Figura 30.1 Astrobiologie: Drumul către viață în univers. În acest montaj fantezist produs de un artist NASA, vedem o foaie de parcurs pentru descoperirea vieții în univers. A afla mai multe despre originea, evoluția și proprietățile vieții de pe Pământ ne ajută să căutăm dovezi ale vieții dincolo de planeta noastră. Lumea noastră vecină, Marte, avea condiții mai calde și mai umede cu miliarde de ani în urmă, care ar fi putut ajuta viața acolo să înceapă. Mai departe, luna Europa a lui Jupiter reprezintă lunile înghețate ale sistemului solar exterior. Sub învelișul lor de gheață solidă se pot afla oceane vaste de apă lichidă care ar putea susține biologia. Dincolo de sistemul nostru solar se află stele care își găzduiesc propriile planete, dintre care unele ar putea fi similare cu Pământul în capacitatea de a susține apă lichidă – și o biosferă înfloritoare – la suprafața planetei. Cercetarea împinge activ în toate aceste direcții cu scopul de a dovedi un răspuns științific la întrebarea „Suntem singuri?” (Credit: modificarea lucrării lui NASA)
Pe măsură ce am aflat mai multe despre univers, ne-am întrebat în mod natural dacă ar putea exista și alte forme de viață acolo. Vechea întrebare: „Suntem singuri în univers?” ne conectează cu generațiile de oameni dinaintea noastră. În timp ce în trecut, această întrebare era în domeniul filosofiei sau al science fiction-ului, astăzi avem mijloacele de a căuta un răspuns prin anchetă științifică. În acest capitol, vom analiza cum a început viața pe Pământ, dacă aceleași procese ar fi putut duce la viață pe alte lumi și cum am putea căuta dovezi ale vieții în altă parte. Aceasta este știința astrobiologiei.
Căutarea vieții pe alte planete nu este aceeași cu căutarea vieții inteligente, care (dacă există) este cu siguranță mult mai rară. A afla mai multe despre originea, evoluția și proprietățile vieții de pe Pământ ne ajută să căutăm dovezi ale tuturor tipurilor de viață dincolo de cea de pe planeta noastră.
Contextul cosmic pentru viață
Am văzut că universul s-a născut prin Big Bang, acum aproximativ 14 miliarde de ani. După ce mingea de foc inițială fierbinte și densă a creației s-a răcit suficient pentru ca atomii să existe, toată materia a constat din hidrogen și heliu (cu o cantitate foarte mică de litiu). Pe măsură ce universul a îmbătrânit, procesele din stele au creat celelalte elemente, inclusiv cele care alcătuiesc Pământul (cum ar fi fierul, siliciul, magneziul și oxigenul) și cele necesare vieții așa cum o cunoaștem, cum ar fi carbonul, oxigenul și azotul. Acestea și alte elemente s-au combinat în spațiu pentru a produce o mare varietate de compuși care formează baza vieții pe Pământ. În special, viața pe Pământ se bazează pe prezența unei unități cheie cunoscută sub numele de moleculă organică, o moleculă care conține carbon. Deosebit de importante sunt hidrocarburile, compuși chimici formați în întregime din hidrogen și carbon, care servesc drept bază pentru chimia noastră biologică sau biochimia. Deși nu înțelegem detaliile despre cum a început viața pe Pământ, este clar că, pentru a face posibile creaturi ca noi, trebuie să se fi produs evenimente precum cele pe care le-am descris, rezultând ceea ce se numește evoluția chimică a universului.
Ce a făcut ca Pământul să fie primitor pentru viață?
Cu aproximativ 5 miliarde de ani în urmă, un nor de gaz și praf din acest cartier cosmic a început să se prăbușească sub propria greutate. Din acest nor s-au format Soarele și planetele sale, împreună cu toate corpurile mai mici, cum ar fi cometele, care orbitează și ele în jurul Soarelui (Figura 30.2). A treia planetă de la Soare, pe măsură ce s-a răcit, a permis în cele din urmă formarea unor cantități mari de apă lichidă pe suprafața sa.
