Darwin und die Evolution des Universums

Darwin und die Evolution des Universums

Vladimir Georgiewitsch Surdin,
Kandidat für physikalische und mathematische Wissenschaften
Staatliches Astronomisches Institut. P. K. Sternberg
"Ökologie und Leben" №3, 2009

Zwei Jubiläen fielen in diesem Jahr zufällig zusammen: der 200. Jahrestag von Darwin und der 400. Jahrestag der Entstehung des Teleskops, die zur modernen Astronomie führten. Das Jahr des darwinistischen Jubiläums erwies sich als doppelt bedeutsam, da die UNO es zum Internationalen Jahr der Astronomie (IYA-2009) erklärte. Es scheint, was ist die Verbindung zwischen Darwin und Astronomie? Aber in Wirklichkeit ist es leicht zu erkennen. Das Ergebnis der Arbeit von Darwin und seinen Kollegen war eine evolutionäre Sicht auf die Tierwelt. Das Ergebnis der Erschaffung des Teleskops war eine evolutionäre Sicht auf das Universum.

Es ist kaum zu glauben, aber Astronomen haben sich lange der Idee der Evolution des Universums widersetzt. Natürlich wurden Veränderungen im Leben von Sternen und Planeten beobachtet. Seit Jahrtausenden sind Astronomen der Bewegung der Himmelskörper über den Himmel gefolgt und haben versucht, ihre Wege mathematisch vorherzusagen und diese Bewegungen zu verwenden, um die Zeit zu zählen und den Kalender zu behalten. Aber meistens waren diese Bewegungen periodisch, monoton sich wiederholend, sie sahen kein Element der Entwicklung.Selbst im zwanzigsten Jahrhundert versuchten die Astronomen, die Tatsache der Expansion des Universums bereits zu entdecken, sie im Rahmen eines stationären Modells zu beschreiben: sie expandierten immer und behielten gleichzeitig ihren unveränderten Zustand (ein sehr elegantes Modell, aber nicht den Druck der Fakten aushalten).

Ich bin keine religiöse Person, daher kann ich die Weltanschauung eines Gläubigen nur oberflächlich beurteilen, aber es scheint mir immer noch, dass das religiöse Bewusstsein die Idee der Evolution leichter akzeptieren sollte als die Naturwissenschaft (die ich unter dem Druck der Statistik mit atheistischem Bewusstsein identifiziere). Eines der Axiome der absoluten Mehrheit der Religionen ist die Idee der Schöpfung, die Erschaffung der Welt, die an und für sich eine evolutionäre Idee ist. Für einen Atheisten ist also die Idee der ewigen Natur, des ewigen Universums, also in ihren Grundeigenschaften natürlich, unverändert (alles, was sich verändern könnte, hat sich längst verändert). Selbst die Gesetze der Thermodynamik, welche die Unvermeidbarkeit der Evolution (Entropie wächst!) Behaupten, haben es den Physikern ermöglicht, sich an Schwankungen in einem Gleichgewichtszustand mit Schwankungen jeglicher Amplitude zu erinnern, wenn man lange genug wartet.Aber die Umfragen von Astronomen und Geologen haben gezeigt: Unbelebte Natur entwickelt sich, die Entwicklung vieler Prozesse in ihr geht in eine Richtung. Um genauer ausgedrückt zu werden, entwickelten sich die Prozesse in den von Beobachtungen erfassten Epochen hauptsächlich in einer Richtung. Darüber hinaus können astronomische Beobachtungen des vergangenen Jahrhunderts nicht außerhalb des Modells des expandierenden Universums interpretiert werden, das einen "Anfang" hatte.

Meiner Meinung nach deutet dies nicht auf eine Konvergenz religiöser und atheistischer Weltanschauungen hin. Im Gegenteil, der Prozess der fortwährenden Veränderung und Entwicklung der Natur, der intuitiv von unseren Vorfahren empfunden wurde, aber nicht anders als durch die Handlung eines rationalen Anfangs erklärt werden konnte, findet nun eine natürliche Erklärung auf der Grundlage der "Naturgesetze". Hier konnte man sich an das Deismus erinnern (Gott schuf eine zweckmäßige "Maschine" der Natur, gab ihm die Bewegungsgesetze und stört nicht mehr seine Entwicklung), aber wie jeder Palliativ verdient der Deismus meiner Meinung nach keine ernste Einstellung zu sich selbst.

