Живот и вселена - Владимир Божилов

Page 1


1


2


Ïðåäèñëîâèå

Óâàæàåìè ÷èòàòåëþ, Ñåãà, êîãàòî ñè ðàçëèñòèë íà÷àëîòî íà êíèãàòà íè è ÷åòåø òåçè ðåäîâå, òðóäíî áè äîïóñíàë êàêâî ïúòåøåñòâèå òå î÷àêâà èç ïëåòåíèöèòå íà ðàçñúæäåíèÿ, ëîãèçìè, ñúìíåíèÿ è ïðåäïîëîæåíèÿ. Ñòðåìÿõìå ñå äà íàïèøåì çà íåùà, êîèòî íÿêîè îò íàñ, ó÷åíèòå, òðóäíî ïðåãëúùàò, à îùå ïî-òðóäíî ñúíóâàò. Íåùà, êîèòî ñúïúòñòâàò íàøåòî ÷îâåøêî ñàìîîñúçíàâàíå è íè ïðîâîêèðàò ñ áåçáðîé âúïðîñè: ”Êîè ñìå íèå?!”, „Íàêúäå îòèâàìå?!”, „À çàùî íàòàì?!”, „Ñàìè ëè ñìå â íåîáÿòíèÿ Êîñìîñ?!”. Âúïðîñè, çàäàäåíè ìúëêîì ïîä íîùíîòî íåáå, êîãàòî ñè ñå óñàìîòèë èëè ñïîäåëÿø ñ íÿêîãî äî ñåáå ñè ïîëåòà íà ôàíòàçèÿòà. Ïðîòÿãàø ðúöå êúì òðåâèòå è ñÿêàø äîêîñâàø íåæíîòî çâåçäíî ñèÿíèå. È êàòî ÷å ëè òè ñè òîçè, êîéòî ñâúðçâà äàëå÷íèÿ êîñìè÷åí çîâ ñ ìèñëèòå íà íåâèäèìîòî îêîëî íàñ. Ïðèðîäàòà òè ãîâîðè íà ñâîÿ åçèê è å íóæíî ñàìî ìàëêî óñèëèå, çà äà ïðîíèêíåø â ïðîñòèòå é èñòèíè.  ñúùèÿ ìîìåíò ðàçáèðàø, ÷å çàä ïðèâèäíî ñëîæíèòå íåùà ñå êðèå ãåíèàëíà ïðîñòîòà, à íà ïðúâ ïîãëåä ÿñíîòî è åëåìåíòàðíîòî íîñè â ñåáå ñè ñëîæíàòà ïàÿæèíà íà õàîñà. È òè, è íèå îáè÷àìå ïðèêàçêèòå è ïðèêàçíèòå íåùà, íî êîãàòî çàïî÷íåì äà ñïîäåëÿìå ñ òåá ñåðèîçíî çà ñåðèîçíèòå íåùà, ùå ñå íàëîæè äà ïðî÷åòåø äîñòà ôîðìóëè è äà ñå ïîðîâèø â ëîãèçìèòå íà ãðàôèêèòå è òàáëèöèòå. Ñ ôðàçàòà „Õàéäå äà ñè äîêàçâàìå!” ïðåïóñêàø îò ðåä íà ðåä, à íèå, àâòîðèòå, ñòèñêàìå ïàëöè – óáåäåíè â ñâîÿòà ïðàâîòà è â ñîáñòâåíèòå ñè ñúìíåíèÿ. Êíèãàòà ïðåä òåá ðàçêðèâà ñúâðåìåííèòå íàó÷íè âèæäàíèÿ çà ôóíäàìeíòàëíèòå ïðîöåñè, ñâúðçàíè ñ åâîëþöèÿòà íà æèâîòà è íåãîâèòå ïðåêðàñíè ôîðìè, çà çâåçäèòå, ïëàíåòèòå, öèâèëèçàöèèòå è ... Íåêà íå òè ðàçêàçâàìå òîâà, êîåòî ñàì äúðæèø â ðúöåòå ñè – ïðîñòî îòâîðè ñòðàíèöàòà ñ íà÷àëîòî. Åñòåñòâåíî, êàòî ðåâåðàíñ êúì òåá, ïîäàâàìå ìàëúê àíîíñ ïî ñúäúðæàíèåòî – ïðåäëàãàìå íà âíèìàíèåòî òè åäíà íîâà íàó÷íà õèïîòåçà çà âúçíèêâàíåòî, ðàçâèòèåòî è ãèáåëòà íà ðàçóìíèÿ æèâîò. Õèïîòåçà, ðàçêðèâàùà âúçìîæíîñòè çà îáÿñíåíèÿ, êîèòî è äî òîçè ìîìåíò ñà äèñêóñèîííè â ñâåòà íà íàóêàòà. 3


Íî òè, íàøè ÷èòàòåëþ, íå ñå ñòðÿñêàé! Äî òåá ñìå è â îáÿñíåíèÿòà, è â ëîãèçìèòå, è â êîìïþòúðíèòå èç÷èñëåíèÿ, çàùîòî ñúâðåìåííàòà àñòðîôèçèêà ðàáîòè êàêòî ñ ìîäåðíà è èíòåðåñíà òåîðèÿ, òàêà è ñúñ ñúâðåìåííè èç÷èñëèòåëíè ìåòîäè, êîåòî ÿ ïðàâè ïîä÷åðòàíî èíòåðäèñöèïëèíàðíà è ïðîâîêèðàùà èíòåëåêòà íàóêà. Ëîãè÷íàòà é ñèìáèîçà ñ ãëîáàëíàòà è ëàíäøàôòíàòà åêîëîãèÿ ðàçêðèâà íîâè âúçìîæíîñòè çà íàó÷íàòà ìèñúë è íèå íå ñìå ïðîïóñíàëè äà ïîòúðñèì îòðàæåíèÿòà íà èñòèíèòå è â çåìíèòå ïðåäåëè. Çàåäíî ùå ïî÷óâñòâàìå êàê Âñåëåíàòà íè äàâà ñâîÿòà áëàãîñëîâèÿ ÷ðåç íàøàòà ñúùíîñò è êàê íèå, êàòî äåöà íà Çåìÿòà, ìîæåì äà ðàçáåðåì ïîíå îò÷àñòè âñåëåíñêèòå çàêîíè è çàêîíîìåðíîñòè.  íàøåòî ïðåäèñëîâèå ìîæåõìå äà ñïàçèì ñóõèÿ è îòåã÷èòåëåí òîí íà äèñòàíöèðàíîñò, ïðèäðóæåíà ñúñ ñòðîãî íàó÷íè çàÿâêè çà òîâà, êîåòî ïðåäñòîè äà ïðî÷åòåø, íî íèå, àâòîðèòå, ïðåäïî÷åòîõìå äà èçðàçèì ïî ñâîé íà÷èí óâàæåíèåòî ñè êúì òåá è òâîåòî ëþáîïèòñòâî, êúì æåëàíèåòî òè çà ïîçíàíèå. Îòâîðè ñúçíàíèåòî ñè, ÷èòàòåëþ, è íà äîáúð ïúò!

Îò àâòîðèòå Ñîôèÿ, ÿíóàðè 2010

4


Áëàãîäàðíîñòè

Âñÿêî åäíî òúðñåíå çàïî÷âà ñ õîðàòà, êîèòî ñà íè ïîñî÷èëè ïúòÿ è îíåçè, êîèòî ñà íè ïîìîãíàëè äà ãî èçâúðâèì. Áèõ èñêàë äà áëàãîäàðÿ íà äâàìàòà äóøè, êîèòî ìè ïîìîãíàõà äà îòêðèÿ ïúòÿ íà íàóêàòà, à èìåííî è ïî-ñïåöèàëíî íà äîö. ä-ð Ïåòúð Êúí÷åâ è äîö. ä-ð Âàëåðè Ãîëåâ îò Êàòåäðà „Àñòðîíîìèÿ” íà Ôèçè÷åñêèÿ Ôàêóëòåò íà ÑÓ. Áëàãîäàðÿ Âè! Åäíîâðåìåííî ñ òîâà, äúëæà îãðîìíà áëàãîäàðíîñò íà ñåìåéñòâîòî ìè, êîåòî âèíàãè ìå å ïîäêðåïÿëî, íà áëèçêèòå ìè ïðèÿòåëè è íà êîëåãèòå è ïðåïîäàâàòåëèòå îò óíèâåðñèòåòà, ñ êîèòî çàåäíî òúðñèõìå è ñëåäâàõìå è ïðîäúëæàâàìå äà ñëåäâàìå îáù ïúò â ïðîäúëæåíèå íà ãîäèíè. Èñêàì äà èçêàæà è ëè÷íàòà ñè ïðèçíàòåëíîñò íà ã-í Õðèñòî Ìèõàéëîâ, ðúêîâîäèòåë íà êëóá çà áîéíè èçêóñòâà „Èìåîí”, çà íåãîâèòå âñåîòäàéíè ñúâåòè è íàïúòñòâèÿ, êîèòî è äíåñ ñëåäâàì. Áëàãîäàðåí ñúì è íà âñè÷êè ïðèÿòåëè, ñ êîèòî áåçáðîé âå÷åðè ñìå ñïîäåëÿëè ìèñëè è èäåè. Çà ìåí å îãðîìíà ðàäîñò, ÷å èìàì äîáðè è âñåîòäàéíè ïðèÿòåëè. Êíèãàòà, êîÿòî äúðæèòå â ðúöåòå ñè, å ïëîä íà ìíîæåñòâî êîìáèíèðàíè èíòåëåêòóàëíè óñèëèÿ è òðóä. Áëàãîäàðÿ íà Äúíêàí Ôîðãàí îò Èíñòèòóòà ïî Àñòðîíîìèÿ êúì Óíèâåðñèòåòà â Åäèíáóðã çà íåãîâàòà ïîìîù ïðè ïîëó÷àâàíåòî è îáðàáîòêàòà íà ÷èñëåíèòå åêñïåðèìåíòè, ïóáëèêóâàíè â êíèãàòà. Áåç íåãî ðåçóëòàòèòå íÿìàøå äà ñà íèòî òîëêîâà èíòðèãóâàùè, íèòî òîëêîâà çíà÷èìè êàòî àäåêâàòåí àíàëèç íà ïðîáëåìà çà æèâîò èçâúí íàøàòà Ñëúí÷åâà ñèñòåìà. Áëàãîäàðåí ñúì íà Ïåòúð Êàëåâ çà íåãîâèòå ïîëåçíè áåñåäè ïî ìîëåêóëÿðíà áèîëîãèÿ è, ðàçáèðà ñå, íà ìîÿ ñúàâòîð äîö. ä-ð Êàìåí Íàì çà ñúâìåñòíàòà íè ðàáîòà, êîÿòî íÿìàøå äà å âúçìîæíà áåç ïîìîùòà íà Áúëãàðñêî Àéêèäî Îáùåñòâî „Îáåëèñê”. Èçêëþ÷èòåëíî ñúì ïðèçíàòåëåí íà âñè÷êè ïðèÿòåëè çà ñúâìåñòíàòà íè óñïåøíà ðàáîòà! Áëàãîäàðÿ è íà õîðàòà, êîèòî àêòèâíî ñå âêëþ÷èõà è ïîìîãíàõà çà ïîäãîòîâêàòà íà òîâà èçäàíèå – óáåäåí ñúì, ÷å òðóäúò ñè å ñòðóâàë. Íà ïîñëåäíî ìÿñòî, íî íå ïî çíà÷èìîñò, áèõ èñêàë äà áëàãîäàðÿ íàéìíîãî íà õîðàòà, áåç ÷èÿòî ïîìîù òàçè êíèãà ìîæå áè íÿìàøå äà áúäå ðåàëíîñò. Èçðàçÿâàì ïî÷èòòà, áëàãîäàðíîñòòà è óâàæåíèåòî ñè êúì 5


Îðäåíà íà Ðèöàðèòå Òàìïëèåðè â Áúëãàðèÿ è ïî-ñïåöèàëíî íà íåãîâèÿò ðúêîâîäèòåë – Íåãîâî Ïðåâúçõîäèòåëñòâî Ðèöàðÿò Âåëèê Êðúñò Âåëèêèÿò Ìàãèñòðàëåí Ïðèîð íà Áúëãàðèÿ ã-í Àñåí Àñåíîâ. Áåç ïîìîùòà íà Îðäåíà è íà Áðàòñòâîòî êíèãàòà íÿìàøå äà èìà âèäà è äà áúäå îíîâà, êîåòî å. Ìàêàð äà å òðóäíî äà áëàãîäàðÿ íà âñè÷êè, èçêàçâàì áëàãîäàðíîñòè îùå è êúì ã-í Éîðäàí Èëèåâ, êúì Íèêîëàé è Òîìà Øåéõîâè, Íèêè Êåíàðîâ, ñåñòðà Åìèëèÿ, áðàò Ãðèãîð è íà âñè÷êè Áðàòÿ è Ñåñòðè, êîèòî ïðåâúðíàõà èäåÿòà â ðåàëíîñò. Áëàãîäàðÿ ÂÈ, çà ìåí å ÷åñò äà áúäåì çàåäíî è äà âúðâèì íàïðåä!

Â. Áîæèëîâ, KTJ

Àâòîðèòå èçêàçâàò ñâîÿòà èñêðåíà áëàãîäàðíîñò íà ã-í Äúãëàñ Ôîðãàí îò Óíèâåðñèòåòà â Åäèíáóðã – Øîòëàíäèÿ çà ïðåêðàñíîòî îòíîøåíèå, êîíñóëòàíòñêàòà äåéíîñò è ïîëîæåíèòå óñèëèÿ ïðè îáðàáîòêàòà íà îãðîìíèÿ èíôîðìàöèîíåí ìàñèâ. Áëàãîäàðèì çà áåçêîðèñòíèòå óñèëèÿ è ëîãèñòè÷íà ïîäêðåïà íà Àéêèäî Îáùåñòâî „ÎÁÅËÈÑÊ” â ëèöåòî íà íåãîâèòå ÷ëåíîâå: Âàëåíòèí Ìèòîâ, Ãåîðãè Äóðêîâ è Ñèìåîí Âàñèëåâ, êàêòî è íà íàøèòå ñïîíñîðè, áåç êîèòî òàçè êíèãà íå áè äîñòèãíàëà äî Âàñ – ÷èòàòåëèòå. Íà íàøèòå óíèâåðñèòåòñêè ïðåïîäàâàòåëè è óìåëè êóðàòîðè – áëàãîäàðèì, ÷å íè ïîäàðèõòå ÷àñò îò æèâîòà ñè è íè íàó÷èõòå äà ñå ñúìíÿâàìå è äà òúðñèì. Ñïåöèàëíè áëàãîäàðíîñòè êúì íàøèòå ðîäíèíè, áëèçêè è ïðèÿòåëè, êîèòî íè ïîääúðæàõà ïðåç öÿëîòî âðåìå è òúðïåëèâî ïîíàñÿõà ñòðàííîñòèòå íè: êóïèùàòà îò ðàçõâúðëÿíè çàïèñêè, ïðàçíèòå íè ñòîëîâå íà îáùàòà ìàñà, „èç÷åçâàíåòî” íè „çà ïðîâåòðÿâàíå íà ìîçúêà” â ñòðàííè ÷àñîâå íà äåíîíîùèåòî è ïð. Áëàãîäàðèì âè! Äîö. ä-ð Êàìåí Íàì Ñîôèÿ, 01.XII. 2009

6


Óâîäíà ñòóäèÿ

Êúì ÷èòàòåëèòå èëè çà Ìúë÷àíèåòî íà Âñåëåíàòà ...

„Çäðàâàòà èíòåðïðåòàöèÿ íà ôàêòèòå äàâà âúçìîæíîñò äà ñå ïðåäïîëîæè, ÷å âúâ ôèçèêàòà, à ñúùî â õèìèÿòà è áèîëîãèÿòà, å åêñïåðèìåíòèðàë “ñâðúõèíòåëåêò” è ÷å â ïðèðîäàòà íÿìà ñëåïè ñèëè, çàñëóæàâàùè äîâåðèå” Ôðåä Õîéë „Ïî-ðàíî ìè ñå ñòðóâàøå, ÷å ùå ïîëó÷èì ñèãíàëè îò Êîñìîñà ñëåä ãîäèíà èëè äâå, òðè... Ãîäèíèòå ìèíàâàò è àç èçïèòâàì âñå ïî-ãîëåìè ñúìíåíèÿ, ïî÷âà äà ìè ñå ñòðóâà, ÷å òóê ñå êðèå íÿêàêâà ãîëÿìà òàéíà...” Ñòàíèñëàâ Ëåì

Êíèãàòà “Æèâîò è Âñåëåíà”, íàïèñàíà îò äâàìà ìëàäè àñòðîíîìè è åäèí åêîëîã, å ïîñâåòåíà íà ñúâðåìåííèòå íàó÷íè âèæäàíèÿ çà ôóíäàìeíòàëíèòå ïðîöåñè, ñâúðçàíè ñ åâîëþöèÿòà íà çâåçäèòå è ïëàíåòèòå, íà æèâîòà è íåãîâèòå âúçìîæíè ôîðìè, íà öèâèëèçàöèèòå íà Çåìÿòà è â Êîñìîñà.  íåÿ ñå ïðåäëàãà îùå åäíà õèïîòåçà çà âúçíèêâàíåòî, ðàçâèòèåòî è ãèáåëòà íà ðàçóìíèÿ æèâîò. Ôîêóñúò å âúðõó òàêèâà ìîäåðíè äÿëîâå íà àñòðîíîìèÿòà êàòî åêçîïëàíåòèòå, àñòðîáèîëîãèÿòà è SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence èëè “òúðñåíå íà èçâúíçåìåí ðàçóì”).  ëèòåðàòóðàòà ðåäîì ñ òåðìèíà SETI ñå èçïîëçâà è òåðìèíúò CETI (Communication with Extraterrestrial Intelligence — “âðúçêà ñ èçâúíçåìåí ðàçóì”). Èñòîðè÷åñêè ïúðâî ñå å ïîÿâèë èìåííî CETI. Ïðåç 1965 ã. ãî ïðåäëàãà ïðîô. Ðóäîëô Ïåøåê (R.Pesek) îò ×åõîñëîâàøêàòà àêàäåìèÿ íà íàóêèòå. Òåðìèíúò CETI å îñíîâåí äî îêîëî ñðåäàòà íà 70-òå ãîäèíè íà 20-è âåê, êîãàòî ïîñòåïåííî 7


å èçìåñòåí îò SETI. Òàçè ñìÿíà ñå äúëæè íà îáñòîÿòåëñòâîòî, ÷å ïðåäè äà ãîâîðèì çà âðúçêà ñ èçâúíçåìíè öèâèëèçàöèè, òðÿáâà ïúðâî äà ãè îòêðèåì... Ïðåäè äà îòâîðèòå òàçè êíèãà, âèå ñ ïðàâî ùå ïîòúðñèòå îòãîâîð íà íÿêîè ïðîñòè âúïðîñè. Íàïðèìåð - âèå ëè ñòå òîçè ÷èòàòåë, çà êîãîòî òÿ å ïðåäíàçíà÷åíà? Ñ êàêâà öåë å íàïèñàíà òÿ? Ñòðóâà ëè ñè äà ñè “ãóáèòå âðåìåòî” ñ ÷åòåíåòî é â íàøàòà èíòåðíåò-åïîõà, êîãàòî âñåêè äåí âè çàëèâà òàêîâà êîëè÷åñòâî íàé-âå÷å åëåêòðîííà èíôîðìàöèÿ, êîåòî ñàìî ïðåäè äâå äåñåòèëåòèÿ ÷îâåê íå å ïîëó÷àâàë çà öÿë æèâîò? Òðóäíî å äà ñå äàäàò ÿñíè è ïîñëåäîâàòåëíè îòãîâîðè íà òåçè âúïðîñè. Ìíîãî ïî-ëåñíî å äà ñè îòãîâîðèòå íà òÿõ, ñëåä êàòî ÿ ïðî÷åòåòå, ìàêàð ÷å òîãàâà ìîæå áè ùå å âå÷å èçëèøíî... Êàòî âñÿêà ñòðóâàùà ñè êíèãà è òàçè å áåñåäà ìåæäó âàñ è àâòîðèòå. Òÿ ìîæå äà âè ñå âèäè èíòåðåñíà èëè ñêó÷íà, æèâà èëè óìîðèòåëíà, íî íåéíàòà öåë ùå áúäå ïîñòèãíàòà, àêî íåéíèòå ñòðàíèöè âè äàäàò ïðåäñòàâà çà âå÷íàòà áîðáà íà èçîáðåòàòåëíèÿ ÷îâåøêè ðàçóì äà ðàçáåðå ïî-äîáðå ñâåòà, â êîéòî æèâåå. Ïðîáëåìàòèêàòà íà SETI èìàøå íàñêîðî ñâîÿ þáèëåé. Ïðåç ñåïòåìâðè 2009 ã. ñå íàâúðøèõà 50 ãîäèíè îò îòïå÷àòâàíåòî â íàéïðåñòèæíîòî íàó÷íî ñïèñàíèå “Nature” íà èñòîðè÷åñêàòà ñòàòèÿ íà ðàáîòåùèòå òîãàâà â Êîðíåëñêèÿ Óíèâåðñèòåò â ÑÀÙ Äæ. Êîêîíè è Ô. Ìîðèñúí “Òúðñåíå íà ìåæäóçâåçäíè ñúîáùåíèÿ”, â êîÿòî çà ïúðâè ïúò áå ðàçãëåäàíà îò íàó÷íà ãëåäíà òî÷êà âúçìîæíîñòòà çà òúðñåíå íà ðàäèîñèãíàëè îò èçâúíçåìíè öèâèëèçàöèè [1]. Ïî÷òè â ñúùîòî âðåìå â Íàöèîíàëíàòà ðàäèîàñòðîíîìè÷åñêà îáñåðâàòîðèÿ íà ÑÀÙ (ÍÐÀÎ) âå÷å ñå ïîäãîòâÿëè çà ïðèåì íà ðàäèîñèãíàëè, èçïðàòåíè îò èçâúíçåìåí ðàçóì (Exstraterrestrial Intelligence èëè ETI). Ïðîåêòúò ñå íàðè÷àë OZMA ïî èìåòî íà ïðèíöåñàòà îò äåòñêàòà êíèæêà çà âúëøåáíàòà Ñòðàíà Îç. Êúì ïðîëåòòà íà 1960 ã. ãðóïà ïîä ðúêîâîäñòâîòî íà ðàäèîàñòðîíîìà Ôðåíñèç Äðåéê çàïî÷âà äà òúðñè ðàäèîñèãíàë îò äâå çâåçäè îò ñëúí÷åâ òèï – ô îò Êèò è å îò Åðèäàí, êîèòî ñå íàìèðàò íà ðàçñòîÿíèå îêîëî 11 ñâåòëèííè ãîäèíè îò Ñëúíöåòî. Ãîòâåéêè ñå çà ñðåùà ñ êîëåãèòå ñè, çà äà îáñúäè ñ òÿõ âåðîÿòíîñòòà çà ñúùåñòâóâàíå íà èçâúíçåìåí ðàçóì, Äðåéê èçâåæäà ïðîñëîâóòàòà ôîðìóëà, íîñåùà íåãîâîòî èìå, êîÿòî ùå ãî íàïðàâè çíàìåíèò. “Ìèñëåõ ñè - êàçâà òîé, - ÷å òîâà å ñàìî øåãà... À ñåãà ìíîãî ñå ó÷óäâàì, êîãàòî ÿ íàìèðàì â ó÷åáíèöèòå ïî àñòðîíîìèÿ ...”. Ðàçáèðà ñå, òàçè ôîðìóëà ñå äèñêóòèðà è â íàñòîÿùàòà êíèãà. 8


Äæóçåïå Êîêîíè (1914– 2008), èòàëèàíñêè ôèçèê, ðàáîòèë â ÑÀÙ, à ïîñëå êàòî äèðåêòîð íà ïðîòîííèÿ ñèíõðîòðîí â Åâðîïåéñêèÿ öåíòúð çà ÿäðåíè èçñëåäâàíèÿ (ÖÅÐÍ) â Æåíåâà.

Ôèëèï Ìîðèñúí (1915–2005), àìåðèêàíñêè ôèçèê, ó÷àñòíèê â Ìàíõàòúíñêèÿ ïðîåêò ïî ñúçäàâàíåòî íà àòîìíàòà áîìáà, êîéòî ñëåä áîìáàðäèðàíåòî íà Õèðîøèìà ñòàâà åäèí îò íàé-àêòèâíèòå áîðöè çà îãðàíè÷àâàíå íà ðàçïðîñòðàíåíèåòî íà ÿäðåíîòî îðúæèå.

Ïðåç 1962 ã. ñå ïîÿâÿâà êíèãàòà íà èçâåñòíèÿ àñòðîôèçèê îò ÑÑÑÐ Éîñèô Øêëîâñêè „Âñåëåíà, æèâîò, ðàçóì” [2]. Òÿ èçèãðàâà èçêëþ÷èòåëíà ðîëÿ â ðàçâèòèåòî íà SETI â öåëèÿ ñâÿò.  ðàçøèðåí âàðèàíò è â ñúàâòîðñòâî ñ âåëèêèÿ àìåðèêàíñêè àñòðîíîì Êàðë Ñåéãúí ñå ïîÿâÿâà è íà àíãëèéñêè åçèê ñ èìåòî „Ðàçóìíèÿò æèâîò âúâ Âñåëåíàòà” [3]. Òåçè êíèãè ñà áèáëèÿ íà ñïåöèàëèñòèòå ïî SETI è äîñåãà. Ïî÷òè äåñåòèëåòèå ïðåäè ñòàòèÿòà íà Êîêîíè è Ìîðèñúí [1] è ïðåäè ïúðâèÿ SETI-åêñïåðèìåíò OZMA îò ïðîáëåìà ñå çàèíòåðåñóâàë è çíàìåíèòèÿò Íîáåëîâ ëàóðåàò Åíðèêî Ôåðìè. Òîé íÿêàê ìèìîõîäîì ôîðìóëèðàë èäåÿòà, íàðå÷åíà âïîñëåäñòâèå „ïàðàäîêñ íà Ôåðìè”: àêî âúâ Âñåëåíàòà èìà ìíîãî öèâèëèçàöèè, íÿêîè îò òÿõ òðÿáâà äà ñà ìíîãî ðàçâèòè è äà ñà êîëîíèçèðàëè âå÷å íàøàòà Ãàëàêòèêà è Çåìÿòà â ÷àñòíîñò. Òîãàâà êúäå ñà òå âñè÷êèòå è çàùî íå âèæäàìå ñëåäè îò òÿõíàòà äåéíîñò? Êàçâàò, ÷å âúïðîñúò „êúäå ñà Òå?” áèë çàäàäåí îò Ôåðìè ïî âðåìå íà çàêóñêà ñ êîëåãè îò ëàáîðàòîðèÿòà Ëîñ Àëàìîñ ïðåç ëÿòîòî íà 1950 ã. è çàòîâà ïàðàäîêñúò íîñè íåãîâîòî èìå.

9


Éîñèô Øêëîâñêè (1916–1985), àñòðîôèçèê îò ÑÑÑÐ ñ ôóíäàìåíòàëåí ïðèíîñ êàêòî â SETI, òàêà è â ìíîæåñòâî äðóãè íàïðàâëåíèÿ íà ñúâðåìåííàòà àñòðîôèçèêà, èçâåñòåí è êàòî ïîïóëÿðèçàòîð íà àñòðîíîìèÿòà.

Êàðë Ñåéãúí (1934–1996), àìåðèêàíñêè àñòðîíîì, àñòðîôèçèê è âèäåí ïîïóëÿðèçàòîð íà íàóêàòà. Ïèîíåð íà àñòðîáèîëîãèÿòà è íà SETI. Ïîëó÷àâà ñâåòîâíà èçâåñòíîñò ñ íàó÷íî-ïîïóëÿðíèòå ñè êíèãè è ñ òåëåâèçèîííèÿ ñåðèàë „ Cosmos: A Personal Voyage”.

Íàèñòèíà áëàãîäàðåíèå íà „äèôóçèÿòà” íà åäíà ðàçâèòà öèâèëèçàöèÿ îò çâåçäà êúì çâåçäà, òÿ áè ñå ðàçïðîñòðàíÿâàëà îò ñâîÿòà ðîäèòåëñêà ïëàíåòà íàâúí ïîäîáíî íà ñôåðè÷íà âúëíà. Àêî íàé-áëèçêèòå äî ðîäèòåëñêàòà ïëàíåòà çâåçäè (ðàçïîëîæåíè, äà êàæåì, íà ðàçñòîÿíèå 10 ñâåòëèííè ãîäèíè îò íåÿ) ñå êîëîíèçèðàò íàïðèìåð çà 10 000 ãîäèíè (ò.å. ñêîðîñòòà íà „äèôóçèÿòà” å 0.001 ñ), òî çà äåñåòèíà ìèëèîíà ãîäèíè öÿëàòà Ãàëàêòèêà ùå áúäå óñâîåíà îò âúïðîñíàòà öèâèëèçàöèÿ. Òúé êàòî âúçðàñòòà íà íàøàòà Ãàëàêòèêà å 1000 ïúòè ïî-ãîëÿìà, íåèçáåæíî âúçíèêâà âúïðîñúò „êúäå ñà Òå?”. Çàùî íå íàáëþäàâàìå ñëåäè îò òàçè åêñïàíçèÿ íà âúïðîñíàòà âèñîêîðàçâèòà èçâúíçåìíà öèâèëèçàöèÿ òóê íà Çåìÿòà? À àêî â Ãàëàêòèêàòà èìà íå åäíà, à ìíîãî âèñîêîðàçâèòè öèâèëèçàöèè, òî ïðîöåñúò íà êîëîíèçàöèÿ òðÿáâà äà å çíà÷èòåëíî ïîèíòåíçèâåí... Òàêà ñå ñáëúñêâàìå ñ „ïàðàäîêñà íà Ôåðìè” è â íåãîâàòà îñíîâà ëåæè îòñúñòâèåòî íà ñëåäè îò èçâúíçåìíè öèâèëèçàöèè íà Çåìÿòà. Äåéñòâèòåëíî, òðÿáâà äà îñúçíàåì, ÷å åäèíñòâåíèÿò çà ìîìåíòà äîñòîâåðåí ôàêò â ïðîáëåìàòèêàòà íà SETI å ôàêòúò çà íàøåòî ñîáñòâåíî ñúùåñòâóâàíå. Òîçè ïðîñò è î÷åâèäåí çà âñåêè ôàêò èìà îãðîìíî çíà÷åíèå – ïî ñúùèÿ íà÷èí êàêòî íàé-ãîëÿìàòà òàéíà íà àòîìíàòà áîìáà å áèëà 10


ïðîñòî â òîâà, ÷å ÌÎÆÅ äà áúäå íàïðàâåíà... Ðàçóìúò ÌÎÆÅ äà ñúùåñòâóâà âúâ Âñåëåíàòà. Íî íå ïî-ìàëêî äîñòîâåðåí å è ôàêòúò çà ÎÒÑÚÑÒÂÈÅ íà ïðèçíàöè çà ñúùåñòâóâàíåòî íà èçâúíçåìíèÿ ðàçóì. Òîçè ôàêò íàðè÷àìå „Ìúë÷àíèåòî íà Âñåëåíàòà”. Åíðèêî Ôåðìè (1901–1954), âèäåí èòàëèàíñêè ôèçèê ñ îãðîìåí ïðèíîñ â ðàçâèòèåòî íà ñúâðåìåííàòà òåîðåòè÷íà è åêñïåðèìåíòàëíà ôèçèêà, åäèí îò îñíîâîïîëîæíèöèòå íà êâàíòîâàòà ôèçèêà, ëàóðåàò íà Íîáåëîâà íàãðàäà çà ôèçèêà ïðåç 1938 ã. Àâòîð íà „ïàðàäîêñà íà Ôåðìè”. „Ìúë÷àíèåòî íà Âñåëåíàòà” å öåíòðàëíèÿò âúïðîñ íà SETI. Âúçìîæíîñòèòå íà ñúâðåìåííàòà ðàäèîàñòðîíîìèÿ ñà òàêèâà, ÷å ÷îâå÷åñòâîòî è ñåãà å ñïîñîáíî ïî ïðèíöèï äà ðåãèñòðèðà ñèãíàëè îò öèâèëèçàöèè, íàìèðàùè ñå íà ñúùîòî òåõíîëîãè÷íî íèâî êàòî íàøàòà, â ïðåäåëèòå íà ïî÷òè öÿëàòà Ãàëàêòèêà (òîâà ñà îêîëî 1 ìëðä. ñëúíöåïîäîáíè çâåçäè!). Ïî ñèëàòà íà ïàðàäîêñà íà Ôåðìè, àêî ETI ñúùåñòâóâàò, òî îãðîìíîòî ìíîçèíñòâî îò òÿõ òðÿáâà äà ñà õèëÿäè ïúòè ïî-ñòàðè îò ÷îâå÷åñòâîòî è íåèìîâåðíî ïî-ðàçâèòè îò íàñ. Çàùî íå ðåãèñòðèðàìå íèêàêâè ñèãíàëè? Ïðåäëîæåíè ñà îêîëî 20 âúçìîæíè îáÿñíåíèÿ íà ïàðàäîêñà íà Ôåðìè è íà ñâúðçàíîòî ñ íåãî ìúë÷àíèå íà Âñåëåíàòà è âåðîÿòíî å òðóäíî äà ñå èçìèñëÿò íîâè. Åòî íÿêîè îò òÿõ, òðèâèàëíè è íå òîëêîâà. 1) ×îâå÷åñòâîòî å óíèêàëíî âúâ Âñåëåíàòà. Íàé-ïðîñòîòî îáÿñíåíèå å òîâà, ÷å ÒßÕ ïðîñòî ãè íÿìà. Îáà÷å òîâà îáÿñíåíèå íèòî å äîñòàòú÷íî ñòðîãî, íèòî äîñòàòú÷íî åñòåñòâåíî. Òî ïðîòèâîðå÷è íà íàáëþäàåìàòà åäíîðîäíîñò è èçîòðîïíîñò íà Âñåëåíàòà, êîÿòî ñåãà å èçâúí ñúìíåíèå. Íåâåðîÿòíî å âúçíèêâàíåòî ñàìî íà åäíà öèâèëèçàöèÿ â åäíà åäíîðîäíà è èçîòðîïíà êàòî öÿëî Âñåëåíà, â åäíà ñ íèùî íåçàáåëåæèìà ãàëàêòèêà, îêîëî åäíà íàé-îáèêíîâåíà æúëòà çâåçäà (â Ìëå÷íèÿ ïúò èìà ïîíå 1 ìëðä. òàêèâà çâåçäè, à ãàëàêòèêèòå ñà ïîíå 100 ìëðä.). Õèïîòåçàòà çà óíèêàëíîñò îòíîâî íè âðúùà êúì êîìïðîìåòèðàíàòà â íàóêàòà àíòðîïîöåíòðè÷íà ãëåäíà òî÷êà. Îò íåÿ àñòðîíîìèòå ãëåäàò äà ñòîÿò äàëå÷å, çàùîòî åäíà îò íàé-îïòèìèñòè÷íèòå èäåè íà ÷îâå÷åñòâîòî – çà „ìíîæåñòâåíîñòòà íà ñâåòîâåòå”, ùå ðóõíå. Òàêà äà ñå êàæå, çà êàêâî 11


èçãîðÿ Äæîðäàíî Áðóíî?... Êúì êðàÿ íà æèâîòà ñè Øêëîâñêè ñòàâà çàùèòíèê èìåííî íà òàçè õèïîòåçà. 2) Íàøàòà öèâèëèçàöèÿ íå å åäèíñòâåíà, íî å íàé-ðàçâèòàòà âúâ Âñåëåíàòà. Òîâà â èçâåñòåí ñìèñúë å âàðèàíò íà ïðåäíàòà õèïîòåçà è ïîäîáíà ãëåäíà òî÷êà ïðåäñòàâëÿâà êðàåí èçðàç íà àíòðîïîöåíòðèçúì. 3) Íå âèæäàìå ñëåäè îò ETI, çàùîòî âúçìîæíîñòèòå íà íàøèòå ñúâðåìåííè íàáëþäàòåëíè èíñòðóìåíòè (â ÷àñòíîñò íà ðàäèîòåëåñêîïèòå) ñà íåäîñòàòú÷íè. Ìîùíîñòòà íà ñèãíàëèòå íà ETI ìîæå áè å ìàëêà, ìîæå áè òå èçëú÷âàò ñèãíàëè îò íàñî÷åí òèï è Çåìÿòà ïðîñòî íå ïîïàäà ïî òåõíèÿ ïúò, ìîæå áè òåõíîëîãèèòå íà ETI çà âðúçêà ñà äðóãè ... Òàçè õèïîòåçà å äîñòàòú÷íî îïòèìèñòè÷íà çà áúäåùåòî íà SETI è å çàùèòàâàíà àêòèâíî îò Ñåéãúí äî êðàÿ íà æèâîòà ìó. 4) Íåáåòî âñå îùå íå å äîñòàòú÷íî äîáðå èçó÷åíî è òðÿáâà ïðîñòî äà ñå íàáëþäàâà ïîâå÷å è ïî-äúëãî. Òîâà å âàðèàíò íà îïòèìèñòè÷íàòà õèïîòåçà, îïèñàíà ïî-ãîðå. 5) Èçâúíçåìíèòå öèâèëèçàöèè ñà ìíîãî, íî òå íå ñà „äúëãîòðàéíè” (èìàò êðàòêî âðåìå íà æèâîò). Íàèñòèíà îòñúñòâèåòî íà âèäèìè ïðîÿâè íà äåéíîñò îò ETI íå å åêâèâàëåíòíî íà îòñúñòâèå íà ñàìèòå ETI. Àêî òå ñà ìíîãî, íî íåäúëãîâå÷íè, òå íàé-âåðîÿòíî íå äîñòèãàò òàêîâà íèâî íà ðàçâèòèå, ïðè êîåòî òÿõíàòà àêòèâíîñò áè ñå íàáëþäàâàëà îò Çåìÿòà. 6) Òåõíîëîãè÷íî ðàçâèòè ñâðúõöèâèëèçàöèè ïðîñòî íå ñå ïîÿâÿâàò (“Çàäúíåíàòà óëèöà” íà Øêëîâñêè). Òîâà å „ñèëåí” âàðèàíò íà ïðåäíàòà õèïîòåçà.  ïîñëåäíàòà ïðåäè ñìúðòòà ñè ñòàòèÿ Øêëîâñêè ñå îòêàçâà îò èäåÿòà çà óíèêàëíîñò íà çåìíàòà öèâèëèçàöèÿ è ïðåäëàãà íåùî îùå ïî-íåóòåøèòåëíî – õèïîòåçàòà çà “çàäúíåíàòà óëèöà”. Èçâåñòíî å, ÷å íàøàòà Çåìÿ âñúùíîñò å ãðîáèùå íà âèäîâåòå. Ïî îöåíêè íà áèîëîçèòå îò âúçíèêâàíåòî íà æèâîòà íà Çåìÿòà äîñåãà ñà ñå èçðåäèëè îêîëî åäèí ìèëèàðä áèîëîãè÷íè âèäîâå, à â ìîìåíòà òå ñà ñàìî äâà ìèëèîíà. Âúçìîæíî å ðàçóìúò (êîéòî å áèîëîãè÷åñêè íàé-ìîùíèÿò ïðèñïîñîáèòåëåí ìåõàíèçúì íà íàøèÿ ÷îâåøêè âèä) äà å õèïåðòðîôèðàíà ôóíêöèÿ, âîäåùà äî íåèçáåæíà ãèáåë (êàòî ãîëÿìîòî òåãëî ïðè äèíîçàâðèòå èëè çúáèòå íà ñàáëåçúáèÿ òèãúð). Òîãàâà ðàçóìúò å âñúùíîñò íåóäà÷íî èçîáðåòåíèå íà ïðèðîäàòà èëè ïîðåäíàòà “çàäúíåíà óëèöà” â åâîëþöèÿòà. 7) ETI èìàò êðàòêî âðåìå íà æèâîò, çàùîòî ïðè÷èíà çà ãèáåëòà íà ðàçóìà ìîæå äà áúäå çàãóáàòà íà îñíîâíàòà ìó ôóíêöèÿ – ôóíêöèÿòà íà ïîçíàíèåòî. Òîâà å îùå åäèí „ñèëåí” è íåòðèâèàëåí âàðèàíò íà õèïîòåçà 5. Íå ñìå â 12


