สิ่งสำคัญสำหรับคนที่จะเข้าใจ ไม่เพียงแต่ว่าเขาอยู่ในโลกอะไร แต่ยังรวมถึงการที่โลกนี้เกิดขึ้นมาได้อย่างไร มีอะไรมาก่อนเวลาและพื้นที่ที่มีอยู่ในขณะนี้ ชีวิตเกิดขึ้นได้อย่างไรบนดาวเคราะห์บ้านเกิดของเขาและโลกเองก็ไม่ได้ปรากฏขึ้นที่ไหนเลย
ในโลกสมัยใหม่ มีหลายทฤษฎีที่เสนอให้เห็นถึงการปรากฏตัวของโลกและต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตบนโลกใบนี้ เนื่องจากขาดโอกาสทดสอบทฤษฎีของนักวิทยาศาสตร์หรือโลกทัศน์ทางศาสนาต่างๆ จึงมีสมมติฐานที่แตกต่างกันมากขึ้นเรื่อยๆ หนึ่งในนั้นที่จะกล่าวถึงคือสมมติฐานที่สนับสนุนสภาวะนิ่ง ได้รับการพัฒนาเมื่อปลายศตวรรษที่ 19 และมีอยู่จนถึงทุกวันนี้
คำจำกัดความ
สภาวะคงที่สมมุติฐานสนับสนุนทัศนะที่ว่าโลกไม่ได้ก่อตัวขึ้นตามกาลเวลา แต่มีอยู่เสมอและสนับสนุนชีวิตอย่างต่อเนื่อง หากโลกเปลี่ยนแปลงไป มันก็ไม่มีนัยสำคัญนัก ชนิดของสัตว์และพืชก็ไม่เกิดขึ้น และก็เช่นเดียวกันดาวเคราะห์ดวงนี้อยู่มาโดยตลอด และตายไปหรือเปลี่ยนเลขของมัน สมมติฐานนี้เสนอโดยแพทย์ชาวเยอรมัน Thierry William Preyer ในปี 1880
ทฤษฎีมาจากไหน
ขณะนี้ยังไม่สามารถระบุอายุของโลกได้อย่างแม่นยำ จากการศึกษาโดยอาศัยการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีของอะตอม อายุของโลกอยู่ที่ประมาณ 4.6 พันล้านปี แต่วิธีนี้ไม่สมบูรณ์แบบ ซึ่งช่วยให้ผู้เชี่ยวชาญสนับสนุนหลักฐานจากทฤษฎีสภาวะคงตัว
เป็นการสมควรที่จะเรียกสาวกของสมมติฐานนี้ว่าผู้เชี่ยวชาญ ไม่ใช่นักวิทยาศาสตร์ ตามข้อมูลสมัยใหม่ นิรันดร (นี่คือวิธีที่เรียกว่าทฤษฎีของสถานะนิ่ง) เป็นหลักคำสอนเชิงปรัชญามากกว่าเนื่องจากสมมุติฐานของผู้ติดตามมีความคล้ายคลึงกับความเชื่อของศาสนาตะวันออก: ยูดาย, พุทธศาสนา - เกี่ยวกับการดำรงอยู่ของนิรันดร จักรวาลที่ไม่ได้สร้าง
ยอดดูของผู้ติดตาม
ต่างจากคำสอนทางศาสนา สาวกที่สนับสนุนทฤษฎีสถานะนิ่งของวัตถุทั้งหมดในจักรวาลมีความคิดที่ค่อนข้างแม่นยำเกี่ยวกับมุมมองของตนเอง:
- โลกมีอยู่เสมอ เช่นเดียวกับชีวิตบนมัน นอกจากนี้ยังไม่มีจุดเริ่มต้นของจักรวาล (การปฏิเสธบิ๊กแบงและสมมติฐานที่คล้ายกัน) มันเป็นเสมอมา
- การดัดแปลงเกิดขึ้นเพียงเล็กน้อยและไม่ส่งผลกระทบต่อชีวิตของสิ่งมีชีวิตโดยพื้นฐาน
- สปีชีส์ใด ๆ มีเพียงสองวิธีในการพัฒนา: การเปลี่ยนแปลงของจำนวนหรือการสูญพันธุ์ - สายพันธุ์ไม่ย้ายไปสู่รูปแบบใหม่ ไม่วิวัฒนาการ และไม่แม้แต่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ
หนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงที่สุดที่สนับสนุนสมมติฐานเกี่ยวกับเครื่องเขียนรัฐคือ Vladimir Ivanovich Vernadsky เขาชอบพูดประโยคนี้ซ้ำ: "… ที่เราสังเกตเห็นไม่มีจุดเริ่มต้นของชีวิตในจักรวาลเพราะไม่มีจุดเริ่มต้นของจักรวาลนี้ จักรวาลเป็นนิรันดร์ เหมือนชีวิตในนั้น"