Biologen kamen früher auf die Idee der Evolution als Astronomen und Physiker. Ich denke, ihnen hat geholfen, dass sich die lebende Welt mit der charakteristischen Zeit entwickelt, die dem Menschen zur Verfügung steht, wie uns die Arbeit der Züchter überzeugt. Maßskala (sieheSchema und folglich die charakteristischen Zeiten der Evolution der kosmischen Systeme, ist zu groß für den Menschen, und die physikalischen Prozesse in der Mikrowelt geschehen mit einer Geschwindigkeit, die für unsere Wahrnehmung unzugänglich ist.

Aber heute dominiert die evolutionäre Idee in der Wissenschaft des Unbelebten, obwohl bisher nicht alle Episoden der kosmischen Evolution ihre Erklärung finden. Besonders schwierig sind die Probleme der Geburt von Planeten, Sternen, Galaxien, dem Universum … Wie immer wir den Moment nennen t = In den Gleichungen der Kosmologen ist dies tatsächlich die Geburt der Welt – das Problem ist für die moderne Kosmologie sehr schwierig, die versucht, sie mit dem ganzen Arsenal der theoretischen Physik und der beobachtenden Astronomie zu lösen. In den letzten Jahren wurde versucht, den "Beginn des Universums" auf eine gemeinsame Episode im Zyklus der ewigen Evolution der multidimensionalen Welt zu reduzieren. Dies ist eine interessante Idee, aber in gewisser Hinsicht verbirgt sie das Problem des Beginns der Welt "unter dem Teppich", genauso wie die Panspermia-Hypothese dies mit dem Problem des Ursprungs des Lebens tut.

Aber in diesen Notizen werde ich nicht das Thema der Geburt des Universums entwickeln, aber ich werde viel besser erforschte evolutionäre Prozesse aus der Welt der Planeten, Sterne und Galaxien beschreiben,um den allgegenwärtigen Charakter der Evolution im Universum zu demonstrieren, keineswegs beschränkt auf eine Episode ihrer Geburt.

Planeten und ihre Satelliten

Abb. 1. Io ist ein Satellit von Jupiter. In Größe und Masse ist es fast eine Kopie unseres Mondes, aber seine Oberfläche hat nichts mit dem Mond zu tun. Io – das vulkanisch aktivste Objekt im Sonnensystem

Einer der Hauptunterschiede zwischen dem Weltraum und der Biosphäre ist seine fast absolute Leere. Wenn beispielsweise Personen gleichmäßig über die Erdoberfläche verteilt sind, beträgt die Entfernung zwischen den nächsten Nachbarn etwa 200 m, d. H. Das 200-fache der charakteristischen Größe einer Person. Ziellos in der Dunkelheit der Nacht wandernd, würden die Menschen gelegentlich sogar mit einer solchen zerstreuten Siedlung zusammentreffen. Und die durchschnittliche Entfernung zwischen den Sternen in unserer Galaxie übersteigt ihre eigene Größe um Milliarden von Malen. Daher treffen sich die Sterne fast nie und interagieren nicht eng (außer in besonderen Fällen, zu denen wir zurückkehren werden).

Die Planeten, ihre Satelliten und andere zirkumstellare "Populationen" sind eine andere Sache. Planetensysteme sind beengte, dicht besiedelte "Städte" in der riesigen Galaxie.In unserem Sonnensystem gibt es 8 große Planeten (Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun), mehrere Zwergplaneten (Anfang 2009 – Ceres, Pluto, Haumea, Makemake und Eris), sowie kleine Körper: mehr als 400 Tausend Asteroiden bereits in der Region der Planetenbahnen entdeckt, und eine Vielzahl von Kometenkernen, nicht offene Asteroiden, und sogar Zwergplaneten "am Rande" des Systems – in der Oort Wolke. Sie alle interagieren und konkurrieren um die Existenz. Auf der einen Seite wachsen große Objekte auf Kosten kleinerer: Der Fall meteorischer Teilchen auf die Erde kann jede Nacht beobachtet werden, auf der anderen Seite führen gegenseitige Kollisionen zur Fragmentierung großer Objekte in kleinere Objekte. Sogar große Planeten haben es verstanden: Auf der Erde wurden einige Fragmente von Mond und Mars entdeckt. Der für uns interessanteste innere Teil des Sonnensystems tauscht ständig Materie mit der Peripherie aus – einige kleine Objekte werden unter dem Einfluss der Schwerkraft massiver Planeten in die Oort-Wolke (und manchmal weiter) geschoben, andere werden an ihrer Stelle gefangen.

