Место человека во вселенной

Еще один глобальный фактор, непосредственно связанный с  жизнью на Земле это наличие углекислоты  в земной атмосфере, что приводит к парниковому эффекту. Без углекислого  газа и водяного пара в атмосфере  общая температура поверхности  Земли была бы существенно ниже. Увеличение концентрации CO₂, вызванное техногенными причинами, ведет к всеобщему потеплению на Земле, таянию ледников и полярных льдов, повышению уровня Мирового океана. Это негативно повлияет не только на жизнь прибрежных государств, но и климат планеты в целом.

В последние годы внимание научной общественности привлечено к проблеме кометной и астероидной  опасности. Как известно, в Солнечной  системе находится громадное  количество комет. Столкновения комет  с планетами возможны. Так летом 1994 года с Юпитером столкнулась много компонентная комета Шумейкеров - Леви - 9. В 1910 году Земля прошла через хвост кометы Галлея, но в тот раз, без всяких последствий для себя. Исследование при помощи космических аппаратов показали, что Земля непрерывно бомбардируется небольшими ледяными кометами. Грандиозным явлением было столкновение в 1908 году Земли с Тунгусским космическим телом. Не исключены столкновения с Землей тел, которые повлекут за собой катастрофические изменения в биосфере. Очевидно, что слежение за подобными объектами позволит заранее принять меры против  столкновения с ними.

Космос является гигантской физической лабораторией, в которой  естественным путем создаются физические условия, невозможные на Земле, - экстремальные  значения температур, плотностей, светимостей  и т.д. Природа космических тел  и космического пространства является предметом исследования не только астрономов, но и физиков.

Космос является и важной областью человеческой культуры. Наблюдение звездного неба способствовало появлению  и развитию наук; все мировые религии  в своих мифологиях базируются на представлениях об устройстве мегамира.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.  АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА КОСМОС

 

В современную эпоху взаимодействие космоса и человека не ограничивается односторонним воздействием. Человек  сам стал мощной силой, действующей  на космическое пространство.

Околоземное пространство заполнено  большим количеством деталей  и фрагментов искусственных спутников  Земли и ракет-носителей, что уже  сейчас создает опасность для  полета космических аппаратов. Проблема космического мусора в околоземном  пространстве является очень актуальной. Человеческая цивилизация, как уже  говорилось, существенно влияет на параметры земной атмосферы, что  касается в первую очередь парникового  эффекта и озоновых дыр.

Наиболее мощным и перспективным  средством воздействия человечества на окружающее космическое пространство является космонавтика. Космонавтика - это совокупность отраслей науки  и техники, занимающихся теорией  космических полетов, космической  техникой, условиями жизнеобеспечения космических кораблей и жизнедеятельности  космонавтов. Однако роль космонавтики заключается не только в научно-техническом  обеспечении космических полетов, но в использовании новых активных методов познания мира. Начиная со второй половины XX века человек медленно, но неуклонно, пользуясь базой космонавтики, ракетной техникой, соответствующими науками, обеспечивающими космические  полеты - ракетодинамикой, динамикой  космического полета, техническими науками, начинает осваивать околоземное  и межпланетное пространство. Общая  стратегия освоения космоса была заложена К.Э. Циолковским в конце XIX - начале XX веков. Первые работы, заложившие основы космонавтики, были выполнены  в Рязани. К.Э. Циолковский разработал план завоевания космического пространства, включающий в себя освоение околоземного пространства, создания искусственных  спутников Земли, пилотируемых космических  кораблей, орбитальных станций, исследование Луны, запуска межпланетных станций. Многие пункты его плана выполнены. Вокруг Земли движутся многочисленные искусственные спутники самого различного назначения: научные, экологические, метеорологические, навигационные, связные и т.д. Без ИСЗ уже не возможно функционирование народного хозяйства и современной науки. С первого полета в космос Ю.А. Гагарина в 1961 года начинается отчет пилотируемых полетов, точнее полетов космических кораблей с космонавтами на борту. Космическая техника с человеком дает несравненно больше научной продукции. Космические автоматические аппараты побывали на Луне, Марсе, Венере и получили много научной информации, недоступной при исследовании этих тел с Земли. Общий вывод из космических исследований тел Солнечной системы заключается в том, что они очень разнообразны; нет двух одинаковых планет, нет двух одинаковых спутников. Но самый любопытный факт, выявленный космическими аппаратами, - это не обнаружение на космических телах не только высокоразвитых форм жизни в Солнечной системе, но и жизни вообще в любой форме. Даже Марс, который по некоторым параметрам был наиболее вероятным кандидатом на носителя жизни, оказался полностью безжизненным. На других планетах и спутниках в силу физических условий жизнь тем более не возможна.

