Теория, объединяющая взаимодействия, предполагает, сто на очень коротких расстояниях и при очень высоких энергиях слабое, электромагнитное и сильное взаимодействия проявляются как единая сила, а фундаментальное различие между кварками и лептонами исчезает.

Глава 10. Самоорганизация и хаос.

Самоорганизация в неравновесных системах.

В середине Х1Х века были сформулированы второе начало термодинамики и законы биологической эволюции. Однако вопрос о совместимости концепции тепловой смерти (процесс хаотизации) с процессом самоорганизации оставался на протяжении целого столетия открытым.

Выяснилось, что самоорганизация присуща не только «живым» системам, но также и всем открытым системам (т.е. тем, в которых возможен обмен энергией с окружающей средой). При этом источником упорядоченности является неравномерность.

Жизнь на Земле стала возможна лишь благодаря негэнтропии (энтропии с обратным знаком) солнечного излучения. Сфера жизни на Земле- это упорядоченная структура, которая питается негэнергией.

Энергия солнечного излучения поступает на Землю из высокотемпературного источника и уходит в космическое пространство при низкой температуре. Если предположить, что в среднем энергия на Земле не накапливается, то поток энтропии от Солнца на Землю будет меньше потока энтропии от Земли в космическое пространство.

Т.е. Земля получает высококачественную энергию от Солнца, перерабатывает ее, что сопровождается ростом энтропии, и выбрасывает ее в космическое пространство вместе с наработанной энтропией. Это обеспечивает жизнедеятельность на Земле.

Явления, происходящие в жидкости, лазерах и химических реакциях имеют много общего. В ходе неравновесного процесса из пространственно-однородного состояния у всех них спонтанно возникает пространственная или временная структура, которая называется диссипативной. Такие структуры образуются в открытых системах.

В прошлом веке была широко распространена теория тепловой смерти Вселенной, но в настоящее время она оказалась непризнанной.

Глава 11. Астрофизика

Рождение Вселенной.

Одну из гипотез происхождения Вселенной предложил Джордж Гамов, которая получила название «теории большого взрыва». По этой теории начальным условием для рождения Вселенной было наличие в трехмерном пространстве физического вакуума.

Взрывная модель расширяющейся Вселенной заключается в том, что в начальный момент времени полная ее масса, энергия и давление были заключены в точечной сингулярности (области с бесконечно малыми размерами), и потом это сингулярность стала распространяться из этой точки со скоростью света. Температура огненного шара, которым была вначале Вселенная, была крайне велика. Простейшее предположение о начальном составе огненного шара- весь он состоял из излучения.

Столкновения фотонов в первые мгновения приводили к образованию частиц вещества (электронов, мезонов, и нуклонов). В последующих столкновениях фотонов с ними стали образовываться и многие другие частицы. Но при всех условиях частицы появлялись парами: «частица-античастица», т.о. возникало и вещество, и антивещество. Наконец, между полем излучения и веществом наступило равновесие.

Аннигиляция частиц уничтожала вещество и превращала его в излучение, а в столкновениях с фотонами оно вновь образовывалось. При последующих реакциях между элементарными частицами возникали также и ядра элементов, но расширение поля излучения было слишком быстрым, а температура слишком высокой, поэтому в этот период образовались только водород и гелий.

Особенностью огненного шара на первых стадиях было то, что он имел очень большую теплоемкость, а значит должны быть сильные флуктуации плотности. Постепенно некоторые флуктуации замораживались, т.е. области с высокой плотностью жили дольше и перемешивались с областями с низкой плотностью. Так в шаре постепенно возникли первые неоднородности, которые, возможно, стали первым скоплением галактик.

Излучение к тому моменту охладилось до такой степени, что перестало быть источником частично- античастичных пар. Огненный шар расширился, охладился и представлял собой облако из областей плотного вещества, перемежающихся областями, в которых практически не было вещества. Конденсированные области обладали своими гравитационными полями, которые «вытягивали» более тяжелые компоненты первичной плазмы- нуклоны и способствовали их отделению от более легких компонент-электронов. В этой плазме была смесь двух газов: одного, состоящего из электронов и позитронов, и другого, в 1840 раз более тяжелого, состоящего из протонов и антипротонов. Так эти два газа стали разделяться в гравитационном поле.

Электромагнитные поля, созданные на ранних стадиях расширения, стали разделять положительные электроны от отрицательных и протоны от антипротонов, благодаря чему противоположные токи концентрировали вещество в центре, а антивещество по бокам. Т. о. Получились области с преобладанием вещества над антивеществом, и другие области наоборот.

В последствии каждая область стала состоять либо из вещества, либо из антивещества. Эти области были разделены пространством, в котором аннигиляция полностью уничтожала вещество, так что оно оказалось пустым в отношении наличия вещества.

Глава 12. Жизнь во Вселенной.

Возникновение мысли.

Человек в том виде, в котором его удается воспроизвести сегодняшней науке- животное, подобное другим.

- Ступень рефлексии (размышление, самопознание)

Рефлексия-это приобретенная сознанием способность сосредоточиться на самом себе и овладеть самим собой как предметом, обладающим своей специфической устойчивостью и своим значением. Рефлектирующее существо в силу сосредоточения на самом себе внезапно становится способным развиваться в новой сфере.

Абстракция, логика, изобретательность, математика, искусство, восприятие времени и пространства- не что иное, как возбуждение вновь образованного центра. Разум- эволюционное достояние только человека.

Для большинства биологов нет четкого различия между инстинктом и мыслью: и то и другое своего рода поверхностное свечение, под которым скрывается игра детерминизма матери (объективная, закономерная связь и причинная обусловленность всех явлений).

Рефлексия –форма теоретической деятельности человека, направленная на осмысление действия.

Человек с его сознанием – это вершина эволюции. Но в человеке, рассматриваемом как зоологическая группа, мы по-прежнему находим и половое влечение, и тенденцию к борьбе за существование , и любопытство к окружающему миру.

Изменение биологического состояния, приведшее к пробуждению мысли, не просто соответствует критической точке, пройденной индивидом или даже видом. Будучи более обширным, это изменение затрагивает саму жизнь в ее органической целостности и, следовательно, оно знаменует собой трансформацию, затрагивающую состояние всей планеты.

Геологи допускают зональность нашей планеты: в центре металлическую барисферу, окруженную каменистой литосферой, поверх которой находятся текучие оболочки гидросферы и атмосферы. К четырем покрывающим друг друга оболочкам наука прибавляет живую пленку, образованную растительным и животным миром- биосферу.