ñúñòîÿíèå äà äåôèíèðàìå äîáðå ïîíÿòèåòî „ðàçóì”, íî òóê å äîñòàòú÷íî äà ñå îãðàíè÷èì ñ ïðîñòèÿ òåçèñ, ÷å ðàçóìíèÿò æèâîò ñå õàðàêòåðèçèðà ñúñ ñòðåìåæ äà ðàçáåðå è îáÿñíè ïðîòè÷àùèòå íàîêîëî ÿâëåíèÿ. Âúçíèêâàùèòå ïðè òîâà èíòåðåñ è ëþáîïèòñòâî ñà êðàéíî íåóñòîé÷èâè. Èíòåðåñúò êúì ðàçáðàíîòî âå÷å ÿâëåíèå ïðîïàäà ïðàêòè÷åñêè ìèãíîâåíî. Íèêàêâè „èíòåðåñíè ïðàêòè÷åñêè ïðèëîæåíèÿ” íà ñòàðè çàêîíè íå ìîãàò äà çàìåíÿò òúðñåíåòî íà íîâè. Çàãóáàòà íà èíòåðåñ êúì èçñëåäâàíå íà íîâîòî ùå äîâåäå íå ñàìî äî íåâúçìîæíîñò äà ñå ðàçâèâàò íîâè òåõíîëîãèè (êîèòî áèõà ñïàñèëè íàøèòå ïîòîìöè îò ïðåä èçâèêàòåëñòâàòà íà áúäåùåòî), íî ðàíî èëè êúñíî è äî íåâúçìîæíîñò äà ñå ïîääúðæàò è âúçïðîèçâåæäàò âå÷å ñúùåñòâóâàùèòå òåõíîëîãèè, êîåòî âîäè äî íåèçáåæíà ãèáåë. Äàëè âñÿêà öèâèëèçàöèÿ å îñúäåíà íà òàêàâà ñúäáà ñëåä äîñòèãàíåòî íà îïðåäåëåíî íèâî íà ðàçâèòèå, íàïðèìåð êàêâîòî å íàøåòî? Ðàçóìúò „âåõíå” áåç ïðèíöèïíî íîâè è îùå íåîáÿñíåíè ÿâëåíèÿ. Êàêòî êàçâà âèäíèÿò ôðàíöóçèí Àíðè Ïîàíêàðå „Â ñúäáàòà íà âñÿêà íàó÷íà èñòèíà èìà ñàìî åäèí ìèã íà òúðæåñòâî, ïîïàäàù ìåæäó áåçêðàÿ, êîãàòî ÿ ñìÿòàò çà íåâÿðíà, è áåçêðàÿ, êîãàòî ÿ âúçïðèåìàò êàòî òðèâèàëíà”. Áåçêðàéíî ñëîæíèÿò îáåêò å íåïîçíàâàåì ïî ïðèíöèï (òîâà å ñëåäñòâèå îò âåëèêàòà òåîðåìà íà Ãüîäåë). Ðàçóìúò ïðîñòî íå áè ìîãúë äà âúçíèêíå â åäíà áåçêðàéíî ñëîæíà Âñåëåíà. Íàáëþäàâàíîòî îòñúñòâèå íà ñâðúõöèâèëèçàöèè ñâèäåòåëñòâà, ÷å íàøàòà Âñåëåíà å “ïðåêàëåíî ïðîñòà” çà ðàçóìà. Áúðçî îïîçíàâàéêè íåéíèòå çàêîíè (íàïðèìåð çà íÿêîëêî õèëÿäîëåòèÿ), ðàçóìíèÿò æèâîò èç÷åðïâà âñè÷êè ñâîè âúçìîæíîñòè è èç÷åçâà. Ïàðàäîêñàëíî, íî ôàêò: ðàçóìúò âúçíèêâà è çàãèâà ïî åäíà è ñúùà ïðè÷èíà – ïîðàäè ïðîñòîòàòà íà óñòðîéñòâîòî íà íàøèÿ ñâÿò. 8) „Íåîðòîåâîëþöèîííî” ðàçâèòèå íà ETI. Ñòàíèñëàâ Ëåì ïðåäëàãà äðóãî íåòðèâèàëíî ðåøåíèå íà ïàðàäîêñà. Ìîæå áè öèâèëèçàöèèòå ñà ìíîãî è æèâåÿò äúëãî, íî ñå ðàçâèâàò íåîðòîåâîëþöèîííî. „Ìîæå áè ïèøå òîé, - âèñîêîîðãàíèçèðàíàòà öèâèëèçàöèÿ âúîáùå íå ñå õàðàêòåðèçèðà ñ îãðîìíè åíåðãèè íà ïîòðåáëåíèå, à ñ íàé-äîáðî ðåãóëèðàíå” [4]. Àêî òîâà å òàêà, íÿìàìå îñíîâàíèÿ äà î÷àêâàìå, ÷å ùå ìîæåì äà íàáëþäàâàìå ïðîÿâèòå íà òàêàâà öèâèëèçàöèÿ. 9) Êîñìè÷åñêèÿò ðàçóì ñå äúðæè íå òàêà, êàêòî íèå î÷àêâàìå. Ðàçóìúò, êîéòî ñå îïèòâàìå äà îòêðèåì âúâ Âñåëåíàòà, íàé-âåðîÿòíî ìíîãî ñèëíî ñå ðàçëè÷àâà îò íàøèòå ïðåäñòàâè çà íåãî. Íå ìîæåì äà 13


çàáåëåæèì íåãîâîòî ïðèñúñòâèå íå çàùîòî ãî íÿìà, à çàùîòî òîé íå ñå äúðæè òàêà, êàêòî î÷àêâàìå. 10) „Çîîõèïîòåçàòà” íà Áîë [5]. Ñúãëàñíî òàçè äîñòà ïîïóëÿðíà õèïîòåçà íà Äæ. Áîë îò Õàðâàðäñêèÿ óíèâåðñèòåò íèå ñå íàìèðàìå â íåùî êàòî ðåçåðâàò, ïîääúðæàí îò âèñîêîðàçâèòè ETI, êîèòî íå ñå íàìåñâàò â íàøåòî ðàçâèòèå è íè èçó÷àâàò íåçàáåëåæèìî, êàòî óìèøëåíî êðèÿò îò íàñ ñúùåñòâóâàíåòî ñè. 11) Ñèãíàëèòå îò ETI âñúùíîñò îòäàâíà „çàëèâàò” Çåìÿòà, íî ìîùíîñòòà íà êóëòóðíàòà òðàäèöèÿ, â ðàìêèòå íà êîÿòî íèå ãè èíòåðïðåòèðàìå, è íàøèÿò „õîðèçîíò íà çíàíèÿ”, íå ñà äîñòàòú÷íè çà îñúçíàâàíåòî íà èçêóñòâåíàòà èì ïðèðîäà. Òîâà å õèïîòåçàòà, êîÿòî ëè÷íî íà ìåí ìè èìïîíèðà íàé-ìíîãî. Ìúë÷àíèåòî íà Êîñìîñà ïîñòàâÿ ïðåä íàñ ïðèíöèïíèÿ âúïðîñ çà ïðåäåëèòå íà çåìíîòî çíàíèå. Ïîðåäíàòà ðåâîëþöèÿ â íàóêàòà ñâèäåòåëñòâà ïî-ñêîðî çà òîâà, ÷å îò âúðõà íà âñåêè âðúõ, ïðåâçåò îò íàóêàòà, ùå âèæäàìå ñëåäâàùèÿ – îùå ïî-âèñîê è îùå íåïðåâçåò âðúõ.  ïîëçà íà òîâà ãîâîðè è ñëåäñòâèåòî îò òåîðåìàòà íà Ãüîäåë, ÷å ðåøåíèåòî íà âñÿêà íåòðèâèàëíà íàó÷íà çàäà÷à âîäè äî ïîÿâàòà íà íå ïî-ìàëêî îò äâå íîâè çàäà÷è. Òàêà åâåíòóàëíàòà êîñìè÷åñêà åêñïàíçèÿ íà öèâèëèçàöèèòå, ïðîíèêâàíåòî âúâ Âñåëåíàòà è íåéíîòî „çàñÿâàíå” ñ ðàçóìåí æèâîò ùå äàâà áåçãðàíè÷íè âúçìîæíîñòè çà ðàçâèòèå íà ïîçíàíèåòî. Òîãàâà ïðîñòî å òðóäíî è äàæå íåâúçìîæíî äà ñè ïðåäñòàâèì êàêâè áèõà áèëè âúçìîæíîñòèòå íà ïî-ñòàðèòå, íàïðèìåð ñúñ ñòîòèíà ìèëèîíà ãîäèíè, öèâèëèçàöèè. Òå áèõà ìîãëè äà óïðàâëÿâàò äâèæåíèåòî íà çâåçäèòå, äà ñúòâîðÿâàò íîâè ãàëàêòèêè è äàæå íîâè âñåëåíè... È çàùî íå, ñëåä êàòî äîðè â ðàìêèòå íà íàøàòà ñúâðåìåííà ôèçèêà ìîæåì âå÷å äà êàæåì êàêâà òðÿáâà äà å åíåðãèÿòà íà äâå ñáëúñêâàùè ñå åëåìåíòàðíè ÷àñòèöè, çà äà ìîæå ðåçóëòàíòíàòà ÷åðíà äóïêà äà çàïî÷íå äà ñå ðàçøèðÿâà â äðóãî ïðîñòðàíñòâî êàòî ÍÎÂÀ âñåëåíà. Kàêòî êàçâà àìåðèêàíñêèÿò êîñìîëîã Õàðèñúí [6], âúçìîæíîñòòà äà ñå ñúçäàâàò âñåëåíè (è íàøàòà â ÷àñòíîñò), áè ìîãëà äà îáÿñíè ïîäõîäÿùèòå çà íàøåòî ñúùåñòâóâàíå ïàðàìåòðè íà íàøàòà Âñåëåíà. Âñåëåíàòà îò ñëåäâàùîòî ïîêîëåíèå ñå ñúçäàâà îò íàøè ïðåäøåñòâåíèöè èìåííî ñ òàêèâà ïàðàìåòðè è â êðàéíà ñìåòêà ïðîòè÷à íåùî êàòî åñòåñòâåí îòáîð íà âñåëåíè. Òîãàâà ìîæåì äà ïðèåìåì, ÷å ìíîæåñòâî ÿâëåíèÿ, êîèòî íèå ñìÿòàìå çà åñòåñòâåíè, â äåéñòâèòåëíîñò ñà ðåçóëòàò – èëè îòïàäúê... – îò 14


äåéíîñòòà íà ñâðúõìîãúùè ñòàðè öèâèëèçàöèè. Òðóäíî å äà ñå êàæå êúäå èìåííî ñå íàìèðà ñåãà ïîñòîÿííî îòäàëå÷àâàùèÿò ñå õîðèçîíò íà çíàíèåòî è íà êàêâî íèâî å „êóëòóðíàòà òðàäèöèÿ” íà íàøàòà öèâèëèçàöèÿ. Çàòîâà ñâàëÿíåòî íà ïðîáëåìà ñ ìúë÷àíèåòî íà Âñåëåíàòà íå å íèêàê ïðîñòî è òàêà èëè èíà÷å, ïàðàäîêñúò íà Ôåðìè è äîñåãà ñè îñòàâà íåðåøåí. Âèäÿõìå, ÷å òîâà å ïðîáëåì íå ñàìî íà àñòðîíîìèÿòà, íî è âúîáùå íà íàóêàòà êàòî öÿëî. Ïðè âñè÷êè ñëó÷àè îò ñàìèÿ ôàêò çà òîâà ìúë÷àíèå âå÷å ñëåäâàò âàæíè èçâîäè çà ñúäáàòà íà ÷îâåøêàòà öèâèëèçàöèÿ è çà ñòåïåíòà íà íàøàòà ñïîñîáíîñò äà ñè îáÿñíÿâàìå ìèðîçäàíèåòî. Àêî âèå, ÷èòàòåëþ, ñòå ñòèãíàëè äîòóê è ïðîäúëæàâàòå äà ñå ïèòàòå çà êàêâî âè å âñè÷êî òîâà, òî çàïèòàéòå ñå è „Çà êàêâî ìè å èçîáùî àñòðîíîìèÿòà?”. Àêî ïîñëåäâàò è îáè÷àéíèòå çà íàøèÿ ïðàêòè÷åí è äåëîâè âåê âúïðîñè „Êàêâà ùå å ïîëçàòà ìè îò íåÿ? Ñòðóâà ëè ñè óñèëèÿòà äà ñå âëàãàò ðåñóðñè çà íåéíîòî ðàçâèòèå? Íå å ëè ïî-äîáðå äðóãè, ïîáîãàòè îò íàñ, äà õàð÷àò “ãðåøíè ïàðè” çà òàêèâà îòâëå÷åíè íåùà?”, òî òàçè êíèãà îïðåäåëåíî íå å ïðåäíàçíà÷åíà çà âàñ. Çàùîòî òåçè âúïðîñè, êîèòî íà ïðúâ ïîãëåä ñëåäâàò æåëÿçíàòà ëîãèêà, ñà ìíîãî êîâàðíè è âè âîäÿò äî çàäúíåíà óëèöà. Ïî ñèëàòà íà òàçè ëîãèêà çàùî íàïðèìåð äà èçó÷àâàìå ìàòåìàòèêà? Íàëè àêî íè ïîòðÿáâà íÿêàêâà ñìåòêà, íàñðåùà èìà êàëêóëàòîðè, êîèòî ñìÿòàò ïî-äîáðå îò íàñ? À êîëêîòî äî ðàçíèòå ìó òàì ôóíêöèè è óðàâíåíèÿ, íåêà ñ òÿõ ñå çàíèìàâàò àìåðèêàíöèòå, à íà íàñ è êàëêóëàòîðúò íè ñòèãà... Àêî ïðîäúëæèì ñ òàçè ëîãèêà – çàùî äà ñå ó÷èì äà ïèøåì ãðàìîòíî? Íàëè èìà êîìïþòðè ñ ïðåâúçõîäåí spell-checking (êàêâà õóáàâà áúëãàðñêà äóìà ñàìî...), êîéòî ïîïðàâÿ âñè÷êèòå íè ãðåøêè? Ñêîðî ùå çàïî÷íàò è ãëàñà íè äà ðàçáèðàò, çà íàñ îñòàâà ñàìî äà ïúõàìå ëèñòîâå â ïðèíòåðà. Ñòèãà íè äà ìîæåì äà ñå ðàçïèñâàìå... È âå÷å íå å äàëå÷ äåíÿò, îïèñàí îò çàáåëåæèòåëíèÿ àìåðèêàíñêè ôàíòàñò Ðåé Áðåäáúðè â êíèãàòà ìó “451 ãðàäóñà ïî Ôàðåíõàéò”. Âïðî÷åì êîëêî ñà òåçè, êîèòî çíàÿò êàêâî îçíà÷àâàò òåçè ãðàäóñè è çà êàêâî ñòàâà äóìà â òàçè êíèãà? Çà äà íå ñå ñòèãà äîòàì, íå òðÿáâà äà ñëåäâàìå òàçè “æåëÿçíà” ëîãèêà. Çàùîòî àñòðîíîìèÿòà íÿìà äà ïîñòðàäà îò íàøåòî ïðåíåáðåæåíèå êúì íåÿ, ùå ïîñòðàäà áúäåùåòî íà ÷îâå÷åñòâîòî, à ìîæå áè è íåãîâîòî ïîíàòàòúøíî ñúùåñòâóâàíå. Çàùîòî íèå âñúùíîñò æèâååì ïîâå÷å ñ æèâîòà íà Êîñìîñà, îòêîëêîòî ñ æèâîòà íà Çåìÿòà, òúé êàòî Êîñìîñúò å áåçêðàéíî ïî-çíà÷èì îò íàøàòà ìàëêà ïëàíåòà. 15


Âðåìå å äà îñúçíàåì òÿñíàòà âðúçêà ìåæäó íàñ è Êîñìîñà. Âñåëåíàòà – òàçè åäèííà è ìíîãî ñëîæíà ñèñòåìà îò íàé-ðàçëè÷íè êîìïîíåíòè, âðúçêè è âçàèìîäåéñòâèÿ, ñå óïðàâëÿâà îò ðîäåíèòå çàåäíî ñ íåÿ ïðèðîäíè çàêîíè.  ïðîöåñà íà äúëãàòà ñè åâîëþöèÿ òÿ å ïîðîäèëà â ñåáå ñè æèâàòà ìàòåðèÿ. À íà îïðåäåëåí è âñå îùå íåÿñåí åòàï îò íåéíîòî ðàçâèòèå ñå ïîÿâÿâà è ðàçóìúò. Äúëáîêî ñúì óáåäåí, ÷å ðàçóìúò, áèëî òî òóê íà Çåìÿòà, áèëî òî íÿêúäå äðóãàäå ñðåä çâåçäèòå, èãðàå ðîëÿòà íà èíñòðóìåíò, ñ êîéòî ñàìàòà Âñåëåíà îïîçíàâà ñåáå ñè. Ñðåäàòà, êîÿòî ùå îáèòàâà ÷îâå÷åñòâîòî ïðåç íîâèÿ âåê, íåìèíóåìî ùå ñå ðàçøèðè äàëå÷ èçâúí ïðåäåëèòå íà Çåìÿòà. Êîé çíàå, ìîæå äà å ïðàâ ôèçèêúò-òåîðåòèê è åäèí îò îñíîâàòåëèòå íà SETI Ôðèéìúí Äàéñúí (Freeman Dyson, ð. 1923), êîéòî êàçâà: „Âúçìîæíî å íàøàòà ñúäáà êàòî öèâèëèçàöèÿ äà ñå ñúñòîè èìåííî â òîâà – äà íàïðàâèì æèçíåñïîñîáíèòå ïëàíåòè îáèòàåìè. Âåäíúæ äà ñå ðàçïðîñòðàíè æèâîòúò èçâúí ïðåäåëèòå íà íàøàòà ìàëêà ïëàíåòà, íèùî íÿìà äà å â ñúñòîÿíèå äà ñïðå íåãîâîòî ðàçâèòèå”. Ìîæå áè â äàëå÷íîòî áúäåùå, êîãàòî ñå íàó÷àò ñâîáîäíî äà ïúòåøåñòâàò ñðåä çâåçäèòå, íàøèòå ïîòîìöè ùå çàïî÷íàò äà ãëåäàò íå ñàìî íà Çåìÿòà, íî è íà Ìëå÷íèÿ ïúò êàòî íà åñòåñòâåíà ñðåäà çà îáèòàâàíå íà ÷îâåøêèÿ ðîä. È òàêà, àêî âñå îùå âè å èíòåðåñíî, âúîðúæåòå ñå ñ òúðïåíèå è çàïî÷âàéòå ÷åòåíåòî, êàòî ïîìíèòå, ÷å åäíà íàó÷íà êíèãà íå ñå ÷åòå êàòî ðîìàí íà Ñòèâúí Êèíã.

Äîö. ä.ô.í. Âàëåðè Ãîëåâ, Ðúêîâîäèòåë íà êàòåäðà „Àñòðîíîìèÿ”, Ôèçè÷åñêè Ôàêóëòåò, ÑÓ

Ëèòåðàòóðà: 1. Cocconi G., Morrison P. 1959, Nature, Vol. 184, No. 4690, pp. 844– 846, “Searching for Interstellar Communications”.

16


2. Øêëîâñêèé È.Ñ. 1962, “Âñåëåííàÿ, æèçíü, ðàçóì”, Ìîñêâà: Èçäâî ÀÍ ÑÑÑÐ. Ïîñëåäíîòî 7-ìî èçäàíèå íà òàçè êíèãà å ïóáëèêóâàíî ïðåç 2006 ã., 21 ãîäèíè ñëåä ñìúðòòà íà Éîñèô Øêëîâñêè, êàòî êíèãàòà è ñåãà çàïàçâà ñòîéíîñòòà ñè. 3. Shklovski I.S., Sagan C. 1966, “Intelligent Life in the Universe”, San Francisco: Holden-Day. Åäíî îò ïîñëåäíèòå èçäàíèÿ íà òàçè êíèãà å ïóáëèêóâàíî ïðåç 1998 ã. îò Emerson-Adams Press. 4. Lem S. 1964, “Summa Technologiae” (ðóñêè ïðåâîä Ëåì Ñ., Ñóììà òåõíîëîãèè. Ìoñêâà: Ìèð, 1968). 5. Ball J.A. 1973, Icarus Vol. 19, No. 3, p. 347-349, „The Zoo Hypothesis” 6. Harrison E.R. 1995, Quat. J. RAS, Vol. 36, p. 193

17


Ñúäúðæàíèå Ïðåäèñëîâèå .............................................................................................. 3 Áëàãîäàðíîñòè ........................................................................................... 5 Óâîäíà ñòóäèÿ ............................................................................................ 7 Ãëàâà ïúðâà ............................................................................................. 22 Äà ïîïúòåøåñòâàìå êúì åêçîïëàíåòèòå ................................................ 22 1.1 Ñúâðåìåííà òåîðèÿ íà ïëàíåòîîáðàçóâàíåòî.................................. 23 Ðàçíîâèäíîñò íà ñëúí÷åâèòå ñèñòåìè ................................................... 24 Ïðàõîâè äèñêîâå êàòî ìëàäè ïëàíåòíè ñèñòåìè .................................. 27 Âçàèìîäåéñòâèåòî äèñê-ïëàíåòà ............................................................ 28 Ïðåìåñòâàíèÿ è ìèãðàöèîííè äâèæåíèÿ .............................................. 28 Ìèãðàöèÿ îò òèï II ................................................................................... 31 Ìèãðàöèÿ îò III òèï .................................................................................. 33 Òðàíçèòíè äèñêîâå è äèñêîâå îò òèï Beta : ........................................... 37 Ïðîèçõîä íà ñòðóêòóðàòà ......................................................................... 37 1.2 Åêçîïëàíåòàðíàòà àñòðîíîìèÿ - íàóêà ñ áúäåùå ............................ 37 Ãëàâà âòîðà .............................................................................................. 43 Çàãàäêèòå íà æèâîòà. Ïðîèçõîä íà æèâîòà è ñëîæíèòå ôîðìè íà æèâîò. Îñíîâíè õèïîòåçè è âúâåäåíèå â åâîëþöèîííàòà áèîëîãèÿ. Çà ïëàíåòàòà Çåìÿ íàêðàòêî ................................................................................... 43 2.1 Îáùè ïîíÿòèÿ è òåðìèíîëîãèÿ ........................................................ 46 Èçìåí÷èâîñò ............................................................................................. 48 Ìóòàöèÿ ..................................................................................................... 48 Ðåêîìáèíàöèÿ ........................................................................................... 49 Ïîïóëàöèîííà ãåíåòèêà ........................................................................... 49 2.2 Ìåõàíèçìè íà åâîëþöèÿòà ................................................................ 50 Åñòåñòâåí îòáîð ........................................................................................ 50 Ìèãðàöèÿ ................................................................................................... 52 Èçìèðàíå ................................................................................................... 52 Ïîñëåäñòâèÿ îò åâîëþöèÿòà ................................................................... 53 2.3 Èñòîðèÿ è ñúâðåìåííî ðàçâèòèå íà åâîëþöèîííàòà ìèñúë .......... 54 2.4 Åâîëþöèîííà èñòîðèÿ íà æèâîòà ..................................................... 57 Îáù ïðîèçõîä ........................................................................................... 57 Åâîëþöèÿ íà æèâîòà ................................................................................ 58 Ïðîèçõîä íà æèâîòà ................................................................................. 59 18


2.5 Êàëåéäîñêîïúò íà æèâîòà - åâîëþöèÿ íà ñëîæíèòå ôîðìè íà æèâîò. ......................................................................................................... 61 Ñëîæíè ôîðìè íà æèâîò è íåîáõîäèìè ñòúïêè .................................. 61 Âàðèàöèè è ñöåíàðèè íà ìîäåëèòå ñ òðóäíè ñòúïêè ............................ 64 Ìàòåìàòè÷åí ìåòîä è ñòàòèñòèêà çà ñöåíàðèè ñ åäíà èëè äâå òðóäíè ñòúïêè ........................................................................................................ 65 Ïàíñïåðìèÿ ............................................................................................... 67 Êðåàöèîíèçúì ........................................................................................... 68 Òåîðèÿ çà ñòàöèîíàðíîòî ñúñòîÿíèå ...................................................... 68 Õèïîòåçà çà óíèêàëíàòà Çåìÿ / óíèêàëíèÿ æèâîò/ ............................... 69 Äàëè ðàçóìúò è æèâîòúò ñà óíèêàëíè? .................................................. 70 Óðàâíåíèå çà ÷åñòîòàòà íà ïîÿâà íà çåìåïîäîáíè ïëàíåòè, ñúãëàñíî „Õèïîòåçàòà çà óíèêàëíàòà Çåìÿ” .......................................................... 75 Ãëàâà òðåòà ............................................................................................. 79 Çíà÷åíèå íà åíòðîïèÿòà è âòîðèÿ ïðèíöèï íà òåðìîäèíàìèêàòà çà áèîëîãè÷íàòà åâîëþöèÿ íà ìèêðî- è ìàêðîíèâî. Õèïîòåçà çà „åíòðîïèéíèòå òåõíîëîãè÷íè öèâèëèçàöèè”. ......................................................... 79 Âòîðèÿò ïðèíöèï íà òåðìîäèíàìèêàòà â ìèêðî- è ìàêðoåâîëþöèÿòà: .. 79 Âçàèìîâðúçêàòà âèä-ñðåäà êàòî òåðìîäèíàìè÷åí ìåõàíèçúì ............ 80 Òåðìoäèíàìè÷åí ïîäõîä êúì îïèñàíèåòî íà äàäåíà åêîñèñòåìà....... 83 Õèïîòåçà çà åíòðîïèÿòà êàòî ôàêòîð çà ïîÿâàòà íà èíòåëèãåíòíè òåõíîëîãè÷íè öèâèëèçàöèè, ò.íàð. „Åíòðîïèéíà õèïîòåçà” ............... 87 Ãëàâà ÷åòâúðòà ........................................................................................ 91 Ìîäåëèðàíå íà áðîÿ ETI â Ãàëàêòèêàòà. Ìåòîäîëîãèÿ, ìåòîäèêà è íåîáõîäèìè ïàðàìåòðè çà àíàëèç ........................................................... 91 Èçïîëçâàíà ìåòîäèêà ............................................................................... 92 Ìåòîäèêà íà èçñëåäâàíåòî ...................................................................... 95 Ïëàíåòàðíè õàðàêòåðèñòèêè ................................................................... 98 Áèîëîãè÷íè ïàðàìåòðè íà õèïîòåçàòà ................................................. 101 Âõîäíè äàííè .......................................................................................... 106 Õèïîòåçà çà Ïàíñïåðìèÿòà. .................................................................. 107 4.3 Ðåçóëòàòè îò ïúðâè÷íèÿ ìîäåë áåç èçâúðøåíèòå ïîäîáðåíèÿ, îïèñàíè â òîçè òåêñò .............................................................................. 108 Ïúðâè÷íè ðåçóëòàòè çà õèïîòåçàòà çà Ïàíñïåðìèÿòà ........................ 109 Ïúðâè÷íè ðåçóëòàòè çà õèïîòåçàòà çà Óíèêàëíèÿ æèâîò (The Rare Life Hypothesis) .............................................................................................. 111

19


Èçâîä ........................................................................................................ 113 Ãëàâà ïåòà .............................................................................................. 114 ×èñëåí åêñïåðèìåíò è ñðàâíåíèå ìåæäó ðàçëè÷íè õèïîòåçè çà âúçíèêâàíåòî íà ñëîæåí ðàçóìåí æèâîò. ......................................................... 114 5.1 Ìåòîä è ïðîìåíè â àñòðîôèçè÷íèÿ ìîäåë îò ïðåäõîäíàòà ãëàâà ........................................................................................................ 114 Âúâåäåíè ïîäîáðåíèÿ â ìåòîäà ............................................................ 115 5.2 Èçñëåäâàíå âúçìîæíîñòòà çà âçàèìîäåéñòâèå (èíòåðàêöèÿ) ìåæäó öèâèëèçàöèèòå ........................................................................................ 120 5.3 Âõîäíè äàííè è õèïîòåçè çà ñðàâíåíèå ......................................... 121 5.4 Ðåçóëòàòè îò ñèìóëàöèÿòà ............................................................... 123 Òàáëèöà 4. Ðåçóëòàòè è ñòàòèñòèêà çà áàçîâàòà õèïîòåçà ................. 124 Òàáëèöà 5. Ðåçóëòàòè è ñòàòèñòèêà çà åíòðîïèéíàòà õèïîòåçà ......... 124 Ïîëó÷åíè ãðàôèêè è àíàëèç íà ðåçóëòàòèòå çà ðàçëè÷íèòå ïàðàìåòðè ñïðÿìî äâåòå õèïîòåçè .......................................................................... 125 Èçñëåäâàíå íà âðåìåòî íà æèâîò íà ñèãíàëèòå è ñèãíàëíàòà èñòîðèÿ íà Ãàëàêòèêàòà çà äâåòå ìîäåëèðàíè õèïîòåçè ................................... 128 Äà îáñúäèì çàåäíî ðåçóëòàòèòå è âúçíèêíàëèòå âúïðîñè ïî õîäà íà èçñëåäâàíåòî íè ...................................................................................... 131 Ïîñëåñëîâ ............................................................................................... 137 Ôèãóðè è ïðèëîæåíèÿ ......................................................................... 139

20


21


Ãëàâà ïúðâà Äà ïîïúòåøåñòâàìå êúì åêçîïëàíåòèòå Âñÿêà íàóêà ñú÷åòàâà òåîðåòè÷íè èäåè ñ ïðàêòè÷åñêè íàáëþäåíèÿ è èçñëåäâàíèÿ. Òúðñåíåòî íà äðóãè ïëàíåòè èçâúí Ñëúí÷åâàòà ñèñòåìà ÷ðåç àñòðîíîìè÷íè íàáëþäåíèÿ è ñúçäàâàíåòî íà òåîðåòè÷íè ìîäåëè, îïèñâàùè ïëàíåòîîáðàçóâàíåòî, åâîëþöèÿòà è õèìè÷íèÿ ñúñòàâ, å çàäà÷à îò ãîëÿìî çíà÷åíèå çà ñúâðåìåííèÿ ñâÿò. Îñîáåíî âàæíî å çíàíèåòî äàëè íÿêúäå èç íåîáÿòíèÿ êîñìîñ íà ðàçøèðÿâàùàòà ñå ñ óñêîðåíèå Âñåëåíà èìà ñâÿò, ïîäîáåí ïî ðàçìåðè è ïî õèìè÷íè õàðàêòåðèñòèêè è ñúñòàâ íà àòìîñôåðàòà äî íàøèÿ, êîéòî ìîæå äà áúäå íàñåëÿâàí îò ôîðìè íà æèâîò, à äîðè è ðàçóìíè öèâèëèçàöèè, ïîäîáíè íà íàñ ñàìèòå? Êîëêî ÷åñòî ìîæåì äà î÷àêâàìå ïîäîáíè ñâåòîâå è äàëè ðàçâèòèåòî íà ðàçóìåí æèâîò èëè æèâîò âúîáùå å ñëó÷àåí èëè î÷àêâàí ïðîöåñ? Òåçè ðàçìèñëè ñà äðåâíè, êîëêîòî è èñòîðèÿòà íà íàóêàòà. Èäåÿòà çà ñúùåñòâóâàùè åêçîïëàíåòè ñå ïîÿâÿâà îùå â Äðåâíà Ãúðöèÿ îò Ëåâêèï è Äåìîêðèò (Dick,1982). Ðàçáèðà ñå, ìèòîëîãèÿòà è ðàçëè÷íèòå ðåëèãèîçíè òðàäèöèè íè ðàçêðèâàò, ÷å â ñúçíàíèåòî íà õîðàòà å ñúùåñòâóâàëà èäåÿòà, ÷å Çåìÿòà íå å åäèíñòâåíà ïëàíåòà è ìîæå áè èìà è äðóãè íåáåñíè òåëà, êúäåòî æèâåÿò ïîäîáíè íà íàñ ñúùåñòâà. Òóê íÿìà äà ðàçãëåæäàìå ìèòîâåòå çà ðàçëè÷íèòå õóìàíîèäíè ôîðìè, êîèòî ñå ñðåùàò â ëåãåíäèòå, à ùå ñå îãðàíè÷èì åäèíñòâåíî ñ ìèòîëîãè÷íèòå âðúçêè. Ïî-âàæíî å äà ïðîñëåäèì âúïðîñà îò àñòðîôèçè÷íà ãëåäíà òî÷êà, çàïî÷âàéêè îò òåîðèÿòà çà òîâà êàê ñå îáðàçóâà åäíà åêçîïëàíåòà è êàêâè ñà íàé-âåðîÿòíèòå ñöåíàðèè, çà äà âúçíèêíå æèâîò âúðõó íåÿ. Ïî-êúñíî, â îñíîâíàòà ÷àñò íà èçëîæåíèåòî, ùå ñå îïèòàìå äà ïîêàæåì, è äà ïðåñìåòíåì ÷ðåç êîìïþòúðíî ìîäåëèðàíå âåðîÿòíîñòòà çà æèâîò, êîéòî íèå ìîæåì äà ðàçïîçíàåì è êîéòî áè ìîãúë äà äîâåäå äî ïîÿâàòà íà ðàçóìíà òåõíîëîãè÷íà öèâèëèçàöèÿ. Âñúùíîñò íàé-äðåâíèòå òåîðèè çà «äðóãè ñâåòîâå» (ïëàíåòíè ñèñòåìè) ñà âïå÷àòëÿâàùî áëèçêè äî íàé-ìîäåðíèòå, îïèñâàùè ôîðìèðàíåòî íà òåçè ñâåòîâå âñëåäñòâèå íà âúðòÿù ñå ðàçðåäåí ãàç, êîéòî îáðàçóâà òóðáóëåíòíà ìúãëÿâèíà («åäèíè÷íà ñïèðàëà»), êàòî ïî-

22


ìàñèâíèòå ÷àñòèöè îáðàçóâàò ïëàíåòíîòî òÿëî. Òîçè ñöåíàðèé ïðåäïîëàãà îãðîìíè ðàçëè÷èÿ â ñúñòàâà íà âñÿêà åäíà ïëàíåòà, êîåòî å äîêàçàíî ÷ðåç ñúîòâåòíèòå íàáëþäåíèÿ. Ðàçáèðà ñå, â äíåøíî âðåìå íèå ñìå íàáëþäàâàëè çíà÷èòåëíî ïîâå÷å ïëàíåòè è åêçîïëàíåòè, îòêîëêîòî äðåâíèòå àñòðîíîìè.  ïåðèîäà äîñåãà ñà íàáëþäàâàíè íàä 373 ïëàíåòè èçâúí Ñëúí÷åâàòà ñèñòåìà (êúì 13 àâãóñò 2009). Òåîðèÿòà çà îáðàçóâàíåòî èì å ïðåòúðïÿëà çíà÷èòåëíî ðàçâèòèå ïðåç ïîñëåäíèòå äåñåòèëåòèÿ, à âúïðîñèòå, ñâúðçàíè ñ ïîòåíöèàëíèÿ æèâîò âúðõó äðóãè ïëàíåòè îñâåí Çåìÿòà, ñà óòâúðäèëè àñòðîáèîëîãèÿòà êàòî åäíà îò íàé-ìîäåðíèòå è âúëíóâàùè äèñöèïëèíè â ñúâðåìåííàòà àñòðîôèçèêà.