Космонавтика будет развиваться, и человек рано или поздно освоит все околоземное пространство. Что  же дальше? Полеты к звездам - это  тоже цель человечества, хотя технически и экономически невероятно сложная  задача. Трудно представить, когда человечество будет готово полететь даже к ближайшим  звездам. Да и такие полеты будут  продолжаться десятки и сотни  лет и, следовательно, должны быть рассчитаны на несколько поколений космонавтов. Будут ли космические исследования приоритетным направлением развития человеческой культуры? Или приоритеты человечества сменятся, и оно займется собственным  совершенствованием на родной планете? В связи с выходом человека в космос актуальным становится вопрос о существовании разумных внеземных  существ и их стратегии освоения космоса. Вопрос о внеземных цивилизациях, обсуждавшийся человечеством на протяжении тысячелетий, пусть даже в фантастической форме, в последние десятилетия обрел форму научной проблемы. Поиском свидетельств существования внеземных цивилизаций в далеком космосе посвящено много исследований и дискуссий.

Эйфория первых десятилетий  космонавтики сменилась обоснованным пессимизмом. Никаких сигналов из космоса, носящих искусственный характер, никаких искусственных изменений  в космической среде не обнаружено. Похоже, что, по крайней мере, в Галактике  мы одиноки. Факты указывают на единственность существования землян как технологичной  высокоразвитой цивилизации. Однако это  заключение входит в противоречие с  фактом однородности и изотропности мегамира. Если свойства пространства в любом месте Метагалактики  и по любым направлениям одинаковы, то возникновение жизни, в том  числе и разумной, не может быть прерогативой данной области пространства.

Очевидно, налицо противоречие - парадокс. Появление парадоксов в  науке говорит о несовершенстве знаний, об экстраполяции старых теорий на новые факты. Парадоксы со временем разрешатся. Может быть:

1. технологическая фаза цивилизации только кратковременный этап ее существования;
2. цивилизаций много, но мы их не слышим, так как используем не те технические методы, которые необходимы;
3. жизнь во Вселенной имеет другое содержание, чем на Земле, где жизнь - форма существования белковых тел;
4. цивилизация очень редкое явление;
5. уровень развития земной цивилизации существенно ниже уровня развития космических цивилизаций и поэтому нет "общего предмета для разговора".

Перечисленные пункты показали сложные проблемы поиска и связи  с внеземными цивилизациями, но в XXI веке эта проблема может стать  основной в естествознании. Без сравнительного анализа невозможна современная наука. Без сравнения человечества, его культуры, с ему подобными, невозможно истинное познание судьбы человечества.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. МЕСТО ЧЕЛОВЕКА ВО ВСЕЛЕННОЙ

 

Уровень знаний, достигнутый  за последние десятилетия, качественно  изменил не только наши представления  об окружающем мире, но и сам способ жизни человека. Однако, чем глубже мы познаем Природу, тем все отчетливее убеждаемся, насколько сложны ответы на, казалось бы, самые простые, но в то же время фундаментальные вопросы. Почему окружающий нас мир именно таков, каким мы его наблюдаем? Почему в нем существуют галактики, звезды, планеты? Случайно или закономерно появление человека? Есть ли другие миры, заселенные разумными существами? И хотя человечество продвинулось в изучении основных законов природы, оно также далеко от исчерпывающего ответа. Попытаемся показать один из возможных подходов к решению этих проблем, причем, далеко не бесспорный. В его основе лежат следующие соображения. Ядро современного естествознания — физика — наука, изучающая фундаментальные свойства природы. Предполагается, что должен существовать некий единый принцип, позволяющий однозначно и с необходимостью ответить на сформулированные выше вопросы. Но современная наука такой принцип еще не предложила. Поэтому попытка научно объяснить наблюдаемую структуру физического мира основывается не на фундаментальной физике, а на ... биологии, так как бесспорен факт — существование разумной жизни на Земле. Такой подход получил название антропного (или антропоцентрического) принципа.

Вопрос о назначении человека, его роли и месте в мире так или иначе затрагивался и решался в любой философской проблеме. Согласно христианским воззрениям, человек — образ и подобие Бога. Поэтому, в сущности, цель создания окружающего мира заключалась именно в сотворении обстановки для жизнедеятельности человека и удовлетворении его духовных и плотских потребностей. По этой причине геоцентрическая система Мира Аристотеля-Птолемея, поставившая Землю и человека в центр Вселенной, столь импонировала христианству. Развитая Коперником гелиоцентрическая система Мира стала началом цепи великих открытий, нанесших тщеславным амбициям человека невосполнимый урон. Астрономические наблюдения показали, что не только Земля, но и само Солнце занимает весьма скромное положение в нашей Галактике, находясь на расстоянии около 30 тыс. св. лет от ее центра. Галактика также оказалась обычной среди сотен миллиардов, похожих на нее. Более того, теперь известно, что Вселенная в больших масштабах однородна и изотропна, т. е. нет ни выделенных точек, ни избранных направлений. Отсюда следует вполне закономерный вывод о возможности существования разумной жизни в других уголках Вселенной. И все же, если место человека во Вселенной не выделено, вполне уместно предположить, что человек выделен как специфическая форма существования материи. Чтобы понять следствия из этого предположения, нужно четко представлять, что такое жизнь, и в особенности, разумная жизнь. Одно из наиболее общих определений, с нашей точки зрения, дано М. В. Волькенштейном: «Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые, самоорганизующиеся и самовоспроизводящие системы, построенные из биополимеров — белков и нуклеиновых кислот». Качественное отличие человека от всего живого — его способность мыслить. И хотя существуют различные определения разума, мы воспользуемся следующим: разум есть способность материи познавать саму себя, при этом имеется в виду познание фундаментальных законов природы, различных сущностей, скрытых за видимыми явлениями. Далее необходимо сформулировать еще два положения. Первое — носителем разума может быть только живая материя (об этом мы уже упоминали ранее) и второе — носителем может быть только высокоорганизованная материя (клетки коры головного мозга, имеют, пожалуй, самую сложную организацию в природе, причем они качественно отличаются от простейших живых клеток). Данные утверждения следует рассматривать как обобщения опытных фактов, известных современной науке, но с нашей точки зрения дальнейшее развитие знания вряд ли заставит отказаться от сформулированных принципов (по крайней мере от второго).