ทฤษฎีสภาวะนิ่งของจักรวาลอธิบายคำถามที่ยังไม่ได้รับการแก้ไข เช่น:
- อายุของกระจุกและดวงดาว
- ความเป็นเนื้อเดียวกันและไอโซโทรปี
- รังสีวัตถุโบราณ,
- redshift paradoxes สำหรับวัตถุที่อยู่ห่างไกล ซึ่งข้อพิพาททางวิทยาศาสตร์ยังไม่คลี่คลาย
หลักฐาน
หลักฐานทั่วไปสำหรับสภาวะคงตัวมีพื้นฐานมาจากแนวคิดที่ว่าการหายไปของตะกอน (กระดูกและของเสีย) ในหินสามารถอธิบายได้ด้วยการเพิ่มขนาดของสายพันธุ์หรือจำนวนประชากร หรือการอพยพของผู้แทน สู่สภาพแวดล้อมที่มีสภาพอากาศเอื้ออำนวยมากขึ้น จนถึงตอนนี้ ตะกอนไม่ถูกเก็บรักษาไว้ในชั้นเนื่องจากการสลายตัวอย่างสมบูรณ์ ไม่อาจปฏิเสธได้ว่าในดินบางชนิด ซากศพนั้นแท้จริงแล้วถูกเก็บรักษาไว้ดีกว่า และแย่กว่านั้นหรือไม่ก็ตาม
ตามที่ผู้ติดตามบอกไว้ เฉพาะการศึกษาสิ่งมีชีวิตเท่านั้นที่จะช่วยในการสรุปเกี่ยวกับการสูญพันธุ์
หลักฐานที่พบได้บ่อยที่สุดคือปลาซีลาแคนท์ ในชุมชนวิทยาศาสตร์ พวกเขาถูกอ้างถึงว่าเป็นตัวอย่างของสายพันธุ์เฉพาะกาลระหว่างปลากับสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำ จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ พวกมันถูกพิจารณาว่าสูญพันธุ์ในช่วงปลายยุคครีเทเชียส - 60-70 ล้านปีก่อน แต่ในปี พ.ศ. 2482 นอกชายฝั่งทะเลประมาณมาดากัสการ์ถูกจับได้ว่าเป็นปลาซีลาแคนท์ ดังนั้น ตอนนี้ปลาซีลาแคนท์จึงไม่ถือว่าเป็นการนำส่งอีกต่อไป
ข้อพิสูจน์ที่สองคืออาร์คีออปเทอริกซ์ ในตำราวิชาชีววิทยา สิ่งมีชีวิตนี้ถูกนำเสนอเป็นรูปแบบการนำส่งระหว่างสัตว์เลื้อยคลานและนก มันมีขนนกและสามารถกระโดดจากกิ่งหนึ่งไปอีกกิ่งหนึ่งได้ไกล แต่ทฤษฎีนี้พังทลายลงเมื่อในปี 1977 พบซากของนกที่มีอายุมากกว่ากระดูกของอาร์คีออปเทอริกซ์ในโคโลราโดอย่างไม่ต้องสงสัย ดังนั้น ข้อสันนิษฐานจึงถูกต้องว่าอาร์คีออปเทอริกซ์ไม่ใช่รูปแบบเฉพาะกาลหรือนกตัวแรก ณ จุดนี้ สมมติฐานสภาวะคงตัวกลายเป็นทฤษฎี
นอกจากตัวอย่างที่โดดเด่นเช่นนี้แล้ว ยังมีตัวอย่างอื่นๆ ตัวอย่างเช่น ทฤษฎีสภาวะคงตัวได้รับการยืนยันโดย "สูญพันธุ์" และพบในลิงกูลาสของสัตว์ป่า (brachiopods ทางทะเล), tuatara หรือ tuatara (กิ้งก่าขนาดใหญ่), solendons (shrews) กว่าล้านปี สายพันธุ์เหล่านี้ไม่ได้เปลี่ยนแปลงไปจากบรรพบุรุษฟอสซิลของพวกมัน
"ความผิดพลาด" ซากดึกดำบรรพ์ดังกล่าวก็เพียงพอแล้ว แม้แต่ตอนนี้ นักวิทยาศาสตร์ก็ยังไม่สามารถพูดได้อย่างแม่นยำว่าชนิดพันธุ์ที่สูญพันธุ์ไปแล้วชนิดใดที่อาจเป็นบรรพบุรุษของสิ่งมีชีวิต ช่องว่างเหล่านี้ในการสอนเกี่ยวกับซากดึกดำบรรพ์ที่นำไปสู่ความคิดของการดำรงอยู่ของสถานะนิ่ง
สถานะในชุมชนวิทยาศาสตร์