Figura 30.2 Cometa Hyakutake. Această imagine a fost surprinsă în 1996 de fotograful NASA Bill Ingalls. Impactul cometelor poate livra pe Pământ atât apă, cât și o varietate de substanțe chimice interesante, inclusiv unele substanțe chimice organice. (Credit: NASA/Bill Ingalls)
Varietatea chimică și condițiile moderate de pe Pământ au condus în cele din urmă la formarea de molecule care ar putea face copii ale lor (s-ar reproduce), ceea ce este esențial pentru începutul vieții. De-a lungul miliardelor de ani de istorie a Pământului, viața a evoluat și a devenit mai complexă. Cursul evoluției a fost punctat de schimbări ocazionale la nivelul întregii planete, cauzate de coliziuni cu unele dintre corpurile mai mici care nu au ajuns în Soare sau în una dintre lumile însoțitoare. După cum am văzut în capitolul despre Pământul ca planetă, mamiferele își pot datora dominația pe suprafața Pământului doar unei astfel de coliziuni în urmă cu 65 de milioane de ani, care a dus la dispariția dinozaurilor (împreună cu majoritatea celorlalte viețuitoare). Detaliile unor astfel de extincții în masă sunt în prezent în centrul unui mare interes științific.
Prin multe întorsături, cursul evoluției pe Pământ a produs o creatură cu conștiință de sine, capabilă să pună întrebări despre propriile sale origini și loc în cosmos (Figura 30.3). La fel ca cea mai mare parte a Pământului, această creatură este compusă din atomi care au fost formați în generațiile anterioare de stele – în acest caz, asamblați atât în corpul său, cât și în creier. Am putea spune că prin gândurile ființelor umane, materia din univers poate deveni conștientă de sine.
Figura 30.3 Copil. Ființele umane au intelectul să se întrebe despre planeta lor și despre ce se află dincolo de ea. Prin ele (și poate prin alte vieți inteligente), universul devine conștient de sine. (Credit: geralt/Pixabay)
Gândește-te la acei atomi din corpul tău pentru un minut. Ei sunt doar împrumutați de la biblioteca de împrumut de atomi care formează colțul nostru local al universului. Atomi de multe feluri circulă prin corpul tău și apoi îl părăsesc – cu fiecare respirație pe care o inspiri și expiri și cu hrana pe care o mănânci și pe care o elimini. Chiar și atomii care ocupă mai multă reședință permanentă în țesuturile tale nu vor face parte din tine mult mai mult timp decât ești în viață. În cele din urmă, atomii se vor întoarce în vastul rezervor al Pământului, unde vor fi încorporați în alte structuri și chiar în alte viețuitoare în mileniile următoare.
Această imagine a evoluției cosmice, a descendenței noastre din stele, a fost obținută prin eforturile oamenilor de știință din multe domenii de-a lungul mai multor decenii. Unele dintre detaliile sale sunt încă provizorii și incomplete, dar ne simțim destul de încrezători în liniile sale generale. Este remarcabil cât de mult am reușit să învățăm în scurtul timp în care am avut instrumentele necesare pentru a sonda natura fizică a universului.
Sursa: Astronomy 2e, by OpenStax, access for free at https://openstax.org. ©2020 Rice University, licența CC BY 4.0. Traducere și adaptare: Nicolae Sfetcu, © 2024 MultiMedia Publishing
Fizica fenomenologică – Compendiu – Volumul 2
Descoperă universul fizicii printr-o perspectivă fenomenologică captivantă!
Fizica fenomenologică – Compendiu – Volumul 1
O explorare cuprinzătoare a fizicii, combinând perspective teoretice cu fenomene din lumea reală.
Știința – Filosofia științei
Adăugați această lucrare remarcabilă în biblioteca dvs. și faceți un pas înainte spre o înțelegere mai profundă a lumii în care trăim.
