Tubuh kita terdiri daripada dua puluh tujuh unsur kimia; di antaranya, hanya satu hidrogen yang terbentuk semasa kelahiran alam semesta. Selebihnya dua puluh enam dilahirkan dalam perut bintang-bintang besar yang berkembang dan mati selama berbilion tahun berikutnya. Bagaimana abu bintang yang pupus menjelma di dalam kita dan di dunia di sekitar kita?
Permainan terhadap semua orang
Bayangkan bahawa setiap minggu anda membeli tiket loteri dan memenangi hadiah utama berulang kali.
Bukankah benar bahawa ini kelihatan mustahil? Tetapi sebenarnya, kenyataan bahawa anda membaca baris-baris ini tidak kurang pelik dan mengejutkan. Kenyataannya adalah bahawa segala sesuatu yang nampaknya kita kenal dan jelas pada diri kita sendiri adalah hasil daripada kebetulan keadaan yang sangat luar biasa, jika tidak hampir tidak wajar. Sesuatu seperti filem aksi Hollywood, di mana, bertentangan sepenuhnya dengan logik dan akal sehat, pahlawan itu sendiri mengalahkan seluruh pasukan penjahat satu demi satu.
Tidak kira betapa hebatnya dialog ini, kewujudan dunia, termasuk Galaxy kita, tidak dapat dilihat dengan jelas. Ketika pengetahuan berkembang, menjadi jelas bahawa agar Alam Semesta menjadi seperti yang kita ketahui, diperlukan penyesuaian yang tepat dan luar biasa dari sekumpulan undang-undang fizikal, parameter dan keadaan awal. Dalam kata-kata ahli fizik dan astrobiologi Australia Paul Davis: "Seolah-olah seseorang dengan ketepatan yang paling tinggi mengambil bilangan Alam untuk mencipta Alam Semesta."
Mungkinkah ini berlaku "dengan sendirinya" secara tidak sengaja?
Kami mewarisi kepercayaan secara kebetulan dari abad ke-19. Pada masa itu, para saintis percaya bahawa alam semesta itu kekal dan tidak terbatas. Oleh itu, ada tempat di dalamnya untuk rasa ingin tahu dan kemalangan yang paling luar biasa; dan di beberapa sudut kehidupan cerdas dapat muncul secara spontan.
Menurut kosmologi moden, Alam Semesta kita dilahirkan, bertentangan dengan semua undang-undang fizik yang diketahui, dari segumpal kecil seukuran semangka. Permulaan segalanya adalah Big Bang, yang tidak meninggalkan batu dari alam semesta yang kekal dan tidak berubah. Yang tinggal hanyalah kepercayaan secara kebetulan, yang dapat bertahan hingga hari ini. Adakah kepercayaan ini berdasarkan fakta?
"Bapa" istilah "Big Bang" astrofisikawan A. F. Hoyle menjawab ini dengan tegas - tidak bersandar: "Sebarkan bahagian pesawat besar di tanah dan tunggu taufan. Kemungkinan munculnya sel hidup secara spontan adalah sama dengan kemungkinan taufan meninggalkan pesawat yang siap untuk berlepas."
Hakikatnya adalah bahawa Alam Semesta kita seperti kapal terbang - hasil "pemasangan" elemen yang paling tepat. Keseimbangan daya yang "dikira secara tepat" menentukan bagaimana zat diedarkan di dalamnya, dan bahkan penyimpangan kecil boleh membawa maut.
Sebagai contoh, pemalar kosmologi (pemalar), yang menentukan nisbah daya tarikan dan tolakan, mesti seimbang dengan tepat untuk memastikan pengembangan alam semesta secara berterusan. Sekiranya keseimbangan ini sedikit beralih ke satu sisi, tidak akan ada bintang yang terpisah di Alam Semesta, dan galaksi ke sisi yang lain. Kemungkinan bahawa keseimbangan yang begitu lemah itu mungkin disebabkan oleh kemalangan sangat kecil: sekurang-kurangnya 1 dari 10 hingga lima puluh tiga kekuatan.
Agar Alam Semesta menjadi "ramah" seumur hidup, sesuatu yang sangat luar biasa diperlukan: nilai "satu-satunya yang betul" semua pemalar dan daya mesti dipenuhi secara serentak. Ia seperti pintu peti besi, terkunci dengan banyak kunci digital: anda boleh membukanya hanya dengan memasukkan kombinasi nombor yang betul ke dalam setiap kunci pada masa yang sama.