Abb. 2 Die Oberfläche von Europa, der Satellit von Jupiter. Die Eishülle Europas ist mit Rissen und kleinen Meteoritenkratern bedeckt, was auf ein relativ kurzes Alter dieser Oberfläche hindeutet. Galileo Foto, NASA

Im Allgemeinen hat unser Planetensystem längst ein Gleichgewicht erreicht, dafür hatte es Zeit: Die Erde machte Milliarden von Umläufen im Orbit. Vor nicht allzu langer Zeit dachten die Astronomen, dass dieses Gleichgewicht fast gleich dem Tod ist, aber Jahr für Jahr werden neue Prozesse entdeckt, die die Planeten und ihre Satelliten "verjüngen". Ein Beispiel sind die Satelliten von Riesenplaneten, die in den letzten Jahren die Aufmerksamkeit von Astronomen und Biologen auf sich gezogen haben.

Der erste, der seine hohe Aktivität demonstrierte, war der Io-Satellit (Abb. 1) – der exotischste in der Jupiter-Suite. Bereits 1979 entdeckten Voyager-1- und Voyager-2-Sonden auf ihrer Oberfläche aktive Vulkane, deren starke Eruptionen das Erscheinungsbild der Io-Oberfläche in nur wenigen Monaten merklich veränderten. Obwohl die Oberflächentemperatur des Satelliten -120 ° C nicht übersteigt, steigt sie in der Nähe von aktiven Vulkanen auf + 150 ° C an, und sogar 300 ° C werden in der Caldera des großen Vulkans Pelé registriert. Unter den Bedingungen extrem verdünnter Atmosphäre und niedriger Schwerkraft erreicht die Höhe der vulkanischen Emissionen auf Io gewöhnlich 100 km und die Gas-Sultane über den aktivsten Vulkanen des Pele-Typs steigen 300 km! An den Abhängen von Vulkanen strömten hunderte von Kilometern Lavaströme.Und diese Vorgänge auf der gesamten Oberfläche des Satelliten hören nicht für eine Minute auf: Io ist ein wahres Paradies für Vulkanologen. Aber auch Biologen zeigen großes Interesse: Vulkane sind Oasen des Lebens, reich an Energie und wichtigen chemischen Verbindungen (es genügt, an schwarze Raucher auf dem Meeresboden zu erinnern). Für Biologen und Geologen erinnert Io die junge Erde, wie wir sie präsentieren.

Was ist der Grund für die Verjüngung dieses Jupitermondes?

Abb. 3 Enceladus – Saturns Satellit mit einem Durchmesser von 500 km. Seine sogar südliche Hemisphäre unterscheidet sich auffallend von der nördlichen, die mit zahlreichen Meteoritenkratern bedeckt ist. Natürlich fallen Meteoriten im Süden, aber ihre Krater verschwinden schnell. Warum?

Die aktive vulkanische Aktivität auf Io ist hauptsächlich auf den starken Gezeiteneinfluss von Jupiter zurückzuführen. Aufgrund der unterschiedlichen Abstände der nahen und fernen Seiten des Satelliten vom Planeten unterscheidet sich die auf sie einwirkende Anziehung erheblich. Als Ergebnis gibt Jupiter Io eine leicht melonenartige Form: Der Satellit erstreckt sich in Richtung des Planeten für etwa 7 km. Dies wäre alles und begrenzt, wenn Io um Jupiter in einer konstanten Entfernung umkreist wäre, das heißt in einer kreisförmigen Umlaufbahn.Aber massive Nachbarn – Gefährten stoßen Io von einer kreisförmigen Bahn und zwingen ihn, sich etwas zu nähern, dann bewegen sie sich von Jupiter weg. Dies verändert die Spannung der Gezeitenkraft und der Form des Satelliten erheblich, der sich wie ein Stück Ton, das in den Händen geknetet ist, von diesen Deformationen erholt. Es ist möglich, dass der elektrische Strom, der in Ios Körper entsteht, durch die Tatsache, dass er sich in Jupiters Magnetfeld bewegt, einen Beitrag zur Erwärmung des Untergrunds leistet.