ion adrian
Poate ca a parut ciudat ca am postat textul anterior aici la un astfel de fir dar el da o baza pentru ce voi spun acum strict in comentariul articolului scris de dl.prof. Nicolae Sfetcu cu titlul „Suntem singuri în Univers? Contextul cosmic pentru viață ”
in care la inceput autorul trimite la Big Bang in scopul afirmatiei ca pornind de la B.B. evolutia Universului a condus pe măsura trecerii timpului adica pe masura ce Universul a îmbătrânit, ca prin procesele din stele sa se creeze mai toate elmentele „inclusiv cele care alcătuiesc Pământul (cum ar fi fierul, siliciul, magneziul și oxigenul) și cele necesare vieții așa cum o cunoaștem, cum ar fi carbonul, oxigenul și azotul. Acestea și alte elemente s-au combinat în spațiu pentru a produce o mare varietate de compuși care formează baza vieții pe Pământ. În special, viața pe Pământ se bazează pe prezența unei unități cheie cunoscută sub numele de moleculă organică, o moleculă care conține carbon.Deosebit de importante sunt hidrocarburile, compuși chimici formați în întregime din hidrogen și carbon, care servesc drept bază pentru chimia noastră biologică sau biochimia. Deși nu înțelegem detaliile despre cum a început viața pe Pământ, este clar că, pentru a face posibile creaturi ca noi, trebuie să se fi produs evenimente precum cele pe care le-am descris, rezultând ceea ce se numește evoluția chimică a universului”
Aceasta situatie fizico chimca a dus la aparitia vietii pe Pamant prin acel prim organism viu denumit LUCA si dupa cca 4 miliarde de ani din istoria de aprope 13,8 miliard de ani de la B.B. la aparitia unei emegente la fel de miraculoase ca si aparitia viului din anorganic si organic, respectiv a consitiintei rationale a omului, a acelui Nous al filozofilor care i-a facut pe unii sa se intrebe daca specia nosta nu cumva ar fi singura specie a unui nou regn al viului, regnul noetic.
Asadar B.B. ne arata unitatea materiala a lumii(universuli) in cele doua regnuri mineral si viu adica pune premizele posibilitatii aparitiei nu numai a lui LUCAo pe pamant ci a „n” LUCAi , in intreg universul asa cum presupune si articolul citat si de fapt si majoritatea celor ca se ocupa de aceste aspecte ale stiintei dar nu au un raspuns referitor la segmentul noetic al viului care pe Terra este unica specie existenta cu numele biologic specia Homo sapiens sapiens poae regnul Homo sapiens.
Da desiugur ca desi nu e imposibil sa fie unu fara doi in acst domeniu nu este imposibil nici invers adica sa fie si n daca exista 1 (n=2…) si in acest caz consider ca exista, asa cum este in Univers o unitate certa a materii nevii(minerale) si o foarte probabila existenta si viului adica a emrgentei de tip LUCAn cat si o emergenta de tip Ratiune considerand ca legile acesteia Identitatea si Noncotradictia de la ARISTOTEL citire ca metaforic vorbind, cele doua fete ale foii de hartie nondeductibil una din alta dar implicandu-si obligatoriu existenta vesnica si simultana cat si principiul Ratiunii suficiente care permite si impune cuzalitatea. Daca este asa inseamna ca sigurul contact la distanta posibil este cel oferit de Limbajul fara metalimbaj descoperit de prof.Freudenthal de la Utrecht in anii 60` si copiat in 1965-1976 de cercetatorii lingvisti si criptografi de la NSA(SUA) evident in secret si deci fara sa-l citeze public dar desecretizata activitat in domeniu a NSA dar doar a acelori ani de pionierat cand marii criptografi de acolo au testat intre ei, adica in interiorul strict secret al Agentiei pana in 2011, un mesaj in LINCOS care odata publicat in 2011 a pacalit presa care a prezentat lucruile ca si cum s-ar fi realizat atunci in 1965-1967 un contact ETI , pana ce NSA a lamurit ca mesajul LINCOS nu era primit din Cosmos si ca nu contactasera nici-o ETI si ca deci lucrurile erau tot la nivelul SETI care in mod ciudat si fara sa explice clar de ce nu considerau LINCOS drept unica sau macar ca mai speciala posibilitate si nu-si indreptau cercetarile precum NSA in aceasta directie.
Asadar atat fata de Freudenthal, NSA preluind LINCOS fara sa-l citeze public a fost ceva strict epigonic in timp ce in aii 80` si eu m-am implicat nestiind nimic ca mai toata lumea de toate astea(cine stia in abominabilul regim de ocuptie comunist sovietic de la noi despre asa ceva?) si totusi acadmicienii Solomon Marcus si Edmond Nicolau au stiut si chiar au scris pe atunci despre asta eu afland de la ei, dar cine a bagat in seama aceasta? iar daca or fi stiut si altii eu nu stiu, dar ma gadesc la Ion Hobana cel care a infiintat ASFAN care credea in existenta OZN(UFO) si a ETI, azi fiind si dl dr.mat Dan FARCAS, presedintele in scaun al ASFAN dar fiind destul de rezervat fata de limbajul LINCOS fiind ca si cei de la SETI foarte neincrezator in utilitatea LINCOS si crezand insa in OZN care azi(din 2017) nu mai constituie subiet de indoiala cat si in existenta ETI care inca nu este confirmata oficial.