1.1 Ñúâðåìåííà òåîðèÿ íà ïëàíåòîîáðàçóâàíåòî Òåîðèÿòà ïðåç 80-òå ãîäèíè íà ìèíàëèÿ âåê (âèæ îáçîðà íà Lissauer 1993) èçïîëçâà ò.íàð. ñòàíäàðòåí ñöåíàðèé çà îáðàçóâàíå, êîéòî îò ñâîÿ ñòðàíà âàæè åäèíñòâåíî ïðè ïðåäïîëîæåíèåòî, ÷å Ñëúí÷åâàòà ñèñòåìà å òèïè÷íà è êàòî òàêàâà å ïðåäñòàâèòåëíà èçâàäêà çà êîÿòî è äà å äðóãà ïëàíåòíà ñèñòåìà.  òîçè ìîäåë ïëàíåòíèòå ñèñòåìè ñå îáðàçóâàò îò ïðîòîïëàíåòíèòå äèñêîâå (ò.íàð. ïúðâè÷íè ñëúí÷åâè ìúãëÿâèíè, ïðîòîçâåçäíè àêðåöèîííè äèñêîâå èëè îùå T Tauri äèñêîâå). Ïëàíåòåçèìàëèòå (ïúðâè÷íèòå îáåêòè ñ ðàçìåðè íà êîìåòà è ñúñòàâ îò ñêàëè è âîäà) ñå îáðàçóâàò îò ïðàõà è ñå íàòðóïâàò ÷ðåç ñáëúñúöè ïîìåæäó èì. Ïî òàêúâ íà÷èí çà ïåðèîä îêîëî 1 Myr ñå îáðàçóâàò ïðîòîïëàíåòèòå, êîèòî ïðåäñòàâëÿâàò òåëà ñ äèàìåòúð íàä 1000 êì. Çåìíèòå ïëàíåòè (ïëàíåòèòå îò çåìåí òèï) ñå îôîðìÿò âúâ âúòðåøíàòà ÷àñò íà ñëúí÷åâàòà ñèñòåìà çà ïåðèîä îêîëî 30 Myr. Îñíîâíà ðîëÿ çà ðàñòåæà èì èìà ãðàâèòàöèÿòà (åôåêò íà ãðàâèòàöèîííîòî ôîêóñèðàíå, íàòðóïâàíå). Ìîäåëúò ðàáîòè ìíîãî äîáðå è îïèñâà êèíåìàòèêàòà ïðè ñòóäåíè ïëàíåòåçèìàëíè äèñêîâå. Îõëàæäàíåòî è ñúîòâåòíî ïðåìèíàâàíåòî êúì âñå ïî-ñôåðè÷íè îðáèòè ñå ïîëó÷àâà ïîðàäè ïðèäúðïâàíåòî íà ìúãëÿâèííèÿ ãàç è ïîðàäè ñïèðàëíèòå âúëíè íà ïëúòíîñòòà è èçêðèâÿâàíèÿòà â äèñêà. Íàä ãðàíèöàòà, êúäåòî ëåäúò êîíäåíçèðà, íà ðàçñòîÿíèå íÿêîëêî AU îò ñëúíöåòî, ïðîòîïëàíåòèòå íàðàñòâàò ïî-áúðçî è ñà ïî-ãîëåìè, òúé êàòî èìà íàëè÷èå íà òå÷íà âîäà, êîåòî âîäè äî íàðàñòâàíåòî èì äî 23


ðàçìåðè íÿêîëêî ïúòè êîëêîòî Çåìÿòà. Îêîëî òåçè ïëàíåòè ñå îáðàçóâàò ìàñèâíè âîäîðîäíî-õåëèåâè îáâèâêè. Ïðè ñöåíàðèèòå „àêðåöèÿ êúì ÿäðîòî” èëè „íåñòàáèëíîñò íà ÿäðîòî” ïúðâè÷íàòà àòìîñôåðà ñòàâà íåñòàáèëíà è áåç ìèêñèðàíå àêðåòèðà âúðõó ÿäðîòî – äîñòàòú÷íî å ìàñàòà íà ÿäðîòî äà ïðåìèíå ãðàíèöàòà îò 8-15 Çåìíè Ìàñè (ñòîéíîñòè â ñúãëàñèå ñ äàííèòå çà íàøàòà ñèñòåìà ñúãëàñíî Mannings et al. 2000 è Reipurth 2006). Ïðåäïîëàãà ñå, ÷å Þïèòåð ñå å îáðàçóâàë: 1) èëè áëèçêî äî ñåãàøíîòî ñè ïîëîæåíèå, ïîðàäè óñëîâèÿòà çà ãðàíèöà íà êîíäåíçèðàíåòî íà ëåäà (ñòóäåíà ãðàíèöà, ice boundary condition), 2) èëè â êðúãîâà îðáèòà ñ ïî÷òè íóëåâ åêñöåíòðèöèòåò, 3) èëè ñ ìàñà, îïðåäåëåíà îò ïðèëèâíàòà ñèëà íà ïúòíèÿ ïðàõîâ äèñê. Ðàçíîâèäíîñò íà ñëúí÷åâèòå ñèñòåìè Ìàêàð ÷å ïîâå÷åòî òåîðèè çà ïëàíåòîîáðàçóâàíåòî îò 80-òå ãîäèíè ñà ïðèëîæèìè è äíåñ, ÿñíî å, ÷å íÿêîè îò ïðåäñêàçàíèÿòà èì îòíîñíî èçâúíñëúí÷åâèòå ñèñòåìè ñà íåòî÷íè ñïðÿìî äàííèòå îò ñúâðåìåííèòå íàáëþäåíèÿ. Âñúùíîñò, ìîæå áè ïî èðîíèÿ, ïúðâèòå ïëàíåòè èçâúí Ñëúí÷åâàòà ñèñòåìà, îòêðèòè îò Wolszczan and Frail (1992), ñà íà ñðàâíèòåëíî íåîáè÷àéíî ìÿñòî - îêîëî ïóëñàðà PSR1257+12. Òå ñà îò çåìåí òèï, íî ìàêàð ÷å ñà ïî-áëèçêî äî ñâîåòî ñëúíöå, îòêîëêîòî çåìíèòå ïëàíåòè äî íàøåòî, ïîêàçâàò ïî÷òè êðúãîâè îðáèòè ñ äâå ãîëåìè òåëà, ïîäîáíè íà Þïèòåð è Ñàòóðí. Îò äðóãà ñòðàíà, òåîðåòè÷íîòî î÷àêâàíå íà Boss (1995), ÷å ñëúí÷åâèòå è èçâúíñëúí÷åâèòå ïëàíåòíè ñèñòåìè ùå èìàò îáù îòïå÷àòúê – ïëàíåòè-ãèãàíòè â ðàäèóñ íà íÿêîëêî AU è ïëàíåòè îò çåìåí òèï â òîçè ðàäèóñ, ñå îêàçâà ïîãðåøíî ïîðàäè îòêðèòèåòî íà ïúðâèòå „ãîðåùè Þïèòåðè” êàòî 51 Pegasi, îòêðèòà ñ Äîïëåðîâîòî îòìåñòâàíå (ò.å. ÷ðåç âàðèàöèÿ íà ðàäèàëíàòà ñêîðîñò) (Mayor and Queloz,1995), êàòî îðáèòàëíèÿò é ïåðèîä å ñàìî 4 äíè. Ðàçáèðà ñå, íóæíà å äîñòà èíôîðìàöèÿ, çà äà ïðåöåíèì äàëè íàøàòà Ñëúí÷åâà ñèñòåìà å òèïè÷íà – íàïðèìåð èìàìå íóæäà îò íàáëþäåíèÿ íà äúëãî ïåðèîäè÷íè ñèñòåìè. Ñòàòèñòè÷åñêèòå äàííè ïîêàçâàò, ÷å ìîæå áè íàøàòà ñèñòåìà å ñðàâíèòåëíî íåòèïè÷íà, à ìîæå áè è óíèêàëíà (Marcy and Butler 1998, Marcy et al. 2002, review books by Mannings et al. 2000, and Reipurth et al., 2006):

24


Ïëàíåòè ãèãàíòè ñ a<3 AU è ïîíå Ñàòóðíîâà ìàñà ñúùåñòâóâàò ïîíå îêîëî 10% îò íîðìàëíèòå çâåçäè. Òå ìîãàò äà ñå íàìèðàò íà êàêâàòî è äà å äèñòàíöèÿ îò íàáëþäàâàíàòà çâåçäà, êàòî ìîæå áè äîëíàòà ãðàíèöà å îò ïîðÿäúêà íà 0.5 AU. „Ãîðåùè Þïèòåðè” ñ ìèíèìàëíà ìàñà m>0.1mJ è ãîëÿìà ïîëóîñ a<0.1 AU ñúùåñòâóâàò îêîëî ~1% îò çâåçäèòå, ïîäîáíè íà Ñëúíöåòî. Òåõíèÿò òèïè÷åí ïåðèîä å îêîëî 3-4 äíè. Çàáåëÿçâà ñå, ÷å ñèñòåìè ñ ïîäúëãè ïåðèîäè ñà ìíîãî ðÿäêî ñðåùàíè. Ïðåîáëàäàâàò ïëàíåòèòå ñ åêñöåíòðè÷íè (åëèïòè÷íè) îðáèòè. Ñúùåñòâóâà èçðàçåíà e-P çàâèñèìîñò, ïîäîáíà íà òàçè íà çâåçäè ïðåäè ãëàâíàòà ïîñëåäîâàòåëíîñò èëè áëèçêè äâîéíè ñèñòåìè îò ÃÏ. Îðáèòè ñ a<0.1AU èìàò e~0, âåðîÿòíî ïîðàäè ïðèëèâíàòà ñèëà íà çâåçäàòà. Ïîâå÷åòî òðàíçèòíè åêçîïëàíåòè èìàò Þïèòåðîâ ðàäèóñ. Çà ïúðâè ïúò òîâà å íàáëþäàâàíî â HD209458b, êîÿòî èìà ðåêîðäíî íèñêà ïëúòíîñò: 0.38g/cm3 (Charbonneau et al. 2001,2006). Íàé-âåðîÿòíî ñòàâà äóìà çà ãàçîâè ãèãàíòè êàòî Þïèòåð. Ñúçäàäåíèòå ïðåäâàðèòåëíè ìîäåëè çà âúòðåøíàòà ñòðóêòóðà íà áàçàòà íà äàííèòå îò òðàíçèòíèòå íàáëþäåíèÿ ñå ñáëúñêâàò ñ òðóäíîñòè ïðè îïðåäåëÿíåòî íà êîëè÷åñòâîòî çâåçäíà ñâåòèìîñò, êîåòî ñå ïîãëúùà (è êúäå òî÷íî) îò ïëàíåòàòà. Äîêàòî HD 209458b òðÿáâà äà èìà ìàëêî èëè íèêàêâî ÿäðî, èçãëåæäà òîâà å èçêëþ÷åíèå. Äðóãè ãîðåùè „Þïèòåðè” èìàò ïëúòíîñò â äèàïàçîíà 0.71.5 g/cm 3 (Charbonneau et al., 2006). Íà ôèãóðà 1 å ïðåäñòàâåí ïðåäâàðèòåëåí ìîäåë çà âúòðåøíàòà ñòðóêòóðà íà òðè åêçîïëàíåòè, êîéòî ïðåäñòàâëÿâà ñúïîñòàâêà íà äàííèòå çà ïëàíåòèòå ãèãàíòè â Ñëúí÷åâàòà ñèñòåìà. Âàæíî å äà ñå îòáåëåæè, ÷å ïðè åêçîïëàíåòèòå „ÿäðî” íàðè÷àìå îöåíêàòà çà ïúëíèÿ áðîé òåæêè åëåìåíòè, êîèòî ìîãàò äà ñå íàìèðàò â ÿñíî äåôèíèðàíî ÿäðî èëè äà áúäàò ñìåñåíè ñ ãàç. HD 149026b èìà çíà÷èòåëíî ÿäðî îò òåæêè åëåìåíòè (70 Çåìíè ìàñè) è ïðèëè÷à ïîâå÷å íà ñâðúõ-Íåïòóíîâà ïëàíåòà, îòêîëêîòî íà Ñàòóðíîâà, âúïðåêè ìàñàòà. Öåëòà íè å äà ïîêàæåì, ÷å åêçîïëàíåòèòå ìîãàò äà áúäàò è â äåéñòâèòåëíîñò ñà äîñòà ðàçëè÷íè ïî âúòðåøíèÿ ñè ñòðîåæ, à íå ñàìî ïî îðáèòèòå ñè. Òåæêîòî ÿäðî íà HD 149026b è ìîæå áè „íîðìàëíîòî” ÿäðî íà HD 189733b èçêëþ÷âàò âúçìîæíîñòòà òå äà ñà ñå îáðàçóâàëè ïðè ôðàãìåíòèðàíå íà äèñêà (Boss 2000). Òîâà íå áè òðÿáâàëî äà íè èçíåíàäâà, òúé êàòî ìîäåëúò çà ôðàãìåíòàöèÿ íà äèñêà (ò.íàð. GGP ñöåíàðèé èëè Giant Gaseous Protoplanets scenario, ñöåíàðèé ñ Ïðîòîïëàíåòè - Ãàçîâè ãèãàíòè ) å ïîäõîäÿù ïîðàäè êúñîòî âðåìå íà 25


îáðàçóâàíå, íî èìà ñåðèîçíè ïðîáëåìè â èçèñêâàíèÿòà çà íà÷àëíèòå óñëîâèÿ1.

Ôèãóðà 1. Ñðàâíåíèå íà ìàñàòà (äàäåíà â çåìíè ìàñè ÌE ) íà ãàç è íà òâúðäè ìàòåðèàëè è ëåä ïðè ïëàíåòèòå-ãèãàíòè è íàáëþäàâàíèòå åêçîïëàíåòè, ñúãëàñíî äàííèòå îò Pawel Artymowicz, 2006 Íàêðàòêî, ïóëñàðúò PSR 1257+12 îñòàâà åäèíñòâåíàòà ñèñòåìà (äàííèòå ñà îò 2006ã.), ïîäîáíà íà Ñëúí÷åâàòà (ïîíå ùî ñå îòíàñÿ äî îðáèòèòå è çåìíèòå ìàñè íà ïëàíåòèòå). Äî ìîìåíòà èìàìå îòêðèòè 373 ïëàíåòè (äàííèòå ñà îò www.exoplanet.eu è ñà àêòóàëíè êúì 13 àâãóñò 2009). Ðàçëè÷èÿòà îò íàøàòà ñèñòåìà ÿâíî ïîêàçâàò, ÷å ìîæå áè íèå ñìå àòèïè÷íè. Õèìè÷íèÿò ñúñòàâ íà çâåçäèòå-ìàéêè (host stars for exoplanets) å âèäèìî ñâúðçàí ñ ÷åñòîòàòà íà îáðàçóâàíå íà áëèçêè åêçîïëàíåòè ãèãàíòè (íàïðèìåð HD149026b âúâ ôèãóðà 1, êúäåòî çâåçäàòà å ñ ìåòàëè÷íîñò äâà ïúòè ïî-ãîëÿìà îò ñëúí÷åâàòà ). Ïðè÷èíàòà çà òîâà Äèñêîâåòå íå ñå ðàçðóøâàò ãëîáàëíî, òúé êàòî â òÿõ ñå îáðàçóâàò ñïèðàëíè, ïîäîáíè íà ãàëàêòè÷íè, âúëíîâè ìîäè, êîèòî íåëèíåéíî ðàçïðúñâàò ðîòàöèîííàòà åíåðãèÿ è çàòîïëÿò äèñêà, êîåòî ïðåìàõâà íåñòàáèëíîñòòà (Laughlin and Bodenheimer, 1994). Òîâà ñòàáèëèçèðà ãàëàêòèêèòå ñ ÷èñëî íà Safronov-Toomre Q>1. Ïî ñúùåñòâî òîâà å ïðîñò êðèòåðèé çà ñòàáèëíîñò, êîéòî ìîæå äà ñå âèäè â åêñïëèöèòåí âèä âúâ âñÿêà êíèãà çà ãàëàêòè÷íà äèíàìèêà. Îïòè÷íî ìíîãî ïëúòåí ïðîòîïëàíåòåí äèñê íå ìîæå äà ñå èçñòóäè äîñòàòú÷íî áúðçî, çà äà ñå ðàçäåëè (â îðáèòàëåí âðåìåâè ìàùàá, Rafikov, 2005). Âñúùíîñò ñàìî ìîäåëè ñ èçîòåðìåí äèñê ìîãàò äà ôðàãìåíòèðàò. 1

26


òåïúðâà ùå ñå óñòàíîâÿâà, íî ìîæå áè áîãàòèòå íà ìåòàë ïðîòîïëàíåòíè äèñêîâå îáðàçóâàò ïîâå÷å ïëàíåòè è ñïîìàãàò çà ïðåìåñòâàíåòî èì êúì âúòðåøíàòà ÷àñò íà ïëàíåòàðíàòà ñèñòåìà. (âæ. Reipurth et al., 2006) Ïðàõîâè äèñêîâå êàòî ìëàäè ïëàíåòíè ñèñòåìè Ñëåä ïðåäñòàâÿíå íà äàííèòå îò ðàäèàëíàòà ñêîðîñò íà ñèñòåìèòå, êîèòî ïîêàçâàò çíà÷èòåëíè ðàçëèêè, íàñî÷âàìå âíèìàíèåòî ñè êúì åäíà ñúùî òîëêîâà âàæíà îáëàñò íà àñòðîôèçè÷íèòå èçñëåäâàíèÿ â òúðñåíå íà åêçîïëàíåòèòå. Âå÷å äâå äåñåòèëåòèÿ, ò.å. çíà÷èòåëíî ïî-äúëãî, îòêîëêîòî íàáëþäàâàìå ðàäèàëíèòå ñêîðîñòè íà çâåçäèòå, àñòðîíîìèòå íàáëþäàâàò è åäèí äðóã àñïåêò íà ïëàíåòíèòå ñèñòåìè: ïëúòíèòå (ãúñòè, dusty) ìåæäóçâåçäíè äèñêîâå îêîëî çâåçäèòå îò Ãëàâíàòà Ïîñëåäîâàòåëíîñò (ÃÏ). Ïðàõîâèòå äèñêîâå äîñòà äîáðå ñúâïàäàò ñ î÷àêâàíèÿòà çà ñúäúðæàíèåòî, ïðîñòðàíñòâåíèòå ðàçëèêè è ò.í. íà ïëàíåòíè ñèñòåìè êàòî íàøàòà. Òåçè äèñêîâå ïðîèçëèçàò îò ïúðâè÷íàòà ñëúí÷åâà ìúãëÿâèíà, êîÿòî ñúïúòñòâà âñè÷êè îáðàçóâàùè ñå ñðåäíî-ìàñèâíè è ìàëîìàñèâíè çâåçäè. Êúñíèòå åâîëþöèîííè åòàïè íà äèñêîâèòå ñèñòåìè, ñëåäâàùè çàãóáàòà íà âîäîðîä+õåëèé îò äèñêîâåòå, ñå íàáëþäàâàò êàòî êëàñ îò èíôðà÷åðâåíî-èçëú÷âàùè ñèñòåìè, èçâåñòíè êàòî òèï Âåãà, Âåãà-åêñöåñ èëè ñèñòåìè îò òèï βPic. Îòêðèòè ñúñ ñïúòíèöèòå IRAS è ISO, ñèñòåìèòå îò Âåãà-òèï ñúäúðæàò îêîëî 15% îò áëèçêèòå çâåçäè îò ÃÏ îò òèï À äî Ê (âèæ Lagrange et al. 2000). Ìíîãî áúðçî ñå óñòàíîâÿâà, ÷å ïîäîáíè ñèñòåìè ñà åòàï îò åâîëþöèÿòà íà ïëàíåòàðíèòå ñèñòåìè (âèæ Aumann et al. 1984, Smith & Terrile 1984), ìàêàð ÷å íå âåäíàãà ñòàâà ÿñíî êîé òî÷íî (ïðåäëîæåíè ñà ìîäåëè íà íàòðóïâàíå íà „ñíåæíà òîïêà”, íåîáõîäèìè çà îáðàçóâàíå íà ãîëåìè òâúðäè ÷àñòèöè). Îò äðóãà ãëåäíà òî÷êà, â ìîìåíòà äîìèíèðà ïî-ñêîðî âúçãëåäúò, ÷å òâúðäèòå ÷àñòè â äèñêà èíòåíçèâíî åðîçèðàò è ñå ïðåâðúùàò íà ïðàõ (Àrtymowicz 1997, Vidal-Madjar et al.1998, Lagrange et al. 2000), îòêîëêîòî ÷å òå ñå íàòðóïâàò. Ïëàíåòåçèìàëèòå (ò.å. êîìåòèòå è àñòåðîèäèòå) âúçïëàìåíÿâàò ïðàõà ÷ðåç ðàçòàïÿíå íà ëåä è âçàèìíè ñáëúñúöè. Âúçðàñòòà íà äèñêà òèïè÷íî âàðèðà îò íÿêîëêî äî íÿêîëêîñòîòèí Myr. Èçîáðàæåíèÿ ñ âèñîêà ðåçîëþöèÿ ïîêàçâàò ñòðóêòóðà â íÿêîè îò äèñêîâåòå, êîÿòî ìîæå áè îêàçâà âëèÿíèå âúðõó ìàñèòå íà ïëàíåòèòå (ùå ðàçãëåäàìå âúïðîñà ïîäðîáíî ïî-íàäîëó). Ïîëó÷àâàíåòî íà 27


èçîáðàæåíèå íà ïðàõà îêîëî èçâåñòíè åêçîïëàíåòíè ñèñòåìè å åäíà îò ìíîãîòî èíòåðåñíè òåìè çà áúäåùè íàó÷íè èçñëåäâàíèÿ. Âçàèìîäåéñòâèåòî äèñê-ïëàíåòà Îòêðèâàíåòî íà „Ãîðåùè Þïèòåðè” íè âðúùà êúì êîíöåïòóàëíèòå òðóäíîñòè, ñâúðçàíè ñ îáðàçóâàíåòî íà òåçè ïëàíåòè, îòíàñÿùè ñå èëè äî íàòðóïâàíåòî íà êðèòè÷íà ìàñà íà ÿäðîòî (ïîñëåäâàíà îò ñöåíàðèé ñ àêðåöèÿ íà ãàç), èëè ñöåíàðèÿ çà ãðàâèòàöèîííà íåñòàáèëíîñò ïðè îáðàçóâàíå íà ïëàíåòà ãèãàíò. Ñ äðóãè äóìè, âçàèìîäåéñòâèåòî „äèñêïëàíåòà” è ðåçóëòàíòíàòà ìèãðàöèÿ â ãîëÿì ìàùàá íà ïëàíåòèòå å åäèíñòâåíèÿò íà÷èí è íàäåæäà çà ðàçáèðàíå íà íàáëþäàòåëíèòå äàííè. Ïðåìåñòâàíèÿ è ìèãðàöèîííè äâèæåíèÿ  òàçè ÷àñò ñìå èçïîëçâàëè ìàòåðèàëè íà Papaloizou et al. (2006). Ñàìàòà èäåÿ çà ìèãðàöèÿ íå å íîâà, îñíîâíèòå èäåè ñå ïîÿâÿâàò ïðåç 80òå ãîäèíè íà 20. âåê (âèæ îáçîðà è ðåôåðåíöèèòå â Lin et al. 2000).  ñòàíäàðòíàòà òåîðèÿ íà ìèãðàöèèòå îò 90-òå ñå ðàçãðàíè÷àâàò äâà âèäà: òèï I è òèï II. Ïúðâèÿò ñå îòíàñÿ çà ìàëîìàñèâíè ñáëèæåíè ïðîòîïëàíåòè, äîêàòî âòîðèÿò e çà ìíîãî ìàñèâíè è ðàçäåëåíè ïðîòîïëàíåòíè òåëà. È äâåòå ïðåäñêàçâàò ìíîãî êðàòêè âðåìåíà íà æèâîò - îñîáåíî òèï I, êîéòî ïðåäðè÷à, ÷å ïúðâè÷íèòå ÿäðà-åìáðèîíè â äèàïàçîíà îò 1 äî 15 Msun íÿìà äà îöåëåÿò äî ñòàäèÿ, â êîéòî ùå ñå ïðåâúðíàò â ãàçîâè ãèãàíòè ÷ðåç àêðåöèÿ.  êðàÿ íà 90-òå îñíîâíèÿò âúïðîñ å áèë êàê äà ñå ðàçãðàíè÷è ìèãðàöèÿòà îò òèï I è êàê äà ñå îïðåäåëè ðàäèàëíîòî ðàçïðåäåëåíèå íà åêçîïëàíåòèòå. Ìèãðàöèÿ îò òèï I Êîãàòî ìàñàòà íà ïðîòîïëàíåòàòà å ìàëêà, äåéñòâèåòî é âúðõó äèñêà ìîæå äà áúäå ñìåòíàòî ëèíåéíî. Âúëíèòå íà ïëúòíîñòòà ñå ðàçïðîñòðàíÿâàò îò è êúì ïðîòîïëàíåòàòà, êàòî îòíàñÿò ñúîòâåòíî ïîçèòèâíèÿ è îòðèöàòåëíèÿ úãëîâ ìîìåíò, â ðåçóëòàò íà êîåòî âúçíèêâà ïðèëèâíî óñêîðåíèå, êîåòî âîäè äî ìèãðàöèÿ îò I òèï. Êàêòî è äðóãèòå âèäîâå ìèãðàöèîííè äâèæåíèÿ, çà êîèòî ùå ñïîìåíåì íàêðàòêî ïî-äîëó, ìèãðàöèÿòà îò I òèï å äèôåðåíöèàëåí åôåêò, ðåçóëòàò íà äâå 28


ïðîòèâîïîëîæíè óñêîðåíèÿ îò ãàçà íà ïðîòîïëàíåòàðíèÿ äèñê âúòðå âúâ è íà òîçè îòâúä îðáèòàòà íà ïëàíåòàòà. Âàæía å òåîðèÿòà íà ò.íàð. „ïðèëèâíî óñêîðåíèå” (tidal torque). Êîãàòî ëèíåàðèçèðàìå õèäðîäèíàìè÷íèòå óðàâíåíèÿ íà îñíîâíîòî ñúñòîÿíèå îò íåïåðòóðáèðàíàòà îñíîâà è ïðåñìåòíåì àêðåöèîííèÿ äèñê, îòãîâîðúò íà èíäèâèäóàëíàòà „Ôóðèå êîìïîíåíòà” (ò.å. íà õàðìîíèêà ñ àçèìóòàëíà ïåðèîäè÷íîñò èëè áðîé íà ðúêàâèòå, ðàâåí íà öÿëî ÷èñëî m), ìîæå äà ñå ïðåñìåòíå è ñóìèðà. Ãðàâèòàöèîííèÿò ïîòåíöèàë íà ïðîòîïëàíåòà â êðúãîâà îðáèòà å:

Êúäåòî ϕ å àçèìóòàëíèÿò úãúë è 2π/Ωp e îðáèòàëíèÿò ïåðèîä íà ïëàíåòà ñ ìàñà Mp è îðáèòàëíà ãîëÿìà ïîëóîñ à. Ïúëíîòî óñêîðåíèå âúðõó äèñêà å:

Êúäåòî Σ å ïîâúðõíèííàòà ïëúòíîñò íà ñàìèÿ äèñê. Âúíøåí ïîòåíöèàë ψm(r,ϕ) ñ àçèìóòàëíà ìîäà íîìåð m, êîÿòî ñå âúðòè ñ ÷åñòîòà Ωp â äèñê ñ úãëîâà ñêîðîñò Ω(r), âîäè äî îáìÿíà íà úãëîâ ìîìåíò ñ îðáèòàòà âèíàãè. Ïðåíåáðåãâàéêè åôåêòèòå íà íàëÿãàíåòî, m(Ω-Ωp) å ðàâíî èëè íà 0, èëè +/- ê, êúäåòî ê=Ωå åïèöèêëè÷íàòà ÷åñòîòà â Êåïëåðîâ äèñê. Ïúðâàòà ñèòóàöèÿ ñå ñëó÷âà ïðè Ω=Ωp è îòãîâàðÿ íà êîðîòàöèîíåí ðåçîíàíñ (ÊÐ, CR), âòîðàòà âúçìîæíîñò îòãîâàðÿ íà ðåçîíàíñèòå íà Ëèíäáëàä (ËÐ, LR): âúòðåøåí (inner) ðåçîíàíñ íà Ëèíäáëàä (ILR) çà Ω=Ωp +ê/m è âúíøåí (outer) ðåçîíàíñ íà Ëèíäáëàä OLR, èçâúí îðáèòà íà ïëàíåòà çà Ω=Ωp +ê/m. Ðåçîíàíñè íà Ëèíäáëàä Óñêîðåíèÿòà ïðè LR (Goldreich and Tremaine, 1979, 1980) ñà îò îñíîâíî çíà÷åíèå çà ñòàíäàðòíàòà òåîðèÿ íà äèñê-ïëàíåòíîòî âçàèìîäåéñòâèå è ñà äîìèíèðàù åôåêò çà îáðàçóâàíå íà ïðîáèâè â äèñêîâåòå, ò.íàð. åôåêò íà shepherding ïðè îáðàçóâàíå íà ïðúñòåíèòå íà ïëàíåòèòå, êàêòî è ïðè ïëàíåòíàòà ìèãðàöèÿ (Ward, 1986, Artymowicz, 1993). Ïðè÷èíàòà çà ïðåíåáðåãâàíåòî íà CR å, ÷å ïðè ëèíåéíî

29


ðàçãëåæäàíå íà ïëàíåòà ñ ôèêñèðàíà îðáèòà òå ñå äîìèíèðàò îò åôåêòà íà LR (Tanaka et al., 2002). Óñêîðåíèåòî, ïðè÷èíåíî îò êîìïîíåíòàòà íà ïîòåíöèàë ñ àçèìóòàëíà ìîäà m çà Êåïëåðîâ äèñê â ñòàíäàðòíèòå îçíà÷åíèÿ (Goldreich and Tremaine 1979) èìà âèäà:

Ïðè, êàòî èçðàçúò òðÿáâà äà áúäå èç÷èñëåí â ïîçèöèÿòà íà ðåçîíàíñà. Ìîìåíòúò, êîéòî äåéñòâà âúðõó ïëàíåòà âñëåäñòâèå íà OLR, å îòðèöàòåëåí è ïðè÷èíÿâà ìèãðàöèÿ íàâúòðå, äîêàòî åôåêòúò íà ILR å ïîëîæèòåëåí è îòãîâàðÿ íà óñêîðåíèå è ñúîòâåòíà ìèãðàöèÿ âúâ âúíøíà ïîñîêà. Íåêà ñúñ cs îçíà÷èì ñêîðîñòòà íà çâóêà, ñ rΩ - Êåïëåðîâàòà ñêîðîñò, à ñ h = cs/(rΩ) - ðåöèïðî÷íîòî ÷èñëî íà Ìàõ â äèñê, ðàâíî è íà ñúîòíîøåíèåòî íà ïîëîâèíàòà äåáåëèíà íà äèñêà H êúì ðàäèóñà r. Ïúëíèÿò ìîìåíò (total torque) ñå ïîëó÷àâà ÷ðåç ñóìèðàíå íà âñè÷êè ïðèíîñè íà m çà m =1 äî m = ∞ . Ñëåä îïðåäåëåíà ãðàíè÷íà ñòîéíîñò m ~h –1 ïðèíîñúò íà m ïàäà äðàñòè÷íî. Òîâà ïðåêúñâàíå ìîæå äà áúäå èçðàçåíî êàòî ζ= mh = mcs/(rΩ) > 1. Ðåäèöà ñëîæíè ÷èñëåíè ñèìóëàöèè çà ïëàíåòè ñ ôèêñèðàíè êðúãîâè îðáèòè ïîêàçâà äîáðî ñúãëàñèå ñ ëèíåéíàòà òåîðèÿ (Papaloizou et al. 2006). Åäèíñòâåíî ïðè Íåïòóíîâè ìàñè ïðîòîïëàíåòèòå ïîíÿêîãà ìèãðèðàò çíà÷èòåëíî ïî-áàâíî, îòêîëêîòî å ëèíåéíîòî ïðèáëèæåíèå. Ìèãðàöèÿ îò òîçè âèä å èçêëþ÷èòåëíî âàæíà çà çåìåïîäîáíèòå åêçîïëàíåòè, êîèòî íîðìàëíî áè ñëåäâàëî äà çàïî÷íàò äà ñå ïðèäâèæâàò êúì çâåçäàòà çà âðåìå, ìíîãî ïî-ìàëêî îò æèâîòà íà äèñêà, ò.å. íÿêîëêî Myr. Ñåãàøíèòå ìîäåëè ïðåäïîëàãàò íàëè÷èåòî íà òðóäíîñòè ïðè ñöåíàðèé çà íàòðóïâàíå íà êðèòè÷íè Þïèòåðîâè ÿäðà.

30


Âúçìîæíè ðåøåíèÿ íà ïðîáëåìà ñ íåñïèðàùàòà (áåçêðàéíà) ìèãðàöèÿ ìîãàò äà áúäàò: (i) Íåîáè÷àéíî ðàçïîëîæåíèå íà LR è ñèëàòà èì, àêî ãàçúò å ñèëíî ìàãíåòèçèðàí (Terquem 2003) - íÿìà ãàðàíöèÿ äàëè òàêúâ âàðèàíò ùå ïîìîãíå, èëè ùå óñëîæíè (âëîøè) ñèòóàöèÿòà (P. Artymowicz, 2006). (ii) Ñîáñòâåíàòà ãðàâèòàöèÿ íà äèñêà ìîæå áè ïðîìåíÿ ñïèðàëíèòå âúëíè íà ïëúòíîñòòà è îòòóê ïðîìåíÿ ãðàâèòàöèîííîòî ïðèâëè÷àíå íà ïëàíåòàòà – ïîäîáíî ìîäåëèðàíå å èçâúðøåíî îò Nelson and Benz 2003 è Pierens and Huré 2003, ïîêàçâàéêè, ÷å âñúùíîñò ïðè òàçè ñèòóàöèÿ ìèãðàöèÿòà ñå çàáúðçâà. (iii) Õèïîòåòè÷íàòà ãîëÿìà åêñöåíòðè÷íîñò íà äàäåíà ïëàíåòà ìîæå äà çàáàâè èëè äà îáúðíå ìèãðàöèÿòà (Papaloizou and Larwood 2000), ìàêàð ÷å íÿìà äàííè çà ïîäîáíè î÷àêâàíèÿ. (iv) Ïî-ïúëíàòà òåðìîäèíàìè÷íà êàðòèíà ìîæå äà ñå âëèÿå îò âêëþ÷âàíåòî íà åôåêòà íà ðàäèàòèâåí ïðåíîñ çàåäíî ñúñ ñÿíêàòà, êîÿòî äèñêúò îêîëî ïëàíåòàòà õâúðëÿ âúðõó ñàìèÿ ñåáå ñè. Îò÷èòàíåòî íà òîçè ôàêò âîäè äî ëåêî çàáàâÿíå íà ìèãðàöèÿòà, äåìîíñòðèðàíî îò Menou and Goodman 2004 è Jang-Condell and Sasselov 2005. (v) MHD (ìàãíèòîõèäðîäèíàìè÷íàòà) òóðáóëåíöèÿ å åäèí îò ïðåäëîæåíèòå âàðèàíòè çà ñïèðàíå íà ìèãðàöèÿòà îò ïúðâè òèï, çàìåíÿéêè ÿ ñúñ ñëó÷àéíà ðàçõîäêà (Nelson and Papaloizou 2004) – íå å ÿñíî äàëè òîâà âîäè äî ïîäîáðåíèå, òúé êàòî î÷àêâàíèòå åôåêòè âåðîÿòíî ñà ñúùèòå. (vi) Èçêëþ÷èòåëíî ëþáîïèòíà âúçìîæíîñò å, àêî ìèãðàöèÿ îò òèï III (âèæ ïî-íàäîëó) èçìåñòâà òèï I. Çà ïðîâåðêà íè òðÿáâà 3D ìîäåëèðàíå, íî òîçè âàðèàíò å çíà÷èòåëíî ïî-óäà÷åí è âåðîÿòíî ðàáîòè. Ìèãðàöèÿ îò òèï II Êîãàòî ìàñàòà íà ïëàíåòàòà íàðàñòâà, ðåçóëòàíòíèÿò îòãîâîð íà äèñêà âå÷å íå ìîæå äà ñå ðàçãëåæäà êàòî ëèíåéíà ïåðòóðáàöèÿ, íèòî ïúê íåïåðòóðáèðàíàòà ïîâúðõíîñòíà ïëúòíîñò ìîæå äà ñå âçåìå ãëàäêà â ñòåïåíåí âèä. Ðåçóëòàòèòå îò íåëèíåéíàòà ÷èñëåíà õèäðîäèíàìèêà (P.Artymowicz, 2006) ïîêàçâàò îáðàçóâàíåòî íà ãîëÿìà äóïêà îêîëî ïëàíåòàòà. Ðàçëè÷íè, íåâèíàãè ñúâìåñòèìè ïîìåæäó ñè êðèòåðèè, ñà ïðåäëîæåíè çà îòñòðàíÿâàíå íà òîçè åôåêò. Lin and Papaloizou (1993) ïðåäëàãàò äâà êðèòåðèÿ – òåðìàëåí è âèñêîçåí. 31


Òåðìàëíîòî óñëîâèå èçèñêâà ãðàâèòàöèÿòà íà ïëàíåòàòà äà å äîñòàòú÷íî ñèëíà, çà äà ïðåâúçìîãíå íàëÿãàíåòî íà íåéíèÿ ðàäèóñ íà Ðîø (ðàäèóñ íà ñôåðàòà íà Õèë) rL = (µ/3)1/3r. Èëè, êàçàíî ïî äðóã íà÷èí, rL > H (êúäåòî h = H/r). Ñëåä ïîâäèãàíå íà òðåòà ñòåïåí îò äâåòå ñòðàíè, óñëîâèåòî ïðèäîáèâà âèäà: µ > 3h3. Òîâà óñëîâèå ñå èçâåæäà ïî îñïîðâàí íà÷èí îò èäåÿòà çà íåñòàáèëíîñò íà Ðåéëè, íî äå ôàêòî íÿìà ïðÿêà âðúçêà ñ íåÿ; ñëåä êîåòî ñå òâúðäè, ÷å âúâåæäàíåòî íà êðèòåðèÿ å ïðîâîêèðàíî îò íåëèíåéíîñòòà íà òåîðèÿòà (Papaloizou et al., 2006). Ñàìàòà êîíöåïöèÿ îáà÷å å äîñòà îñïîðâàíà è âúâåæäàíåòî íà óñëîâèåòî íå å îáùîïðèåòî. Âòîðîòî óñëîâèå çà âèñêîçíîñò îïèñâà ïðåíîñà íà úãëîâèÿ ìîìåíò, ïðåêúñíàò îò ïðèëèâíàòà ñèëà íà ïëàíåòàòà, è ñå äàâà ñ èçðàçà îò Lin and Paploizou (1993) :

Ñàìîòî íåãîâî èçâåæäàíå çàâèñè îò íåäîêàçàíîòî ïðåäïîëîæåíèå, ÷å ðàçñòîÿíèåòî, íà êîåòî óñêîðåíèÿòà íà Ëèíäáëàä ïðåñòàâàò äà äåéñòâàò, å òî÷íî ðàâíî íà åäèí îáåì íà ìåõóðà íà Ðoø – êîåòî, îêàçâà ñå (Crida et al. 2006), íå å ñúâñåì òî÷íî. Êàêâî âñúùíîñò ñå ñëó÷âà, ñëåä êàòî òàêàâà ïðàçíèíà ñå îáðàçóâà – ïëàíåòàòà çàïî÷âà äà ïúòóâà öåíòðàëíî êúì íåÿ, êàòî îòíîâî èìà åôåêò íà shepherding îò äâàòà êðàÿ íà äèñêà, è ñëåäâà äâèæåíåòî íà áàâíî àêðåòèðàëèÿ âúðõó çâåçäàòà ìàòåðèàë. Âðåìåâèÿò ìàùàá íà ìèãðàöèÿ îò òèï II å, ãðóáî, âèñêîçíàòà âðåìåâà ñêàëà τII ~ r2/ν ~ 0.1 Myr, èìàéêè ïðåäâèä îòñòîÿíèåòî íà Þïèòåð îò Ñëúíöåòî, r=5.2AU. Èçâåñòíè ñà äâå âàæíè èçêëþ÷åíèÿ îò òîâà îïèñàíèå íà ìèãðàöèÿ îò òèï II – åäíîòî ìîæå äà ñå íàðå÷å ìèãðàöèÿ òèï IIb, êîÿòî ñå ïîëó÷àâà, êîãàòî ãàçúò â äèñêà íåïîñðåäñòâåíî çàîáèêàëÿ è âçàèìîäåéñòâà áúðçî ñ ïëàíåòàòà, íî å â òàêàâà ñòåïåí ðàçðåäåí, ÷å ïëàíåòàòà å ïî-ìàñèâíà îò íåãî. Ìèãðàöèÿòà ñå çàáàâÿ ïîâå÷å, îòêîëêîòî òàêàâà îò òèï II, ñúãëàñíî îòíîøåíèåòî íà ãàçà êúì ìàñàòà íà ïëàíåòàòà. Âòîðîòî èçêëþ÷åíèå å, êîãàòî LR ìîìåíòèòå, îòãîâàðÿùè çà ïîçèöèîíèðàíå íà ïëàíåòàòà â öåíòúðà íà ïðàçíèíàòà, ñòàíàò ïðåêàëåíî ñëàáè ñïðÿìî CR óñêîðåíèåòî îò CR çîíàòà: íàáëþäàâà ñå ñïîíòàííî íàðóøåíèå íà ñèñòåìàòà íà òèï 32


II è ñèòóàöèÿòà ïðåìèíàâà êúì ìèãðàöèÿ îò òèï III (âæ. ìàëêî ïî-íàäîëó â òåêñòà). ×èñëåíè ìîäåëè. Êàê äà íàïðàâèì ïðîâåðêàòà? Çíà÷èòåëíà ÷àñò îò âàæíèòå ðåçóëòàòè îòíîñíî ïîâåäåíèåòî íà òåëàòà âúòðå â äèñêà ñà ïîëó÷åíè ÷ðåç êîìïþòúðíè ñèìóëàöèè. Ïðåäïîëàãà ñå (Lin and Papaloizou, 1986; Ward, 1997), ÷å îñíîâíèÿò ðåæèì å ìèãðàöèÿòà îò òèï II, êîÿòî âè ïðåäñòàâèõìå. Îêàçâà ñå, ÷å ïî-âåðîÿòíî å íàëè÷èåòî íà ìèãðàöèÿ îò âòîðè è òðåòè òèï, è òî äåéñòâàùè ñúâìåñòíî. Õèäðîäèíàìè÷íè ïðåñìÿòàíèÿ ñúñ ñðåäíà ðåçîëþöèÿ (íÿêîëêîñòîòèí íà íÿêîëêîñòîòèí áëîêà) ïðè ðåæèì îò òèï II ñà íàïðàâåíè îò Bryden et al. (1999) è Lubow et al. (1999). Ïðè ïðåäïîëîæåíèå, ÷å ïðîòîïëàíåòíèòå äèñêîâå ñà âåðòèêàëíî ïëîñêè, òåçè ñèìóëàöèè èçïîëçâàò äâóèçìåðåí (r-ϕ) ìîäåë íà àêðåöèîííèÿ äèñê. Âåðòèêàëíàòà ïëúòíîñò íà äèñêà H ñå âúâåæäà, ïðåäïîëàãàéêè çàäàäåí ïðîôèë íà ðàäèàëíàòà òåìïåðàòóðà T(r) r-1 , êîåòî âîäè äî êîíñòàíòíî H/r îòíîøåíèå. Òèïè÷íè ñòîéíîñòè çà ïîäîáíè ñèìóëàöèè ñà H/r =0.05, òàêà ÷å çà âñåêè ðàäèóñ r Êåïëåðîâàòà ñêîðîñò å 20 ïúòè ïî-áúðçà îò ëîêàëíàòà ñêîðîñò íà çâóêà. Ïúðâîíà÷àëíèòå ïðîôèëè íà ïëúòíîñòòà îáèêíîâåíî r -s, ñúñ s ìåæäó 0 è ñà ñòåïåííè çàêîíè çà ïîâúðõíèííàòà ïëúòíîñò Σ 1.5. Òðèìåðíè ñèìóëàöèè íà D’Angelo et al. 2003 èçïîëçâàò èçîòåðìíî óðàâíåíèå íà ñúñòîÿíèåòî – ñïèðàëíèòå ðúêàâè ñà ïî-ñëàáî èçðàçåíè, à àêðåöèÿòà ñå ñëó÷âà îñíîâíî îêîëî ðåãèîíè íàä è ïîä ñðåäíàòà ðàâíèíà íà äèñêà. Îáñúæäàíåòî íà òî÷íîñòòà è ïðèåòèòå â òàçè è â äðóãè ñèìóëàöèè ïðèáëèæåíèÿ å òðóäíà çàäà÷à. Ïî îòíîøåíèå íà äèñê-ïëàíåòíèòå âçàèìîäåéñòâèÿ íÿìàìå àíàëèòè÷íè ðåøåíèÿ, ñâúðçàíè çà ðåàëíè ìóëòèìåðíè çàäà÷è. Ìèãðàöèÿ îò III òèï Òåðìèíúò „ìèãðàöèÿ îò òðåòè òèï” îçíà÷àâà äâèæåíèå è ïðåìåñòâàíå (ìèãðèðàíå), ÷èÿòî ïðè÷èíà å ìàòåðèàëúò, äâèæåù ñå ïðåç êîîðáèòàëíàòà îáëàñò. Òîåñò, àêî òèï I å „âúòðåøíà” èëè ïî-òî÷íî – „âíåäðåíà” ìèãðàöèÿ, à òèï II å äâèæåíèå âñëåäñòâèå íà îòâîðåíèòå îáëàñòè 33


(ïðàçíèíè), òî òèï III ìîæå äà ñå ïðèåìå çà ìèãðàöèÿ âñëåäñòâèå íà „÷àñòè÷íè” ïðàçíèíè. Ðàçáèðà ñå, íå ñòàâà äóìà çà ÷èñòà è ïðîñòà èíòåðïîëàöèÿ íà ïúðâèòå äâà òèïà, à ïî-ñêîðî çà åôåêò, êîéòî å íÿêîëêî ïîðÿäúêà ïî-áúðç îò òÿõ. Çà ïî-êðàòêî ùå íàðè÷àìå òîçè åôåêò „áúðçà ìèãðàöèÿ”. Êîðîòàöèîííè ïîòîöè  êîðîòàöèîííà ñèñòåìà ñïðÿìî ïåðòóðáèðàùîòî òÿëî (ïëaíeòàòà), íåâèñêîçåí ãàç â îðáèòà, ïî-áëèçêà äî ïëàíåòàòà îò îêîëî 2.5 rL (2.5 ðàäèóñà íà ñôåðè íà Õèë, ò.å. ñôåðè íà Ðîø), èìà òðàåêòîðèè „êîíñêà ïîäêîâà” è „ïîïîâà ëúæè÷êà” (ïîêàçàíî å íà ôèãóðà 2 - âëÿâî). Ïðè íèñêè ñòåïåíè ñå çàáåëÿçâà, ÷å ïîòîêúò è ðàçïðåäåëåíèåòî íà ïëúòíîñòòà ñà òî÷êîâî-ñèìåòðè÷íè îêîëî ïëàíåòàòà è óñðåäíåíîòî ñïðÿìî âðåìåòî óñêîðåíèå íà ïëàíåòàòà å íóëà äîðè êîãàòî ìàòåðèàëúò å ðàçïðåäåëåí íåñèìåòðè÷íî â íà÷àëîòî. Òîçè ôåíîìåí å èçâåñòåí êàòî „CR íàñèùàíå” èëè íàñèùàíå íà êîðîòàöèîííèÿ ðåçîíàíñ. Âàæåí ðåçóëòàò å, ÷å ïðèáëèæåíàòà òåîðèÿ äàâà îöåíêà çà ïîëóøèðèíàòà íà CR-îáëàñòòà, ò.å. çà ðàçñòîÿíèåòî íà ðàçäåëÿíåòî (ñåïàðòðèñàòà) xs. Òî çàâèñè ìíîãî ñëàáî îò ìèãðàöèÿòà è íà ïðàêòèêà âèíàãè å ìíîãî áëèçêî äî 2.5 rL. Íàðóøåíèå íà ñèìåòðèÿòà è ïîðîäåíè êîðîòàöèîííè ðåçîíàíñè (CR) Òàçè ñèìåòðèÿ îáà÷å áúðçî ñå íàðóøàâà, êîãàòî ïëàíåòàòà çàïî÷íå äà ñå äâèæè (äà ìèãðèðà). Ïúðâîíà÷àëíîòî äâèæåíèå èëè ãðàäèåíòà íà ïëúòíîñòòà â äèñêà ïðåìàõâàò íàñèòåíîñòòà è ñå ïîÿâÿâà íîâ âèä ìèãðàöèÿ, ïðè êîÿòî ðàäèàëíèÿò äðèôò (ðàäèàëíîòî èçòåãëÿíå) å ïðè÷èíà ãàçîâèÿò îáëàê äà äîâåäå äî äîñòàòú÷íî ãîëÿìî èíäóöèðàíî óñêîðåíèå, êîåòî âñúùíîñò ïîäêðåïÿ äâèæåíèåòî (ìèãðàöèÿòà) íà ïëàíåòíîòî òÿëî. Äàëè òîâà å äîñòàòú÷íî, çà äà äîâåäå äî ìèãðàöèÿ îò òèï III, çàâèñè (êàêòî ìîæå äà ñå âèäè íà ôèãóðà 2) îò ðàçëèêèòå â ïëúòíîñòòà ìåæäó îáëàñòòà íà äèñêà ñ ïëúòíà ëèíèÿ è êîðîòàöèîííèòå îáëàñòè (ñ ïðåêúñíàòè ëèíèè), à ñúùî è îò ñêîðîñòòà íà àñèìåòðèÿòà, ïîðîäèëà ïúðâîíà÷àëíàòà ìèãðàöèÿ. Äÿñíàòà ñòðàíà íà ôèãóðàòà ïîêàçâà ñëó÷àé íà âúíøíà ìèãðàöèÿ íà ïëàíåòàòà.