Senarai "kebetulan yang luar biasa" dalam epik Bumi masih belum selesai. Lokasi Tata Surya sangat berjaya, kerana tidak ada unsur berat yang jauh dari pusat Galaksi untuk membentuk planet "seperti Bumi", dan lebih dekat - keadaannya sangat tidak ramah. Dimensi dan jarak sistem Matahari-Bumi-Bulan sangat sesuai. Bumi berputar di orbit hampir bulat pada jarak 150 juta km dari Matahari; oleh itu, terdapat rejim suhu sederhana di mana sebahagian besar air dalam bentuk cecair.
Satelit kita yang sangat besar, Bulan, memberikan sumbangan yang tidak tergantikan dalam pengembangan kehidupan. Graviti bulan menstabilkan paksi putaran planet kita dan dengan demikian mengekalkan iklim yang baik untuk kehidupan dengan perubahan musim dan hujan yang meresap ke kawasan gersang. Selain itu, tarikan bulan menyebabkan pasang surut, yang memberikan momentum untuk arus lautan. Mereka mengatur iklim dengan menyebarkan sejumlah besar panas dan, sebagai tambahan, mencampurkan nutrien dari daratan di lautan.
Adakah hadiah secara rawak?
Sebagai tambahan kepada sifat-sifat luar biasa ini, ada sesuatu di planet kita yang tidak dijumpai di mana-mana di hamparan kosmos: kehidupan dan peradaban yang sangat maju. Apa yang menjadikan Bumi begitu unik?
Faktanya adalah bahawa undang-undang fizik dan kimia yang memerintah di Angkasa nampaknya melewati planet kita. Menurut undang-undang ini, suhu di permukaan bumi harus sekitar 300 darjah, tekanan - 60 atm.; gas utama atmosfer kita, nitrogen, mesti dioksidakan dan dilarutkan di perairan lautan, dan oksigen tidak dapat muncul dalam jumlah yang diperlukan.
Walau bagaimanapun, ini terhalang oleh biosfera. Telah wujud selama beratus-ratus juta tahun dan terus-menerus "mendorong" planet kita untuk berkembang bertentangan dengan undang-undang alam mati. Oleh itu, walaupun terdapat perubahan dalam banyak faktor "luaran" (seperti peningkatan aktiviti solar yang ketara), suhu permukaan bumi dan lautan, kandungan garam di perairan mereka, serta komposisi atmosfera tetap dalam batas sempit yang sesuai untuk perkembangan kehidupan selanjutnya. Sebenarnya, hal yang sama berlaku dalam kehidupan seharian - suhu badan kita (37º) dan komposisinya tetap tidak berubah, sama ada badai salju berkobar-kobar atau matahari sedang turun, dan sama ada kita hanya makan nasi atau daging kuda.
Untuk mengekalkan keadaan "haram" seperti itu, sistem kitaran jirim dan tenaga global telah muncul di planet kita, yang dalam kerumitannya menyerupai proses dalam organisme yang sangat maju. Gyres meliputi atmosfera, penutup air dan banyak kilometer Bumi. Bahan hidup biosfera memainkan peranan yang sangat penting di sini: ia "menyesuaikan" atau mengimbangkan kadar kitaran peredaran air, oksigen dan karbon dioksida.
Tanpa tindakan kitaran, perkembangan kehidupan tidak akan dapat difikirkan. Berkat kitaran karbon di atmosfer bumi, bahagian karbon dioksida telah menurun dari 98% yang asal kepada 0.03% semasa, dan disimpan pada tahap "anomali" ini (berbanding "normal" 95% di Marikh dan 96.5% di Venus). Lautan berperanan sebagai sejenis penyangga di dalamnya: mereka mengandungi hampir 60 kali lebih banyak karbon dioksida daripada atmosfera; mereka mampu menyerap (atau membebaskan) sejumlah besar karbon dan dengan cepat membuang lebihan ke dalam sedimen, yang kemudian "disimpan" di cangkang pepejal planet kita. Oleh kerana karbon dioksida dikeluarkan dari atmosfer, ia digantikan oleh nitrogen, komponen protein yang tidak tergantikan, dan oksigen yang diperlukan untuk kehidupan yang sangat maju.
Untuk "memulakan" kitaran karbon, diperlukan mekanisme yang dapat mengirimkan sebahagian besar karbon ke "penyimpanan" bawah tanah dan mengekstraknya dari sana jika diperlukan. Tetapi di sini juga, nasib betul mengikuti kita.