Nicht weniger interessant ist der zweite große Satellit von Jupiter – Europa, auf dessen Bildern man ein Liniensystem sehen kann (Abb. 2), das alten Zeichnungen von Kanälen auf dem Mars ähnelt. Auf der einen Seite gibt es in Europa praktisch keine großen Meteoritenkrater, was auf eine hohe Aktivität geologischer Prozesse hindeutet, auf der anderen Seite gibt es keine Berge, keine Störungen oder andere Anzeichen von tektonischer Aktivität. Europa, dessen Oberfläche vollständig mit Eis bedeckt ist, ist mehr als andere Planeten und Satelliten wie eine glatte Billardkugel.

Diese kaum kompatiblen Eigenschaften Europas werden anscheinend durch die Ergebnisse der theoretischen Modellierung ihrer inneren Struktur erklärt. Es ist sehr wahrscheinlich, dass sich unter der dicken Eiskruste des Satelliten ein riesiger Ozean befindet.Neben flüssigem Wasser scheint Europa weitere lebensnotwendige Komponenten zu haben: Der starke Gezeiteneinfluss von Jupiter (wenn auch nicht so stark wie bei Io) ist seine Quelle von Wärme und Spuren von organischen Verbindungen in den Rissen der Eishülle.

Exobiologen reiben sich bereits die Hände und antizipieren die Entdeckung unbekannter Organismen im Arktischen Ozean Europas. Um diese Hypothese zu testen, arbeiten die Ingenieure an einem Projekt eines Raumfahrzeugs, das in die Eisdecke Europas eindringen und als "U-Boot" den ersten außerirdischen Ozean erkunden könnte. Wenn es wirklich eine Biosphäre gibt, wird sich ein Spielraum für die Evolutionsbiologie eröffnen! Aber technisch ist die Aufgabe sehr schwierig: Es ist unwahrscheinlich, dass es in naher Zukunft möglich sein wird, die Eishülle Europas mit einer Dicke von mindestens zehn Kilometern zu durchbrechen, und es wurden noch keine frischen Risse mit offenem Wasser gefunden.

Der relativ kleine Satellit von Saturn – Enceladus (Abb. 3), der Europa sehr ähnlich sieht, sieht daher wesentlich attraktiver aus. Und von Natur aus liegt es in der Nähe von Europa: Offenbar gibt es unter seiner Eisschale (jedenfalls unter einem bedeutenden Teil davon) auch flüssiges Wasser.Zum ersten Mal sahen Astronomen die Oberfläche dieses Satelliten vor mehr als einem Vierteljahrhundert, als Voyager 2 durch das Saturn-System flog. Dann überreichte er die Fotos, die viele Jahre lang die Fachwelt verblüfften. Selbst vor dem Hintergrund einer Vielzahl von Saturnmonden sah Enceladus wie das "schwarze Schaf" aus. Seine eisige Oberfläche war strahlend weiß wie frischer Schnee. Auf der Oberfläche von Enceladus wurden ausgedehnte Gebiete ohne einen einzigen Krater gefunden, was auf seine geologische Aktivität hinweist. Eine solche Aktivität beinhaltet jedoch eine Quelle von innerer Wärme. Woher kommt er mit einem so bescheidenen Körper in Größe und Masse?

Abb. 4 Ein Schnappschuss der Nachtseite von Enceladus; ein kleiner Teil der Tagesseite sieht aus wie eine dünne Sichel. Deutlich sichtbare Wasserströme (in Form von Dampf und Eis), die im Bereich ihres Südpols von der Oberfläche des Satelliten wegfliegen. Auf der linken Seite – Quellbild; auf der rechten Seite – Die Helligkeit wird in künstlichen Farben dargestellt. Bild: "Ökologie und Leben" "border = 0>Abb. 4 Ein Schnappschuss der Nachtseite von Enceladus; ein kleiner Teil der Tagesseite sieht aus wie eine dünne Sichel. Deutlich sichtbare Wasserströme (in Form von Dampf und Eis), die im Bereich ihres Südpols von der Oberfläche des Satelliten wegfliegen. Auf der linken Seite – Quellbild; auf der rechten Seite – Die Helligkeit wird in künstlichen Farben dargestellt