34


Ôèãóðà 2. Ëèíèè íà ïîòîêà îêîëî ïëàíåòàòà â ëîêàëíè êîîðäèíàòè (õ å ðàäèàëíàòà êîîðäèíàòà, à ó å àçèìóòàëíàòà, ðàçñòîÿíèÿòà ñà â åäèíèöè íà îáåìè íà Ðîø (Õèë); ïëàíåòàòà å ïîçèöèîíèðàíà ïðè õ=0 è ó=0). Îáëàñòòà âúâ ôîðìà íà ïîäêîâà íà çàòâîðåíèòå ïîòîöè äåôèíèðà êîðîòàöèîííàòà çîíà è å ïîêàçàíà ñ ïðåêúñíàòè ëèíèè. Ëåâèÿò ïàíåë ïîêàçâà ñèìåòðè÷íàòà ñèòóàöèÿ . ïðè a = 0, äåñíèÿò ïîêàçâà àñèìåòðè÷íàòà çàòâîðåíà çîíà ïðåäâèä . . êîëåáàíèÿòà íà ïëàíåòàòà ïðè a = + a f . Çíà÷åíèå çà ïëàíåòîîáðàçóâàíåòî Áúðçàòà ìèãðàöèÿ çà åäèí è ñúù ïðîôèë íà äèñêà è ìàñà íà ïëàíåòàòà ìîæå äà áúäå íàñî÷åíà íàâúí èëè íàâúòðå â çàâèñèìîñò îò íà÷àëíèòå óñëîâèÿ. Òîçè òèï ïëàíåòíà ìèãðàöèÿ çàâèñè îò èñòîðèÿòà íà ïðèäâèæâàíåòî, çàïàìåòåíà â íà÷èíà, ïî êîéòî å „íàñåëåíà” îáëàñòòà âúâ ôîðìà íà ïîäêîâà, ò.å. çàâèñè îò îðáèòàëíèÿ ìàñîâ äåôèöèò. Âàæíî å äà ñå îòáåëåæè, ÷å ïîðàäè ñèëíàòà âàðèàöèÿ íà ÷åñòîòàòà íà èçòåãëÿíå, ëèíèèòå íà îáëàñòòà íå ñà ñúâñåì çàòâîðåíè, òàêà ÷å êîîðáèòàëíèÿò ìàñîâ äåôèöèò ìîæå äà ñå çàãóáè è èçòåãëÿíåòî äà ñïðå. Òîâà ñå íàáëþäàâà â íÿêîè ÷èñëåíè ñèìóëàöèè, äðóãè ïúê ïîêàçâàò èçêëþ÷èòåëíî áúðçà

35


ìèãðàöèÿ çà ïëàíåòè ñ Þïèòåðîâè èëè Ñàòóðíîâè ìàñè (P. Artymowicz, 2006). Âñå îùå íå å ÿñíî äàëè ìèãðàöèîííî äâèæåíèå îò òèï III ìîæå äà ïðîäúëæè çà íåîïðåäåëåí ïåðèîä îò âðåìå (ñòèãà óñëîâèÿòà â äèñêà äà ãî ïîçâîëÿâàò). Ïðîáëåìúò çà òàêúâ òèï äâèæåíèå å ñëîæåí, îò ãëåäíà òî÷êà íà êîìïþòúðíèòå ñèìóëàöèè, ïîðàäè ôàêòà, ÷å òðÿáâà äà ñå âçåìàò ïîä âíèìàíèå ñëîæíè êîîðáèòàëíè ïîòîöè â ðåæèì íà îôîðìÿíå íà ÷àñòè÷íà ïðàçíèíà â áëèçîñò äî ñàìàòà ïëàíåòà. Ñúùåñòâåíè ïðîáëåìè ñà íóæäàòà îò àäåêâàòíè ÷èñëåíè àëãîðèòìè, ïîäõîäÿùà ðåçîëþöèÿ è êîíâåðãåíöèÿ. Ìèíèìàëíî ìàñèâíàòà ñëúí÷åâà ìúãëÿâèíà (ÌÌÑÍ), Minimum Mass Solar Nebula (MMSN), íå å äîñòàòú÷íî ìàñèâíà, çà äà ïîçâîëè ñâðúõ-Þïèòåðîâè ïëàíåòè äà ìèãðèðàò äîñòàòú÷íî áúðçî. Îò äðóãà ñòðàíà, â ðåæèì íà ìèãðàöèÿ îò III òèï, Ñàòóðí áè ìèãðèðàë áúðçî â äèñê íÿêîëêî ïúòè êîëêîòî ÌÌÑÍ. Ìîæå áè òîâà å ñâúðçàíî ñ íåîáÿñíåíèÿ ôàêò, ÷å ïîâå÷åòî åêçîñëúí÷åâè ïëàíåòè, èçâåñòíè êàòî „ãîðåùè Þïèòåðè”, ñ ãîëÿìà ïîëóîñ a<0.06 AU, èìàò ñóá-Þïèòåðîâè ìàñè. Ïîäðîáíèòå ñöåíàðèè, êîèòî âêëþ÷âàò äåéñòâèòåëíèòå ìàñè, íàáëþäàâàíè â îáçîðèòå ñ ðàäèàëíè ñêîðîñòè, òðÿáâà òåïúðâà äà áúäàò êîíñòðóèðàíè, à ïðåäèçâèêàòåëñòâîòî òóê å èçó÷àâàíåòî â äåòàéëè íà íàðàñòâàíå ìàñàòà íà ïëàíåòàòà-ãèãàíò, áàçèðàíî íà âúòðåøíàòà ñòðóêòóðà è äâèæåíèåòî íà ãàçà. Ìèãðàöèÿòà îò III òèï èìà åäíî çíà÷èòåëíî ïðåäèìñòâî ïðåä äðóãèòå äâà ñòàíäàðòíè âèäà äâèæåíèÿ: òèï I è òèï II ñà òðóäíè çà ñïèðàíå. Òîâà å åäèí îò îñíîâíèòå ïðîáëåìè íà ñúâðåìåííàòà òåîðèÿ çà äèíàìèêàòà íà ïëàíåòîîáðàçóâàíåòî. Çà ñìåòêà íà òîâà, äâèæåíèå îò III òèï â ÷àñòè÷íî îòâîðåíà ïðàçíèíà (ïðåä èëè çàä ïëàíåòàòà) å ìíîãî áúðçî, íî è äîñòà íåóñòîé÷èâî â ñúùîòî âðåìå, òúé êàòî âñåêè ïî-çíà÷èì ãðàäèåíò â ïëúòíîñòòà íà äèñêà ùå ãî ïðåêúñíå, áèëî òî ïîðàäè âàðèàöèÿ â åôåêòèâíîñòòà íà àêðåöèÿòà (ò.å. â êîåôèöèåíòà „α” - ShakhuraSunyayev), èëè ïîðàäè ìúðòâè çîíè, âúçïèðàùè àêðåöèÿòà, èëè ïúê ÷ðåç ôîòîåâàïîðàöèÿ íà ÷àñòè îò äèñêà ïîä äåéñòâèåòî íà âúíøíè óëòðàâèîëåòîâè ïîòîöè èëè âñëåäñòâèå íà äðóãè ïðè÷èíè.  òàêúâ ñëó÷àé çàïàçâàíåòî íà ìèãðèðàùè ïëàíåòíè ÿäðà ìîæå äà ñå îêàæå íå òîëêîâà òðóäíà çàäà÷à, êîëêîòî èçãëåæäà â ñòàíäàðòíàòà òåîðèÿ.

36


Òðàíçèòíè äèñêîâå è äèñêîâå îò òèï Beta : Ïðîèçõîä íà ñòðóêòóðàòà Ìíîãî îò âàæíèòå ïðîöåñè â ïðàõîâè äèñêîâå îêîëî íîâîîáðàçóâàíè çâåçäè çàâèñÿò îò ðàäèàöèîííîòî íàëÿãàíå, óïðàæíÿâàíî îò çâåçäàòà âúðõó ïðàõà è ãàçà, òàêà ÷å å âàæíî äà ðàçãëåäàìå äâà îñíîâíè åëåìåíòà: êàêâî ïðè÷èíÿâà åâîëþöèÿòà íà äèñêîâåòå è çàùî íîâèòå íàáëþäåíèÿ íà HST è íà çåìíèòå òåëåñêîïè ïîêàçâàò áîãàòà íåòðèâèàëíà ñòðóêòóðà êàòî èâèöè èëè ÷àñòè îò ñïèðàëíè ðúêàâè, ðàçëè÷íè îò òåçè, ïîëó÷åíè ïðè ÷èñëåíè ñèìóëàöèè çà ïðîòîïëàíåòè. Âçàèìîäåéñòâèå íà ïëàíåòíèòå äèñêîâå ñ ìåæäóçâåçäíèÿ ïðàõ Lissauer& Griffith (1989) ïðåäïîëàãàò, ÷å áîìáàðäèðàíåòî ñ ìåæäóçâåçäåí ïðàõ ïî âðåìå íà ïðåõîäèòå ïðåç àòîìíèòå îáëàöè ðàçäåëÿò ìåæäóçâåçäíèÿ äèñê; â βPic, êîèòî èìàò ïî-ìàëêà ñêîðîñò ñïðÿìî îáëàöèòå, íÿìà äà å ïîâëèÿí îò òàêúâ åôåêò (ò.íàð. sandblasting). Whitmire et al. (1992) ïðåäïîëàãàò, ÷å âñè÷êè áëèçêè çâåçäè îò òèï „Âåãà” ñêîðî ñà ïðåìèíàëè ïðåç ìîëåêóëÿðíè îáëàöè è â ðåçóëòàò íà ãîðåîïèñàíèÿ åôåêò å ïîðîäåí ôèíèÿò ïðàõ íà ìåòåîðîèäèòå. Artymowicz and Clampin (1997) ðàçãëåæäàò îòíîâî ïðîáëåìà è îòêðèâàò, ÷å ISM íèòî ñúçäàâà, íèòî ðàçðóøàâà äèñêîâåòå îêîëî çâåçäè îò òèï À, îñíîâíî ïîðàäè òîâà, ÷å ÷àñòè÷êèòå íà ìåæäóçâåçäíàòà ñðåäà ñà îòáëúñíàòè îò ðàäèàöèîííîòî íàëÿãàíå; ìîæå äà ñå êàæå, ÷å „âúòðåøíîòî ïðàõîâî áîìáàðäèðàíå, internal sandblasting” äîìèíèðà âúðõó âúíøíèÿ åôåêò äî ðàäèóñ îò ïîðÿäúêà íà 400 AU, êúäåòî ìåæäóçâåçäíàòà ñðåäà ìîæå äà ïîðîäè åäíîñòðàííè äèñêîâè àñèìåòðèè.

1.2 Åêçîïëàíåòàðíàòà àñòðîíîìèÿ - íàóêà ñ áúäåùå Åäèí îò îñíîâíèòå ìîòèâè è öåëè çà ñúçäàâàíåòî íà åêçîïëàíåòàðíàòà àñòðîíîìèÿ å òúðñåíåòî íà çåìåïîäîáíè ïëàíåòè, ïîòåíöèàëíî ïîäõîäÿùè çà æèâîò. Â ñëåäâàùèòå 5 äî 10 ãîäèíè ñòîòèöè, äîðè õèëÿäè îò òåçè ìàëêè ñêàëèñòè ïëàíåòè âåðîÿòíî ùå áúäàò îòêðèòè. Òîâà

37


ïðåäñòàâÿ åäíà èçêëþ÷èòåëíà íàó÷íà âúçìîæíîñò ïðåä àñòðîíîìèÿòà, ïëàíåòàðíàòà íàóêà, áèîëîãèÿòà è äð., êàêòî è ïðåäñòàâëÿâà åäíî îãðîìíî ïðåäèçâèêàòåëñòâî.  íÿêîè ñïåöèàëíè ñëó÷àè ñïåêòðàëíîòî ïðîó÷âàíå íà àòìîñôåðàòà íà çåìåïîäîáíè ïëàíåòè âåðîÿòíî ùå áúäå âúçìîæíî – îñîáåíî íà òåçè, êîèòî îðáèòèðàò îêîëî ìàëîìàñèâíè çâåçäè, èçïîëçâàéêè íàïðèìåð JWST2 (Charbonneau & Deming, 2007). Çàñåãà ïîëó÷àâàíåòî íà òåçè äàííè å èçêëþ÷èòåëíî òðóäíî. Ñëåäèòå îò êëþ÷îâè ìîëåêóëè êàòî H2O è Î2 ùå òðÿáâà äà ñå ðàçãëåæäàò â êîíòåêñòà íà öåëèÿ íàáîð îò ïðèðîäíè óñëîâèÿ íà ïëàíåòàòà, êîèòî ìîãàò äà áúäàò çíà÷èòåëíî ïî-ðàçëè÷íè îò òåçè íà Çåìÿòà. Âúïðåêè ÷å íàáëþäàòåëíèòå êðèòåðèè çà ïëàíåòè, âúðõó êîèòî å âúçìîæíî äà ñúùåñòâóâà æèâîò, ìîãàò äà áúäàò îãðàíè÷åíè, àñòðîíîìèÿòà è ïî-ñêîðî àñòðîáèîëîãèÿòà ùå òðÿáâà äà îöåíè àäåêâàòíî ïîòåíöèàëíèòå âúçìîæíîñòè è õàðàêòåðèñòèêè, ïîçâîëÿâàùè âúçíèêâàíåòî è ïîääúðæàíåòî íà æèâîò, êàòî òåçè îöåíêè âëèçàò â îáùîòî ïîíÿòèå “îáèòàåìîñò” íà ïëàíåòàòà. Òîâà å íåîáõîäèìî, çà äà áúäå ïîñòàâåíà Çåìÿòà â ïîäõîäÿù àñòðîáèîëîãè÷åí êîíòåêñò (äàëè å ðÿäêà, èëè ÷åñòî ñðåùàíà) è äà àíàëèçèðàìå êðèòè÷íî áúäåùè ðåøåíèÿ çà àñòðîíîìè÷åñêè ìèñèè, ïðåäíàçíà÷åíè äà òúðñÿò äåòàéëíèòå ìåðêè íà òåçè ïëàíåòè. Oñíîâíèòå âúïðîñè çà òåîðèÿòà íà æèâîòà âúðõó çåìåïîäîáíèòå ïëàíåòè, êîèòî ñòîÿò ïðåä àñòðîíîìè÷åñêàòà íàóêà, ñà: 1. Êàêâè ñà óñëîâèÿòà íà ïîâúðõíîñòòà è àòìîñôåðíèòå õàðàêòåðèñòèêè? 2. Ïðåäñòàâÿ ëè ïëàíåòàòà ïðèåìëèâà çà æèâîò (â ìèíàëîòî èëè â áúäåùåòî) ñðåäà? 3. Êàêúâ å öÿëîñòíèÿò ôèçè÷åí è õèìè÷åí ñúñòàâ íà ïëàíåòàòà? 4. Èìà ëè äîêàçàòåëñòâà çà íàëè÷èå íà àêòèâíè ïëàíåòîñôåðè è â ÷àñòíîñò - áèîñôåðà? Íàé-âàæíî ìÿñòî çàåìàò âúïðîñèòå çà ïîâúðõíîñòòà è àòìîñôåðíèòå óñëîâèÿ íà ïëàíåòèòå. Î÷àêâàíîòî ðàçíîîáðàçèå íà èçâúíñëúí÷åâè ñâåòîâå å ðåçóëòàò îò ìíîãîáðîéíèòå ðàçëè÷íè ñöåíàðèè çà ïëàíåòî2

38

James WEBB Space Telescope


îáðàçóâàíå, êîèòî ðàçãëåäàõìå â ïúðâàòà ÷àñò íà òåêñòà. Âàæíî å äà çíàåì ðàçëè÷íèòå èñòîðèè íà ôîðìèðàíå íà ïëàíåòèòå, îðáèòàëíè õàðàêòåðèñòèêè, çâåçäè-ãîñòîïðèåìíèöè, êàêòî è ñàìàòà åâîëþöèÿ íà äàäåíà ïëàíåòà. Ïîñî÷åíèòå óñëîâèÿ îòâàðÿò åäíî íàèñòèíà îãðîìíî ïàðàìåòðè÷íî ïðîñòðàíñòâî. Àñòðîáèîëîãèÿòà òðÿáâà äà îáåäèíè íàáëþäåíèåòî è òåîðåòè÷íîòî ðàçáèðàíå çà ïðîöåñèòå ïðè çåìåïîäîáíèòå åêçîïëàíåòè. Âå÷å èìà âñå ïîâå÷å è ïîâå÷å èíòåðäèñöèïëèíàðíè äåéíîñòè, ñú÷åòàâàùè â åäíî íàóêàòà çà ïëàíåòèòå, òÿõíîòî îáðàçóâàíå, ñîáñòâåíî ïëàíåòàðíàòà ñòðóêòóðà è äèíàìèêà, áèîëîãèÿòà è ïð. Öåëòà íà òåçè óñèëèÿ å äà ñå çàïúëíÿò ïðàçíèíèòå â ïîçíàíèåòî, òúé êàòî òúðñåíåòî íà æèâîò íà äðóãè ïëàíåòè å íå ñàìî îáùî÷îâåøêà, ñîöèàëíà è ôèëîñîôñêà, íî ñúùî è ôóíäàìåíòàëíà íàó÷íà òåìà. Îôèöèàëíàòà ïîäêðåïà íà ïîäîáíè óñèëèÿ ñúùî å èçêëþ÷èòåëíî âàæíà. Äîðè ïîäðîáíèòå äàííè çà åäíà ïëàíåòà äà áúäàò ïîëó÷åíè â äîáðî ïðèáëèæåíèå, èçãîòâÿíåòî íà íåùî òîëêîâà ñúùåñòâåíî è âàæíî, êàòî íàïðèìåð ìîäåëà íà êëèìàòà, å èçêëþ÷èòåëíî òðóäíà çàäà÷à. Ïðè÷èíàòà, ðàçáèðà ñå, å â ïðèñúùàòà íà êëèìàòà ñëîæíà õàîòè÷íà ïðèðîäà, íî ñúùî ñå äúëæè è íà èñòîðè÷åñêîòî ðàçâèòèå íà ãåîöåíòðè÷íè êëèìàòè÷íè òåîðèè è ìîäåëè. Çåìíèòå êëèìàòè÷íè ìîäåëè íå ìîãàò äà ñå ïðèëàãàò âúðõó ïðîèçâîëíè åêçîïëàíåòè - äîðè ñúâñåì ëåêè èçìåíåíèÿ âúâ âúðòåíåòî íà ïëàíåòàòà ìîãàò äà äîâåäàò äî áåçñìèñëåíè ðåçóëòàòè èëè ñèñòåìíè ñðèâîâå ïðè êîìïþòúðíè ñèìóëàöèè (Caleb A. Scharf, 2009). Scharf (2009) ïðåäëàãà ñòðàòåãèÿ çà ðàçáèðàíå è êëàñèôèêàöèÿ ÷ðåç ò.íàð. „éåðàðõè÷íè ìîäåëè”, ïîçâîëÿâàùè ïî-ïúëíîòî ðàçáèðàíå íà àòìîñôåðàòà è êëèìàòè÷íèòå óñëîâèÿ âúðõó çåìåïîäîáíèòå ïëàíåòè íåîáõîäèìà è âàæíà çàäà÷à, çà äà ñå îïðåäåëè äàëè èìà è íà êàêâî íèâî íà ñëîæíîñò å æèâîòúò íà äàäåíà ïëàíåòà. Ïðåäëàãàíàòà éåðàðõèÿ çàïî÷âà ñ íàé-ïðîñòèòå ôèçè÷åñêè ñìèñëåíè ìîäåëè íà ïëàíåòàðåí êëèìàò è âîäè äî ïî-ñëîæíè „îñíîâíè êëèìàòè÷íè ìîäåëè” 3, êîèòî ìîãàò äîðè äà âêëþ÷âàò âúçìîæíèòå ïîñëåäñòâèÿ îò äåéñòâèåòî íà áèîñôåðà, à çàùî íå è îò äåéñòâèåòî íà åäíà òåõíîëîãè÷íà ðàçóìíà öèâèëèçàöèÿ, 3

„Êëèìàòè÷åí ìîäåë” â òåçè ðàçãëåæäàíèÿ ñå äåôèíèðà êàòî: öÿëîñòíàòà ïðåäñòàâà çà ðåçóëòàòà îò ñúâêóïíèòå âðúçêè è âçàèìîäåéñòâèÿ, ñúùåñòâóâàùè ìåæäó ïëàíåòîñôåðèòå (â çåìíèòå èçìåðåíèÿ – ãåîñôåðè).

39


êàêâàòî å íàøàòà. Ñ âúâåäåíàòà éåðàðõèÿ íà ìîäåëèòå ñòàâà âúçìîæíî èçñëåäâàíåòî íà ðàçëè÷íè êîìáèíèðàíè åôåêòè êàòî íàïðèìåð âçàèìîäåéñòâèåòî ìåæäó ïëàíåòàðíàòà îðáèòà è ïëàíåòíèÿ êëèìàò. Çàäà÷àòà å ïîâå÷å îò îáøèðíà, èìàéêè ïðåäâèä îãðîìíîòî ïàðàìåòðè÷íî ïðîñòðàíñòâî, êîåòî ìîæå äà áúäå èçñëåäâàíî è äåéñòâèòåëíî ìîæå áè ñúùåñòâóâàùî íà èñòèíñêè åêçîïëàíåòè. Ïîäîáíà ñòðàòåãèÿ ïîñëåäîâàòåëíî ìîäåëèðàíå è îïîçíàâàíå íà åêçîïëàíåòèòå è òÿõíàòà ôèçè÷íà ñúùíîñò, ùå ïîìîãíå íà àñòðîíîìèÿòà äà ñå ðàçâèå îò ïëàíåòàðíàòà íàóêà çà íàøàòà ñëúí÷åâà ñèñòåìà êúì âñå ïî-øèðîêîîáõâàòíà ïëàíåòàðíà àñòðîôèçèêà è ùå ïîçâîëè äà ñå ïðèëîæè è ïîïúëåí àñòðîáèîëîãè÷åí ïîäõîä êúì âúïðîñà çà ïîÿâàòà íà ñëîæåí ðàçóìåí æèâîò â Ãàëàêòèêàòà. Çåìåïîäîáíèòå ïëàíåòè, ðàçãëåæäàíè êàòî àñòðîôèçè÷íè îáåêòè, ñà èíòåðåñíè è âàæíè çà ðàçáèðàíåòî è àíàëèçèðàíåòî íà ïðîöåñèòå â íàøàòà ïðèðîäíà ñðåäà. Äèíàìèêàòà íà åíåðãèéíèÿ ïðåíîñ å æèçíåíî âàæíà çà ðàçáèðàíå íà ïðèðîäíàòà ñðåäà íà äàäåíà çåìåïîäîáíà ïëàíåòà, êàêòî è çà ïîçíàâàíåòî íà õèìè÷íèÿ áàëàíñ â àòìîñôåðàòà. Çåìÿòà âèíàãè å ñëóæèëà êàòî îòïðàâíà òî÷êà çà ïîäîáíè ðàçãëåæäàíèÿ, ïîðàäè êîåòî ãîëÿìà ÷àñò îò ïðåîáëàäàâàùèòå ìîäåëè ñà ñèëíî „ãåîöåíòðè÷íè”. Ïðîìÿíàòà íà íà ïðúâ ïîãëåä òðèâèàëíè ïàðàìåòðè - êàòî íàïðèìåð ïðîäúëæèòåëíîñòòà íà äåíÿ, ìîæå äà äîâåäå äî ñåðèîçíè ðàçëè÷èÿ. Äîðè ðàçøèðÿâàíåòî íà ïðîñòè êëèìàòè÷íè ìîäåëè êàòî òåçè, áàçèðàíè íà ðàäèàòèâíàòà åíåðãèÿ è àòìîñôåðíàòà ôîòîõèìèÿ, êúì ïî-ñëîæíè ìîäåëè íå å íèêàê ïðîñòà çàäà÷à. Î÷åâèäíî å, ÷å ðàçíîîáðàçèåòî îò çåìåïîäîáíè åêçîïëàíåòè ùå îáõâàùà ãîëÿìà ÷àñò îò ïàðàìåòðè÷íîòî ïðîñòðàíñòâî, âêëþ÷âàéêè êàêòî ðàçëè÷íèòå îðáèòàëíè è îêîëîîñíè ñêîðîñòè íà âúðòåíå, òàêà è ãîëÿìîòî ïîòåíöèàëíî ðàçíîîáðàçèå îò öåíòðàëíè çâåçäè, îêîëî êîèòî äà ñå îáðàçóâàò ïëàíåòèòå, êàêòî è áîãàòèÿ íàáîð îò ðàçëè÷íè õèìè÷íè åëåìåíòè, çàåäíî ñ ìíîæåñòâî äðóãè ôàêòîðè. Scharf (2009) ïðåäëàãà ïðàêòè÷åñêà ðàìêà, êîÿòî äà îáõâàíå ðàçëè÷íèòå âèäîâå ôèçè÷íè ïðîöåñè íà åíåðãèåí òðàíñôåð â çåìåïîäîáíèòå åêçîïëàíåòè. Ìîæå áè ïîäîáíî ðàçãëåæäàíå ùå å ïîäõîäÿùî çà èçðàáîòêàòà íà ïî-ïúëíè è àäåêâàòíè ìîäåëè, îñîáåíî ïðè ìîäåëèðàíå íà åêçîïëàíåòíàòà àòìîñôåðà è êëèìàò (ñïîðåä âå÷å ïðåäñòàâåíîòî ðàçáèðàíå). Ëîãè÷åí èçâîä å âúçìîæíîñòòà îñíîâíàòà íàó÷íà çàäà÷à â òîâà íàïðàâëåíèå äà ñúäúðæà íàðàñòâàù îáåì

40


îò àñòðîíîìè÷åñêè äàííè (àêòóàëíè è î÷àêâàíè íàáëþäåíèÿ), êîèòî äà áúäàò ïîäõîäÿùî èçñëåäâàíè è èíòåðïðåòèðàíè. Åíåðãèéíèÿò ïðåíîñ íà ïîâúðõíîñòòà è â àòìîñôåðàòà íà çåìåïîäîáíà ïëàíåòà å îñíîâíî ïîâëèÿí îò àñòðîíîìè÷íè ôàêòîðè êàòî çâåçäíàòà èçîëàöèÿ, îðáèòàëíàòà êîíôèãóðàöèÿ, íåïðîçðà÷íîñòòà è ïåðèîäà íà âúðòåíå. Äîïúëíèòåëíî âëèÿíèå îêàçâàò ñúùî ãåîôèçè÷íàòà àêòèâíîñò, ïðèëèâèòå è îòëèâèòå. Ñàìî íÿêîè îò òåçè ôàêòîðè ìîæåì äà î÷àêâàìå äà íàáëþäàâàìå âúðõó åêçîïëàíåòè, ïîäîáíè íà Çåìÿòà. Ñëåäîâàòåëíî èìàìå íóæäà îò ñìèñëåí, ìàêàð è ãðóá ìåòîä çà îöåíÿâàíå ïðèðîäàòà è ïîòåíöèàëà çà èçãðàæäàíå íà áèîñôåðà âúðõó âñåêè åäèí òàêúâ ñâÿò. Íàñòîÿùèÿò òðóä, êàêòî ùå âèäèì â ñëåäâàùèòå ãëàâè, ïðåäñòàâÿ è èçïîëçâà èíòåðåñíè è ñúâðåìåííè ìåòîäè èìåííî çà ïîäîáíà ïðÿêà îöåíêà íà ïîòåíöèàëíî íàñåëåíèòå ïëàíåòè â íàøàòà ãàëàêòèêà – Ìëå÷íèÿò Ïúò.  êðàÿ íà ïðåäèøíîòî õèëÿäîëåòèå ÷îâå÷åñòâîòî îòêðè ìíîæåñòâî ïëàíåòíè ñèñòåìè. Îêàçà ñå, ÷å èçâúíñëúí÷åâèòå ïëàíåòàðíè ñèñòåìè ñà ñðàâíèòåëíî ÷åñòè è ñå îáðàçóâàò îêîëî 10 äî 20% îò âñè÷êè çâåçäè.  áúäåùå, ñ âñåêè ñëåäâàù åêñïåðèìåíò, íàáëþäàòåëíàòà íè ñïîñîáíîñò äà îòêðèâàìå ïëàíåòèòå, à è òåõíèòå äèñêîâå, íàðàñòâà. Ïëàíåòèòå ãèãàíòè, êîèòî äî ìîìåíòà íàé-÷åñòî îòêðèâàìå, íå ñà ïîäðåäåíè àíàëîãè÷íî íà íàøåòî Ñëúíöå è å íåîáõîäèìà íàó÷íà çàäà÷à, çà äà ðàçáåðåì çàùî å òàêà. Ðàçáèðà ñå, íàé-ïðåäèçâèêàòåëíàòà, à ñúùåâðåìåííî è çàâëàäÿâàùà çàäà÷à å îòêðèâàíåòî íà çåìåïîäîáíè åêçîïëàíåòè – ïëàíåòè ïîäîáíè íà íàøàòà êàòî ìàñà, àòìîñôåðåí ñúñòàâ, à çàùî íå è êàòî åâîëþöèÿ íà áèîëîãè÷íèòå âèäîâå âúðõó íåÿ. Äîòóê íàïðàâèõìå êðàòúê ïðåãëåä íà îñíîâíèòå ïðèíöèïè ïðè îáðàçóâàíåòî íà ïëàíåòèòå è îïèñàõìå â îáùè ëèíèè äèíàìèêàòà íà ïðîöåñèòå, ñâúðçàíè ñ òîâà.  ñëåäâàùàòà ÷àñò íà èçëîæåíèåòî ùå âè ïðåäñòàâèì åâîëþöèÿòà íà æèâîòà òàêàâà, êàêâàòî ÿ ïîçíàâàìå òóê íà Çåìÿòà. Ïî-íàòàòúê â ñúäúðæàíèåòî ùå ðàçãëåäàìå îñíîâíèòå óñëîâèÿ, êîèòî ñà ïîçâîëèëè æèâîòúò äà âúçíèêíå, è ùå ïðåäñòàâèì èçâåñòíèòå íè çàêîíîìåðíîñòè, äîâåëè äî ïîÿâàòà íè êàòî ðàçóìåí âèä, çàùîòî ïðåäè äà ñå îïèòàìå äà îïðåäåëèì áðîÿ íà äðóãèòå ðàçóìíè âèäîâå â íàøàòà

41


ãàëàêòèêà, òðÿáâà äà ïîçíàâàìå ñâîÿòà ñîáñòâåíà åâîëþöèÿ è ðåçóëòàòèòå îò íåÿ.