Ukuran, struktur dalaman dan komposisi planet kita sangat sesuai untuk memenuhi peranannya dalam pengembangan kehidupan. Di teras Bumi adalah teras, bahagian padat dalamannya mempunyai ketumpatan yang luar biasa; bahagian luarnya dalam keadaan cair cair. Arus yang timbul di sana menghasilkan medan magnet yang melindungi kehidupan di planet ini. Inti dikelilingi oleh mantel, yang jisimnya panas dan likat perlahan-lahan mengaduk. Ukuran Bumi membolehkan mantel "mengalir", dan "diukur dengan tepat", tidak terlalu besar, tetapi jumlah unsur radioaktif yang tidak terlalu kecil membekalkan tenaga yang diperlukan untuk menjaga mantel "di bawah api." Pada jisim yang bergerak perlahan ini, kerak bumi "terapung", terdiri dari "tambalan" berbagai bentuk dan ukuran, yang mengalami pergeseran, naik atau tenggelam. Pada masa yang sama, lebihan karbon yang tersimpan di dalam sedimen dengan pasti "disimpan" di cangkang pepejal planet kita. Contohnya, Pegunungan Alpen dibina dari batuan yang mengandungi karbon dioksida "terikat" di lautan.
Tetapi penciptaan keadaan yang baik belum menjamin perkembangan kehidupan. Bumi kita adalah sebutir pasir kecil di Cosmos yang luas, di mana kekuatan yang sangat tidak ramah tidak sesuai dengan peraturan kehidupan. Tetapi di sini juga, nasib tidak meninggalkan planet kita, memberikannya "topi" perlindungan pelbagai lapisan.
Angin suria dan medan magnet Matahari menangkis sinar kosmik yang merosakkan dari Bumi, yang mampu memusnahkan semua kehidupan. Medan magnet Bumi memberikan perlindungan tambahan dari zarah dan sinar kosmik dan solar (termasuk sinar ultraviolet). Sekiranya Bumi tidak mempunyai medan magnetnya sendiri, angin suria akan menghilangkannya dari penutup airnya, seperti yang terjadi, kemungkinan besar, di Marikh.
Nasib bumi tidak berakhir di sana. Planet lain dari Sistem Suria turut serta dalam perlindungannya. Sebagai contoh, graviti Musytari mengeluarkan badan besar yang paling berbahaya dari tali pinggang asteroid. Dan sekali lagi beruntung: jika Musytari muncul lebih awal, Bumi akan menerima lebih sedikit karbon, dan jika kemudian atau mempunyai jisim yang jauh lebih kecil, maka akan ada lebih banyak asteroid yang dapat mengganggu perkembangan kehidupan di Bumi.
Saturnus dan Musytari melindungi sistem suria dalaman dari pengeboman berlebihan oleh komet galaksi. Pada masa yang sama, pertahanan ini tidak menjadi terlalu "membosankan"; pengeboman komet menyediakan aliran bahan dan tenaga kosmik ke permukaan Bumi pada waktu "betul" dan di tempat "betul", mengekalkan peredaran di planet ini. Di samping itu, dari komet, deposit sejumlah mineral terbentuk, tanpa pengembangan tamadun tidak dapat difikirkan.
Corak yang luar biasa
Menurut peraturan perangkaan, kebarangkalian kejadian yang tidak berkaitan digandakan. Oleh itu, peluang untuk mendapatkan pelemparan duit syiling pertama adalah ½, di kedua - ½ × ½, dan di ketiga - ½ × ½ × ½. Kebarangkalian biasa untuk memenangi jumlah lumayan dalam loteri adalah 1 / 1,000,000. Sekarang mari kita bayangkan bahawa kita menang berulang kali. Tidak mungkin ada yang akan "membeli" versi keberuntungan rawak kami. Kecurigaan akan timbul apabila terdapat beberapa faktor tersembunyi, sesuatu atau seseorang, di sebalik "super luck" tersebut.
Gabungan pemilihan peluang yang memastikan perkembangan kehidupan di planet kita tidak memberikan ruang untuk pilihan. Sama ada ini adalah keajaiban, atau seluruh Cosmos, termasuk Bumi dan semua yang hidup di atasnya, adalah satu sistem yang saling berkaitan yang berkembang dalam satu arah.
Namun, agar peradaban berkembang di Bumi, "kebetulan keadaan" yang sangat luar biasa diperlukan.