Im Sommer 2004 erreichte die interplanetare Sonde Cassini (NASA, ESA) das Saturn-System, ließ das Fahrwerk in die Atmosphäre ihres größten Satelliten Titan fallen und begann mit der Untersuchung der verbleibenden Satelliten, einschließlich Enceladus, die besondere Aufmerksamkeit erhielten. Und Enceladus rechtfertigte es: Die in Gegenlicht (in Richtung Sonne) aufgenommenen Bilder zeigten, dass in der südlichen Polarregion phantastische Fontänen aus den Rissen schlugen (Abb. 4) und Wasserdampf ausströmten, der sich sofort in Schneeflocken verwandelte. Ihre Hauptmasse fällt zurück auf die Oberfläche des Satelliten, aber ein Teil davon fliegt in den Weltraum und erzeugt den äußersten Ring des Saturn entlang der Umlaufbahn von Enceladus. Die Risse selbst konnten während der Passage der Sonde über die Oberfläche von Enceladus untersucht werden: sie sind in Fig. 2 deutlich zu sehen. 3 – mehrere parallele Streifen, ähnlich den Markierungen der Tigerklauen (für die sie so genannt wurden – Tiger Streifen).

Abb. 5 Hyperion ist Saturns Satellit mit den Maßen 370 x 280 x 226 km. Seine Oberfläche ist wie ein Schwamm, und im Inneren ist es wahrscheinlich mit vielen Hohlräumen übersät, da es eine extrem niedrige durchschnittliche Dichte von nur 0,57 g / cm hat.3

Das Problem der Energiequelle der Fontänen wurde in gleicher Weise gelöst wie im Falle Europas – das ist der Gezeiteneinfluss des Riesen Saturn. Enceladus ist ziemlich nah dran und wird deshalb gnadenlos im Gravitationsfeld des Planeten deformiert, weshalb seine Eingeweide schmelzen und die Form der Oberfläche abgerundet ist. Zum Vergleich können Sie sehen, wie ein entfernterer Satellit ungefähr gleich groß aussieht – Hyperion (Abb. 5). Es ist klar, dass er die "heißen Umarmungen" des Saturn mied, niemals Schneefontänen auf seiner Oberfläche schmolz oder spuckte.

Enceladus war etwas, von dem Planetenforscher träumten: Auf diesem kleinen, aber aktiven Himmelskörper wurde alles entdeckt – moderne geologische Aktivität, eine aus der Tiefe ausbrechende Substanz (keine Notwendigkeit zu bohren!) Und relative Zugänglichkeit (Landung einer Sonde auf Enceladus ist problemlos möglich). Nun ist dieses winzige Objekt, das unter anderem am Rand des Sonnensystems verloren gegangen ist, von großem Interesse. Es ist nicht ausgeschlossen, dass Gezeiten entwickelnde Satelliten auch unter anderen riesigen Planeten gefunden werden. In jüngerer Zeit haben Astronomen die evolutionäre Rolle der Gezeiten stark unterschätzt. Aber Biologen haben gewarnt: Das Leben auf der Erde ist dank der Gezeiten ins Land gekommen.

Es ist merkwürdig, dass einer der ersten Forscher der Gezeitenphänomene im Weltall der Sohn von Charles Darwin war – Sir George Howard Darwin (1845-1912), ein bekannter Geophysiker und Astrophysiker, Professor an der Universität von Cambridge, Präsident der Royal Astronomical Society. Wie Sie sehen können, war die Beziehung zwischen Biologie und Astronomie in dieser wundervollen Familie sehr eng. Aber auch der Physiker wurde nicht vergessen: Der Sohn von Sir George Darwin – Charles Galton Darwin (1887-1962) wurde ein berühmter Physiker.

Tatsächlich spielte George Darwin in der Theorie der Gezeiten die gleiche Rolle, die Charles Darwin in der Biologie spielte: Er kombinierte fragmentierte Ideen und schuf eine kohärente Theorie. Das Buch von G. Darwin "Gezeiten und verwandte Phänomene im Sonnensystem" (neueste Ausgabe in russischer Sprache: Moskau: Nauka, 1965) wird in diesem Forschungsbereich ebenso hoch geschätzt wie in der Biologie "Der Ursprung der Arten" seines Vaters.