42


Ãëàâà âòîðà Çàãàäêèòå íà æèâîòà. Ïðîèçõîä íà æèâîòà è ñëîæíèòå ôîðìè íà æèâîò. Îñíîâíè õèïîòåçè è âúâåäåíèå â åâîëþöèîííàòà áèîëîãèÿ. Çà ïëàíåòàòà Çåìÿ íàêðàòêî „Çà äà èçó÷èì äîáðå íåùàòà, òðÿáâà äà ïîçíàâàìå âñè÷êèòå èì ïîäðîáíîñòè; è ïîíåæå ïîñëåäíèòå ïî÷òè íÿìàò êðàé, íàøèòå çíàíèÿ ñà âñÿêîãà ïîâúðõíîñòíè è íåñúâúðøåíè” Ôðàíñîà äüî Ëàðîøôóêî Ïðîáëåìúò çà ïðîèçõîäà íà Ñëúí÷åâàòà ñèñòåìà è Çåìÿòà âúçíèêâà òâúðäå îòäàâíà, íî è äî òîçè ìîìåíò ïðåäñòàâÿíèòå äîêàçàòåëñòâà ñà ïðåäèìíî êîñâåíè è äî ãîëÿìà ñòåïåí ïîäëåæàùè íà ïðåîöåíêè è äîïúëíåíèÿ. Ñúùåñòâóâàùèòå õèïîòåçè (íåáóëàðíà, êàòàñòðîôè÷íà, ìåòåîðèòíà è ò.í.) ñà äî áîëêà ïðåïðî÷èòàíè è àíàëèçèðàíè. Òóê ìîãàò äà ñå öèòèðàò íåâúîáðàçèìî êîëè÷åñòâî íàó÷íè èçñëåäâàíèÿ, íî óáåæäåíèåòî íè â ïðàâîòàòà èì êàòî ÷å ëè óáÿãâà, îòñòúïâàéêè íà ðàçëè÷íè âúïðîñè, âúçíèêâàùè ïî÷òè íåñúçíàòåëíî. Äà, ìîæå è äà ïîñòúïèì ïî äðóã íà÷èí – äà ïðåäñòàâèì ãëåäíèòå òî÷êè íà øèðîê äèàïàçîí èçñëåäîâàòåëè, çàðåäåíè ñ ïîâå÷å èëè ñ ïî-ìàëêî íàó÷åí ñêåïòèöèçúì èëè ñ âîéíñòâàùà óáåäåíîñò â ïðàâîòàòà ñè.  òúðñåíåòî íà èñòèíàòà (äîáëèæàâàíåòî äî íåÿ!) å óìåñòíî äà èçñëóøàìå ñòðàíèòå â ñïîðà, à íà âàñ – ÷èòàòåëèòå, äà îñòàâèì ïîëå çà ðàçìèñúë.  ìèíàëîòî âúçðàñòòà íà Çåìÿòà å áèëà îïðåäåëÿíà ÷ðåç ïðåñìÿòàíå íà âðåìåòî îò ñúçäàâàíåòî é ñïîðåä ðåëèãèîçíèòå òåêñòîâå èëè ÷ðåç ôèëîñîôñêà èíòåðïðåòàöèÿ íà ãåîëîæêè áåëåçè, íàé-âå÷å îò äðåâíîãðúöêèòå ôèëîñîôè Òåîôðàñò è Êñåíîôàí. Òàêà íàïðèìåð ïîääðúæíèöèòå íà èäåÿòà çà „ìëàäàòà Çåìÿ”, îñíîâàâàéêè ñå íà èíòåðïðåòàöèÿ íà Áèáëèÿòà, âÿðâàò, ÷å Çåìÿòà å áèëà ñúçäàäåíà íå ïî-êúñíî îò 4004 ã. ïð.í.å. Îò äðóãà ñòðàíà, õèíäóèñòèòå âÿðâàò, ÷å Âñåëåíàòà æèâåå ìèëèàðäè

43


ãîäèíè, ïðåäè äà áúäå ðàçðóøåíà è îòíîâî èçãðàäåíà (ïðåðîäåíà) â åäèí çàòâîðåí è áåçêðàåí öèêúë. Ñëåä íàó÷íàòà ðåâîëþöèÿ (19. - 20. â.) è îòêðèâàíåòî íà ðàäèîàêòèâíîòî äàòèðàíå, èçìåðâàíèÿòà íà êîëè÷åñòâîòî îëîâî â áîãàòè íà óðàí ìèíåðàëè ïîêàçâàò, ÷å ïðîáèòå ñà íà âúçðàñò íàä 1 ìèëèàðä ãîäèíè. Íàé-ñòàðèòå ìèíåðàëè, àíàëèçèðàíè äî äíåñ — ìàëêè êðèñòàëè íà ìèíåðàëà öèðêîí îò Äæàê Õèëñ â Çàïàäíà Àâñòðàëèÿ — ñà íà âúçðàñò íàé-ìàëêî 4.404 ìèëèàðäà ãîäèíè. Ñðàâíÿâàéêè ìàñàòà è ÿðêîñòòà íà Ñëúíöåòî ñ òåçè íà îñòàíàëèòå çâåçäè, ìîæå ñúùî äà ñå çàêëþ÷è, ÷å Ñëúí÷åâàòà ñèñòåìà íå ìîæå äà å ìíîãî ïî-ñòàðà îò òåçè ñêàëè. Áîãàòèòå íà êàëöèé è àëóìèíèé âêëþ÷åíèÿ — íàé-ñòàðèòå ïîçíàòè ñúñòàâêè íà ìåòåîðèòèòå, îáðàçóâàíè åäíîâðåìåííî ñ îáðàçóâàíåòî íà Ñëúí÷åâàòà ñèñòåìà, ñà íà âúçðàñò ïðèáëèçèòåëíî 4.567 ìèëèàðäà ãîäèíè. Òîçè óñòàíîâåí âðåìåâè èíòåðâàë ñå ñìÿòà çà âúçðàñòòà íà Ñëúí÷åâàòà ñèñòåìà è ñúùåâðåìåííî ãîðíà ãðàíèöà çà âúçðàñòòà íà Çåìÿòà. Ïðèåìà ñå, ÷å íàòðóïâàíåòî íà ìàñà ïðè Çåìÿòà çàïî÷âà ñêîðî ñëåä îáðàçóâàíåòî íà âêëþ÷åíèÿòà îò êàëöèé è àëóìèíèé, êàêòî è íà àêòèâíîòî ïîñòúïâàíå íà ìåòåîðèòíà ìàòåðèÿ.  èíòåðåñ íà èñòèíàòà, ïðîöåñúò íà îáðàçóâàíå íà ïëàíåòàòà ïðåäñòàâëÿâà âðåìåâè ïåðèîä è òúðñåíåòî íà òî÷íè „äàòè” å, ìåêî êàçàíî, íåóìåñòíî. Íåîñïîðèì ôàêò å, ÷å Çåìÿòà å ïðèïîçíàòà êàòî òðåòàòà ïëàíåòà â Ñëúí÷åâàòà ñèñòåìà. Òÿ å íàé-ãîëÿìàòà îò çåìåïîäîáíèòå ïëàíåòè â òàçè ñèñòåìà è åäèíñòâåíàòà, íà êîÿòî ñïîðåä ìíîçèíñòâîòî ñúâðåìåííè íàó÷íè ñõâàùàíèÿ èìà äîêàçàí æèâîò. Ïðåîáëàäàâàùèòå ìíåíèÿ â òàçè íàñîêà óòâúðæäàâàò, ÷å Çåìÿòà å ôîðìèðàíà ïúðâîíà÷àëíî â ãîðåïîñî÷åíîòî âðåìåâî îòñòîÿíèå è ñêîðî ñëåä òîâà, âñëåäñòâèå íà êîñìè÷åñêè ñáëúñúê ñ ïðåäïîëàãàåì ïëàíåòîèä, ïðèäîáèâà åäèíñòâåíèÿ ñè åñòåñòâåí ñïúòíèê — Ëóíàòà. Ñïîðåä äðóãè òÿ å êîñìè÷åñêî òÿëî, ïîïàäíàëî â ãðàâèòàöèîííàòà êëîïêà íà ïëàíåòàòà íè. Åñòåñòâåíî å òúðñåíåòî íà ïðåêè íàó÷íè äîêàçàòåëñòâà çà òåçè ïðîöåñè äà ïðîäúëæè ñ ðàçâèòèåòî íà íàó÷íèòå äîñòèæåíèÿ íà öèâèëèçàöèÿòà. Ñúâðåìåííèòå ãåîëîçè îïðåäåëÿò âúçðàñòòà íà Çåìÿòà ïîñðåäñòâîì ðàäèîàêòèâíî äàòèðàíå íà ìàòåðèàë îò ìåòåîðèòè. Òÿõíàòà âúçðàñò îòãîâàðÿ íà âúçðàñòòà íà íàé-ñòàðèòå îòêðèòè çåìíè è ëóííè ïðîáè. Âúíøíàòà îáâèâêà íà Çåìÿòà å ðàçäåëåíà íà íÿêîëêî òâúðäè ñåãìåíòà èëè òåêòîíñêè ïëî÷è (ïðèëîæåíèå íà ñõåìàòà çà ïëî÷èòå), êîèòî ïîñòåïåííî ìèãðèðàò, êîíòàêòóâàéêè ïðÿêî âúðõó çåìíàòà ìàíòèÿ. Îêîëî 44


74% îò ïîâúðõíîñòòà íà ïëàíåòàòà å ïîêðèòà îò ñîëåíîâîäíè îêåàíè, ðåêè è åçåðà, à îñòàíàëàòà ÷àñò ñå ôîðìèðà îò êîíòèíåíòàëíà è îñòðîâíà ñóøà. Âîäàòà, êîÿòî å íåîáõîäèìà íà âñè÷êè æèâè çåìíè îðãàíèçìè, íå å îòêðèòà â òå÷íî ñúñòîÿíèå íà ïîâúðõíîñòòà íà íèêîÿ äðóãà ïëàíåòà îò Ñëúí÷åâàòà ñèñòåìà. Âúòðåøíîñòòà íà Çåìÿòà ïðîäúëæàâà äà áúäå àêòèâíà, ïðåäñòàâåíà îò ñëîé çåìíà ìàíòèÿ, òå÷íî âúíøíî ÿäðî, ãåíåðèðàùî ìàãíèòíî ïîëå è òâúðäî âúòðåøíî ÿäðî. Êîíòðàòåçà(è) íà ïîñî÷åíàòà ïî-ãîðå õèïîòåçà ñà óñèëèÿòà íà ðåäèöà àâòîðè äà ïðåäñòàâÿò îáðàçóâàíåòî íà Çåìÿòà êàòî ñðàâíèòåëíî ñêîðîøíî ñúáèòèå. È êàòî ÷å ëè ñ ïîìîùòà íà íÿêàêâà „àáðàêàäàáðà” ñ êîñìè÷åñêè ìàùàáè, ñå ïðúêâàò íåâåðîÿòíîòî ÷èñëî çâåçäè è ïëàíåòè è òàì íÿêúäå (ìåæäó äðóãîòî) ñå çàâúðòà îêîëî îñòà ñè íàøàòà ïðåêðàñíà ïëàíåòà. Ïîäîáíè òåçè íå ñìÿòàìå äà îáñúæäàìå â íàñòîÿùèÿ òðóä. Çàãàäêè ùå ïðîäúëæàâàò äà ñúùåñòâóâàò, íî òîâà íå îçíà÷àâà, ÷å òå íÿìà äà áúäàò ðàçðåøåíè íà îïðåäåëåí åòàï îò ðàçâèòèåòî íà íàøàòà öèâèëèçàöèÿ. Åñòåñòâåíî, òîãàâà íèâîòî íà ñàìîòî ïîçíàíèå ùå íè òëàñíå êúì äðóãè íàó÷íè ïðåäïîëîæåíèÿ è õèïîòåçè, êîèòî îò äíåøíèòå íè öèâèëè-çàöèîííè ïîçèöèè ìîãàò äà íè ñå ñòðóâàò ôàíòàñòè÷íè. Ôîðìàòà íà Çåìÿòà å ðåçóëòàò îò âçàèìîäåéñòâèåòî ìåæäó ãðàâèòàöèîííèòå è öåíòðîáåæíèòå ñèëè è íà ïðúâ ïîãëåä ïðèòåæàâà ôîðìàòà íà ðîòàöèîíåí åëèïñîèä, êàòî ñòîéíîñòòà íà îòêëîíåíèå îò èäåàëíîòî êúëáî å 1/298 (íàé-ìàëêàòà êúì íàé-ãîëÿìàòà îñ). Ïðîô. Ô.Í. Êðàñîâñêè äîêàçâà, ÷å ôîðìàòà íà Çåìÿòà å áëèçêà äî òðèîñåí åëèïñîèä. Âñúùíîñò çåìíîòî òÿëî ñå îêàçâà ìíîãî ïî-ñëîæíî è ïî÷òè å íåâúçìîæíî äà ìó ñå äàäå òî÷íî îïðåäåëåíèå, ïîðàäè êîåòî ñå âúâåæäà òåðìèíúò „ãåîèä” îò àíãëèéñêèÿ ãåîäåçèñò Ëèñòèíãõåéì. Íàâëèçàíåòî íà ñïúòíèêîâèòå íàáëþäåíèÿ âíàñÿ êîðåêöèè, âñëåäñòâèå íà êîèòî ïëàíåòàðíàòà ôîðìà å îïðåäåëåíà êàòî „êàðäèîèä”. Ñúâðåìåííèòå èçñëåäâàíèÿ â òàçè íàñîêà ïðîäúëæàâàò è îñîáåíî âúâ âðúçêà ñ èçÿñíÿâàíåòî íà âåùåñòâåíî-åíåðãèéíèòå âçàèìîâðúçêè è âçàèìîäåéñòâèÿ â ðàçëè÷íèòå ãåîñôåðè, íî åäíî å ïðåäåëíî ÿñíî – âñå îùå å òðóäíî äà ñå êàæå, ÷å ïîçíàâàìå â äîñòàòú÷íà ñòåïåí íàøèÿ äîì – Çåìÿòà, è íàñ ñàìèòå êàòî ðàçóìåí áèîëîãè÷åí âèä. Èñêðåíî ñå íàäÿâàìå ïîíàòàòúê â ñúäúðæàíèåòî äà èçâåäåì íà ïðåäåí ïëàí äîñòàòú÷íî ÿñíè óìîçàêëþ÷åíèÿ, ïîäêðåïåíè ñ äîñòúïíè äîêàçàòåëñòâà, êîèòî äà âíåñàò åäèí ïî-ðàçëè÷åí êîíòåêñò â öÿëîñòíîòî íè öèâèëèçàöèîííî ðàçâèòèå è ïîâåäåíèå. 45


Åâîëþöèÿ (îò ëàòèíñêàòà äóìà evolutio, „ðàçãðúùàíå“, „ðàçêðèâàíå“) å íàó÷åí òåðìèí, ñ êîéòî íàé-îáùî ñå îçíà÷àâà ïðîöåñúò íà ðàñòåæ, ïðîìÿíà èëè ðàçâèòèå. Ïðåäè âòîðàòà ïîëîâèíà íà 19. âåê óïîòðåáàòà íà òåðìèíà ñå å îãðàíè÷àâàëà äî öåëåíàñî÷åíèÿ, ïðåäâàðèòåëíî íà÷åðòàí ïðîöåñ íà åìáðèîíàëíîòî ðàçâèòèå íà îðãàíèçìèòå, íî âïîñëåäñòâèå òîé çàïî÷âà äà ñå ïðèëàãà è êúì äðóãè íàó÷íè îáëàñòè: â àñòðîíîìèÿòà ñå ãîâîðè çà çâåçäíà åâîëþöèÿ, â îáùåñòâåíèòå íàóêè — çà ñîöèàëíà åâîëþöèÿ, ìîæå äà ñå ãîâîðè çà åâîëþöèÿòà íà äàäåíà èäåÿ èëè êîíöåïöèÿ.  ñëó÷àé ÷å íå ñå êîíêðåòèçèðà, òðàäèöèîííîòî ðàçáèðàíå íà òåðìèíà å â íåãîâèÿ îðèãèíàëíî áèîëîãè÷åí àñïåêò. Îñíîâíà òåìà íà íàñòîÿùàòà ãëàâà îò òåçàòà å áèîëîãè÷íàòà åâîëþöèÿ, êàêòî è íàó÷íàòà òåîðèÿ, ñâúðçàíà ñ íåÿ.  áèîëîãèÿòà åâîëþöèÿ îçíà÷àâà ïðîìÿíàòà íà íàñëåäñòâåíèòå áåëåçè íà åäíà ïîïóëàöèÿ îò ïîêîëåíèå íà ïîêîëåíèå. Áåëåçèòå ñà ïðîÿâëåíèå íà ãåíèòå, êîèòî áèâàò êîïèðàíè è ïðåäàâàíè íà ïîòîìñòâîòî ïî âðåìå íà ðàçìíîæàâàíåòî. Ìóòàöèèòå â òåçè ãåíè ìîãàò äà äîâåäàò äî ñúçäàâàíåòî íà íîâè áåëåçè èëè äî ïðîìÿíà íà ñòàðèòå. Òîâà âîäè äî íàñëåäñòâåíè èçìåíåíèÿ ìåæäó îðãàíèçìèòå. Íîâè áåëåçè ìîãàò äà ñå ïîëó÷àò âñëåäñòâèå íà òðàíñôåð íà ãåíè: ìåæäó ïîïóëàöèèòå, íàïðèìåð ïðè ìèãðàöèÿ, èëè ìåæäó âèäîâåòå, ïðè õîðèçîíòàëåí ãåíåí òðàíñôåð. Åâîëþöèÿòà íàñòúïâà òîãàâà, êîãàòî òåçè íàñëåäñòâåíè ðàçëèêè ñòàíàò ïî-÷åñòè èëè ïî-ðåäêè â ïîïóëàöèÿòà: íåñëó÷àéíî - ïðè åñòåñòâåí îòáîð, èëè ñëó÷àéíî - ïðè ãåíåòè÷åí äðåéô.

2.1 Îáùè ïîíÿòèÿ è òåðìèíîëîãèÿ Åñòåñòâåíèÿò îòáîð å ïðîöåñúò, êîéòî âîäè äî òîâà íàñëåäñòâåíèòå áåëåçè, êîèòî áëàãîïðèÿòñòâàò îöåëÿâàíåòî è ðàçìíîæàâàíåòî, äà ñòàíàò ïî-÷åñòî ñðåùàíè, à âðåäíèòå áåëåçè äà ñòàíàò ïî-ðåäêè. Òîâà ñå ñëó÷âà, òúé êàòî îðãàíèçìè ñ áëàãîïðèÿòíè ãåíè ïðåäàâàò ïîâå÷å êîïèÿ íà ñâîèòå áåëåçè â ñëåäâàùîòî ïîêîëåíèå. (Futuyma, Douglas, J., 2005; Lande, R., Arnold, S.J., 1983) Ïðåç ïîêîëåíèÿòà íàñòúïâàò àäàïòàöèè ÷ðåç êîìáèíàöèè îò ïîñëåäîâàòåëíè ìàëêè ñëó÷àéíè ïðîìåíè â áåëåçèòå è ÷ðåç åñòåñòâåíèÿ îòáîð íà íàé-ïðèñïîñîáåíèòå êúì îêîëíàòà ñðåäà âàðèàíòè (Ayala, F.J., 2007). Îáðàòíî, ãåíåòè÷íèÿò äðåéô âîäè äî 46


ñëó÷àéíè ïðîìåíè â ÷åñòîòàòà íà áåëåçèòå â ïîïóëàöèÿòà. Ãåíåòè÷íèÿò äðåéô ñå äúëæè íà ðîëÿòà, êîÿòî èãðàå ñëó÷àéíîñòòà âúðõó òîâà äàëè äàäåí èíäèâèä ùå îöåëåå è ùå ó÷àñòâà âúâ âúçïðîèçâåæäàíåòî. Åäíî îò îïðåäåëåíèÿòà çà áèîëîãè÷åí âèä å „ãðóïà îðãàíèçìè, êîèòî ìîãàò äà ñå ðàçìíîæàâàò çàåäíî è äà äàâàò ôåðòèëíî ïîòîìñòâî“. Êîãàòî îáà÷å âèäúò áèâà ðàçäåëåí íà èçîëèðàíè ïîïóëàöèè, òî òîãàâà ìóòàöèèòå, ãåíåòè÷íèÿò äðåéô è ñåëåêöèÿòà íà íîâè áåëåçè âîäÿò äî íàòðóïâàíå íà ðàçëèêè îò ïîêîëåíèå íà ïîêîëåíèå è äî ïîÿâàòà íà íîâè âèäîâå. Ïðèëèêèòå ìåæäó îðãàíèçìèòå ãîâîðÿò çà òîâà, ÷å âñè÷êè ïîçíàòè âèäîâå ïðîèçëèçàò îò îáù ïðàðîäèòåë (èëè ïî-òî÷íî êàçàíî - îò îáù ïúðâè÷åí ãåíîôîíä) ÷ðåç âúïðîñíèÿ ïðîöåñ íà ïîñòåïåííà äèôåðåíöèàöèÿ. Äîêàòî ôàêòúò, ÷å âèäîâåòå íà Çåìÿòà ñà ñå ïðîìåíÿëè â òå÷åíèå íà âðåìåòî, å áèë ïðèçíàò îùå â íà÷àëîòî íà 19. âåê, òî ìåõàíèçìúò íà òåçè ïðîìåíè å áèë íåïîçíàò. Òåîðèÿòà çà åâîëþöèÿòà ÷ðåç åñòåñòâåí îòáîð å ïðåäëîæåíà ïî÷òè åäíîâðåìåííî îò ×àðëç Äàðâèí è Àëôðåä Ðúñåë Óîëúñ è å èçëîæåíà ïîäðîáíî â êíèãàòà íà Äàðâèí „Ïðîèçõîä íà âèäîâåòå“ (1859). Òÿ ñå ñáëúñêâà ïúðâîíà÷àëíî ñúñ ñúïðîòèâàòà íà ðåëèãèîçíèòå âëàñòè, âÿðâàùè, ÷å õîðàòà èìàò áîæåñòâåíî ìÿñòî èçâúí æèâîòèíñêîòî öàðñòâî. Ïðåç 30-òå ãîäèíè íà 20. âåê åñòåñòâåíèÿò îòáîð íà Äàðâèí áèâà ñú÷åòàí ñ óíàñëåäÿâàíåòî (îòêðèòî îò Ãðåãîð Ìåíäåë), ñ êîåòî ñå ïîëàãà îñíîâàòà íà ñúâðåìåííàòà òåîðèÿ çà åâîëþöèÿòà. (Kutschera, U., Niklas K., 2004).  íåãî ñå ïðàâè âðúçêàòà ìåæäó åäèíèöèòå, íà êîèòî ñå îñíîâàâà åâîëþöèÿòà (ãåíèòå), è ìåõàíèçìà íà åâîëþöèÿòà (åñòåñòâåíèÿò îòáîð). Òàçè òåîðèÿ äíåñ ïðåäñòàâëÿâà îñíîâíèÿò îðãàíèçàöèîíåí ïðèíöèï â ñúâðåìåííàòà áèîëîãèÿ è äàâà åäèííî îáÿñíåíèå çà ðàçíîîáðàçèåòî íà æèâîòà íà Çåìÿòà. ÄÍÊ è íàñëåäñòâåíîñò Óíàñëåäÿâàíåòî ïðè îðãàíèçìèòå íàñòúïâà ÷ðåç äèñêðåòíè áåëåçè õàðàêòåðíèòå ÷åðòè íà åäèí îðãàíèçúì. Íàïðèìåð ïðè õîðàòà öâåòúò íà î÷èòå å óíàñëåäÿåì áåëåã, êîéòî èíäèâèäèòå íàñëåäÿâàò îò åäèí îò ñâîèòå ðîäèòåëè. Óíàñëåäÿåìèòå áåëåçè ñå êîíòðîëèðàò îò ãåíè, à ïúëíèÿò íàáîð îò ãåíè â ðàìêèòå íà ãåíîìà íà åäèí èíäèâèä ñå íàðè÷à ãåíîòèï. Ïúëíèÿò íàáîð îò âèäèìî èçðàçåíè áåëåçè, êîèòî ñúñòàâÿò ñòðóêòóðàòà è ïîâåäåíèåòî íà åäèí èíäèâèä, ñå íàðè÷à ôåíîòèï. Òåçè áåëåçè ñà ïëîä 47


íà âçàèìîäåéñòâèåòî ìåæäó ãåíîòèïà è çàîáèêàëÿùàòà ãî ñðåäà. Âñëåäñòâèå íà òîâà, íå âñåêè àñïåêò îò ôåíîòèïà íà åäèí îðãàíèçúì å óíàñëåäÿåì. Ãåíèòå ñà ó÷àñòúöè â ìîëåêóëàòà íà ÄÍÊ, êîèòî ñúäúðæàò ãåíåòè÷íàòà èíôîðìàöèÿ. ÄÍÊ ïðåäñòàâëÿâà äúëãà ìîëåêóëíà âåðèãà, èçãðàäåíà îò ÷åòèðè òèïà áàçè.  ðàçëè÷íèòå ãåíè ïîðåäèöèòå îò áàçè å ðàçëè÷íà. Íà÷èíúò, ïî êîéòî áàçèòå ñà ïîäðåäåíè â ðåäèöàòà, å âñúùíîñò êîäúò íà ãåíåòè÷íàòà èíôîðìàöèÿ.  êëåòêèòå äúëãèòå ÄÍÊ íèøêè ñå ñâúðçâàò ñ áåëòú÷èíè è îáðàçóâàò ñòðóêòóðè, íàðå÷åíè õðîìîçîìè. Ìåñòîïîëîæåíèåòî íà äàäåí ãåí â åäíà õðîìîçîìà ñå íàðè÷à ëîêóñ. Àêî ÄÍÊ âåðèãàòà â åäèí ëîêóñ å ðàçëè÷íà ïðè âñåêè îòäåëåí èíäèâèä, ðàçëè÷íèòå ôîðìè íà òàçè ïîðåäèöà ñå íàðè÷àò àëåëè. ÄÍÊ âåðèãàòà ìîæå äà ñå ïðîìåíÿ ïðè ìóòàöèÿ, ñ êîåòî âúçíèêâàò íîâè àëåëè. Àêî ìóòàöèÿòà ñòàíå â åäèí ãåí, íîâèÿò àëåë ìîæå äà îêàæå âëèÿíèå âúðõó áåëåãà, êîéòî ñå êîíòðîëèðà îò òîçè ãåí, êîåòî îò ñâîÿ ñòðàíà âîäè äî ïðîìÿíà âúâ ôåíîòèïà íà îðãàíèçìà. Äîêàòî â íÿêîè ñëó÷àè âðúçêàòà å ïðîñòà (åäèí àëåë êîíòðîëèðà åäèí áåëåã), òî ÷åñòî áåëåçèòå ñà êîìïëåêñíè è áèâàò êîíòðîëèðàíè îò ìíîæåñòâî âçàèìîäåéñòâàùè ñè ãåíè. Èçìåí÷èâîñò Ïîðàäè òîâà, ÷å ôåíîòèïúò íà åäèí èíäèâèä å ðåçóëòàò îò âçàèìîäåéñòâèåòî ìåæäó íåãîâèÿ ãåíîòèï è îêîëíàòà ñðåäà, èçìåí÷èâîñòòà (âàðèàöèÿòà) âúâ ôåíîòèïîâåòå â ïîïóëàöèÿòà îòðàçÿâà èçìåí÷èâîñòòà â ãåíîòèïîâåòå íà òåçè îðãàíèçìè. Ñúâðåìåííàòà òåîðèÿ çà åâîëþöèÿòà äåôèíèðà åâîëþöèÿòà êàòî ïðîìÿíà âúâ âðåìåòî íà ãåíåòè÷íàòà èçìåí÷èâîñò.(Stoltzfus, A., 2006). Èçìåí÷èâîñòòà ñå äúëæè íà ìóòàöèè â ãåíåòè÷íèÿ ìàòåðèàë, ìèãðàöèÿ ìåæäó ïîïóëàöèèòå èëè ïðåóñòðîéñòâî íà ãåíèòå ïðè ïîëîâîòî ðàçìíîæàâàíå. Ìóòàöèÿ Ãåíåòè÷íàòà èçìåí÷èâîñò ñå äúëæè íà ñëó÷àéíè ìóòàöèè, íàñòúïâàùè â ãåíîìà íà îðãàíèçìèòå. Ìóòàöèèòå ïðåäñòàâëÿâàò èçìåíåíèÿ â ÄÍÊ-ñåêâåíöèÿòà â ãåíîìà íà åäíà êëåòêà, ïðè÷èíÿâàíè

48


îò ðàäèîàêòèâíîñò, âèðóñè, òðàíñïîçîíè4 è ìóòàãåííè õèìè÷íè ñúåäèíåíèÿ, êàêòî è îò ãðåøêè â ïðîöåñà íà ìåéîçà èëè ðåïëèêàöèÿòà íà ÄÍÊ. Ðåêîìáèíàöèÿ Ïðè áåçïîëîâèòå îðãàíèçìè ãåíèòå ñå íàñëåäÿâàò çàåäíî, çàùîòî ñà ñâúðçàíè. Òå íÿìàò âúçìîæíîñò äà ñå êîìáèíèðàò ñ ãåíè íà äðóãè îðãàíèçìè ïî âðåìå íà ðàçìíîæèòåëíèÿ ïðîöåñ. Ïîêîëåíèåòî íà ïîëîâèòå îðãàíèçìè ñúäúðæà ñëó÷àéíà êîìáèíàöèÿ îò õðîìîçîìèòå íà ðîäèòåëèòå, ïðîäóêò íà íåçàâèñèìîòî êîìáèíèðàíå (òîâà å ò.íàð. êîìáèãåíåçà, ò.å. ïîëîâî ðàçìíîæàâàíå). Ïîïóëàöèîííà ãåíåòèêà Îò ãëåäíà òî÷êà íà ãåíåòèêàòà åâîëþöèÿòà ïðåäñòàâëÿâà „ïðîìÿíà â àëåëíàòà ÷åñòîòà â ðàìêèòå íà åäíà ïîïóëàöèÿ, êîÿòî ñïîäåëÿ åäíè è ñúùè ãåíåòè÷íè ðåñóðñè“.(Stoltzfus, A., 2006) Ïîïóëàöèÿòà ïðåäñòàâëÿâà ãðóïà èíäèâèäè îò åäèí è ñúù âèä, îáèòàâàùè íà îïðåäåëåíî ìÿñòî. Åäèí è ñúù ãåí â òàçè ïîïóëàöèÿ ìîæå äà ïðèòåæàâà ðàçëè÷íè àëòåðíàòèâíè ôîðìè, êîèòî ñà îòãîâîðíè çà âàðèàöèèòå âúâ ôåíîòèïà íà îðãàíèçìèòå. Êàòî ïðèìåð ìîæå äà áúäå äàäåí ãåí, êîéòî îïðåäåëÿ öâåòà ïðè íîùíèòå ïåïåðóäè ÷ðåç äâàòà ñè àëåëà (çà áÿë è çà ÷åðåí öâÿò). Ïîä „ãåíåòè÷íè ðåñóðñè“ ñå ðàçáèðà ïúëíèÿò íàáîð îò àëåëè â åäíà ïîïóëàöèÿ, êàòî åäèí àëåë ñå ñðåùà îïðåäåëåí áðîé ïúòè â ãåíåòè÷íèòå ðåñóðñè. Îòíîñèòåëíèÿò äÿë íà ãåíèòå â äàäåíè ãåíåòè÷íè ðåñóðñè, êîèòî ïðèòåæàâàò îïðåäåëåí àëåë, ñå íàðè÷à àëåëíà ÷åñòîòà. Åâîëþöèÿ íàñòúïâà òîãàâà, êîãàòî íàñòúïÿò ïðîìåíè â àëåëíàòà ÷åñòîòà â ðàìêèòå íà ïîïóëàöèÿ îò êðúñòîñâàùè ñå îðãàíèçìè. Ïðèìåð çà åâîëþöèÿ å óâåëè÷àâàíåòî íà àëåëíàòà ÷åñòîòà íà àëåëà, îïðåäåëÿù ÷åðíèÿ öâÿò ïðè íîùíàòà ïåïåðóäà. Çà äà ñå ðàçáåðå ìåõàíèçìúò, êîéòî êàðà åäíà ïîïóëàöèÿ äà åâîëþèðà, å äîáðå äà ñå ðàçáåðàò óñëîâèÿòà, ïðè êîèòî ïîïóëàöèÿòà íå åâîëþèðà. Ñúãëàñíî ïðèíöèïà íà Õàðäè-Âàéíáåðã, àëåëíàòà ÷åñòîòà â åäíà Òðàíñïîçîíèòå ïðåäñòàâëÿâàò ÄÍÊ-ñåêâåíöèè, êîèòî ìîãàò äà ñå äâèæàò â ðàìêèòå íà ãåíîìà íà åäíà îòäåëíà êëåòêà, çàåìàéêè ðàçëè÷íè ïîçèöèè â íåãî. Ñàìèÿò ïðîöåñ ñå íàðè÷à òðàíñïîçèöèÿ. 4

49


äîñòàòú÷íî ãîëÿìà ïîïóëàöèÿ ùå îñòàíå ïîñòîÿííà, àêî åäèíñòâåíèòå ôàêòîðè, êîèòî îêàçâàò âëèÿíèå, ñà ñëó÷àéíîòî ïðåðàçïðåäåëåíèå íà àëåëèòå ïî âðåìå íà îáðàçóâàíå íà ñïåðìàòîçîèäà è ÿéöåêëåòêàòà, êàêòî è ñëó÷àéíàòà êîìáèíàöèÿ ìåæäó àëåëèòå â òåçè ïîëîâè êëåòêè ïî âðåìå íà îïëîæäàíåòî. Ïîïóëàöèÿ, â êîÿòî àëåëíàòà ÷åñòîòà îñòàâà êîíñòàíòíà, íå ïðåòúðïÿâà åâîëþöèÿ. Ñ äðóãè äóìè - òàêàâà ïîïóëàöèÿ ñå íàìèðà â ðàâíîâåñíî ñúñòîÿíèå íà Õàðäè-Âàéíáåðã (Whitlock, M., 2003).

2.2 Ìåõàíèçìè íà åâîëþöèÿòà Ñúùåñòâóâàò òðè îñíîâíè ìåõàíèçúìà íà åâîëþöèîííè ïðîìåíè: åñòåñòâåí îòáîð, ãåíåòè÷åí äðåéô è ìèãðàöèÿ íà ãåíè. Åñòåñòâåíèÿò îòáîð áëàãîïðèÿòñòâà ãåíèòå, êîèòî ïîäîáðÿâàò ñïîñîáíîñòòà çà îöåëÿâàíå è âúçïðîèçâåæäàíå. Ãåíåòè÷íèÿò äðåéô ïðåäñòàâëÿâà ñëó÷àéíà ïðîìÿíà â îòíîñèòåëíàòà ÷åñòîòà íà àëåëèòå, ïðè÷èíÿâàíà îò ñëó÷àéíîòî ñú÷åòàíèå íà ãåíè ïî âðåìå íà ðàçìíîæàâàíåòî, à ìèãðàöèÿòà å ñâúðçàíà ñ òðàíñôåðà íà ãåíè â ðàìêèòå íà è ìåæäó ïîïóëàöèèòå. Îòíîñèòåëíîòî çíà÷åíèå íà åñòåñòâåíèÿ îòáîð è íà ãåíåòè÷íèÿ äðåéô â åäíà ïîïóëàöèÿ ñå èçìåíÿ â çàâèñèìîñò îò ñèëàòà íà îòáîðà è îò åôåêòèâíèÿ ðàçìåð íà ïîïóëàöèÿòà (áðîÿò íà èíâèäèäèòå, ñïîñîáíè äà ó÷àñòâàò â ðàçìíîæèòåëíèÿ ïðîöåñ)(Whitlock, M., 2003). Åñòåñòâåíèÿò îòáîð èìà íàé-ãîëÿìî çíà÷åíèå â ãîëåìè ïîïóëàöèè, äîêàòî ðîëÿòà íà ãåíåòè÷íèÿ äðåéô å íàé-âàæíà â ìàëêè ïîïóëàöèè. Ïðåîáëàäàâàíåòî íà ãåíåòè÷íèÿ äðåéô â ìàëêè ïîïóëàöèè ìîæå äîðè äà äîâåäå äî ôèêñàöèÿ íà âðåäíè (â íÿêàêâà ñëàáà ñòåïåí) ìóòàöèè.  ðåçóëòàò íà òîâà ïðîìåíèòå â ðàçìåðà íà ïîïóëàöèÿòà ìîãàò äà èìàò îãðîìíî çíà÷åíèå çà õîäà íà åâîëþöèÿòà. Åñòåñòâåí îòáîð Åñòåñòâåíèÿò îòáîð å ïðîöåñ, ïðè êîéòî ãåíåòè÷íèòå ìóòàöèè, êîèòî áëàãîïðèÿòñòâàò ðàçìíîæàâàíåòî, ñòàâàò îò ïîêîëåíèå íà ïîêîëåíèå ïî÷åñòî ñðåùàíè â åäíà ïîïóëàöèÿ. Ðàçáèðàíåòî íà òîçè ìåõàíèçúì ñå îñíîâàâà íà ñëåäíèòå òðè ôàêòà: · â ðàìêèòå íà ïîïóëàöèè ñúùåñòâóâàò óíàñëåäÿåìè âàðèàöèè; 50


· îðãàíèçìèòå äàâàò ïî-ìíîãîáðîéíî ïîêîëåíèå, ò.å. - ñ ïî-ãîëÿìà âåðîÿòíîñò çà îöåëÿâàíå; · ïîòîìöèòå ñå ðàçëè÷àâàò ïî ñïîñîáíîñòòà ñè äà îöåëÿâàò è äà ó÷àñòâàò â ðàçìíîæàâàíåòî. Òåçè óñëîâèÿ âîäÿò äî êîíêóðåíöèÿ ìåæäó îðãàíèçìèòå çà îöåëÿâàíå è ðàçìíîæàâàíå. Íàé-îáùî êàçàíî, îðãàíèçìèòå, ÷èèòî íàñëåäñòâåíè áåëåçè èì äàâàò ïðåäèìñòâî íàä ñúïåðíèöèòå èì, ïðåäàâàò òåçè áåëåçè â ñëåäâàùîòî ïîêîëåíèå, äîêàòî áåëåçè, êîèòî íå äàâàò ïðåäèìñòâî, íå áèâàò ïðåäàâàíè â ñëåäâàùîòî ïîêîëåíèå. Îñíîâíàòà èäåÿ â åñòåñòâåíèÿ îòáîð å åâîëþöèîííàòà ïðèñïîñîáèìîñò íà åäèí îðãàíèçúì. Òÿ îòðàçÿâà ãåííèÿ ïðèíîñ íà îðãàíèçìèòå â ñëåäâàùîòî ïîêîëåíèå. Ïðèñïîñîáèìîñòòà îáà÷å íå å ðàâíîçíà÷íà íà îáùèÿ áðîé èíäèâèäè â ñëåäâàùîòî ïîêîëåíèå. Ïðèñïîñîáèìîñòòà ñå èçðàçÿâà â äÿëà íà ñëåäâàùèòå ïîêîëåíèÿ, êîèòî íîñÿò îïðåäåëåí ãåí (Haldane, J.,1959, Futuyma, Douglas, J.,2005). Ñúîòâåòíî, àêî åäèí àëåë óâåëè÷àâà ïðèñïîñîáèìîñòòà ïîâå÷å îò îñòàíàëèòå àëåëè íà ñúùèÿ ãåí, òî ñ âñÿêî ñëåäâàùî ïîêîëåíèå òîçè àëåë ùå ñòàâà ïî-÷åñòî ñðåùàí â ïîïóëàöèÿòà. Òåçè áåëåçè ñå íàðè÷àò ñúîòâåòíî “ïîëîæèòåëíî ñåëåêöèîíèðàíè”. Áåëåçèòå, êîèòî ìîãàò äà óâåëè÷àò ïðèñïîñîáèìîñòòà, ñà óâåëè÷åíàòà ñïîñîáíîñò çà îöåëÿâàíå è óâåëè÷åíàòà ðåïðîäóêòèâíà ñïîñîáíîñò. Îáðàòíî, íàìàëåíàòà ïðèñïîñîáåíîñò âñëåäñòâèå íàëè÷èå íà ïî-íåáëàãîïðèÿòåí èëè âðåäåí àëåë âîäè äî òîâà, ÷å àëåëúò ñòàâà ïîìàëêî ñðåùàí. Áåëåçèòå ñà â òîçè ñëó÷àé „îòðèöàòåëíî ñåëåêöèîíèðàíè”. Âàæíî å äà ñå äîáàâè, ÷å ïðèñïîñîáèìîñòòà íà åäèí àëåë íå å ïîñòîÿííà âåëè÷èíà. Ïðè ïðîìÿíà íà óñëîâèÿòà íà îêîëíàòà ñðåäà äîòîãàâà íåóòðàëíè èëè âðåäíè áåëåçè ìîãàò äà ñå ïðåâúðíàò â áëàãîïðèÿòñòâàùè îöåëÿâàíåòî, è îáðàòíî - ïîëîæèòåëíè áåëåçè ìîãàò äà ñòàíàò âðåäíè. Ñïåöèàëåí ñëó÷àé íà åñòåñòâåíèÿ îòáîð å ïîëîâèÿò îòáîð. Òîâà å ñåëåêöèÿ ïî âñåêè áåëåã, êîéòî óâåëè÷àâà øàíñîâåòå çà óñïåøíî ÷èôòîñâàíå ïîðàäè óâåëè÷àâàíå íà ïðèâëåêàòåëíîñòòà ñïðÿìî áðà÷íèÿ ïàðòíüîð. Áåëåçè, åâîëþèðàëè âñëåäñòâèå íà ñåêñóàëíèÿ îòáîð, ñà îñîáåíî äîáðå çàáåëåæèìè ïðè ìúæêèòå ïðåäñòàâèòåëè íà íÿêîè æèâîòèíñêè âèäîâå. Îáåêò íà àêòèâíè íàó÷íè èçñëåäâàíèÿ ñà ñåëåêöèîííèòå åäèíèöè, ò.å. íèâàòà, ïðè êîèòî åñòåñòâåíèÿò îòáîð å äåéñòâàù ìåõàíèçúì - ãåíè, êëåòêè, èíäèâèäè, ãðóïè èíäèâèäè è äîðè âèäîâå. Ïðåäëîæåíèòå ìîäåëè

51


íå ñå èçêëþ÷âàò âçàèìíî, ò.å. îòáîðúò ìîæå äà äåéñòâà íà íÿêîëêî íèâà åäíîâðåìåííî (Maynard, Smith, J., 1998). Ìèãðàöèÿ Ìèãðàöèÿòà ïðåäñòàâëÿâà îáìåí íà ãåíè ìåæäó ïîïóëàöèè, îáèêíîâåíî îò åäèí è ñúùè âèä. Ïðèìåðè çà ìèãðàöèÿ â ðàìêèòå íà åäèí âèä ñà ìèãðèðàíåòî è ÷èôòîñâàíåòî (èëè êðúñòîñâàíåòî) íà èíäèâèäèòå. Ìèãðàöèÿòà ìåæäó âèäîâåòå äàâà íà÷àëî íà õèáðèäè è íà ò.íàð. õîðèçîíòàëåí ãåíåí òðàíñôåð5. Ìèãðèðàíåòî íà èíäèâèäè (íàïóñêàùè èëè âêëþ÷âàùè ñå â ïîïóëàöèÿòà) âîäè äî ïðîìÿíà â àëåëíàòà ÷åñòîòà. Âêëþ÷âàíåòî íà íîâè èíäèâèäè äîíàñÿ íîâ ãåíåòè÷åí ìàòåðèàë êúì âå÷å óñòàíîâåíèÿ ãåíîôîíä íà ïîïóëàöèÿòà. Íàïóñêàíåòî íà èíäèâèäè å ñâúðçàíî ñ èçêëþ÷âàíå íà ÷àñò îò ãåíåòè÷íèÿ ìàòåðèàë. Ìèãðàöèÿòà áèâà âúçïðåïÿòñòâàíà îò ïëàíèíñêè âåðèãè, îêåàíè, ïóñòèíè è äîðè îò îáåêòè, äåëî íà ÷îâåøêàòà äåéíîñò, êàòî íàïðèìåð Âåëèêàòà êèòàéñêà ñòåíà, êîÿòî å áèëà ïðå÷êà çà îáìÿíàòà íà ãåíè ïðè ðàñòåíèÿòà. Ïîä õîðèçîíòàëåí ãåíåí òðàíñôåð ñå ðàçáèðà ïðåíîñúò íà ãåíåòè÷åí ìàòåðèàë îò åäèí îðãàíèçúì íà äðóã, êîéòî íå å íåãîâî ïîêîëåíèå. Òîçè íà÷èí íà îáìÿíà íà ãåíåòè÷åí ìàòåðèàë ñå ñðåùà íàéâå÷å ïðè áàêòåðèèòå. Èçìèðàíå Èçìèðàíåòî ïðåäñòàâëÿâà èç÷åçâàíå íà öåëè âèäîâå. Òîâà íå å íåîáè÷àéíî ÿâëåíèå. Âèäîâåòå ñå ïîÿâÿâàò ðåäîâíî âñëåäñòâèå íà âèäîîáðàçóâàíåòî è èç÷åçâàò ïîðàäè èçìèðàíå. Èçìèðàíåòî íà âèäîâå ñòàâà ïîñòåïåííî â ïðîäúëæåíèå íà èñòîðèÿòà íà æèâîòà, íî òåìïúò íà èçìèðàíå ïîíÿêîãà áåëåæè ðåçêè ïèêîâå è òîãàâà ñòàâà âúïðîñ çà ìàñîâè èçìèðàíèÿ. Íàé-èçâåñòíî å ìàñîâîòî èçìèðàíå Êðåäà - Òåðöèåð(Ê-Ò), (ïðåäè 65 ìëí. ãîäèíè), ïî âðåìå íà êîåòî èç÷åçâàò äèíîçàâðèòå. Ãîëÿì áðîé ó÷åíè ðàçâèâàò òåîðèè, ÷å ìàñîâîòî èçìèðàíå Ê-Ò å ïðè÷èíåíî îò Õîðèçîíòàëåí ãåíåí òðàíñôåð (ÕÃÒ) å âñåêè ïðîöåñ, ïðè êîéòî ñòàâà ïðåíîñ íà ãåíåòè÷åí ìàòåðèàë îò åäíà êëåòêà êúì äðóãà, êîÿòî íå ïðåäñòàâëÿâà ïîêîëåíèå íà ïúðâàòà. 5

