Задание 2, страница 300 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

Задание 2

Запишите по 2 фактора за и против существования разумной жизни во Вселенной. Обсудите с одноклассниками.

Факторы «за»:

1. Принцип заурядности и масштабы Вселенной. Этот принцип предполагает, что наша планета, Солнечная система и условия на ней не являются чем-то исключительно редким во Вселенной. Наша галактика Млечный Путь содержит, по разным оценкам, от 100 до 400 миллиардов звезд, а в наблюдаемой Вселенной существуют сотни миллиардов галактик. Такое огромное количество звезд и, как показывают современные данные, планет у большинства из них, делает статистически вероятным существование множества миров с условиями, пригодными для возникновения жизни. Для оценки числа потенциальных цивилизаций используется уравнение Дрейка: $N = R_* \cdot f_p \cdot n_e \cdot f_l \cdot f_i \cdot f_c \cdot L$, которое, несмотря на неизвестность многих его параметров, показывает, что даже при пессимистичных оценках число цивилизаций может быть больше одной.

2. Универсальность физических законов и наличие «строительных блоков» жизни. Законы физики и химии одинаковы во всей наблюдаемой Вселенной. Кроме того, астрономические наблюдения подтверждают, что сложные органические молекулы (аминокислоты, сахара), которые являются основой жизни на Земле, широко распространены в космосе. Их находят в метеоритах, кометах и межзвездных газопылевых облаках. Это означает, что химические предпосылки для зарождения жизни не уникальны для Земли, а являются обычным явлением во Вселенной. Открытие тысяч экзопланет, в том числе скалистых планет в «зонах обитаемости» своих звезд, подтверждает, что потенциально пригодные для жизни миры существуют.

Ответ: Основными факторами в пользу существования разумной жизни являются огромные размеры Вселенной, делающие возникновение жизни в других местах статистически вероятным (принцип заурядности), и повсеместное обнаружение в космосе органических молекул, которые служат строительными блоками для жизни.

Факторы «против»:

1. Парадокс Ферми. Сформулированный физиком Энрико Ферми, этот парадокс указывает на противоречие между высокими теоретическими оценками вероятности существования внеземных цивилизаций и полным отсутствием каких-либо наблюдаемых свидетельств их существования. Возраст Вселенной составляет около 13.8 миллиардов лет, что дает достаточно времени для появления и развития множества цивилизаций, в том числе способных к межзвездным перелетам или передаче сигналов на огромные расстояния. Однако, несмотря на десятилетия поисков (проект SETI), мы не обнаружили ни одного искусственного сигнала, ни одного зонда, ни каких-либо других следов деятельности инопланетян. Это «Великое молчание» Вселенной является веским аргументом против.

2. Гипотеза «уникальной Земли». Эта гипотеза предполагает, что для возникновения и эволюции сложной многоклеточной, а тем более разумной жизни, требуется совпадение чрезвычайно редкой последовательности благоприятных условий и событий. К таким факторам относятся: нахождение в «галактической зоне обитаемости», наличие звезды подходящего типа, стабильная орбита планеты, присутствие крупного спутника (как Луна) для стабилизации оси вращения, наличие сильного магнитного поля для защиты от радиации, тектоника плит для поддержания климата, и удачное прохождение через череду глобальных катастроф, не уничтоживших жизнь полностью. Вероятность одновременного выполнения всех этих условий на одной планете может быть настолько ничтожно мала, что Земля окажется единственным обитаемым миром во всей Галактике, а может и во всей Вселенной.

Ответ: Главными факторами против существования разумной жизни являются парадокс Ферми, указывающий на полное отсутствие наблюдаемых следов других цивилизаций, и гипотеза «уникальной Земли», согласно которой условия, необходимые для зарождения и развития разумной жизни, могут быть крайне редким стечением обстоятельств.