Прежде всего остановимся на вопросе: какие условия необходимы для поддержания известных нам форм жизни? Это вода и пища. Немаловажное значение имеет и температура окружающей среды. Действительно, с одной стороны при 0 °С образующиеся кристаллики льда разрушают клетки и ткани, утрачиваются многие биологически важные свойства воды, с другой — уже при температурах свыше 42°—43 °С белки — основной материал человеческого организма — необратимо изменяют свою сложную структуру. Наконец, огромное значение имеет воздух. Содержащийся в нем кислород необходим для окислительно-восстановительных реакций внутри клеток.

Рассмотрим более детально, что обеспечивает существование  всех перечисленных элементов. И  тут сразу же ожидают сюрпризы, которые от конкретных свойств жизни  и необходимых для этого условий  переводят к фундаментальным  проблемам строения Вселенной. Известно, что для нормальной жизнедеятельности  организма необходим огромный набор  химических элементов, начиная с  водорода и кончая металлами: железо, медь, молибден и др., причем хотя и требуется их незначительное количество, отсутствие или недостаток какого-либо одного из них приводит к тяжелым нарушениям жизнедеятельности организма, вплоть до его гибели. Но основными по распространенности во Вселенной являются водород и гелий, а все более тяжелые элементы образуются в результате реакций ядерного синтеза внутри звезд, и разбрасываются в окружающее пространство благодаря взрывам сверхновых, поэтому процент тяжелых элементов очень невелик.

Молекулярная основа жизни (и разума) молекула ДНК содержит углерода 29,8 %, водорода 37,5 %, кислорода 18,3 %, азота 11,3 %, фосфора 3,1 % (Н. Хоровиц. Поиски жизни в Солнечной системе. М: Мир, 1988). Следовательно, тяжелые элементы не только необходимы для поддержания жизни, но и лежат в ее основе). Химики и биологи давно установили, что земная жизнь определяется свойствами углерода. Оказывается, конкурентов ему практически нет. Почему? Можно выделить три основных момента. Во-первых, углерод самый распространенный из всех тяжелых химических элементов во Вселенной. Во-вторых, он способен формировать огромное число больших, сложных, но и что очень важно, стабильных молекул. Наконец, в-третьих, соединения углерода химически инертны, т. е. с трудом вступают в реакции. Эта инертность, обусловленная электронной структурой атомов, обеспечивает образование молекулярных систем чрезвычайно сложной структуры, но вместе с тем и очень стабильных. В силу этих особенностей углерод служит основным материалом генетических систем, а значит условием существования и воспроизведения жизни и разума. Пока неизвестны другие химические элементы, способные заменить углерод в качестве основы жизни. Вода также обладает рядом уникальных свойств, благодаря которым она может служить биологическим растворителем — естественной средой обитания живых клеток и организмов. К числу таких свойств относятся: высокая температура таяния (льда) и кипения, широкий диапазон температур, в пределах которого вода остается в жидком состоянии, большая диэлектрическая постоянная.

Итак, без углерода не было бы сложноорганизованных молекул, лежащих  в основе жизни, а без воды жизнь  не смогла бы существовать. Это накладывает  дальнейшие ограничения. Для того, чтобы вода существовала в жидком состоянии, необходимы строго определенные температурные границы, что достижимо только на планетах. Следовательно, мы приходим к другому условию, необходимому для жизни, — планетам. Но они, как известно, не самостоятельные образования, а входят в состав систем, связанных со звездами. А отсюда следуют уже ограничения и для звезд! Прежде всего Б. Картер отмечает, что возникновение планет возможно лишь у звезд, где есть конвекция в припо-верхностном слое. Кроме того, раз планеты — холодные тела, то возникающая на них жизнь должна получать необходимую энергию от ближайшей звезды, причем время существования звезды должно быть таково, чтобы она могла обеспечить необходимой энергией длительный процесс зарождения и развития жизни вплоть до разумной формы. Желательно, чтобы при этом звезда была стабильной, без резких изменений внешних условий, к которым очень чувствительны сложноорганизованные молекулы. Вероятнее всего, таким условиям могут удовлетворять только одиночные звезды.