Sterne und Galaxien

Abb. 6 Der Cluster von jungen Sternen NGC 602, der vor einigen Millionen Jahren am Rande einer benachbarten Galaxie, der Kleinen Magellanschen Wolke, geboren wurde, hat noch keine Zeit, sich aus der Gasstaubwolke zu befreien und beginnt seine eigene Substanz mit neuen chemischen Elementen in den umgebenden Raum zu stossen.Das Foto zeigt, wie das heiße Gas, das von den Sternen ausgestoßen wird, mit dem kalten Gas der Wolke interagiert und einen Hohlraum darin aufbläht. Dies ist einer von unzähligen Episoden des evolutionären Zyklus der kosmischen Materie: Das Universum wurde seit Milliarden von Jahren mit den Elementen bereichert, die für die Geburt des Lebens notwendig sind. Fotos vom Hubble-Weltraumteleskop (NASA)

Der offensichtlichste Prozess der Evolution im heutigen Universum ist die chemische Entwicklung seiner Materie in den Tiefen der Sterne. Dies ist kein quantitativer, sondern ein qualitativer Prozess. Die uralte Substanz des Universums, die wir heute in der Zusammensetzung von massearmen Sternen der ersten Generation kennenlernen, enthält fast nichts als Wasserstoff und Helium. Diese Elemente sind nicht genug für die Geburt von Biosphären, sondern sogar für die Bildung von terrestrischen Planeten. Und die Substanz, aus der unser Planet besteht und seine lebende Hülle, wurde geboren und wurde aufgrund der Entwicklung sehr weniger massereicher Sterne in den Weltraum geworfen.

Wenn das Universum ein wenig anders gebaut wäre, wären die massereichsten Sterne vielleicht nicht geboren worden. Kernfusionsreaktionen treten in den Tiefen aller Sterne auf, aber die meisten von ihnen haben neue chemische Elemente, die für immer tief bleibenin der Tiefe, und nur die gewaltigsten Koryphäen brechen sie aus und bereichern das Universum mit Elementen, die für das Leben notwendig sind.

Zufall ist eine Eigenschaft unseres Universums oder vordefiniert? Sollte die Evolution notwendigerweise zur Geburt von Galaxien, zur Bildung massereicher Sterne in ihnen usw. geführt haben, bis zur Entstehung lebender Materie und eines intelligenten Wesens? Hier betreten wir das modernste naturphilosophische Feld und studieren das sogenannte anthropische Prinzip. Vor einem halben Jahrhundert, als er über die grundlegenden Eigenschaften des Universums nachdachte, formulierte der Moskauer Physiker Abram Leonidowitsch Zelmanov das so: "Wir sind Zeugen bestimmter Arten von Prozessen, weil Prozesse eines anderen Typs ohne Zeugen ablaufen." In einer solchen Formulierung postuliert das anthropische Prinzip eine ganz offensichtliche Sache: Wenn wir das Universum studieren, werden wir sicher darin die Eigenschaften entdecken, die uns im Verlauf seiner Entwicklung, neugierige Individuen, erschienen haben.

In seiner gegenwärtigen Form ist das anthropische Prinzip diesem einfachen Gedanken entwachsen und hat sich zu einem höchst interessanten Gebiet der theoretischen Forschung entwickelt. Die Probleme, die er löst, sind des Schöpfers würdig: Kann das Universum mit einer völlig anderen Geometrie (zum Beispielmit einer anderen Anzahl von räumlichen Dimensionen) und eine andere Physik (andere Bedeutungen von Weltkonstanten), um eine Zuflucht des Lebens zu sein? Ist unser Universum eins oder nur unendlich? Sind ihre Eigenschaften vielfältig? Ist es möglich, von einem Universum zum anderen zu gelangen? Kann ein intelligentes Wesen Universen mit bestimmten Eigenschaften konstruieren und erschaffen? Ist die Konkurrenz der Universen möglich, und wenn ja, dann haben die Universen mit welchen Eigenschaften eine höhere Überlebenschance? Der Einfluss der Biologie ist in diesen astrophysikalischen Fragen spürbar. In gewissem Sinne führt das anthropische Prinzip zum Evolutionsprinzip von Darwin. Vielleicht wird eines Tages die Astrophysik zu dem Schluss kommen, dass unser Universum als Ergebnis natürlicher (oder künstlicher?) Selektion entstanden ist.

Ist das Universum so einfach?