52


åäíî èëè ïîâå÷å êàòàñòðîôàëíè ñúáèòèÿ, ñðåä êîèòî ìàñèðàíî ïàäàíå íà àñòåðîèäè èëè óâåëè÷åíà âóëêàíè÷íà àêòèâíîñò. Íÿêîè êðàòåðè (ò.íàð. „èìïàêòíè êðàòåðè”, êàòî íàé-ìàùàáíèòå ñà ïîçíàòè ïîä èìåòî „íóêëåàðè”), ñå îáðàçóâàò âñëåäñòâèå íà óäàðèòå îò àñòåðîèäè, äðóãè – íàïðèìåð îò âóëêàíè÷íàòà àêòèâíîñò â òåðàñèòå íà ïëàòîòî Äåêàí â Èíäèÿ, äàòèðàò ïðèáëèçèòåëíî îò âðåìåòî íà ìàñîâîòî èçìèðàíå Ê-Ò. Äîïóñêà ñå âúçìîæíîñòòà è çà êîìáèíèðàíî âúçäåéñòâèå ìåæäó ìàùàáåí èìïàêò (íåîáè÷àéíî ãîëåìèòå êîëè÷åñòâà èðèäèé, îòêðèòè èìåííî íà ãðàíèöàòà Ê-Ò) è êàòî ñëåäñòâèå îò íåãî – àêòèâèçèðàíå íà âóëêàíè÷íà äåéíîñò. Ãåîëîãè÷íèòå ïðîöåñè â ñú÷åòàíèå ñ êîñìè÷åñêèÿ ñáëúñúê å âúçìîæíî äà ñà äîâåëè äî åôåêòà íà „ÿäðåíà çèìà”- ÷óâñòâèòåëíî (êðèòè÷íî çà áèîñôåðàòà) íàìàëÿâàíå çà äúëúã âðåìåâè ïåðèîä íà ïîñòúïâàùàòà ñëúí÷åâà ðàäèàöèÿ è âúçïðåïÿòñòâàíå íà ôîòîñèíòåçàòà. Íàòðóïâàíåòî íà òåçè ñúáèòèÿ êàòî ðåçóëòàò å âúçìîæíî äà áúäå ïðè÷èíà çà ãëîáàëíà åêîêàòàñòðîôà. Äðóãè èçñëåäîâàòåëñêè òåçè ïîääúðæàò ìíåíèåòî, ÷å èçìèðàíåòî å ïðîòåêëî ïîñòåïåííî ïîðàäè áàâíè ïðîìåíè â íèâîòî íà îêåàíèòå èëè ÷ðåç ïîäîáíè â êëèìàòè÷íî îòíîøåíèå, êàêòî è âúâ âðúçêà ñ åâîëþöèîííî çàëîæåíè ìåõàíèçìè â îðãàíèçìîâèÿ ñâÿò. Óñòàíîâåíîòî ìàñîâî èçìèðàíå Ïåðì - Òðèàñ (ïðåäè 251 ìëí. ãîäèíè ) å ïî-ìàëêî èçâåñòíî, íî å îùå ïî-ìàùàáíî - ïðè íåãî èç÷åçâàò íàä 96% îò âèäîâåòå. Õîëîöåíñêîòî ìàñîâî èçìèðàíå (ïðåäè 11 700 ãîäèíè) ïðèòåæàâà ñðàâíèòåëíî ïîñòåïåíåí õàðàêòåð è å ñâúðçàíî ñ ðàçñåëâàíåòî íà ÷îâåøêàòà ïîïóëàöèÿ ïî öÿëàòà ïëàíåòà è ñå íàáëþäàâà è â íàøè äíè. (Raup, D.M., 1986) Ðîëÿòà íà èçìèðàíåòî çà åâîëþöèÿòà çàâèñè îò íåãîâèÿ òèï. Ïðè÷èíèòå çà íåïðåêúñíàòîòî èçìèðàíå ñ íèñúê òåìï, êîåòî çàñÿãà ïîãîëÿìàòà ÷àñò îò âèäîâåòå, íå ñà äîáðå èçÿñíåíè. Âåðîÿòíî ñå äúëæàò íà êîíêóðåíöèÿòà ìåæäó âèäîâåòå çà îáùè ðåñóðñè. Ïðîìåæäóòú÷íèòå ìàñîâè èçìèðàíèÿ ñúùî ñà âàæíè, íî âìåñòî äà óïðàæíÿâàò ñåëåêòèâíî äåéñòâèå, òå âîäÿò äî äðàñòè÷íî íàìàëåíèå íà áèîðàçíîîáðàçèåòî ïî íåîïðåäåëåí íà÷èí, êàòî ïðåäèçâèêâàò åâîëþöèîíåí áóì, óñêîðÿâàéêè âèäîîáðàçóâàíåòî ïðè îöåëåëèòå âèäîâå. Ïîñëåäñòâèÿ îò åâîëþöèÿòà Åâîëþöèÿòà îêàçâà âëèÿíèå âúðõó âñåêè àñïåêò îò ôîðìàòà è ïîâåäåíèåòî íà îðãàíèçìèòå. Íàé-èçðàçåíè ñà ñïåöèôè÷íèòå ïîâåäåí÷åñêè è 53


ôèçè÷íè àäàïòàöèè - ïëîä íà åñòåñòâåíèÿ îòáîð. Òåçè àäàïòàöèè óâåëè÷àâàò ïðèñïîñîáèìîñòòà, êàòî ïîäîáðÿâàò äåéíîñòè êàòî íàìèðàíå íà õðàíà, èçáÿãâàíå íà õèùíèöèòå èëè ïðèâëè÷àíå íà áðà÷åí ïàðòíüîð. Îðãàíèçìèòå ìîãàò äà ïðåòúðïÿò ïðîìåíè â ïîñîêà ñúòðóäíè÷åñòâî åäèí ñ äðóã, îáèêíîâåíî ïðè îêàçâàíå íà ïîìîù íà ðîäíèíè èëè ïðè âëèçàíå âúâ âçàèìíîèçãîäíà âðúçêà (ñèìáèîçà).  äúëãîñðî÷åí ïåðèîä åâîëþöèÿòà âîäè äî îáðàçóâàíå íà íîâè âèäîâå ÷ðåç ðàçäåëÿíå íà ïúðâè÷íèòå ïîïóëàöèè îò îðãàíèçìè íà íîâè ãðóïè, êîèòî âå÷å íå ñà â ñúñòîÿíèå äà ñå êðúñòîñâàò ïîìåæäó ñè. Ïîñëåäñòâèÿòà îò åâîëþöèÿòà ïîíÿêîãà áèâàò ðàçäåëÿíè íà ìàêðîåâîëþöèÿ, èëè åâîëþöèÿ, êîÿòî íàñòúïâà íà èëè íàä íèâî “âèä” (âèäîîáðàçóâàíå), è ìèêðîåâîëþöèÿ, êîÿòî å ïðîöåñ â ðàìêèòå íà åäèí âèä èëè íà åäíà ïîïóëàöèÿ è å ñâúðçàíà ñ ïî-ìàëêè åâîëþöèîííè ïðîìåíè (êàòî íàïðèìåð àäàïòàöèè). Ïî ïðèíöèï ìàêðîåâîëþöèÿòà å ðåçóëòàò îò äúëãîñðî÷íà ìèêðîåâîëþöèÿ. ( Hendry, A.P., Kinnison, M.T., 2001) Åâîëþöèÿòà âñúùíîñò ìîæå äà ñå ðàçãëåæäà êàòî ïðîöåñ, óâåëè÷àâàù ñëîæíîñòòà. Òåçàòà å äåáàòèðàíà è ïîíàñòîÿùåì, íî âñå ïîâå÷å ñå íàëàãà â ñúâðåìåííàòà åâîëþöèîííà òåîðèÿ (Yong Fu, 2000): „Åâîëþöèÿòà å ïðîöåñ, ïðè êîéòî ñëîæíîñòòà íà îðãàíèçìèòå íàðàñòâà, àêî òàêèâà óñëîâèÿ ñà íàëè÷íè”. Ïðè÷èíèòå çà òîâà ñìå ðàçãëåäàëè ïî-íàòàòúê â èçëîæåíèåòî, à íàëàãàùîòî ñå ìíåíèå ñå îáâúðçâà äî ãîëÿìà ñòåïåí ñ âòîðèÿ ïðèíöèï íà òåðìîäèíàìèêàòà, êîéòî å ñúùåñòâåí çà åâîëþöèîííàòà òåîðèÿ.

2.3 Èñòîðèÿ è ñúâðåìåííî ðàçâèòèå íà åâîëþöèîííàòà ìèñúë Èäåèòå, ñâúðçàíè ñ åâîëþöèÿòà, êàòî íàïðèìåð îáùèÿ ïðîèçõîä è òðàíñìóòàöèÿòà íà âèäîâåòå, ñúùåñòâóâàò ïîíå îò 6. âåê ïð.í.å. â òúëêóâàíèÿòà íà ãðúöêèÿ ôèëîñîô Àíàêñèìàíäúð. Ïîäîáíè èäåè ñðåùàìå â ðàçìèñëèòå íà ãðúöêèÿ ôèëîñîô Åìïåäîêúë, ðèìñêèÿ ôèëîñîô è ïîåò Ëóêðåöèé, àðàáñêèÿ áèîëîã Àë-Äæàõèö, ïåðñèéñêèÿ ôèëîñîô Èáí Ìèñêàâåéõ, ïðåäñòàâèòåëèòå íà ñðåäíîâåêîâíîòî èñëÿìñêî ôèëîñîôñêî ñäðóæåíèå “Áðàòÿ íà ÷èñòîòàòà”, (Muhammad Hamidullah 54


and Afzal Iqbal (1993), êàêòî è íà êèòàéñêèÿ ôèëîñîô Öóàíã Öè. (Chan, Wing-Tsit, 1962) Ñ óâåëè÷àâàíå íà ïîçíàíèÿòà ïî áèîëîãèÿ ïðåç 17. âåê, åâîëþöèîííèòå èäåè ñà áèëè ðàçâèòè îò íåêîëöèíà ôèëîñîôè, ñðåä êîèòî Ïèåð Ìîïåðòþè (1745) è Åðàçìóñ Äàðâèí (1796). Èäåèòå íà áèîëîãà Æàí-Áàòèñò Ëàìàðê çà òðàíñìóòàöèÿòà íà âèäîâåòå îêàçâàò ãîëÿìî âëèÿíèå. ×àðëç Äàðâèí ôîðìóëèðà èäåÿòà ñè çà åñòåñòâåíèÿ îòáîð ïðåç 1838 ã. è ðàáîòè ïî ñâúðçàíàòà ñ íåÿ òåîðèÿ äî 1858 ã., êîãàòî Àëôðåä Ðúñåë Óîëúñ ìó èçïðàùà çà ïðî÷èò ñîáñòâåíàòà ñè òåîðèÿ, ïîäîáíà íà òàçè íà Äàðâèí. Äâåòå òåîðèè áèâàò ïðåäñòàâåíè ïðåä Ëîíäîíñêîòî Ëèíåéñêî îáùåñòâî â äâà îòäåëíè äîêëàäà.  êðàÿ íà 1859 ã. Äàðâèí ïóáëèêóâà Ïðîèçõîä íà âèäîâåòå, êúäåòî îáÿñíÿâà åñòåñòâåíèÿ îòáîð è äàâà äîêàçàòåëñòâà â ïîäêðåïà íà óâåëè÷àâàùîòî ñå ïðèåìàíå íà åâîëþöèÿòà êàòî ÿâëåíèå. Äåáàòèòå îêîëî ìåõàíèçìèòå íà åâîëþöèÿòà ïðîäúëæàâàò. Äàðâèí íå å ìîæåë äà îáÿñíè èçòî÷íèêà íà óíàñëåäÿåìèòå âàðèàöèè, âúðõó êîèòî åñòåñòâåíèÿò îòáîð áè óïðàæíèë ñâîåòî âëèÿíèå. Ïîäîáíî íà Ëàìàðê, òîé å ñìÿòàë, ÷å ðîäèòåëèòå ïðåäàâàò íà ñâîåòî ïîêîëåíèå àäàïòàöèèòå, êîèòî ñà ïðèäîáèëè ïî âðåìå íà æèâîòà ñè - òåîðèÿ, êîÿòî âïîñëåäñòâèå ñòàâà èçâåñòíà ïîä èìåòî „ëàìàðêèçúì”. (Leakey, Richard E.; Darwin, Charles (1979) Íî ïðåç 1880 ã. åêñïåðèìåíòèòå íà Àóãóñò Âàéñìàí ïîêàçâàò, ÷å ïðîìåíèòå îò óïîòðåáà èëè íåóïîòðåáà íà áåëåçèòå íå ñå íàñëåäÿâàò, ïîðàäè êîåòî â íàó÷íèòå ñðåäè ëàìàðêèçìúò ïîñòåïåííî èçïàäà â íåìèëîñò. Îùå ïî-âàæåí å è ôàêòúò, ÷å Äàðâèí íå å ìîãúë äà îáÿñíè êàê áåëåçèòå ñå ïðåäàâàò îò ïîêîëåíèå íà ïîêîëåíèå. Ïðåç 1865 ã. Ãðåãîð Ìåíäåë îòêðèâà, ÷å áåëåçèòå ñå óíàñëåäÿâàò ïî ïðåäâèäèì íà÷èí (Weiling, F., 1991). Êîãàòî ïðåç 1900 ã. òðóäúò íà Ìåíäåë áèâà ïðåîòêðèò, ðàçëèêèòå â ìíåíèÿòà îòíîñíî ñêîðîñòòà íà åâîëþöèÿòà, ïðåäñêàçàíà îò ïúðâèòå ãåíåòèöè è òåçè íà áèîìåòðèöèòå, âîäè äî ðàçðèâ ìåæäó Ìåíäåëîâèÿ è Äàðâèíîâèÿ ìîäåë íà åâîëþöèÿòà. Ïðîòèâîðå÷èåòî áèâà èçãëàäåíî ïðåç 1930 ã. îò áèîëîçè êàòî Ðîíàëä Ôèøåð.  ðåçóëòàò íà òÿõíàòà ðàáîòà åâîëþöèÿòà ÷ðåç åñòåñòâåíèÿ îòáîð áèâà ñú÷åòàíà ñ Ìåíäåëîâàòà óíàñëåäÿåìîñò è äàâà íà÷àëîòî íà ñúâðåìåííàòà òåîðèÿ çà åâîëþöèÿòà (Bowler, Peter J., 1989). Èäåíòèôèöèðàíåòî ïðåç 1940 ã. íà ÄÍÊ êàòî ãåíåòè÷åí ìàòåðèàë îò Îñóàëä Åéâúðè è íåãîâèòå êîëåãè è ïîñëåäâàùîòî ïóáëèêóâàíå ïðåç 1953 ã. íà ñòðóêòóðàòà íà ÄÍÊ îò Äæåéìñ Óîòñúí è Ôðàíñèñ Êðèê, äåìîíñòðèðàò ôèçè÷íàòà îñíîâà íà

55


íàñëåäñòâåíîñòòà. Îòòîãàâà íàñàì ãåíåòèêàòà è ìîëåêóëÿðíàòà áèîëîãèÿ ñòàâàò îñíîâíè äÿëîâå îò åâîëþöèîííàòà áèîëîãèÿ.  ïúðâèòå äåñåòèëåòèÿ îò ñâîåòî ðàçâèòèå åâîëþöèîííàòà áèîëîãèÿ ïðèâëè÷à ó÷åíè îñíîâíî îò òðàäèöèîííî òàêñîíîìè÷íî îðèåíòèðàíèòå äèñöèïëèíè, ÷èèòî ñïåöèàëèçèðàíè çíàíèÿ çà îïðåäåëåíè îðãàíèçìè ïîâäèãàò îáùè åâîëþöèîííè âúïðîñè. Êîãàòî åâîëþöèîííàòà áèîëîãèÿ ñå èçäèãà äî íèâîòî íà àêàäåìè÷íà äèñöèïëèíà, îñîáåíî ñëåä ðàçâèòèåòî íà ñúâðåìåííàòà òåîðèÿ çà åâîëþöèÿòà, ó÷åíèòå îò áèîëîãè÷íèòå íàóêè ñòàâàò ìíîçèíñòâî.  íàøè äíè ñ èçñëåäâàíèÿ â îáëàñòòà íà åâîëþöèîííàòà áèîëîãèÿ ñå çàíèìàâàò ó÷åíè îò øèðîê ñïåêòúð íàó÷íè îáëàñòè êàòî áèîõèìèÿ, åêîëîãèÿ, ãåíåòèêà è ôèçèîëîãèÿ, à åâîëþöèîí-íèòå ïîíÿòèÿ ñå èçïîëçâàò è â ïî-îòäàëå÷åíè íàó÷íè îáëàñòè êàòî ïñèõîëîãèÿ, ìåäèöèíà, ôèëîñîôèÿ è èíôîðìàòèêà. Êàêòî ùå âèäèì, âúçíèêâà è íîâà èíòåðäèñöèïëèíàðíà íàóêà, ñú÷åòàâàùà áèîëîãèÿ ñ àñòðîôèçèêà: àñòðîáèîëîãèÿòà. Ïîíåæå òåîðèÿòà çà åâîëþöèÿòà å â ñúñòîÿíèå äà äàäå íà÷àëî íà âèñîêî îïòèìèçèðàíè ïðîöåñè è ñèñòåìè, òÿ íàìèðà ìíîæåñòâî ïðèëîæåíèÿ â èíôîðìàòèêàòà è ÷èñëåíîòî ìîäåëèðàíå.  òîâà îòíîøåíèå ñèìóëèðàíåòî íà åâîëþöèÿòà ñ èçïîëçâàíåòî íà åâîëþöèîííè àëãîðèòìè è èçêóñòâåí æèâîò çàïî÷âà ñ ðàçðàáîòêèòå íà Íèëñ Ààë Áàðè÷åëè ïðåç 1960 ã. è áèâà ðàçøèðåíî îò Àëåêñ Ôðåéçúð, êîéòî ïóáëèêóâà ðåäèöà ñòàòèè âúðõó ñèìóëèðàíåòî íà èçêóñòâåí îòáîð. Èçêóñòâåíàòà åâîëþöèÿ ñòàâà øèðîêî ïðèçíàò îïòèìèçàöèîíåí ìåòîä, ðåçóëòàò îò ðàáîòàòà íà Èíãî Ðåõåíáåðã ïðåç 60-òå è 70-òå ãîäèíè íà 20. âåê, êîéòî ïðèëàãà åâîëþöèîííè ñòðàòåãèè ñ öåë ðàçðåøàâàíå íà ñëîæíè èíæåíåðíè çàäà÷è. Ãåíåòè÷íèòå àëãîðèòìè ñòàâàò ïîïóëÿðíè ñëåä ïóáëèêàöèèòå íà Äæîí Õîëàíä (Holland, John H., 1975). Ñ íàðàñòâàíåòî íà íàó÷íèÿ èíòåðåñ, óâåëè÷àâàíåòî íà ìîùòà íà êîìïþòðèòå äàâà âúçìîæíîñò çà ïðàêòè÷åñêî ïðèëîæåíèå, âêëþ÷âàùî àâòîìàòè÷íà åâîëþöèÿ íà êîìïþòúðíèòå ïðîãðàìè. Åâîëþöèîííèòå àëãîðèòìè áèâàò èçïîëçâàíè çà ðåøàâàíå íà ìóëòèìåðíè ïðîáëåìè è âîäÿò äî äàëå÷ ïî-åôèêàñíè ðåçóëòàòè îòêîëêîòî ñîôòóåðà, ñúçäàäåí îò ïðîãðàìèñòè. Ïîäîáíè àëãîðèòìè ñå ïðèëàãàò è çà îïòèìèçèðàíå äèçàéíà íà ñèñòåìè è ìîäåëèòå, îïèñâàùè òÿõíîòî âçàèìîäåéñòâèå. Âñå ïîâå÷å òåçè àëãîðèòìè è òåîðåòè÷íèÿò àïàðàò íà åâîëþöèîííàòà áèîëîãèÿ íàìèðàò ïðèëîæåíèå è â èçó÷àâàíåòî íà àñòðîôèçè÷íè ïîíÿòèÿ è îáçîðè, êàêúâòî å ïî èäåÿ SETI: òúðñåíåòî íà ðàçóìåí æèâîò èçâúí 56


Çåìÿòà.  òàçè íîâà, òåïúðâà èçãðàæäàùà ñå àñòðîáèîëîãè÷íà ïàðàäèãìà, å êîíöåíòðèðàíà è ðàáîòàòà, èçëîæåíà â òîâà èçäàíèå. Ïðåäè îáà÷å äà àíàëèçèðàìå ðàçëè÷íèòå ìîäåëè çà æèâîòà, íåêà ïðåäñòàâèì äîñåãà èçâåñòíèòå íè äàííè çà íàøàòà ïëàíåòà, òúé êàòî æèâîòúò íà Çåìÿòà å åäèíñòâåíèÿò, äîâåë äî ñëîæíè ðàçóìíè ôîðìè, êîéòî íèå ïîçíàâàìå, è ñëåäîâàòåëíî íåãîâîòî èçñëåäâàíå å íåèçìåííà ÷àñò îò òúðñåíåòî íà äðóãè àíàëîãè÷íè ñëîæíè îðãàíèçìè èëè åâåíòóàëíè ðàçâèòè òåõíîëîãè÷íè öèâèëèçàöèè â äðóãè ïëàíåòíè ñèñòåìè.

2.4 Åâîëþöèîííà èñòîðèÿ íà æèâîòà Ïðîèçõîäúò íà æèâîòà å ïðåäïîñòàâêà çà áèîëîãè÷íàòà åâîëþöèÿ. Ðàçáèðàíåòî çà òîâà, ÷å åâîëþöèÿòà å ïðîòåêëà òîãàâà, ñëåä êàòî îðãàíèçìèòå ñà ñå ïîÿâèëè, è èçñëåäâàíåòî íà ðàçëè÷íèòå âàðèàíòè êàê òî÷íî òÿ ñå å ñëó÷èëà, íå çàâèñÿò îò ðàçáèðàíåòî íè çà òîâà êàê å çàïî÷íàë æèâîòúò. (Isaak, Mark, 2005) Íàó÷íèÿò êîíñåíñóñ â íàøè äíè îòðàçÿâà ïîçèöèÿòà, ÷å êîìïëåêñíèòå áèîõèìè÷íè ñúåäèíåíèÿ è ðåàêöèè, â êîèòî ñå èçðàçÿâà ôèçè÷åñêè æèâîòúò, ñà çàïî÷íàëè ñ ïðîñòè õèìè÷åñêè ðåàêöèè, íî êàê òî÷íî òîâà å ñòàíàëî, îñòàâà íåÿñíî. Ìàëêî ñå çíàå è çà ðàííîòî ðàçâèòèå íà æèâîòà, óñòðîéñòâîòî íà ïúðâèòå æèâè ñúùåñòâà èëè ñúùíîñòòà è ïðèðîäàòà íà ïúðâèÿ óíèâåðñàëåí îáù ïðàðîäèòåë èëè àðõàè÷åí ãåíîôîíä. (Peretó, J., 2005) Ïîðàäè òîâà íÿìà íàó÷åí êîíñåíñóñ îòíîñíî íà÷èíà, ïî êîéòî å âúçíèêíàë æèâîòúò. Õèïîòåçèòå âêëþ÷âàò àâòîðåïëèêèðàùè ñå ìîëåêóëè ÐÍÊ è ñúáèðàíå íà ïðîñòè êëåòêè â ïîñëîæíè êîìïëåêñè (Trevors J.T., Psenner R., 2001), íî ìíîæåñòâî îò ïðîöåñèòå, âîäåùè äî æèâîò, îñòàâàò íåÿñíè. Îáù ïðîèçõîä Âñè÷êè îðãàíèçìè (â ò.÷. ÷îâåêîïîäîáíèòå), îáèòàâàùè Çåìÿòà, èìàò îáù ïðàðîäèòåë èëè ïðîèçõîæäàò îò åäíà äðåâíà ãåííà áàíêà. (Penny D., Poole A., 1999) Âèäîâåòå â ñúâðåìåííèÿ èì îáëèê ïðåäñòàâëÿâàò åòàï â ïðîöåñà íà åâîëþöèÿòà. Ðàçíîîáðàçèåòî èì å ïðîäóêò íà äúëãà ïîðåäèöà îò ñúáèòèÿ êàòî âèäîîáðàçóâàíå è èçìèðàíå. Îáùèÿò ïðîèçõîä íà âñè÷êè îðãàíèçìè ñå èçâåæäà îò ÷åòèðè ïðîñòè ôàêòà çà îðãàíèçìèòå: Ïúðâî, òå èìàò ãåîãðàôñêî ðàçïðîñòðàíåíèå, êîåòî íå ìîæå äà ñå îáÿñíè 57


ñ àäàïòàöèÿòà êúì ëîêàëíèòå óñëîâèÿ. Âòîðî, ðàçíîîáðàçèåòî â ïðåäñòàâèòåëèòå íà æèâèÿ ñâÿò íå å ñúâêóïíîñò îò íàïúëíî óíèêàëíè îðãàíèçìè, à îò îðãàíèçìè, êîèòî ñè ïðèëè÷àò ïî ðåä ìîðôîëîãè÷íè áåëåçè. Òðåòî, ðóäèìåíòàðíè (çàêúðíåëè) áåëåçè ïðîäúëæàâàò äà ñúùåñòâóâàò, âúïðåêè ÷å ïîâå÷å íå èçïúëíÿâàò îïðåäåëåíà ôóíêöèÿ. Çà ñìåòêà íà òîâà ïúê îòðàçÿâàò äðåâíè ôóíêöèîíàëíè áåëåçè. ×åòâúðòî, áëàãîäàðåíèå íà îáùèòå ñè áåëåçè, îðãàíèçìèòå ìîãàò äà áúäàò êëàñèôèöèðàíè â éåðàðõè÷íî ïîäðåäåíè ãðóïè. Âèäîâå, ñúùåñòâóâàëè â ìèíàëîòî, ñúùî ñà îñòàâèëè äàííè çà åâîëþöèîííàòà ñè èñòîðèÿ. Ôîñèëèòå, çàåäíî ñúñ ñðàâíèòåëíàòà àíàòîìèÿ íà ñúâðåìåííèòå îðãàíèçìè, ïðåäñòàâëÿâàò íåîáõîäèìèòå ìîðôîëîãè÷íè èëè àíàòîìè÷íè äàííè. Ñðàâíÿâàéêè àíàòîìèÿòà íà ñúâðåìåííèòå ñ òàçè íà èç÷åçíàëèòå âèäîâå, ïàëåîíòîëîãèÿòà ìîæå äà íàïðàâè çàêëþ÷åíèÿ çà ðàçëè÷íèòå èì åâîëþöèîííè ðàçêëîíåíèÿ. Åâîëþöèÿ íà æèâîòà Âúïðåêè íåóñòàíîâåíèÿ çàñåãà ïðîèçõîä íà æèâîòà å ÿñíî, ÷å ïúðâèòå îðãàíèçìè, îáèòàâàëè Çåìÿòà îùå ïðåäè 3-4 ìèëèàðäà ãîäèíè, ñà ïðîêàðèîòèòå. (Ciccarelli, F.D., Doerks, T., et al., 2006) Òå íå ïðåòúðïÿâàò íèêàêâè ÿâíè ïðîìåíè â ìîðôîëîãèÿòà èëè êëåòú÷íàòà îðãàíèçàöèÿ äî íàøè äíè. Åóêàðèîòèòå ñà ñëåäâàùîòî ãîëÿìî åâîëþöèîííî íîâîâúâåäåíèå. Òå ïðîèçõîæäàò îò äðåâíè áàêòåðèè, ïîãúëíàòè îò ïðåäøåñòâåíèöèòå íà åóêàðèîòíèòå êëåòêè ïîä ôîðìàòà íà åíäîñèìáèîòè÷åí ñúþç. Ïîãúëíàòàòà áàêòåðèÿ è êëåòêàòà-ãîñòîïðèåìíèê ïðåòúðïÿâàò ñúâìåñòíà åâîëþöèÿ. Äîïðåäè 1 ìèëèàðä ãîäèíè èñòîðèÿòà íà æèâîòà å òàçè íà åäíîêëåòú÷íèòå åóêàðèîòè, ïðîêàðèîòè è àðõàéñêè ìèêðîîðãàíèçìè. Ñëåä òîâà ñå ïîÿâÿâàò ïúðâèòå ìíîãîêëåòú÷íè îðãàíèçìè â îêåàíèòå. Âîäàòà å îñîáåíî âàæíà çà ðàçâèòèåòî íà ñëîæíèòå ôîðìè íà æèâîò è èìåííî íàëè÷èåòî íà âîäà å ïðåäïîñòàâêà çà âúçìîæíîñòòà äà âúçíèêíàò òàêèâà ìíîãîêëåòú÷íè ôîðìè. Åâîëþöèÿòà íà ìíîãîêëåòú÷íèòå ïðîòè÷à â íÿêîëêî íåçàâèñèìè ñúáèòèÿ, îò êîèòî ïðîèçëèçàò ðàçëè÷íè îðãàíèçìè êàòî ãúáè, êàôÿâè âîäîðàñëè, öèàíîáàêòåðèè è ìèêñîáàêòåðèè. Ñêîðî ñëåä ïîÿâàòà íà ïúðâèòå ìíîãîêëåòú÷íè îðãàíèçìè âúçíèêâà çíà÷èòåëíî áèîëîãè÷íî ðàçíîîáðàçèå â ðàìêèòå ñàìî íà 10 ìèëèîíà ãîäèíè, èçâåñòíî êàòî Êàìáðèéñêè ðàçöâåò èëè Êàìáðèéñêà åêñïëîçèÿ, 58


ïðåäè îê. 530 ìëí. ãîäèíè. Ïî òîâà âðåìå âúçíèêâàò ïî-ãîëÿìàòà ÷àñò îò òèïîâåòå ñúâðåìåííè æèâîòíè, êàêòî è åäèíè÷íè åâîëþöèîííè ðàçêëîíåíèÿ, êîèòî âïîñëåäñòâèå èçìèðàò. Ïðåäëàãàò ñå ðàçëè÷íè îáÿñíåíèÿ íà ïðè÷èíèòåëÿ, äîâåë äî Êàìáðèéñêèÿ ðàçöâåò, êàòî íàïðèìåð àêóìóëèðàíåòî íà êèñëîðîä â àòìîñôåðàòà âñëåäñòâèå íà ôîòîñèíòåçàòà. Ðàñòåíèÿòà è ãúáèòå êîëîíèçèðàò ñóøàòà ïðåäè îêîëî 500 ìèëèîíà ãîäèíè, ïîñëåäâàíè îò ÷ëåíåñòîíîãèòå è äðóãèòå æèâîòíè. Çåìíîâîäíèòå ñå ïîÿâÿâàò ïðåäè îêîëî 300 ìèëèîíà ãîäèíè, ñëåä òîâà âúçíèêâàò áîçàéíèöèòå ïðåäè îêîëî 200 ìèëèîíà ãîäèíè, a ïî-êúñíî è ïòèöèòå ïðåäè îêîëî 100 ìèëèîíà ãîäèíè (è äâàòà êëîíà ñà îò âëå÷óãîïîäîáíè åâîëþöèîííè ðàçêëîíåíèÿ). Âúïðåêè åâîëþöèÿòà íà òåçè åäðîðàçìåðíè æèâîòíè, ïðîêàðèîòíèòå ìèêðîîðãàíèçìè, ïîäîáíè íà òåçè, âúçíèêíàëè â íà÷àëîòî, ïðîäúëæàâàò óñïåøíî ñâîåòî ñúùåñòâóâàíå è äîìèíèðàò æèâîòà íà Çåìÿòà, ïðåäñòàâëÿâàéêè ïîçíà÷èòåëíàòà ìó ÷àñò è êàòî áèîìàñà, è êàòî áðîé âèäîâå. Ïðîèçõîä íà æèâîòà Ïðîèçõîäúò íà æèâîòà å îáëàñò îò ïîçíàíèåòî, êîÿòî ìàêàð è äà å ïîñòîÿííî âúâ ôîêóñà íà ÷îâåøêèÿ èíòåðåñ, å íåçàâúðøåíà è íååäíîçíà÷íà. Íàïðåäúêúò â òàçè îáëàñò êàòî ïðàâèëî å áàâåí è ñïîðàäè÷åí è âúïðåêè òîâà ïðåäèçâèêâà îãðîìåí èíòåðåñ ïîðàäè çíà÷èìîñòòà íà èçñëåäâàíèòå âúïðîñè. Íÿêîè ôàêòè íè äàâàò ïðåäñòàâà çà óñëîâèÿòà, ïðè êîèòî ìîæå áè ñå å çàðîäèë æèâîòúò, íî ìåõàíèçìèòå, âñëåäñòâèå íà êîèòî íåæèâàòà ìàòåðèÿ å ñòàíàëà æèâà, âñå îùå ñà íåèçÿñíåíè. Ïðåç 4. âåê ïðåäè íîâàòà åðà Àðèñòîòåë ôîðìóëèðà ïðîèçõîäà íà æèâîòà êàòî ñàìîçàðàæäàíå íà æèâàòà îò íåæèâà ìàòåðèÿ - áúëõèòå è ìèøêèòå ñå çàðàæäàò îò ìðúñíîòî ïðàíå è îò õðàíèòåëíè îòïàäúöè, ÷åðâåèòå è ìóõèòå- îò ðàçâàëåíî ìåñî è ò.í. Íàêðàòêî òîâà å èäåÿòà çà ò.íàð. ñïîíòàííî çàðàæäàíå èëè àáèîãåíåçèñ. Ïðåç 18. âåê íîâîâúçíèêíàëàòà íàóêà áèîëîãèÿ çàïî÷âà äà çàïúëâà ïðàçíèíèòå â òåîðèÿòà, äèêòóâàíà îò Àðèñòîòåë. Ïðåç 1862 ã. åêñïåðèìåíòèòå íà Ïàñòüîð äîêàçâàò, ÷å åäíà íàèñòèíà ñòåðèëíà ñðåäà ìîæå äà ñè îñòàíå ñòåðèëíà çàâèíàãè è ÷å ñëîæíèòå îðãàíèçìè âúçíèêâàò ñàìî îò äðóãè ñëîæíè îðãàíèçìè. “Çàêîíúò çà áèîãåíåçèñà”, îñíîâàí íà ðàáîòàòà íà Ïàñòüîð, å „êðàéúãúëåí êàìúê” â ñúâðåìåííàòà áèîëîãèÿ. 59


Ìîäåðíàòà íàóêà çà àáèîãåíåçèñà ñå èíòåðåñóâà îò ôóíäàìåíòàëíî ðàçëè÷åí âúïðîñ - ñàìèÿò ïðîèçõîä íà æèâîòà êàòî òàêúâ. Ïàñòüîð äîêàçâà, ÷å àáèîãåíåçèñúò å íåâúçìîæåí çà ñëîæíè îðãàíèçìè. Òåîðèÿòà íà ×àðëç Äàðâèí çà åâîëþöèÿòà ïðåäëàãà ìåõàíèçúì, ÷ðåç êîéòî ñëåä äúëãè ïåðèîäè îò âðåìå ïðîñòè ôîðìè íà æèâîò ìîãàò äà ñå ðàçâèÿò äî ñëîæíè îðãàíèçìè. Åâîëþöèîííàòà òåîðèÿ îáà÷å íå ðàçêðèâà ïúðâîíà÷àëíàòà èñêðà, îò êîÿòî ìîæå äà ñà ñå ïîðîäèëè è íàé-ïðîñòèòå îðãàíèçìè, ò.å. íà÷àëîòî íà æèâîòà, áèîãåíåçàòà, îñòàâà ñêðèòî. Äàðâèí å íàÿñíî ñ ïðîáëåìà è â ñâîå ïèñìî äî Äæîóçåô Äàëòúí Õóêúð îò 1871 ã. ïðàâè ïðåäïîëîæåíèåòî, ÷å æèâîòúò ìîæå äà å çàïî÷íàë â „òîïëà ìàëêà ëîêâà, ñ âñè÷êè âèäîâå àìîíèåâè è ôîñôîðíè ñîëè, ñâåòëèíà, òîïëèíà, åëåêòðè÷åñòâî â íàëè÷íîñò, òàêà ÷å õèìè÷åñêè äà ñå ôîðìèðà ïðîòåèíîâà ñòðóêòóðà, ãîòîâà è çà ïî-ñëîæíè ïðîìåíè”. Ïîíàòàòúê îáÿñíÿâà: „ íàøè äíè ïîäîáíà ìàòåðèÿ áè áèëà íåçàáàâíî ïîãúëíàòà èëè óñâîåíà, êîåòî íÿìàøå äà å òàêà, ïðåäè äà ñà áèëè ôîðìèðàíè æèâè ñúùåñòâà”. Ñ äðóãè äóìè ñúùåñòâóâàíåòî íà æèâîò âúçïðåïÿòñòâà ñïîíòàííîòî çàðàæäàíå íà ïðîñòè îðãàíè÷íè ñúñòàâêè. Òîâà îáñòîÿòåëñòâî îòïðàâÿ òúðñåíåòî íà ïúðâèÿ æèâîò êúì ëàáîðàòîðèèòå, ò.å. ñúçäàâà ïðåäïîñòàâêè çà åêñïåðèìåíòàëíî èçñëåäâàíå íà ïðîáëåìà. Îêàçâà ñå, ÷å îòãîâîðúò íà Äàðâèíîâèÿ âúïðîñ å äàëå÷ îòâúä âúçìîæíîñòèòå íà íàóêàòà ïî íåãîâî âðåìå è ïðåç 19. âåê íÿìà ðåàëåí íàïðåäúê ïî íåãî. Ïðåç 1936 ã. Àëåêñàíäúð Èâàíîâè÷ Îïàðèí â ñâîÿ òðóä „Ïðîèçõîäúò íà æèâîòà íà Çåìÿòà” äåìîíñòðèðà, ÷å ïðèñúñòâèåòî íà àòìîñôåðåí êèñëîðîä è ðàçâèòè ôîðìè íà æèâîò âúçïðåïÿòñòâàò âåðèãàòà îò ñúáèòèÿ, êîÿòî áè ïîðîäèëà âúçíèêâàíåòî íà æèâîò. Îïàðèí òâúðäè, ÷å „ïúðâè÷íàòà ñóïà” îò îðãàíè÷íè ìîëåêóëè ìîæå äà áúäå ñúçäàäåíà â åäíà áåçêèñëîðîäíà àòìîñôåðà ïîä âúçäåéñòâèåòî íà ñëúí÷åâà ñâåòëèíà. Òåçè ìîëåêóëè ñå êîìáèíèðàò â îùå ïî-ñëîæíè, äîêàòî íàêðàÿ ñå ðàçëîæàò â êàïêè îò ìîëåêóëíè êîìïëåêñè (êîàöåðâàòè). Òåçè êàï÷èöè „ðàñòàò”, ñëèâàéêè ñå åäíà ñ äðóãà, è ñå „âúçïðîèçâåæäàò”, ðàçäåëÿéêè ñå íà äúùåðíè êàï÷èöè, è èìàò ïðèìèòèâåí ìåòàáîëèçúì, ïðè êîéòî êàï÷èöèòå, êîèòî íîñÿò „êëåòú÷íà öÿëîñò”, îöåëÿâàò, à òåçè, êîèòî íå - çàãèâàò. Âñè÷êè ìîäåðíè òåîðèè çà ïðîèçõîäà íà æèâîòà ðàç÷èòàò íà èäåèòå íà Îïàðèí êàòî ñòàðòîâà ïîçèöèÿ. Äî ìîìåíòà íÿìà îáùîïðèåò ìîäåë çà ïðîèçõîäà íà æèâîòà, íî èìà ðàçëè÷íè õèïîòåçè è èäåè. Îñíîâåí âúïðîñ å äàëè âúçíèêâàíåòî íà æèâîò 60


è íà ðàçóì ñà ìàëêî âåðîÿòíè åòàïè îò åâîëþöèÿòà (ò.íàð. „òðóäíè ñòúïêè”).