Revenind, in anii 80` eu am redescoperit LINCOS in mod independent, punandu-mi problema unei comunicari intr-un limbaj fara metalimbaj si fara vreo conventie prealabila cu cineva intr-o atfel de situatie adica intre corespondenti, evident cazul unui ETI cu un pamantean si am inteles ca cei doi care comunica trebuie sa-si creeze limbajul in chiar timpul comunicarii adica pas cu pas, ca exista totsi un metalimbaj si ca acesta este cel mai adanc posibil adica limbajul Ratiunii, motiv pentru care as incepe transmiterea mesjului cu semnul identic „=” si abia apoi introducand adunarea adica semnul „+”, fata de Frudenthal care incepe cu adunarea si etc …
Ratiunea fiind UNA eu in contiuare as astepta(SETI) sau as trimite(METI) un mesaj in LINCOS si am comunicat acestea intr-un cerc de studii al Academiei Romaniei din cadrul CRIFST.
A bon entendeur, salut!
ion adrian
Felicitari pentru articol caci inca nu cred ca v-am felicitat si aici unde am mai scris de multe ori si acum rescriu comentariul inceput cu cateva minute in urma, disparut inainte de a-l posta si enervat fiind il reiaiau telegrafic fara sa mai justific nimic si cine doreste sa ma intrebe sa nu se jeneze:
1) Teoria BB este de fapt o ipoteza cat timp nu are o demonstratie experimentala in spate cum are de exemplu din 2012 teoria bosonuui Higgs iar B.B si altele similare vor ramane de fapt ipoteze si azi nu vedem cum ajunge cineva la momentul zero al timpului, insa confirmarile directe ca universul se extinde in timp sunt facute odata cu masuratorle lui Hubble privind deplasarile intre ele ale galaxiilor, permanent confirmate, cu viteza proportionala cu distanta care duce la o relatie (functie) exponentiala spatiu/timp, respectiv s=e^(Ho*t) in care Ho este constanta de azi a lui Hubble cu o infinitate de derivate care trimit mereu spre aceisi functie exponentiala si transcedentala care nu presupune inceput si sfarsit pentru univers(ipoteza Hoyle) dar B.B. considera ca daca galaxiile azi ca si in trecut se indeparaza unele de altele, candva in trecut trebuie sa fi fost foarte apropiate si asa a aparut ipoteza botezata cu numele de Big Bang, mai mult in gluma de dl Hoyle care insa are propria sa ipoteza cu un univers stationar material cu materia in permanenta completare pentru a-i mentine densitatea cosantanta care si el se dilata permanent de la un timp nedeterminat in trecut catre un timp la fel de nedeterminat in viitor cum rezulta din functia exponentiala przentata.
2) Ipoteza BB in care la momentul initial (mometul de la timpul Planck de la un zero aflat la cca 13,8 miliade de ani, valoare data de H0 (masurat cu precizie din ce in ce mai imbunatatita dar cu o problema intrinseca intre doua tipuri de masuratori, una directa astronomca si alta prin inferenta de la radiația cosmică de fond care este o formă de radiație electromagnetică care se găsește peste tot în Univers si este considerata cea mai concludentă dovadă pentru modelul Big Bang al apariției Universului) conduce pentru modelul adoptat si bine fundamentat de evolutie fizico-chimica- astronomica, la rezultatele cele mai fiabile fiind azi preferata ipotezei lui Hoyle si ea updatata de autori pentru a se apropia de rezultatele necontestate din istoria B.B.
3) De fapt daca momentul zero de la Hoyle, un moment strict conventional in functa exponentiala dedusa de acesta se ataseaza momentului zero al B.B., cele doua teorii se vor suprapune si problema momentului zero cand Universul este Unul(ce fel de UNUL?) devine o problema de Scara eu considerand ca problema fundamentala a fizicii cosmologice este problema denumita PROBLEMA SCARII.