แต่ทฤษฎีที่อิงจากความผิดพลาดของคนอื่นไม่เป็นที่ยอมรับในวงการวิทยาศาสตร์ สถานะนิ่งขัดแย้งกับการวิจัยทางดาราศาสตร์สมัยใหม่ Stephen Hawking ในหนังสือของเขา A Brief Historyเวลา" ตั้งข้อสังเกตว่าหากจักรวาลมีวิวัฒนาการจริง ๆ ใน "เวลาจินตภาพ" บางอย่าง ก็จะไม่มีภาวะเอกพจน์
ภาวะเอกฐานในความหมายทางดาราศาสตร์เป็นจุดที่ไม่สามารถลากเส้นตรงได้ ตัวอย่างที่เด่นชัดคือหลุมดำ ซึ่งเป็นบริเวณที่แม้แต่แสงที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงสุดที่ทราบก็ไม่สามารถออกไปได้ จุดศูนย์กลางของหลุมดำถือเป็นภาวะเอกฐาน - อะตอมถูกบีบอัดจนเป็นอนันต์
ดังนั้น ในชุมชนวิทยาศาสตร์ สมมติฐานดังกล่าวจึงเป็นสมมติฐานเชิงปรัชญา แต่การมีส่วนสนับสนุนในการพัฒนาทฤษฎีอื่นๆ ก็มีความสำคัญ ดังนั้น คำถามที่นักโบราณคดีและนักบรรพชีวินวิทยาตั้งขึ้นโดยผู้ติดตามของ Eternism บังคับให้นักวิทยาศาสตร์ตรวจสอบงานวิจัยของพวกเขาอย่างรอบคอบมากขึ้น และตรวจสอบข้อมูลทางวิทยาศาสตร์อีกครั้ง
การพิจารณาสภาวะนิ่งเป็นทฤษฎีการกำเนิดของสิ่งมีชีวิตบนโลก เราต้องไม่ลืมความหมายควอนตัมของวลีนี้ เพื่อไม่ให้สับสนในแนวคิด
เทอร์โมไดนามิกควอนตัมคืออะไร
ความก้าวหน้าครั้งสำคัญครั้งแรกในอุณหพลศาสตร์ควอนตัมเกิดขึ้นโดย Niels Bohr ผู้เผยแพร่หลักสมมุติฐานสามประการซึ่งใช้การคำนวณและข้อความส่วนใหญ่ของนักฟิสิกส์และนักเคมีในปัจจุบัน สัจธรรมสามประการถูกรับรู้ด้วยความกังขา แต่เป็นไปไม่ได้ที่จะไม่ยอมรับว่าเป็นจริงในขณะนั้น แต่เทอร์โมไดนามิกควอนตัมคืออะไร
รูปแบบอุณหพลศาสตร์ทั้งแบบคลาสสิกและควอนตัมฟิสิกส์ เป็นระบบของร่างกายที่แลกเปลี่ยนพลังงานภายในซึ่งกันและกันและด้วยร่างกายโดยรอบ อาจประกอบด้วยตัวเดียวหรือหลายตัว และในขณะเดียวกันก็อยู่ในสถานะที่มีความกดดัน ปริมาตร อุณหภูมิ ฯลฯ ต่างกัน
ในระบบดุลยภาพ พารามิเตอร์ทั้งหมดมีค่าคงที่อย่างเคร่งครัด ดังนั้นจึงสอดคล้องกับสภาวะสมดุล แสดงถึงกระบวนการย้อนกลับ
ในรูปแบบที่ไม่สมดุล อย่างน้อยหนึ่งพารามิเตอร์ไม่มีค่าคงที่ ระบบดังกล่าวไม่อยู่ในสมดุลทางอุณหพลศาสตร์ ส่วนใหญ่มักจะเป็นตัวแทนของกระบวนการที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ เช่น กระบวนการทางเคมี
ถ้าเราพยายามแสดงสภาวะสมดุลในรูปของกราฟ เราก็จะได้จุด ในกรณีของสภาวะที่ไม่สมดุล กราฟจะแตกต่างกันเสมอแต่จะไม่อยู่ในรูปแบบของจุด เนื่องจากค่าที่ไม่ถูกต้องอย่างน้อยหนึ่งค่า
การผ่อนคลายคือกระบวนการเปลี่ยนจากสภาวะที่ไม่สมดุล (กลับไม่ได้) เป็นสภาวะสมดุล (ย้อนกลับได้) แนวคิดของกระบวนการที่ย้อนกลับและย้อนกลับไม่ได้มีบทบาทสำคัญในอุณหพลศาสตร์
ทฤษฎีบทของพริโกจิน
นี่เป็นหนึ่งในข้อสรุปของอุณหพลศาสตร์เกี่ยวกับกระบวนการที่ไม่สมดุล ตามที่เขาพูดในสถานะคงที่ของระบบไม่สมดุลเชิงเส้นการผลิตเอนโทรปีนั้นน้อยที่สุด โดยปราศจากอุปสรรคในการบรรลุสภาวะสมดุล ค่าเอนโทรปีจึงลดลงเหลือศูนย์ ทฤษฎีบทได้รับการพิสูจน์ในปี 1947 โดยนักฟิสิกส์ I. R. Prigogine
