали людей своим сходством с человеком и нередко их называли … лесными людьми».

Однако даже те древние  исследователи, которые указывали  на родство человека и животных и  более или менее верно определяли его положение в природе, не могли  предположить, что человек ведет  свое происхождение от низкоорганизованных  форм жизни. И это не удивительно. Ведь в те далекие времена господствующим являлось представление о природе и, следовательно, строении человеческого тела как раз и навсегда созданном, не подлежащем развитию.

Средневековье, как известно, было долгой ночью для всех областей знания. Любая живая мысль в те времена беспощадно гасилась церковью. А уж человек — создание божье — был под особым запретом, изучать его не смел никто. Но несмотря ни на что, несколько ученых осмелились исследовать строение человеческого тела. Это были, например, Андреас Везалий (1514—1564), автор книги «О строении человеческого тела»; Уильям Гарвей (1578—1657), анатом, заложивший своими работами о кровообращении основу современной физиологии; Николай Тульп (1593—1674), основоположник сравнительной анатомии.

И позднее мысль о  родстве человека и обезьяны приходила  в голову многим ученым. Ответить же на вопрос о возникновении и развитии человека, основываясь лишь на анатомических  исследованиях и сравнении людей  с ближайшими к человеку млекопитающими (прежде всего с обезьянами), было невозможно. В первую очередь следовало решить во всей полноте проблему закономерной эволюции природы в целом.

Развитие мореплавания, великие географические открытия открывали  людям все новые виды животных и растений. Впервые классификацию растений и животных составил шведский ученый Карл Линней. В своей классификации человека и обезьяну он объединил в одну группу, отметив у них много общих признаков.

Не могли не обратить внимания на сведения, накопленные  естествоиспытателями, и философы. Так, немецкий философ И. Кант в своей “Антропологии" (1798) отмечал, что только революция в природе способна превратить шимпанзе и орангутанга в человека, дав им возможность передвигаться на двух ногах и снабдив рукой. А еще раньше он анонимно опубликовал сочувственный отзыв на лекцию итальянского анатома П. Москати из Павий, который доказывал, что предки человека ходили на четвереньках. Довольно близко к пониманию того, что обезьяна — исходное существо в эволюции человека, подошли и некоторые французские философы-материалисты XVIII века. Дидро, например, считал, что между человеком и обезьяной есть только количественная разница. Гельвеций в своем произведении «Об уме» (1758) отмечал, что человека отличают от обезьяны некоторые особенности физического строения и привычки.