Abb. 7 Spiralgalaxie NGC 1232. Dank der Selbstorganisation von Materie in Galaxien entstehen in ihren Spiralarmen sternbildende Regionen, in denen unter anderem Sterne geboren werden können – die Motoren der kosmischen Evolution

Wenn ich mich mit Biologen treffe, fühle ich manchmal einen versteckten Neid von ihnen: Mir scheint, dass sie unsere notorische "astronomische Genauigkeit" beneiden.In der Tat ist die Astronomie in der allgemeinen Meinung die älteste der Wissenschaften. Es wird geglaubt, dass es seit langem fest auf den Gesetzen der Physik und Mathematik basiert, und deshalb ist es äußerst genau. Öffnen wir das Lehrbuch der Kosmologie: Zwei oder drei Gleichungen beschreiben die Entwicklung des Universums! Lassen Sie uns die Monographie über die Physik der Sterne öffnen: mehrere Formeln beschreiben die Entwicklung eines Sterns, und jeder! Biologen träumen nur, dass ihre Wissenschaft irgendwann auch dieses Niveau erreichen wird. Martin Novak, ein bekannter Experte für evolutionäre Dynamik, glaubt: "Wenn ein vollständiges und endgültiges Verständnis der Gesetze der Biologie möglich ist, dann sieht es notwendigerweise wie eine Reihe mathematischer Gleichungen aus".*

Stimmt es, dass Astronomen bereits "an die Algebra die Harmonie" des Universums geglaubt haben? Als Antwort auf solche Fragen erinnere ich mich an eine historische Anekdote. Viele Jahre lang wurde eine Replik des berühmten englischen Astrophysikers Sir Fred Hoyle in der wissenschaftlichen Literatur zitiert, dass "nichts einfacher ist als ein Stern". Ein halbes Jahrhundert später wurde diese Episode vom englischen Astronomen Peter Felget zurückgerufen: "Als Augenzeuge kann ich sagen, dass die Bemerkung über die Einfachheit der Sterne von Fred Hoyle (damals nicht Sir) auf einem Kolloquium in der alten Sternwarte in Cambridge gemacht wurde.Soweit ich mich erinnere, klang der Satz Hoyle, der mit seinem erstaunlichen nordischen Akzent gesprochen wurde, so: "Im Prinzip hat der Stern eine ziemlich einfache Struktur." Als Antwort darauf bemerkte Professor Redman: "Sie würden auch ziemlich einfach aussehen, Fred, aus einer Entfernung von zehn Parsec."**

Die tiefe Bedeutung dieser Bemerkung öffnet sich allmählich. Je mehr wir die Sterne studieren, desto komplexer sehen ihre Struktur und ihr Verhalten aus. So passend, um der Aussage des englischen Astronomen John Brown zuzustimmen: "Im Gegensatz zu der berühmten Replik von Fred Hoyle sind die Sterne nicht so einfach, zumindest nicht, wenn man sie aus einer Entfernung von 5 Mikro-Parsec studiert, wie es bei der Sonne der Fall ist."*** Je länger und aufmerksamer wir das Leben der Sterne und sogar der nächsten beobachten – die Sonne, desto mehr Geheimnisse werden entdeckt. Dies bedeutet nicht, dass wir einige von ihnen nicht lösen, aber ihre Anzahl nimmt nicht ab. In diesem Sinne kommt die Konvergenz von Biologie und Astronomie aus zwei Richtungen: Biologen finden einfache mathematische Muster im Leben, Astronomen entdecken eine unvorstellbare Vielfalt kosmischer Prozesse.

Obwohl die Biologie in der Regel nicht den exakten Wissenschaften zugeschrieben wird, weil sie noch nicht die volle Eindeutigkeit erreicht hat,das ist typisch für hochmathematische Disziplinen, ich sehe das als Trugschluss. Die Biologie ist der Physik und Astronomie angesichts der Komplexität ihres Objekts weit voraus. Wir, Astronomen, haben ihren Karl Linney noch nicht geboren, der die Systematik astronomischer Objekte und das System ihrer Namen in Ordnung bringen würde: Astronomen haben viele lustige Begriffe wie weiße, rote und braune Zwerge, planetarische Nebel, Meteoriten, Meteoriten-Meteore, Quasare, Pulsare usw. Vielleicht ist es daher noch zu früh, um über unseren Darwin nachzudenken, und es ist es wert, von Biologen, unter denen der Wissenschaftler bereits gearbeitet hat, eine grandiose Theorie über die Evolution der lebenden Substanz des Universums zu erstellen.


* Wachs X. Wie berechnet man die Entwicklung? // In der Welt der Wissenschaft, 1/2009, p. 16-17.
** Fettgett R.V. Einfache Sterne // Das Observatorium, v. 115, 1995, p. 95
*** Das Observatorium, v. 114, 1994, p. 124.


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