2.5 Êàëåéäîñêîïúò íà æèâîòà - åâîëþöèÿ íà ñëîæíèòå ôîðìè íà æèâîò Ùå ïîêàæåì íÿêîè ñöåíàðèè çà ðàçâèòèå íà æèâîòà, àêöåíòèðàéêè âúðõó ò.í. „òðóäíè ñòúïêè” (hard steps), ò.å. ìîìåíòè îò åâîëþöèÿòà, êîèòî ñå ñëó÷âàò ðÿäêî èëè ìíîãî ðÿäêî, íî ñà îò èçêëþ÷èòåëíà âàæíîñò çà ðàçâèòèå íà ñëîæåí æèâîò è/èëè ðàçóìíà (òåõíîëîãè÷íà) öèâèëèçàöèÿ. Ïðåäïîëàãà ñå (Brandon Carter, 2007), ÷å ñàìî åäíà äî äâå åâîëþöèîííè ñòúïêè ñà íàèñòèíà „òðóäíè” â òîçè ñìèñúë, ìàêàð ÷å èçñëåäâàíèÿòà çà êëèìàòè÷íàòà íåñòàáèëíîñò íà íàøàòà åêîñèñòåìà ïîêàçâàò, ÷å òÿ ùå å áëàãîïðèÿòíà êúì íàñ îùå ñúâñåì íå äúëãî âðåìå, âåðîÿòíî îêîëî 1 Gyr, âìåñòî 5 Gyr (ibid.). Ïðåäïîëàãà ñå, êàêòî è èçïîëçâàìå â ÷èñëåíàòà ÷àñò, ÷å íåîáõîäèìèòå ñòúïêè çà âúçíèêâàíå íà òåõíîëîãè÷íà öèâèëèçàöèÿ ñà 6. (Carter, 2007; D. Forgan, 2008) Âúçìîæíî å, êàêòî òâúðäÿò íÿêîè èçñëåäîâàòåëè, äà èìà äîïúëíèòåëíà ñòúïêà, ñëó÷èëà ñå äðóãàäå, íàïðèìåð íà Ìàðñ.  íàñòîÿùèÿ òðóä ùå ñå îãðàíè÷èì äî ñöåíàðèé îò øåñò ñòúïêè, íî ùå îòáåëåæèì â êðàÿ íà òàçè ãëàâà òðóäíîñòèòå ïðåä âúçíèêâàíåòî íà ðàçóìíà öèâèëèçàöèÿ, äîðè ïðè íàëè÷èåòî íà ñëîæåí æèâîò. Ñëîæíè ôîðìè íà æèâîò è íåîáõîäèìè ñòúïêè Åâîëþöèîííàòà òåîðèÿ, çàïî÷íàëà îùå îò èçñëåäâàíèÿòà íà Äàðâèí âúðõó ïðîèçõîäà íà âèäîâåòå, ïîêàçâà îïðåäåëåíèòå åòàïè (ñòúïêè) è ÷àñò îò çàêîíîìåðíîñòèòå, êîèòî ñà äîâåëè äî ïîÿâàòà íà îíîâà, êîåòî íèå íàðè÷àìå ðàçóìíà ôîðìà íà æèâîò. Êàêòî ðàçãëåäàõìå â ïðåäèøíàòà ÷àñò, åâîëþöèÿòà çàïî÷âà ñ áèîãåíåçà – çàðàæäàíåòî íà æèâîòà ïîä ôîðìàòà íà ñàìîâúçïðîèçâåæäàùè ñå îðãàíèçìè. Äðóãà ìíîãî âàæíà ñòúïêà, ñòàíàëà çíà÷èòåëíî ïî-êúñíî âúâ âðåìåâè ìàùàá, êîÿòî ìîæå äà ñå íàðå÷å êîìáèãåíåçà (Brandon, Carter, 2007), å âñúùíîñò âúçíèêâàíåòî íà ïîëîâàòà ðåêîìáèíàöèÿ, ò.å. ïîëîâîòî âúçïðîèçâåæäàíå, ïðè êîåòî ðàçìíîæàâàíåòî íà ãåíèòå (îñíîâåí ïðèíöèï íà åâîëþöèÿòà – âèæ Ð. Äîêèíñ, „Ñåáè÷íèÿò ãåí” (R. Dawkins The Selfish Gene, 2007) ìîæå äà ñå èçâúðøâà ìíîãî ïî-áúðçî ïðè ãîëåìè ïîïóëàöèè. 61


Ñúùåñòâóâàò ðàçëè÷íè ìíåíèÿ è íàãëàñè îáà÷å äîêîëêî òåçè ñòúïêè ñà ëåñíî ïîñòèæèìè, ò.å. äîêîëêî òå ñà î÷àêâàíî àâòîìàòè÷íî ñëåäñòâèå ïðè ïîäõîäÿùà ñðåäà è äîêîëêî òå ñà „òðóäíè”, ò.å. èìàò ñðàâíèòåëíî ìàëêà âåðîÿòíîñò äà ñå ñëó÷àò, äîðè â ìíîãî áëàãîïðèÿòíà ïëàíåòíà ñðåäà. Öåëòà íà òàçè ÷àñò å äà èçëîæèì íÿêîëêî òâúðäåíèÿ äîêîëêî îïðåäåëåíè åòàïè ñà „òðóäíè”, â ïîêàçàíèÿ ïî-ãîðå ñìèñúë.  ãîëÿìà ÷àñò îò ëèòåðàòóðàòà ñà íàëè÷íè òâúðäåíèÿòà, ÷å åòàïèòå, êîèòî ñà íàèñòèíà ìíîãî ìàëêî âåðîÿòíè, ò.å. åâîëþöèîííî „òðóäíè”, äîðè ïðè áëàãîïðèÿòíè óñëîâèÿ, ñà äâà: 1) âúçíèêâàíåòî íà æèâîòà (òîâà å ò.íað. „Rare Earth (Life) Hypothesis”); 2) âúçíèêâàíåòî íà ðàçóìåí âèä ñëåä ïîÿâàòà íà ñëîæíè ôîðìè íà æèâîò; Âúçìîæíî å òî÷êà 2 äà íå å ìàëêî âåðîÿòíà è äà íå ïðåäñòàâëÿâà „òðóäåí” åòàï (hard step) â ñöåíàðèÿ çà åâîëþöèÿòà, ò.å. çà ïîÿâàòà íà ðàçóì ìîæå äà å äîñòàòú÷íî íà åäíà ïëàíåòà äà èìà âúçíèêíàë ñëîæåí æèâîò, à ïëàíåòàðíàòà ñðåäà äà ñå ïðîìåíÿ äîñòàòú÷íî, íî íå ïðåêàëåíî ÷åñòî, çà äà íå äîâåäå íèòî äî èç÷åçâàíåòî íà âèäà, íèòî äî ëèïñàòà íà íåîáõîäèìîñò îò âåðèãà àäàïòàöèè. Îñîáåíî âàæíî ïðè ðàçãëåæäàíåòî íà ðàçóìíèòå âèäîâå è ïî-ñïåöèàëíî íà òåõíîëîãè÷íèòå èíòåëèãåíòíè öèâèëèçàöèè (êàòî íàñ ñàìèòå) å àíàëèçúò íà òÿõíîòî âçàèìîäåéñòâèå ñ îêîëíàòà ñðåäà - àíàëèçúò íà âðúçêàòà „âèä-àðåàë” ñïðÿìî òÿõíàòà ãëîáàëíà åêîñèñòåìà (â çåìíèòå èçìåðåíèÿ – ëàíäøàôòíàòà ñôåðà è ãåîãðàôñêàòà îáâèâêà). Åñòåñòâåíî, òðÿáâà äà óçíàåì äàëè æèâîòúò ïîòåíöèàëíî ìîæå äà âúçíèêíå íÿêúäå äðóãàäå, èëè òîé å ïî-ñêîðî óíèêàëåí çà Çåìÿòà ïðîöåñ. Íåêà ñå âúðíåì êúì ëèòåðàòóðàòà â òúðñåíå íà îòãîâîð íà âúïðîñà çà áðîÿ íà òðóäíèòå ñòúïêè â åâîëþöèÿòà, òúé êàòî òå ñà îò ñúùåñòâåíî çíà÷åíèå çà ìîäåëèðàíåòî (èçïîëçâàíèòå è äåìîíñòðèðàíè â íàñòîÿùèÿ òðóä äàííè ðàçãëåæäàò ñöåíàðèè ñ 6 íåîáõîäèìè ñòúïêè è 5 ìàñîâè èçìèðàíèÿ (ïîâå÷å äåòàéëè ùå íàìåðèòå ïî-íàòàòúê â èçëîæåíèåòî). Ñïîðåä ìíåíèåòî íà Äåéâèñ (P.C.W. Davies, 2003), èëè ò.íàð. „Õèïîòåçà ”, âúçíèêâàíåòî äîðè íà íàé-ïðèìèòèâíèÿ æèâîò å èçêëþ÷èòåëíî ðÿäêî è „òðóäíî” â èçëîæåíèÿ ïî-ãîðå ñìèñúë ïîðàäè ñëîæíîñòòà íà ñâúðçàíèòå ñ ïîäîáíà ïîÿâà áèîëîãè÷íè ìåõàíèçìè, êîèòî èçâúðøâàò ìàëêî âåðîÿòíè ñåðèè îò âçàèìîäåéñòâèÿ. Ñúãëàñíî äðóãà õèïîòåçà À ( A. Leger, J.M. Mariotti,et al., 1996), ïúðâè÷íèÿò æèâîò 62


âúçíèêâà è äîðè ìîæå äà å íàëè÷åí íà äàäåíè åêçîïëàíåòè ñïîíòàííî èëè ïúê ÷ðåç ïàíñïåðìèÿ, è òî íàâñÿêúäå, êúäåòî å âúçìîæíî. Ïîñëåäîâàòåëèòå íà òàçè èäåÿ íÿìàò ñúãëàñóâàíî ìíåíèå çà ñëåäíîòî: ñúãëàñíî âàðèàíò (óñëîâíî íàðå÷åí „Õèïîòåçà À-ìèíóñ”), ñëåä ëåñíîòî âúçíèêâàíå íà ïúðâè÷åí æèâîò òðÿáâà äà ñëåäâàò íÿêîëêî òðóäíè ñòúïêè, çà äà ñå ïîÿâè åâåíòóàëåí èíòåëèãåíòåí æèâîò – êîåòî îçíà÷àâà, ÷å òîé ùå å èçêëþ÷èòåëíî ðÿäúê. Îáðàòíî, ñúãëàñíî „Õèïîòåçà À-ïëþñ”, íå ñàìî ïúðâè÷íèÿò æèâîò, íî è ðàçóìíèÿò òàêúâ ùå âúçíèêâà íàâñÿêúäå, êúäåòî å âúçìîæíî (J. Tarter, 2001), è äîðè ìîæå áè ùå áúäå íàáëþäàåì ÷ðåç SETI. Íèå ùå ðàçãëåæäàìå ìåæäèííà õèïîòåçà çà òðóäíàòà ïîÿâà íà æèâîòà è ñëîæíèòå ôîðìè íà æèâîò, íî çà ëåñåí ïðåõîä êúì ðàçóìíà öèâèëèçàöèÿ ñ îïðåäåëåíî äåéñòâèå. Çà ïî-ëåñíà ÷åòèâíîñò íÿìà äà èçïîëçâàìå, äîêîëêîòî å âúçìîæíî, ñòðîãî ñïåöèôè÷íà òåðìèíîëîãèÿ, à êúäåòî òîâà ñòàâà, òåðìèíèòå ùå áúäàò èçðè÷íî ïîÿñíåíè. Ïðåäè îêîëî ÷åòâúðò âåê ñå ïîñî÷âà, ÷å íàëè÷íèòå äîêàçàòåëñòâà çà „Õèïîòåçà À-ïëþñ” ñà ñëàáè îò àñòðîôèçè÷íà ãëåäíà òî÷êà, èìàéêè ñå ïðåäâèä äîêîëêî áëàãîïðèÿòíàòà çà íàñ çåìíà îáñòàíîâêà å èçäðúæëèâà âúâ âðåìåòî, âçåìàéêè ïîä âíèìàíèå êàêòî çåìíèòå êàòàêëèçìè, òàêà è âðåìåòî íà æèâîò íà íàøàòà çâåçäà – Ñëúíöåòî. Âúçìîæíî å áëàãîïðèÿòíèòå óñëîâèÿ äà ñà ñèëíî îãðàíè÷åíè êàòî âðåìå. Åäèí îò àðãóìåíòèòå å, ÷å îñòàíàëîòî ãîðèâî îò âîäîðîä â Ñëúíöåòî å äîñòàòú÷íî çà îêîëî 5 Gyr, êîåòî å îò ñúùèÿ ïîðÿäúê íà âå÷å èçìèíàëîòî âðåìå îò ñúçäàâàíåòî íà Çåìÿòà, êîÿòî å îáðàçóâàíà ïðåäè îêîëî 4.5 Gyr. Ñïîðåä íÿêîè èçñëåäâàíèÿ (K. Caldiera, J.F. Kasting, 1992) ñå îêàçâà âúçìîæíî êëèìàòúò íè äà áúäå çíà÷èòåëíî ïðîìåíåí ïîðàäè íàðàñòâàíå íà çâåçäíàòà òåìïåðàòóðà â ïî-êúñíàòà ÷àñò íà ôàçàòà íà âîäîðîäíîòî èçãàðÿíå. Ïîäîáåí ðîä èçñëåäâàíèÿ ïîêàçâàò, ÷å å âúçìîæíî ïîäõîäÿùèòå óñëîâèÿ çà æèâîò äà ïðîäúëæàò îùå îêîëî 1 Gyr, âìåñòî 5 Gyr. Èçíåíàäâàùîòî çà íàñ îáà÷å å, ÷å ÷îâåøêèÿò âèä ñå ïîÿâÿâà â åäèí ñðàâíèòåëíî ìàëúê âðåìåâè èíòåðâàë îò áèîëîãè÷íèÿ æèâîò íà Çåìÿòà. Íî òîâà ìîæå ñúùî äà ñå ïðèåìå êàòî äîêàçàòåëñòâî, ÷å ïîÿâàòà íà æèâîòà ïðåäñòàâëÿâà òðóäíà åâîëþöèîííà ñòúïêà. Åñòåñòâåíî, ìîæåì äà ïîãëåäíåì íà òîâà è ïðåç ðàìêàòà íà àíòðîïíèÿ ïðèíöèï, êîéòî îáà÷å íå å îñíîâåí åëåìåíò èëè àðãóìåíò îò èçëîæåíèåòî â òîçè òåêñò.

63


Âàðèàöèè è ñöåíàðèè íà ìîäåëèòå ñ „òðóäíè” ñòúïêè Ïî äåôèíèöèÿ ñöåíàðèé ñ „òðóäíè ñòúïêè” å âàðèàíò íà åâîëþöèÿòà âúðõó äàäåíà ïëàíåòà, ïðè êîéòî åäíà èëè íÿêîëêî âàæíè ñòúïêè (êàòî ïîÿâàòà íà ïîëîâîòî ðàçìíîæàâàíå) â åâîëþöèîííàòà âåðèãà, âîäåùà äî ïîÿâàòà íà èíòåëèãåíòíè íàáëþäàòåëè, ñà „òðóäíè”, ò.å. ìàëêî âåðîÿòíè çà äåéñòâèòåëíî ðåàëèçèðàíå â çàäàäåí âðåìåâè ìàùàá (â ñì. âðåìåòî íà æèâîò íà ïëàíåòàòà èëè íà íåéíàòà çâåçäà).  ïðîñòèòå ìîäåëè ñ „òðóäíè” ñòúïêè å èçïîëçâàí ìàòåìàòè÷åí àíàëèç, íàé-îáùî ïðåäñòàâåí ïî-äîëó êàòî î÷àêâàíèÿ èíòåðâàë ìåæäó âðåìåòî, íåîáõîäèìî çà èçïúëíåíèåòî íà öÿëàòà âåðèãà îò „òðóäíè” ñòúïêè, è âðåìåòî, îñòàâàùî ñëåä òîâà äî êðàÿ íà öÿëîòî íàëè÷íîòî âðåìå, å îò ñúùèÿ ïîðÿäúê êàòî òîâà, íåîáõîäèìî çà ñëó÷âàíå íà äâå ïîðåäíè „òðóäíè” ñòúïêè – êàòî ïîñëåäíàòà òàêàâà âåðîÿòíî å ðàçâèòèåòî íà ãîëÿì ìîçúê. Âúðõó òîâà âðåìåâî ðàçïðåäåëåíèå òåçè ìîäåëè ïðåäïîëàãàò, ÷å îñòàâàùîòî íàëè÷íî âðåìå å îò ïîðÿäúêà íà âúçðàñòòà íà Çåìÿòà (J. Maddox, 1984), êîåòî îçíà÷àâà, ÷å ñúãëàñíî äåôèíèöèÿòà ìîæå äà èìà åäíà äî äâå òðóäíè ñòúïêè. Åäíà îò òÿõ íàé-âåðîÿòíî å ñàìàòà áèîãåíåçà (âèæ èçëîæåíîòî ïî-ãîðå). Ïðåäïîëàãà ñå, ÷å Ïðîòåðîçîÿò, êîãàòî Çåìÿòà å íà îêîëî 2 Gyr, å ïåðèîäúò, â êîéòî ñå ñëó÷âà áèîãåíåçàòà. Èìà íàëè÷íè (J.W. Schopf, 1993), íî íåäîêàçàíè äàííè (M.D. Brasier, O.R. Green, N. McLoughlin, 2004), ÷å ñúáèòèåòî ìîæå áè ñå å ñëó÷èëî ïî-ðàíî. Brandon Carter (2007 ã.) íè ïðåäëàãà òåçàòà, ÷å äîïúëíèòåëíà òðóäíà ñòúïêà ìîæå äà áúäå ïîÿâàòà íà åóêàðèîòíèòå îðãàíèçìè, êúäåòî ñå îáóñëàâÿ êëåòú÷íî ÿäðî, íî òàçè òåîðèÿ íå å îáùîïðèåòà è âúïðîñíàòà ïîÿâà íå ñå ñ÷èòà çà „òðóäíà” â èçïîëçâàíèÿ â òîçè òåêñò ñìèñúë. Èíòåðåñíî å äà ñå îòáåëåæè, ÷å àêî íàèñòèíà ïåðèîäúò, â êîéòî ùå ïðîäúëæàò äà ñúùåñòâóâàò áëàãîïðèÿòíè óñëîâèÿ çà íàñ, íå å 5 Gyr, à íàïðîòèâ - îò ïîðÿäúêà íà 1 Gyr, òî âúçìîæíî å „òðóäíèòå” ñòúïêè äà ñà áèëè ïîâå÷å îò äâå (ñïàçâàéêè äåôèíèöèÿòà îò íà÷àëîòî íà òîçè ïàðàãðàô çà ïðîñòèÿ ìîäåë íà ñöåíàðèè ñ „òðóäíè” ñòúïêè).  òîçè ñìèñúë ìîæå äà âúçíèêíàò è êóï âúïðîñè çà òîâà, ÷å íà áàçàòà íà „òðóäíèòå ñòúïêè” å ëîãè÷íî ïðåäïîëîæåíèåòî çà âúçìîæíîñòòà íà åäíî èëè ïîâå÷å öèâèëèçàöèîííè ðàçâèòèÿ íà Çåìÿòà. Íî íåêà îñòàâèì òåçè ìèñëè äà áúäàò àíàëèçèðàíè â äðóãè òåêñòîâå, à íèå äà ïîòúíåì â ïúñòðèÿ êàëåéäîñêîï íà äîêàçàòåëñòâàòà, ïîäêðåïÿùè íàøåòî èçñëåäâàíå. 64


Ìàòåìàòè÷åí ìåòîä è ñòàòèñòèêà çà ñöåíàðèè ñ åäíà èëè äâå „òðóäíè” ñòúïêè Îñíîâíèÿò ïðèíöèï íà ñöåíàðèè ñ „òðóäíà ñòúïêà” å, ÷å çà âðåìåòî τe , ïðåç êîåòî îêîëíàòà ñðåäà å áëàãîïðèÿòíà, èìà „n” íà áðîé âàæíè, íî ñëó÷àéío ðàçïðåäåëåíè ïðîöåñè, êîèòî ïðåäñòàâëÿâàò ðàçëè÷íèòå åòàïè îò åâîëþöèîííàòà âåðèãà, âîäåùè äî âúçíèêâàíåòî íà ðàçóìåí æèâîò. Òå ñà „òðóäíè” â ñìèñúë, ÷å ñà ñëó÷àéíè è èìàò ÷åñòîòè íà ïîÿâà λi (i = 1,..., n) òîëêîâà ðåäêè, ÷å õàðàêòåðíîòî èì âðåìå τi = 1 / λi å òâúðäå äúëãî â ñðàâíåíèå ñ íàëè÷íîòî, ò.å. τi >> τe, ò.å. øàíñúò äà ñå ñëó÷àò, äîêàòî èìà áëàãîïðèÿòíè óñëîâèÿ, å ìàëúê, çà ðàçëèêà îò äðóãè ñúùåñòâåíè, íî è çíà÷èòåëíî ïî-âåðîÿòíè åòàïè îò åâîëþöèÿòà. Ñëåäîâàòåëíî, àêî âúçíèêâàíåòî íà ðàçóìåí æèâîò å „òðóäíà” ñòúïêà, î÷àêâàíèÿò åôåêò å òîé äà å ðÿäúê, è òî ñàìî â îáëàñòè (åêçîïëàíåòè), êúäåòî ïðåäè òîâà ñå å ñëó÷èëà åäíîâðåìåííî è åäíà äðóãà „òðóäíà” ñòúïêà – áèîãåíåçàòà, ò.å. ñàìîòî âúçíèêâàíå íà æèâîòà. Âåðîÿòíî â íå ìíîãî äàëå÷íî áúäåùå íÿêîè îò òåçè òâúðäåíèÿ ìîãàò äà áúäàò ïðîâåðåíè îò íàáëþäàòåëíè äàííè. (D.C. Catling et al., 2005, N.Y. Kiang et al., 2007) Ïðè âúâåæäàíå íà „òðóäíèòå” ñòúïêè ïî òîçè íà÷èí, òî ìàëêàòà âåðîÿòíîñò P çà „óñïåøíî” çàâúðøâàíå íà åâîëþöèîííàòà âåðèãà, ò.å. çà ïîÿâàòà íà èíòåëèãåíòíà öèâèëèçàöèÿ, ùå áúäå:

Âðåìåòî çà ðåàëèçèðàíå íà âñè÷êè ñòúïêè „t” òðÿáâà äà å çàäúëæèòåëíî ïî-ìàëêî îò öÿëîòî íàëè÷íî âðåìå τe, êîåòî ñå ïîëó÷àâà îò ρ { t } tnΠi ëi. Êîåôèöèåíòúò çà ïðîïîðöèîíàëíîñò çàâèñè îò òîâà äàëè òåçè ñòúïêè òðÿáâà äà áúäàò èçïúëíåíè ïîñëåäîâàòåëíî, èëè ìîæå äà ñå ñëó÷âàò íåçàâèñèìî åäíà îò äðóãà. Íåçàâèñèìî îò òîâà è íåçàâèñèìî îò ñòîéíîñòèòå íà äúëãèòå âðåìåâè ñêàëè τι′ , âðåìåòî t-, çà êîåòî ñà ðåàëèçèðàíè ìàêàð è ìàëêî íà áðîé, íî âñå ïàê ñúùåñòâóâàùè ïúëíè åâîëþöèîííè ñòúïêè, âîäåùè äî ðàçóìíà öèâèëèçàöèÿ, ùå áúäå:

65


Çà äà ñå îñúùåñòâè òàçè âåðèãà, äîñòà âåðîÿòíà å íåîáõîäèìîñòòà ñòúïêèòå äà ñå ñëó÷âàò â îïðåäåëåí ðåä. Ëåñíî ìîæå äà ñå âèäè, êàòî îò÷åòåì, ÷å âåðèãàòà òðÿáâà äà ñå èçïúëíè çà âðåìå ïî-ìàëêî îò τe, ÷å óñëîâíàòà âåðîÿòíîñò çà .âðåìåòî t{ r } çà èçïúëíåíèå íà „r”-òàòà ñòúïêà ùå èìà ðàçïðåäåëåíèå , P { r } = dP / dt { r } çàäàäåíî îò:

Î÷åâèäíî å (B. Carter, 2007), ÷å ìàêñèìóìúò íà ðàçïðåäåëåíèå íà „r”-òàòà ñòúïêà ùå ñòàíå ôàêò, êîãàòî t / τe = (r - 1)/(n-1), ò.å. òîâà îçíà÷àâà, ÷å ìàêñèìóìèòå ñà ðàâíîìåðíî ðàçïðåäåëåíè íà ðàçñòîÿíèå τe / (n-1). Ïðàêòè÷åñêè ïî-óäîáíî å äà ñå ðàáîòè (ibid.) ÷ðåç ñðåäíèòå î÷àêâàíè ñòîéíîñòè çà t- { r }, à èìåííî:

t = n n nèìàìå ñïåöèàëåí ñëó÷àé ïðè r = n. Òîãàâà τe n+1 ðàçñòîÿíèåòî ìåæäó òåçè îñðåäíåíè ùå áúäå:  óðàâíåíèåòî

Ìàêàð è çíà÷èòåëíî îïðîñòåí, ïðåäëîæåíèÿò îáù àíàëèç å îíàãëåäÿâàùî ïîäõîäÿù, íî, îò äðóãà ñòðàíà, å ñ ëèïñà íà èçÿùíîñò . Ïî-äîáðà òî÷íîñò ìîæå äà ñå ïîñòèãíå ÷ðåç âàðèðàíå ïî âðåìåòî íà λi èëè ÷ðåç èçïîëçâàíå íà äðóã, ïî-ñëîæåí ìîäåë.  ðàáîòàòà íà B. Carter (1983 ã.) çà àíàëèç íà ìîäåëà ñà èçïîëçâàíè ñëåäíèòå ñòîéíîñòè; τe ñúâïàäà ñ âðåìåòî äî èç÷åðïâàíå íà âîäîðîäà â Ñëúíöåòî îò íåãîâîòî îáðàçóâàíå, ò.å. îò ïîðÿäúêà íà 10 Gyr, ñ îñòàâàùè îùå 5 Gyr (òîâà å è ñòîéíîñòòà t-, êîåòî å ïðîïîðöèîíàëíî íà ñåãàøíàòà âúçðàñò íà Çåìÿòà). Îáù åâîëþöèîíåí ñöåíàðèé îò øåñò ñòúïêè Ðàçãëåäàõìå êàíäèäàòèòå çà åäíà (èëè äâå) „òðóäíè” åâîëþöèîííè ñòúïêè.  ëèòåðàòóðàòà å ïðèåòî, ÷å áðîÿò íà åâîëþöèîííèòå ñòúïêè å 6, 66


îò êîèòî áèîãåíåçàòà è âúçíèêâàíåòî íà ðàçóìà ñà äâåòå íàèñòèíà „òðóäíè”. Çà äà áúäåì êîðåêòíè, ùå îòáåëåæèì, ÷å èìà ñïîð äàëè âúçíèêâàíåòî íà åóêàðèîòíèòå îðãàíèçìè å äîïúëíèòåëíà „òðóäíà” ñòúïêà. Ñúãëàñíî ñúâðåìåííàòà òåîðèÿ è ðåçóëòàòè, òîâà íå å òàêà, òàêà ÷å íå ìîäåëèðàìå è íå îáñúæäàìå ïîäîáåí ñöåíàðèé, êîéòî áè ïðèäàë çíà÷èòåëíî ïîñïåöèôè÷åí áèîëîãè÷åí àêöåíò íà èçëîæåíèåòî. Âúïðåêè òîâà â íîâèòå êîìïþòúðíè ñèìóëàöèè è ðåçóëòàòèòå îò ïðåäñòàâåíîòî òóê èçñëåäâàíå ñå âêëþ÷âàò ðàçäåëÿíå íà ïëàíåòè ñ ìèêðîáèîëîãè÷åí, æèâîòèíñêè è ðàçóìåí æèâîò, êîåòî îòâàðÿ âðàòà êúì âúçìîæíîñòè çà àíàëèç è ñðàâíåíèå íà õèïîòåçè â òîçè àñïåêò. Ñìÿòàìå, ÷å èçëîæåíèòå ìîäåëè â ãëàâà 4 è 5 ñà ïðèëîæèìè êúì äîñòà ãîëÿì êðúã îáëàñòè è ïðîáëåìè è â ÷àñòíîñò äîðè êúì ñòðîãî ñïåöèôè÷íè îáëàñòè íà áèîëîãèÿòà. Èìàéêè ïðåäâèä ãîðåèçëîæåíîòî, â êîìïþòúðíèòå ìîäåëè êúì òàçè òåçà ùå èçïîëçâàìå îáùîïðèåòèÿ çà ìîìåíòà ìîäåë íà îáùî øåñò (6) åâîëþöèîííè ñòúïêè, äîâåëè äî ñëîæíèòå ðàçóìíè ôîðìè íà æèâîò. Òåçè ñòúïêè ñà: áèîãåíåçàòà, ïîÿâàòà íà áàêòåðèèòå, ïîÿâàòà íà åóêàðèîòíèòå îðãàíèçìè, êîìáèãåíåçàòà (ïîëîâîòî ðàçìíîæàâàíå), ïîÿâàòà íà ñëîæíèòå ìíîãîêëåòú÷íè æèâîòíè, ïîÿâàòà íà ðàçóì è íà òåõíîëîãè÷íà öèâèëèçàöèÿ (òîâà íåèçìåííî å ñâúðçàíî ñ ïîÿâàòà íà ãîëÿì ìîçúê ïðè ìíîãîêëåòú÷íèòå ñëîæíè æèâîòèíñêè ôîðìè íà æèâîò). Ñúùåñòâóâàò ìíîæåñòâî òåîðèè çà ïðîèçõîäà è âúçíèêâàíåòî íà æèâîòà. Ðàçëè÷íèòå òåîðèè, êîèòî ñå îïèòâàò äà õâúðëÿò ñâåòëèíà âúðõó ïðîáëåìà, ñà ïðåäñòàâåíè íàêðàòêî â òåêñòà, íî îñîáåíî âíèìàíèå å îáúðíàòî íà „õèïîòåçàòà çà ðÿäêàòà Çåìÿ”, òúé êàòî ÷àñò îò èçëîæåíèòå â íåÿ èäåè ñà èçïîëçâàíè â åêñïåðèìåíòàëíàòà ÷àñò íà ðàáîòàòà íè. Ïàíñïåðìèÿ Ïàíñïåðìèÿòà ïî ñâîÿòà ñúùíîñò å õèïîòåçà çà ïîÿâàòà íà æèâîò íà Çåìÿòà â ðåçóëòàò íà ïðåíîñà îò äðóãè ïëàíåòè íà ò.íàð. “çàðîäèøè íà æèâîòà” (ò.íàð. seeds of life). Ñïîðåä òåîðèÿòà çà ïàíñïåðìèÿòà ðàçïðúñíàòè â ïðîñòðàíñòâîòî “çàðîäèøè íà æèâîòà” (íàïð. ñïîðè íà ìèêðîîðãàíèçìè) ñå ïðåíàñÿò îò åäíî íåáåñíî òÿëî íà äðóãî ñ ìåòåîðèòè èëè ïîä íàòèñêà íà ðàçëè÷íè ñâåòëèííè ïîòîöè. Ñëåä îòêðèâàíåòî íà êîñìè÷åñêèòå ëú÷åíèÿ è äåéñòâèåòî íà ðàäèàöèÿòà âúðõó áèîëîãè÷íèòå îáåêòè, òåîðèÿòà ãóáè çíà÷èòåëíè ïîçèöèè. Íî êîãàòî ïðè ìèñèèòå „Àïîëî” âúðõó îñòàâåíèòå íà Ëóíàòà ñîíäè áèâàò íàìåðåíè æèâè çåìíè 67


ìèêðîîðãàíèçìè, èíòåðåñúò êúì ïàíñïåðìèÿòà çàïî÷âà äà ñå âúçâðúùà. Ïîëó÷åíèòå ïðåç 2006 ã. ðåçóëòàòè îò ìèñèÿòà „Deep Impact” ïðè èçñëåäâàíåòî íà âåùåñòâî îò êîìåòà, íåîïðîâåðæèìî äîêàçàõà íàëè÷èåòî íà âîäà è ïðîñòè îðãàíè÷íè ñúåäèíåíèÿ. Òîçè ôàêò óòâúðæäàâà êîìåòèòå êàòî åäèí îò âúçìîæíèòå ìåòîäè çà „òðàíñïîðò” íà æèâîòà èç Âñåëåíàòà. Ïúðâîòî èçâåñòíî ñïîìåíàâàíå íà èäåÿòà çà ïàíñïåðìèÿòà ñå îòêðèâà â ðàáîòàòà íà ãðúöêèÿ ôèëîñîô îò 5. âåê ïð.í.å. Àíàêñàãîð îò Êëàçîìåí, íî èäåÿòà å áèëà â ñÿíêà, äîêàòî ïðåç 19. âåê íå å ñúæèâåíà îò íÿêîëêî ó÷åíè è íàé-âå÷å îò Õåðìàí ôîí Õåëìõîëö ïðåç 1879 ã. Ìàëêî ïî-êúñíî, ïðåç 1903 ã., ïàíñïåðìèÿòà ïðèñúñòâà â ðàçðàáîòêèòå íà Ñâàíòå Àðåíèóñ. Äíåñ âñå îùå íÿìà äîñòàòú÷íî äîêàçàòåëñòâà, êîèòî äà ïîäêðåïÿò èëè îáîðâàò òàçè òåîðèÿ. Ñúð Ôðåä Õîéë (1915-2001) è ×àíäðà Âèêðàìàñèíãõ ñà åäíè îò íàé-ãîëåìèòå ïðîïàãàíäàòîðè íà õèïîòåçàòà, óòâúðæäàâàéêè, ÷å è â íàøè äíè ôîðìè íà æèâîò ïðîäúëæàâàò äà íàâëèçàò â çåìíàòà àòìîñôåðà è ìîæå áè ñà îòãîâîðíè çà âíåçàïíèòå åïèäåìèè, íîâè çàáîëÿâàíèÿ è äîðè ìîæå áè ïðåäñòàâëÿâàò ïúðâîèçòî÷íèêà íà ãåíåòè÷íè íîâîñòè, íåîáõîäèì çà ìàêðîåâîëþöèÿòà. Êðåàöèîíèçúì Êðåàöèîíèçìúò (îò àíãë. creation — ñúçäàíèå) å ôèëîñîôñêîìåòîäîëîãè÷íà êîíöåïöèÿ, â ðàìêèòå íà êîÿòî öÿëîòî ìíîãîîáðàçèå íà îðãàíè÷íèÿ ñâÿò, ÷îâå÷åñòâîòî, ïëàíåòàòà Çåìÿ è ñâåòúò êàòî öÿëî ñå ðàçãëåæäàò êàòî óìèøëåíî ñúçäàäåíè îò ñâðúõñúùåñòâà èëè áîæåñòâà. Íåãîâèÿò âàðèàíò, ò.íàð. „íàó÷åí êðåàöèîíèçúì”, ñè ñëóæè ñ íàó÷íè ìåòîäè (ïîíå ñïîðåä ïîääðúæíèöèòå ñè).  íàøàòà ðàçðàáîòêà ïîäîáíà êîíöåïöèÿ íå ñå ðàçãëåæäà, òúé êàòî ñìÿòàìå àðãóìåíòèòå é çà ñúùíîñòíî íåíàó÷íè. Òåîðèÿ çà ñòàöèîíàðíîòî ñúñòîÿíèå Ñïîðåä òàçè òåîðèÿ Çåìÿòà èçîáùî íèêîãà íå å âúçíèêâàëà, à å ñúùåñòâóâàëà âå÷íî. Âèíàãè å áèëà ñïîñîáíà äà ïîääúðæà æèâîò è äîðè è äà ñå å èçìåíÿëà, òî ïðîìåíèòå ñà áèëè íåçíà÷èòåëíè. Ñúãëàñíî âúïðîñíàòà òåîðèÿ, âèäîâåòå íèêîãà íå ñà âúçíèêâàëè, à ñúùî ñà ñúùåñòâóâàëè âå÷íî, êàòî çà âñåêè âèä ñúùåñòâóâàò äâå âúçìîæíîñòè -

68


èëè äà ñå óâåëè÷è ÷èñëåíî, èëè äà èç÷åçíå. Ïîäîáíî íà êðåàöèîíèçìà, è òóê àðãóìåíòèòå ñà ïîä÷åðòàíî äèñêóñèîííè è îñïîðâàíè êàòî íåíàó÷íè. Ïî ñúâðåìåííè îöåíêè, îñíîâàíè íà ñêîðîñòòà íà ðàçïàä íà ðàäèîàêòèâíèòå åëåìåíòè, âúçðàñòòà íà Çåìÿòà å 4,6 ìèëèàðäà ãîäèíè. Ïî-ñúâðåìåííèòå ìåòîäè íà äàòèðàíå äàâàò âñå ïî-âèñîêè îöåíêè çà âúçðàñòòà íà ïëàíåòàòà, êîåòî ïîçâîëÿâà íà çàùèòíèöèòå íà ñòàöèîíàðíîòî ñúñòîÿíèå äà ïðèåìàò, ÷å Çåìÿòà å ñúùåñòâóâàëà âå÷íî. Çàùèòíèöèòå íà òåîðèÿòà íå ïðèçíàâàò, ÷å íàëè÷èåòî èëè îòñúñòâèåòî íà îïðåäåëåíè èçêîïàåìè îñòàíêè óêàçâà âðåìåòî íà ïîÿâÿâàíå èëè èç÷åçâàíå íà äàäåí âèä, è êàòî äîêàçàòåëñòâî ïðèâåæäàò ðúêîïåðèòå ðèáè - ëàòèìåðèè (öåëîêàíò). Ñïîðåä ïàëåîíòîëîæêèòå äàííè ðúêîïåðêèòå ñà èçìðåëè â êðàÿ íà Êðåäà. Òîâà çàêëþ÷åíèå òðÿáâàøå äà áúäå ïðåðàçãëåäàíî, êîãàòî â ðàéîíà íà Ìàäàãàñêàð áèâàò óëîâåíè æèâè åêçåìïëÿðè. Ñïîðåä òàçè òåîðèÿ ñàìî ÷ðåç ñðàâíÿâàíå íà æèâè âèäîâå è ñðàâíÿâàíåòî èì ñ èçêîïàåìè îñòàíêè ìîæå äà ñå íàïðàâè èçâîä çà òÿõíîòî èçìèðàíå è â òîçè ñëó÷àé çàêëþ÷åíèåòî å íàé-âåðîÿòíî ïîãðåøíî. Èçïîëçâàéêè ïàëåîíòîëîæêè äàííè çà ïîòâúðæäåíèå íà òåîðèÿòà, çàùèòíèöèòå íà èäåÿòà çà „ñòàöèîíàðíîòî ñúñòîÿíèå” èíòåðïðåòèðàò ïîÿâÿâàíåòî íà èçêîïàåìè îñòàíêè â åäèí åêîëîãè÷åí àñïåêò. Íàïðèìåð âíåçàïíàòà ïîÿâà íà íÿêàêúâ èçêîïàåì âèä â îïðåäåëåí ïëàñò òå îáÿñíÿâàò ñ óâåëè÷àâàíåòî íà íåãîâàòà ÷èñëåíîñò èëè ïðèäâèæâàíåòî ìó â ìåñòà, êîèòî áëàãîïðèÿòñòâàò îöåëÿâàíåòî íà ïîêîëåíèåòî. Õèïîòåçà çà óíèêàëíàòà Çåìÿ / óíèêàëíèÿ æèâîò/ Îñíîâíèÿò âúïðîñ å äàëè ïëàíåòèòå, êîèòî ñà ñïîñîáíè äà ïîääúðæàò æèâîò, ïîäîáåí íà òîçè íà Çåìÿòà, ñà ðÿäêî ñðåùàíè.  êîíòåêñòà íà ïëàíåòíàòà àñòðîíîìèÿ è àñòðîáèîëîãèÿòà õèïîòåçàòà çà óíèêàëíàòà Çåìÿ òâúðäè, ÷å ïîÿâàòà íà ñëîæíè ìíîãîêëåòú÷íè ôîðìè íà æèâîò èçèñêâà ïî÷òè íåâåðîÿòíà ïîñëåäèöà îò îáñòîÿòåëñòâà (àñòðîôèçè÷íè, ãåîëîãè÷íè, õèìè÷íè è ïð.). Ñàìàòà èäåÿ è ïîäîáåí ïîäõîä êúì âúïðîñà çà ñëîæíèòå ôîðìè íà æèâîò è ðàçóìà ñà ðàçãëåäàíè â êíèãàòà íà Ïèòúð Óîðä è Äîíàëä Áðàóíëè (Earth: Why Complex Life Is Uncommon in the Universe, 2000).