ความหมายก็คือสภาวะนิ่งสมดุลซึ่งระบบอุณหพลศาสตร์มีแนวโน้มจะมีการผลิตเอนโทรปีต่ำตามที่เงื่อนไขขอบเขตที่กำหนดในระบบอนุญาต
แถลงการณ์ของพริโกจินดำเนินการจากทฤษฎีบทของลาร์ส ออนซาเจอร์: สำหรับการเบี่ยงเบนเล็กน้อยจากสมดุล การไหลของอุณหพลศาสตร์สามารถแสดงเป็นผลรวมของผลรวมของแรงขับเคลื่อนเชิงเส้น
ความคิดของชโรดิงเงอร์ในรูปแบบเดิม
สมการชโรดิงเงอร์สำหรับสถานะนิ่งมีส่วนสำคัญต่อการสังเกตสมบัติคลื่นของอนุภาคในทางปฏิบัติ หากการตีความคลื่นเดอบรอกลีและความสัมพันธ์ที่ไม่แน่นอนของไฮเซนเบิร์กให้แนวคิดเชิงทฤษฎีเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของอนุภาคในสนามแรง ถ้อยแถลงของชโรดิงเงอร์ที่เขียนในปี 1926 จะอธิบายกระบวนการที่สังเกตได้ในทางปฏิบัติ
ในรูปเดิมเป็นแบบนี้
ที่ไหน,
i - หน่วยจินตภาพ
สมการชโรดิงเงอร์สำหรับสถานะนิ่ง
หากช่องที่มีอนุภาคอยู่ตรงเวลา สมการจะไม่ขึ้นอยู่กับเวลาและสามารถแสดงได้ดังนี้
สมการชโรดิงเงอร์สำหรับสถานะคงที่นั้นอิงตามสมมุติฐานของบอร์เกี่ยวกับคุณสมบัติของอะตอมและอิเล็กตรอนของพวกมัน ถือเป็นหนึ่งในสมการหลักของอุณหพลศาสตร์ควอนตัม
พลังงานการเปลี่ยนแปลง
เมื่ออะตอมหยุดนิ่งจะไม่มีรังสีเกิดขึ้น แต่อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่ด้วยความเร่งเล็กน้อย ในกรณีนี้ สถานะของอิเล็กตรอนจะถูกกำหนดในแต่ละวงด้วยพลังงาน Et ค่าโดยประมาณสามารถประมาณได้โดยศักยภาพการแตกตัวเป็นไอออนของระดับอิเล็กทรอนิกส์นี้
โซดังนั้นหลังจากข้อความแรก ข้อความใหม่ก็ปรากฏขึ้น สมมุติฐานที่สองของบอร์กล่าวว่า: ถ้าในระหว่างการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุลบ (อิเล็กตรอน) โมเมนตัมเชิงมุมของมัน (L =mevr) คือผลคูณของแท่งคงที่หารด้วย 2π จากนั้นอะตอมจะอยู่ในสถานะนิ่ง นั่นคือ: mevrn =n(h/2π)
จากข้อความนี้ พลังงานของควอนตัม (โฟตอน) คือความแตกต่างในพลังงานของสถานะนิ่งของอะตอมที่ควอนตัมผ่านไป
ค่านี้คำนวณโดย Bohr และดัดแปลงเพื่อการใช้งานจริงโดย Schrödinger มีส่วนสำคัญในการอธิบายอุณหพลศาสตร์ควอนตัม
สมมุติฐานที่สาม
สมมติฐานที่สามของบอร์ - เกี่ยวกับการเปลี่ยนผ่านของควอนตัมด้วยการแผ่รังสียังหมายถึงสถานะนิ่งของอิเล็กตรอนด้วย ดังนั้นรังสีในการเปลี่ยนผ่านจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งจะถูกดูดซับหรือปล่อยออกมาในรูปของพลังงานควอนตัม นอกจากนี้ พลังงานของควอนตายังเท่ากับความแตกต่างในพลังงานของสถานะคงที่ระหว่างที่เกิดการเปลี่ยนแปลง การแผ่รังสีจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่ออกจากนิวเคลียสของอะตอม
สมมติฐานที่สามได้รับการยืนยันจากการทดลองของเฮิรตซ์และแฟรงก์
ทฤษฎีบทของ Prigogine อธิบายคุณสมบัติของเอนโทรปีสำหรับกระบวนการที่ไม่สมดุลซึ่งมุ่งสู่สมดุล