69


„Õèïîòåçàòà çà óíèêàëíàòà Çåìÿ”, ò.å. çà óíèêàëíèÿ æèâîò, å ïðîòèâîïîëîæíà íà Êîïåðíèêîâèÿ ïðèíöèï, ïîïóëÿðèçèðàí îò Êàðë Ñåéãúí è Ôðàíê Äðåéê, à èìåííî, ÷å Çåìÿòà å òèïè÷íà ïëàíåòà â òèïè÷íà ïëàíåòàðíà ñèñòåìà, êîÿòî ñå íàìèðà â îáèêíîâåíà îáëàñò íà ñòàíäàðòíà ñïèðàëíà Ãàëàêòèêà ñ áàð è ñëåäîâàòåëíî áè òðÿáâàëî äà èìà ìíîæåñòâî ôîðìè íà ñëîæåí æèâîò, êîèòî ñúùåñòâóâàò íÿêúäå äðóãàäå. Îáðàòíî, õèïîòåçàòà çà óíèêàëíàòà Çåìÿ ïðåäïîëàãà, ÷å ïîäõîäÿùèòå óñëîâèÿ çà âúçíèêâàíå è ïîääúðæàíå íà æèâîò èçèñêâàò ñëîæíà êîðåëàöèÿ ìåæäó ôèçèêàòà íà ïëàíåòèòå è ïëàíåòíèòå ñèñòåìè, íà Ãàëàêòè÷íàòà îáëàñò, â êîÿòî òå ñå íàìèðàò, è íà ìíîæåñòâî äðóãè ñúùåñòâåíè çà ïîÿâàòà íà æèâîòà ôàêòîðè. Ïî òîçè íà÷èí ñå äàâà îòãîâîð íà ïàðàäîêñà íà Ôåðìè, êîéòî å äèñêóòèðàí â ñëåäíàòà òåçà: „Àêî èçâúíçåìíèòå ôîðìè íà æèâîò ñà ÷åñòî ñðåùàíè, çàùî òîãàâà íå ñìå ãè ñðåùíàëè?”. Êàêòî ùå ïîêàæåì ïî-íàòàòúê â èçñëåäâàíåòî íè, õèïîòåçàòà çà óíèêàëíèÿ æèâîò ìîæå áè íå å åäèíñòâåíèÿò îòãîâîð. Äàëè ðàçóìúò è æèâîòúò ñà óíèêàëíè? Õèïîòåçàòà çà óíèêàëíàòà Çåìÿ ïðåäïîëàãà, ÷å ïîÿâàòà íà ñëîæíè ôîðìè íà æèâîò èçèñêâà ìíîæåñòâî ñëó÷àéíè îáñòîÿòåëñòâà, êîèòî òðÿáâà äà ñà èçïúëíåíè åäíîâðåìåííî. Çâåçäíàòà ñèñòåìà è îòñòîÿíèåòî íà ïëàíåòàòà äî çâåçäàòà òðÿáâà äà ñà ñ ïîäõîäÿùè õàðàêòåðèñòèêè, äà ñå íàìèðàò â ãàëàêòè÷íàòà çîíà íà îáèòàåìîñò, à ïëàíåòàòà äà å â çâåçäíàòà çîíà íà îáèòàåìîñò è äà èìà îïðåäåëåíè ðàçìåðè. Ñ ãîëÿìà äîçà âåðîÿòíîñò, íåîáõîäèìî óñëîâèå å çàäúëæèòåëíî äà èìà äîñòàòú÷íî ãîëÿì ñïúòíèê, êàêòî è óñëîâèÿ çà ìàãíèòîñôåðà è òåêòîíè÷íè äâèæåíèÿ.  äîïúëíåíèå êúì îáðèñóâàíàòà êàðòèíà - àòìîñôåðà ñ ïîäõîäÿù õèìè÷åñêè ñúñòàâ è äîñòàòú÷íî êîëè÷åñòâî âîäà â òå÷íî ñúñòîÿíèå (ïîä ôîðìàòà íà ãîëåìè áàñåéíè – îêåàíè è ìîðåòà). Äîïúëíèòåëíî óñëîâèå å ñúùåñòâåíàòà èñòîðè÷åñêà ðîëÿ íà „åâîëþöèîííèòå òëàñúöè” êàòî ìàùàáíî çàëåäÿâàíå èëè ðåäêè ñáëúñúöè ñ êîñìè÷íè òåëà (åôåêòà îò ïîäîáíè ñúáèòèÿ îïèñàõìå íàêðàòêî â ïðåäèøíà ÷àñò íà èçëîæåíèåòî). Óîðä è Áðàóíëè ïðåäïîëàãàò, ÷å çà äà å ñïîñîáíà åäíà ìàëêà ñêàëèñòà ïëàíåòà äà ïîääúðæà ñëîæåí æèâîò, òðÿáâà äà ñå ñëó÷àò íÿêîëêî òâúðäå ìàëêî âåðîÿòíè ñúáèòèÿ íàêóï. Îñâåí òîâà, îòíîñíî âðúçêàòà ìåæäó åâåíòóàëíèòå öèâèëèçàöèè, ìàêàð ÷å Âñåëåíàòà å òîëêîâà îáøèðíà, ÷å ìîæå äà ñúùåñòâóâàò ìíîãî çåìåïîäîáíè ïëàíåòè, òî å âúçìîæíî òå äà 70


ñà íà îãðîìíè ðàçñòîÿíèÿ è êîìóíèêàöèÿòà ìåæäó òÿõ äà å ïðàêòè÷åñêè íåâúçìîæíà. Íÿêîè äåòàéëè îò òåîðåòè÷íîòî ðàçãëåæäàíå íà òîçè âúïðîñ ñà ïðåäñòàâåíè è â åêñïåðèìåíòàëíàòà ÷àñò íà íàñòîÿùèÿ òðóä. Ãàëàêòè÷íà çîíà íà îáèòàåìîñò  îáëàñò, áåäíà íà ìåòàëè èëè áëèçêà äî Ãàëàêòè÷íèÿ öåíòúð, ò.å. îáëàñò ñúñ ñèëíà ðàäèàöèÿ, åäíà ïëàíåòà íå áè ìîãëà äà ïîääúðæà æèâîò. Õèïîòåçàòà çà óíèêàëíàòà Çåìÿ ïðåäïîëàãà, ÷å ïî-ãîëÿìàòà ÷àñò îò èçâåñòíàòà íè Âñåëåíà íå å ïîäõîäÿùà çà âúçíèêâàíå íà ñëîæíè ôîðìè íà æèâîò, ò.å. òÿ å ñúñòàâåíà îò ò.íàð. „ìúðòâè çîíè”, êîèòî ñà îáðàòíîòî íà ìåñòàòà â Ãàëàêòèêàòà, êúäåòî æèâîòúò å âúçìîæåí, ò.íàð. „ãàëàêòè÷íè çîíè íà îáèòàåìîñò”, êîèòî ñà ôóíêöèÿ íà îòñòîÿíèåòî îò öåíòúðà íà Ãàëàêòèêàòà. Ñ íàðàñòâàíåòî íà äèñòàíöèÿòà ñå íàáëþäàâàò ñëåäíèòå ïðîìåíè: 1. Ìåòàëè÷íîñòòà íà çâåçäèòå íàìàëÿâà, à ìåòàëèòå ñà íåîáõîäèìè çà çåìåïîäîáíèòå ôîðìè íà æèâîò 2. X- è ãàìà-ëú÷åíèåòî îò öåíòðàëíàòà ÷åðíà äóïêà â öåíòúðà íà Ãàëàêòèêàòà è îò áëèçêèòå íåóòðîííè çâåçäè íàìàëÿâà çíà÷èòåëíî èíòåíçèâíîñòòà ñè. Ïîäîáíè ëú÷åíèÿ ñà ìíîãî îïàñíè çà æèâîòà è õèïîòåçàòà çà ðÿäêàòà Çåìÿ ïðåäïîëàãà, ÷å ðàííàòà Âñåëåíà, êàêòî è îáëàñòè îò Ãàëàêòèêàòà ñ ìíîãî ãîëÿìà çâåçäíà ïëúòíîñò è ÷åñòè èçáóõâàíèÿ íà ñâðúõíîâè, ñà íåïîäõîäÿùè çà ðàçâèòèåòî íà ñëîæåí æèâîò. (Brownlee, Donald. Ward, Peter D. “Rare Earth”, 2000) 3. Ïåðòóðáàöèèòå âúðõó ïëàíåòèòå è ïëàíåòåçèìàëèòå, ïðè÷èíåíè îò áëèçêèòå çâåçäè, íàìàëÿâàò ñ ðàçðåæäàíåòî íà ïëúòíîñòòà íà çâåçäèòå â ñúîòâåòíàòà îáëàñò, ñëåäîâàòåëíî êîëêîòî ïî-äàëå÷å îò ãàëàêòè÷íèÿ öåíòúð å åäíà ïëàíåòà, òîëêîâà ïî-ìàëêà å âåðîÿòíîñòòà äà áúäå óäàðåíà îò ãîëÿìî êîñìè÷åñêî òÿëî (áîëèä), êîåòî áè çàïëàøèëî ñúùåñòâóâàíåòî íà ïî-ãîëÿìàòà ÷àñò èëè íà âñè÷êè ïî-ñëîæíè ôîðìè íà æèâîò âúðõó íåÿ. Óñëîâèåòî (1) îòõâúðëÿ äàëå÷íèòå îáëàñòè íà Ãàëàêòèêàòà. Óñëîâèÿòà (2) è (3) îòõâúðëÿò âúòðåøíèòå îáëàñòè, ñôåðè÷íèòå çâåçäíè êóïîâå è ñïèðàëíèòå ðúêàâè íà ñïèðàëíèòå ãàëàêòèêè êàòî ïîäõîäÿùè êàíäèäàòè. À çàùî íàìàëÿâà ìåòàëè÷íîñòòà íà çâåçäèòå êúì êðàÿ íà Ãàëàêòèêàòà? Òîâà å ñâúðçàíî ñúñ ñïèðàëíèòå ðúêàâè, êîèòî íå ñà òî÷íî ìàòåðèàëåí îáåêò, à ñà îáëàñòè îò Ãàëàêòèêàòà ñ ìíîãî âèñîêà ÷åñòîòà íà 71


çâåçäîîáðàçóâàíå, êîèòî ñå äâèæàò áàâíî ïðåç Ãàëàêòèêàòà ïîäîáíî íà âúëíè. Îòäàëå÷àâàéêè ñå îò ãàëàêòè÷íèÿ öåíòúð, âúçìîæíîñòèòå çà ïîääúðæàíå íà ñëîæåí æèâîò íàðàñòâàò, ñëåä êîåòî ðÿçêî íàìàëÿâàò. Òîâà îïðåäåëÿ è ò.íàð. „ãàëàêòè÷íà çîíà íà îáèòàåìîñò”, ïðåäñòàâëÿâàùà ïðúñòåíîîáðàçíà çîíà ìåæäó íåîáèòàåìèÿ ãàëàêòè÷åí öåíòúð è äàëå÷íèòå îáëàñòè íà Ãàëàêòèêàòà. Îñâåí ïîäõîäÿùî ïîëîæåíèå, åäíà ïëàíåòíà ñèñòåìà òðÿáâà äà ìîæå äà îñèãóðè è äîñòàòú÷íî äúëãî âðåìå, çà äà ìîæå æèâîòúò è ñëîæíèòå ôîðìè íà æèâîò äà åâîëþèðàò. Òîãàâà íàé-ïîäõîäÿùà öåíòðàëíà çâåçäà å òàêàâà çâåçäà, ÷èÿòî ãàëàêòè÷íà îðáèòà èçáÿãâà çîíè ñ âèñîêî èçëú÷âàíå êàòî ñàìèÿ ãàëàêòè÷åí öåíòúð èëè ñïèðàëíèòå ðúêàâè. Çà öåëòà îðáèòàòà òðÿáâà äà å ïî÷òè êðúãîâà, à îðáèòàëíàòà ñêîðîñò äà å ðàâíà íà „ðîòàöèîííàòà” ñêîðîñò íà ñïèðàëíèòå ðúêàâè. Ïîäîáíî ñèíõðîíèçèðàíå ìåæäó îðáèòàëíàòà ñêîðîñò ñ âúëíîâàòà ÷åñòîòà íà ñïèðàëíèòå ðúêàâè ìîæå äà ñå ïîëó÷è ñàìî íà îïðåäåëåíè èíòåðâàëè ðàçñòîÿíèå îò ãàëàêòè÷íèÿ öåíòúð. Lineweaver et al. (2004) ïðåñìÿòà, ÷å ðàçìåðúò íà òàçè ãàëàêòè÷íà çîíà íà îáèòàåìîñò å ïðúñòåí íà ðàçñòîÿíèå îò 7 äî 9 êèëîïàðñåêà ñïðÿìî Ãàëàêòè÷íèÿ öåíòúð, êîéòî âêëþ÷âà íå ïîâå÷å îò 10% îò âñè÷êèòå çâåçäè â Ìëå÷íèÿ ïúò. Ñïîðåä Gonzalez et al. (2001) òåçè ñòîéíîñòè ñà îùå ïî-ìàëêè, ïðåäïîëàãàéêè, ÷å åäâà îêîëî 5% îò çâåçäíèòå òåëà ñå íàìèðàò â òàçè çîíà. Ïîäõîäÿùà çâåçäà çà ïëàíåòíàòà ñèñòåìà. Çîíà íà îáèòàåìîñò Íàçåìíèòå åìïèðè÷íè äàííè ïîêàçâàò, ÷å ñëîæíèÿò æèâîò èçèñêâà íàëè÷èåòî íà âîäà, êîåòî ìîæå äà ñå èçïúëíè, àêî ïëàíåòàòà å íà ïîäõîäÿùîòî ðàçñòîÿíèå. Ñàìàòà äåôèíèöèÿ çà „çîíà íà îáèòàåìîñò” ñúäúðæà óñëîâèå ïëàíåòàòà äà ñå íàìèðà íà òî÷íî òàêîâà ðàçñòîÿíèå îò öåíòðàëíàòà çâåçäà, ÷å ïîâúðõíîñòíàòà òåìïåðàòóðà äà ïîçâîëÿâà âîäàòà äà áúäå â òå÷íî ñúñòîÿíèå (âúïðåêè ÷å íà ðàçëè÷íè ðàçñòîÿíèÿ ìîæå äà èìà è ïîäïî÷âåíè âîäè). Kasting et al. (1993) îöåíÿâàò çîíàòà íà îáèòàåìîñò çà Ñëúíöåòî êàòî èâèöà îò 0.95 äî 1.15 AU. (âèæ ôèãóðà 3 â öâåòíîòî ïðèëîæåíèå). Çîíàòà íà îáèòàåìîñò âàðèðà ñïîðåä âúçðàñòòà íà öåíòðàëíàòà çâåçäà. Çà çâåçäà îò ÃÏ òÿ ñå äâèæè áàâíî, äîêàòî çâåçäàòà íå äîñòèãíå ñòàäèÿ ñè íà áÿëî äæóäæå, êúäåòî çîíàòà âå÷å íå ñúùåñòâóâà. Ïðåäïîëàãà ñå, ÷å òðÿáâà äà èìà ñêàëèñòè (ò.å. òâúðäè) ïëàíåòè â çîíàòà íà îáèòàåìîñò, çà 72


äà ñà ïîäõîäÿùè êàíäèäàòè çà áèîëîãè÷íà åâîëþöèÿ, ïîäîáíà íà íàøàòà. Íàïðèìåð îáÿñíåíèÿòà çà çîíàòà íà îáèòàåìîñò íà çâåçäè êàòî Ñèðèóñ èëè Âåãà (ìàêàð ÷å ñà äîñòà îáøèðíè) ñà èçïðàâåíè ïðåä äâå òðóäíîñòè: ïî âðåìåòî, êîãàòî ñå ïóáëèêóâà òåîðèÿòà çà ðàííàòà çåìÿ, ñå å ïðåäïîëàãàëî, ÷å òâúðäèòå ïëàíåòè ñå îáðàçóâàò áëèçêî äî çâåçäàòà è ñëåäîâàòåëíî ñà ïðåêàëåíî ãîðåùè è íå ïîïàäàò â ñúîòâåòíàòà çîíà íà îáèòàåìîñò (òîâà íå èçêëþ÷âà, ðàçáèðà ñå, æèâîò íà íÿêîè îò òåõíèòå ñïúòíèöè). Ãîðåùèòå çâåçäè ñúùî òàêà èçëú÷âàò ïîâå÷å óëòðàâèîëåòîâî ëú÷åíèå, êîåòî ùå éîíèçèðà åâåíòóàëíàòà ïëàíåòíà àòìîñôåðà. Tðóäíîñò ïðåä áèîëîãè÷íàòà åâîëþöèÿ ïðåäñòàâëÿâà ôàêòúò, ÷å ïî-ÿðêèòå çâåçäè èìàò ìíîãî êðàòêî âðåìå íà æèâîò, ïðåäè äà ñòàíàò ÷åðâåíè ãèãàíòè (æèâîòúò èì å îêîëî 1 Gyr), êîåòî íàé-âåðîÿòíî íå îñòàâÿ äîñòàòú÷íî âðåìå çà ñëîæíèòå ôîðìè íà æèâîò (à ìîæå áè è èçîáùî íà ñàìèÿ æèâîò ïî ïðèíöèï) äà âúçíèêíàò. Òîçè àðãóìåíò îòïèñâà âñè÷êè ìàñèâíè è ÿðêè çâåçäè îò êëàñ „Δ äî ñïåêòðàëåí êëàñ „F6" êàòî ïîäõîäÿùè êàíäèäàòè. Îò äðóãà ñòðàíà, ÷åðâåíèòå äæóäæåòà èìàò çîíà íà îáèòàåìîñò â áëèçîñò äî ñåáå ñè, êîåòî âîäè äî ôàêòà, ÷å åâåíòóàëíà òâúðäà ïëàíåòà â îðáèòà ùå å ïîñòîÿííî ñ åäíàòà ïîëîâèíà êúì çâåçäàòà, äîêàòî äðóãàòà å ïîòúíàëà â ìðàê, êîåòî ùå äîâåäå äî èçêëþ÷èòåëíî âèñîêà òåìïåðàòóðà íà åäíîòî è èçêëþ÷èòåëíî ñòóäåí êëèìàò íà äðóãîòî ïîëóêúëáî. Ïîäîáíè óñëîâèÿ ñà êðàéíî íåïîäõîäÿùè çà åâîëþöèÿòà íà ñëîæíè ôîðìè íà æèâîò. Îòíîâî îòáåëÿçâàìå, ÷å áàêòåðèè è äðóãè ïðîñòè ôîðìè íà æèâîò ìîãàò äà ñå ðàçâèâàò, íî íàé-âåðîÿòíî íÿìà äà åâîëþèðàò êúì ïî-ñëîæíè ôîðìè. Áëèçîñòòà íà ïëàíåòà äî äàäåíà çâåçäà ñúùî òàêà óâåëè÷àâà ðèñêà îò èçðèãâàíèÿ, êîèòî ìîãàò äà éîíèçèðàò àòìîñôåðàòà è äà óíèùîæàò ñëîæíèòå ôîðìè íà æèâîò, àêî òàêèâà ñà âúçíèêíàëè. „Õèïîòåçàòà çà óíèêàëíàòà Çåìÿ” óòâúðæäàâà, ÷å æèâîòúò îêîëî ïîäîáíè çâåçäè å íåâúçìîæåí, íî íàïîñëåäúê ïîñòúïâà ãîëÿì ïîòîê îò äàííè, ÷å ïðè ïîäõîäÿùè óñëîâèÿ òàêúâ ñöåíàðèé íå å èçêëþ÷åí. Äèñêóñèÿ ïî âúïðîñà å íåîáõîäèìà, òúé êàòî çâåçäèòå îò êëàñ Ê äî êëàñ Ì ñúñòàâÿò îêîëî 82 % îò âñè÷êè çâåçäè, èçãàðÿùè âîäîðîä, à òîâà ïîñòàâÿ óäàðåíèå íà óòâúðæäàâàùèÿ ñå ôàêò, ÷å òúðñåíåòî íà æèâîò â ñúîòâåòíèòå çâåçäíè îáèòàåìè çîíè èìà âàæåí è êà÷åñòâåí íàó÷åí ñìèñúë. „Õèïîòåçàòà çà óíèêàëíèÿ æèâîò” ïðèåìà çà ïîäõîäÿùè çâåçäèòå îò êëàñ „F7" äî „Ê1”, êîèòî çà ñúæàëåíèå ñà òâúðäå ðÿäêî ñðåùàíè: çâåçäè

73


êàòî Ñëúíöåòî (ñïåêòðàëåí êëàñ G) ñà îêîëî 9% îò çâåçäèòå â Ìëå÷íèÿ ïúò. (Ðàçáèðà ñå, ñòàâà äóìà çà çâåçäè, èçãàðÿùè âîäîðîä). Íåïîäõîäÿùè çà ðàçâèòèå íà ñëîæíè ôîðìè íà æèâîò (ïîíå ñïîðåä íàñòîÿùåòî òåîðåòè÷íî ðàçãëåæäàíå) ñà ñôåðè÷íèòå çâåçäíè êóïîâå, âåðîÿòíî è âúçðàñòíè ÷åðâåíè ãèãàíòè è áåëè äæóäæåòà. ×åðâåíèòå ãèãàíòè ñà ÷åñòî ñðåùàíè â ñôåðè÷íè êóïîâå è â åëèïòè÷íèòå ãàëàêòèêè, à áåëèòå äæóäæåòà ñà „óìèðàùè” çâåçäè, âå÷å èçæèâåëè ñòàäèÿ ñè íà ÷åðâåí ãèãàíò (×Ã). Ïðè÷èíàòà çà íåïîäõîäÿùèòå óñëîâèÿ íà æèâîò å, ÷å ×à íàðàñòâà çíà÷èòåëíî ïðè íàâëèçàíåòî ñè â òîçè åâîëþöèîíåí åòàï è âñÿêàêúâ ïî-ñëîæåí æèâîò â îêîëíèòå ïëàíåòíè ñèñòåìè áè áèë çàëè÷åí. Åñòåñòâåíî, åäíà ïî-äàëå÷íà ïëàíåòà, äîòîãàâà íåïîäõîäÿùà ò.å. èçâúí ñúîòâåòíàòà çîíà íà îáèòàåìîñò, ìîæå äà ñòàíå ïîäõîäÿùà çà æèâîò ñ íàâëèçàíåòî íà ñúîòâåòíàòà öåíòðàëíà çâåçäà â ñòàäèÿ íà ÷åðâåí ãèãàíò. Ïðè òàçè ñèòóàöèÿ ïðîáëåìúò å îòíîâî âúâ âðåìåâèÿ èíòåðâàë, êîéòî íÿìà äà áúäå äîñòàòú÷åí çà ðàçâèòèå íà ñëîæíè ôîðìè. Äî ìîìåíòà íå íè å èçâåñòíî êàê ìîæåì äà ïîëó÷èì æèâîò â ëàáîðàòîðèÿ, ò.å. òàêèâà ñèìóëàöèè ïîä ôîðìà íà åêñïåðèìåíò îòñúñòâàò. Íî çíàåì, ÷å ñà íåîáõîäèìè ñëîæíè õèìè÷íè ñúåäèíåíèÿ è âçàèìîäåéñòâèÿ - èçèñêâàò ñå ìåòàëè, ïî-òî÷íî åëåìåíòè êàòî âîäîðîä, õåëèé è ëèòèé. Ñïåêòðàëíèÿò àíàëèç ïðè íàáëþäåíèÿòà íè ïîêàçâà, ÷å ìíîãî îò çâåçäèòå ñà áåäíè íà ìåòàëè (ñ èçêëþ÷åíèå íà ìàëêè êîëè÷åñòâà Z). Îêàçâà ñå, ÷å ìåòàëè÷íîñòòà íà çâåçäèòå å êëþ÷îâ ôàêòîð çà ðàçâèòèåòî íà (ñëîæåí) æèâîò è èìà ðåäèöà îñîáåíîñòè, çà äà áúäå åäíà ïëàíåòíà ñèñòåìà ïîäõîäÿùà. Îñîáåíîñòè íà ïëàíåòíàòà ñèñòåìà: Îñâåí îïðåäåëåíè çâåçäíè ïàðàìåòðè íà öåíòðàëíàòà ñè çâåçäà, åäíà ïëàíåòíà ñèñòåìà òðÿáâà äà èìà è ðåäèöà äðóãè âàæíè îñîáåíîñòè. Îáëàê ãàç ìîæå äà îáðàçóâà ãàçîâ ãèãàíò ñ íèñêà ìåòàëè÷íîñò, ò.å. ïëàíeòè êàòî Þïèòåð è Ñàòóðí, íî òå íÿìà äà ïðèòåæàâàò òâúðäà ïîâúðõíîñò îò íóæíèÿ òèï çà ðàçâèòèå íà ñëîæíè ôîðìè íà æèâîò, âúðõó êîèòî àêöåíòèðàìå íàøåòî âíèìàíèå - ò.å. ïîäîáíè íà òåçè íà Çåìÿòà. À äàëè, è êàêúâ, æèâîò å âúçìîæåí íà ðàçëè÷íè êàòî ñúñòàâ è óñëîâèÿ ïëàíåòè, å ïðèíöèïèàëíî èíòåðåñåí âúïðîñ, èçèñêâàù íîâè íèâà â íàó÷íîèçñëåäîâàòåëñêàòà äåéíîñò è ñúîòâåòíàòà òåõíîëîãè÷íà îáåçïå÷åíîñò (âèæ íàïð. Carl Sagan, Cosmos). 74


Îò ñúùåñòâåíî çíà÷åíèå ñà è ðàçìåðèòå íà âúçìîæíàòà ïëàíåòà, òúé êàòî ïðåêàëåíî ìàëêèòå òåëà èìàò ìàëêà èëè íèêàêâà àòìîñôåðà, êîåòî âîäè äî íèñêà ñðåäíà òåìïåðàòóðà è ãîëåìè òåìïåðàòóðíè àìïëèòóäè íà ïîâúðõíîñòòà ïðè ðîòàöèÿòà. Äîñòàòú÷íî ãîëåìè ïî ðàçìåð è äîñòàòú÷íî äúëãî ñúùåñòâóâàùè îêåàíè ñà íåâúçìîæíè, à ìàëêàòà ïëàíåòà áè èìàëà è ïðåêàëåíî òâúðäà ïîâúðõíîñò ñ ãîëåìè ïëàíèíè è äúëáîêè êàíüîíè, áúðçîîõëàæäàùî ñå ÿäðî è òåêòîíè÷íèòå ïðîöåñè áèõà áèëè ïðåêàëåíî êðàòêè. À äàëè íÿìà è îùå óñëîâèÿ? Çíà÷åíèåòî íà ãîëÿì ïëàíåòåí ñïúòíèê çà åâîëþöèÿòà Ñïúòíèê ñ ðàçìåðèòå íà Çåìÿòà å íåîáè÷àåí, òúé êàòî äðóãè ïëàíåòè ñ òâúðäà ïîâúðõíîñò â Ñëúí÷åâàòà ñèñòåìà íÿìàò ñïúòíèöè (Ìåðêóðèé) èëè èìàò ìàëêè ñïúòíèöè, êîèòî ñà ïî-ñêîðî ïðèõâàíàòè àñòåðîèäè (Ìàðñ). Îáðàçóâàíåòî íà Ëóíàòà å îáøèðíà òåìà, íî íåéíîòî çíà÷åíèå çà åâîëþöèÿòà íà ñëîæíèòå ôîðìè íà æèâîò å áåçñïîðíî. Âúçìîæíî å äîðè íàêëîíúò íà Çåìÿòà äà å ðåçóëòàò îò îáðàçóâàíåòî íà Ëóíàòà – ò.íàð. „Òåîðèÿ çà Ãîëåìèÿ óäàð” (Belbruno, E. J. Richard Gott III, 2005). Ñàì ïî ñåáå ñè íàêëîíúò íà Çåìÿòà å ñúùåñòâåí ôàêòîð, ïðèíóæäàâàù áàêòåðèèòå äà ñå àäàïòèðàò, êîåòî óñêîðÿâà åâîëþöèÿòà è âîäè äî íàðàñòâàíå íà ñëîæíîñòòà íà îáðàçóâàíèòå ôîðìè íà æèâîò, à ãðàâèòàöèîííîòî ïîëå íà äîñòàòú÷íî ãîëåìèÿ ñïúòíèê âîäè äî ñòàáèëèçèðàíåòî íà íàêëîíà, êîéòî íå òðÿáâà äà áúäå íèòî ïðåêàëåíî ãîëÿì, íèòî ïðåêàëåíî ìàëúê, íèòî äà ñå ïðîìåíÿ ðÿçêî, èíà÷å æèâîòúò âúðõó ñóøàòà áè áèë ïðàêòè÷åñêè íåâúçìîæåí. Ãîëåìèÿò ñïúòíèê âëèÿå íà òåêòîíèêàòà íà ïëàíåòàòà, íà ïðèëèâíîîòëèâíàòà äåéíîñò â ëèòîñôåðàòà è õèäðîñôåðàòà, à òîçè ôàêò ïðåäñòàâëÿâà ñúùåñòâåí ìåõàíèçúì çà óñêîðÿâàíå íà åâîëþöèÿòà è ïîÿâàòà íà ñëîæåí æèâîò. À ñåãà íåêà äà ñè ïîìîãíåì â íàøåòî òúðñåíå ñ ìàòåìàòè÷åñêè ìåòîäè, îñîáåíî ñëåä êàòî ñìå ñå óâåðèëè â ïúðâîíà÷àëíèòå ìó ïàðàìåòðè. Óðàâíåíèå çà ÷åñòîòàòà íà ïîÿâà íà çåìåïîäîáíè ïëàíåòè, ñúãëàñíî „Õèïîòåçàòà çà óíèêàëíàòà Çåìÿ” Âñúùíîñò „Õèïîòåçàòà çà óíèêàëíàòà Çåìÿ” è âñÿêà äðóãà õèïîòåçà çà „ETI” ïðèíöèïèàëíî ðàçãëåæäà áàçèñíîòî óðàâíåíèå íà Äðåéê, ÷ðåç

75


êîåòî ñå èç÷èñëÿâà áðîÿò íà ñëîæíèòå ôîðìè íà æèâîò èëè ïî-ñêîðî íà íàïðåäíàëèòå öèâèëèçàöèè „N” â Ìëå÷íèÿ ïúò: êúäåòî: · N* å áðîÿò çâåçäè â Ìëå÷íèÿ ïúò. Îöåíêèòå çà N* âàðèðàò îò 100 äî 500 ìèëèàðäà, òàêà ÷å íàé-îáùî N*~10 11 · ne å ñðåäíèÿò áðîé ïëàíåòè â çîíàòà íà îáèòàåìîñò çà âñÿêà ñúîòâåòíà çâåçäà. Ïîðàäè ñòðîãèòå îãðàíè÷åíèÿ, ðàçãëåäàíè ïî-ãîðå, âúçìîæíî å ne = 1 (ìíîãî ðÿäêî äî 2) äà å ãîðíà ãðàíèöà çà ïàðàìåòúðà. · Çàáåëåæêà: Íàïîìíÿìå, ÷å ïîäîáíà îöåíêà å âàëèäíà è èìà ñìèñúë ïðè «Õèïîòåçàòà çà óíèêàëíàòà Çåìÿ». Òàçè ìåòîäèêà íå å îáùîïðèåòà, êàêòî ùå îáÿñíèì ïî-äîëó. Îùå â íà÷àëîòî ñå çàáåëÿçâà, êàêòî ïîñî÷âàìå â äðóãè ÷àñòè íà ñúäúðæàíèåòî, ÷å çà ìíîæåñòâî îò ôàêòîðèòå â óðàâíåíèåòî íà Äðåéê ìîãàò äà áúäàò ðàçãëåæäàíè ðàçëè÷íè ñëó÷àè, â çàâèñèìîñò îò òåîðèÿòà. Òîâà âîäè äî ðåçóëòàòè êàêòî N~10 -12 , òàêà è äî N>109. Ðàçóìíèòå ñòîéíîñòè çà ïàðàìåòðèòå, ñïîðåä àâòîðèòå íà „Õèïîòåçàòà çà óíèêàëíàòà Çåìÿ”, îòðàçÿâàò è òÿõíàòà èäåÿ – íàé-ïðîñòî êàçàíî, íàãëàñÿâàéêè ñòîéíîñòèòå òàêà, ÷å äà ïîëó÷àò òúðñåíèÿ îò òÿõ ðåçóëòàò. Òîâà å åäèí îò îñíîâíèòå ïðîáëåìè ïðè àíàëèçèòå ÷ðåç óðàâíåíèåòî íà Äðåéê. Âñå ïàê ìåòîäúò å äîñòàòú÷íî åôåêòèâåí è ðàçóìåí, ñòèãà äà ñå ðàáîòè âíèìàòåëíî è êîðåêòíî. Ñòàíäàðòíèòå ïàðàìåòðè, èçïîëçâàíè â ãîðíèÿ èçðàç (ñ íåÿñíè òî÷íî îïðåäåëåíè ñòîéíîñòè, ïîíå çàñåãà), ñà: · fg å ÷àñòòà çâåçäè â ãàëàêòè÷íàòà îáèòàåìà çîíà. Gonzalez (2001) ïðåñìÿòà òîçè êîåôèöèåíò äà å 0.1, íî èìà è ìíîæåñòâî äðóãè îöåíêè (Forgan, 2008, 2009). · fp å ÷àñòòà îò çâåçäè â Ìëå÷íèÿ ïúò ñ îáðàçóâàíè ïëàíåòè. · fpm å ÷àñòòà îò òåçè ïëàíåòè, êîèòî ñà òâúðäè (à íå ãàçîâè ãèãàíòè íàïðèìåð). · fi å ÷àñòòà îò òåçè îáèòàåìè ïëàíåòè, êúäåòî ìèêðîáèîëîãè÷åí æèâîò å âúçíèêíàë. · fc ñà ïëàíåòèòå, íà êîèòî ñå ðàçâèâà è ñëîæåí æèâîò. Çà ñðàâíåíèå ñúñ Çåìÿòà - 80% îò âðåìåòî ñëåä âúçíèêâàíåòî íà æèâîòà òîé å ñàìî íà ìèêðîíèâî, ò.å. áàêòåðèè. Òóê ìîæå áè ñå êðèå ðàçêîâíè÷åòî çà òîâà äàëè

76


è â êàêâà ôîðìà æèâîòúò å „òðóäíà” åâîëþöèîííà ñòúïêà (ñúãëàñíî ïîãîðíîòî èçëîæåíèå). · fl å èíòåðâàëúò îò âðåìå îò öåëèÿ æèâîò íà ïëàíåòà, â êîåòî âúðõó íåÿ èìà ñëîæåí æèâîò. Ïðè÷èíàòà çà òîçè ôàêòîð å, ÷å ñëîæåí æèâîò ìîæå äà ñðåùíå ðàçëè÷íè òðóäíîñòè: êàòàêëèçúì, ñàìîóíèùîæåíèå è ìíîæåñòâî äðóãè ôàêòîðè. Òîâà å âàæíà ÷àñò îò àíàëèçà íè è â ñëåäâàùàòà åêñïåðèìåíòàëíà ÷àñò. · fm ñà îíåçè îáèòàåìè ïëàíåòè, êîèòî ïðèòåæàâàò ãîëÿì ñïúòíèê. · fj ñà îíåçè ïëàíåòíè ñèñòåìè ñ íàëè÷íà ïëàíåòà-ãèãàíò â òÿõ (âúçìîæíî å ïîâå÷åòî ñèñòåìè äà ñà èìåííî òàêèâà). · fme å áðîÿò ïëàíåòè ñ äîñòàòú÷íî ìàëêî íà áðîé „ðåñòàðòèðàùè”, ò.å. êàòàñòðîôàëíè ñúáèòèÿ íà ìàñîâî èçìèðàíå. Äàëè è â êàêâè ãðàíèöè áðîÿò íà çåìíèòå ìàñîâè èçìèðàíèÿ (5 äîñåãà!) å ñòàíäàðòåí, å ñúùåñòâåí ïðîáëåì ïðåä òåîðèÿòà.  íàøåòî èçñëåäâàíå ïðèåìàìå, ÷å Çåìÿòà å â äîñòàòú÷íî ãîëÿìà ñòåïåí ñòàíäàðòåí ïðèìåð. Ïî-íàòàòúê â ðàçðàáîòêàòà ùå ðàçãëåäàìå âèäà íà óðàâíåíèåòî íà Äðåéê, èçïîëçâàíî â òàçè òåçà çà èçâúðøâàíå íà êîìïþòúðíèòå ñèìóëàöèè, êàêòî è ùå ðàçøèðèì äèñêóñèÿòà äàëå÷ èçâúí ðàìêèòå íà õèïîòåçàòà íà Óîðä è Áðàóíëè.,,Õèïîòåçàòà çà óíèêàëíàòà Çåìÿ” íå âêëþ÷âà ôàêòîð â óðàâíåíèåòî íà Äðåéê, êîéòî äà îòðàçÿâà âúçìîæíîñòòà ñëîæíèòå ôîðìè íà æèâîò äà ðàçâèÿò öèâèëèçàöèÿ è âèñøà òåõíîëîãèÿ.  ñëåäâàùàòà åêñïåðèìåíòàëíà ÷àñò àêöåíòèðàìå íàøåòî âíèìàíèå èìåííî âúðõó òîçè ïðîáëåì. Îáîáùåíà êðèòèêà íà èäåÿòà çà óíèêàëíàòà Çåìÿ èëè çàùî èçâúíçåìíèÿò æèâîò ìîæå áè íå å ðÿäúê? Íàñòîÿùàòà òåçà â èçâåñòíà ñòåïåí èìà çà öåë äà èçñëåäâà äàëè ïîÿâàòà íà ðàçóìà å ðÿäêà, èëè ïî-ñêîðî î÷àêâàíà åâîëþöèîííà ñòúïêà. Íî âúïðîñúò çà áèîãåíåçàòà å êîðåííî ñâúðçàí ñ ðàçâèòèåòî íà ðàçóìà, à êðèòèêàòà íà õèïîòåçàòà çà óíèêàëíîñòòà íà Çåìÿòà è èçîáùî íà ñàìèÿ æèâîò ïðèåìà ðàçëè÷íè àðãóìåíòè, îò êîèòî ìîæåì äà çàïî÷íåì îáñúæäàíåòî äàëè ðàçóìúò å óíèêàëåí, èëè íå, ïðåäè äà ïðèñòúïèì êúì ìîäåëèðàíåòî. Îñíîâíèòå èäåè è àðãóìåíòè ïðîòèâ õèïîòåçàòà çà óíèêàëíàòà Çåìÿ ñà ñèñòåìàòèçèðàíè ïî-äîëó çà ïúëíîòà íà òåêñòà:

77


1. Åêçîïëàíåòèòå ñà ÷åñòî ñðåùàíè. Ïîâå÷å îò 373 åêçîïëàíåòè6 ñà âå÷å èçâåñòíè è äàííèòå ïðîäúëæàâàò äà ñå óâåëè÷àâàò. Ñïîðåä ìîäåëèòå è ÷èñëåíèòå åêñïåðèìåíòè (D. Forgan, 2008) áðîÿò íà ïîòåíöèàëíî ñúùåñòâóâàùèòå ïëàíåòè ñúñ ñëîæåí æèâîò, à çàùî íå è áðîÿò íà ðàçâèòèòå òåõíîëîãè÷íè öèâèëèçàöèè â Ãàëàêòèêàòà, ìîæå äà ñå îêàæå íåìàëúê. 2. Êîíòðàòåçè íà “Õèïîòåçàòà çà óíèêàëíàòà Çåìÿ” êàòî ôèëîñîôñêî çàêëþ÷åíèå (íà áàçà íàáëþäåíèÿòà âúðõó çåìíèÿ æèâîò): · Ñïîðåä Ä. Äàðëèíã õèïîòåçàòà çà óíèêàëíîñòòà íà æèâîòà íå å íèòî ðåàëíà íàó÷íà õèïîòåçà, íèòî ïúê ïðåäîñòàâÿ àäåêâàòíè íàó÷íè ñëåäñòâèÿ (ïðåäïîëîæåíèÿ), êîèòî äà ïðîâåðèì. Òÿ å ïî-ñêîðî îïèñàíèå íà òîâà êàê æèâîòúò ñå å ðàçâèë íà Çåìÿòà (Brownlee, Donald. Ward, Peter D. “Rare Earth”, 2000). Ñëåäîâàòåëíî èçâîäúò äà îòõâúðëèì íàëè÷èåòî íà äðóãè ñëîæíè ôîðìè íà æèâîò â Ãàëàêòèêàòà, è îùå ïîâå÷å íà äðóãè ðàçóìíè ñúùåñòâà âúâ Âñåëåíàòà, ìîæå áè å äîñòà ïðèáúðçàí. · Ðè÷àðä Äîêèíñ (Richard Dawkins, The God Delusion, „Äåëþçèÿòà Áîã”, èçä. „Èçòîê-Çàïàä”, 2007) ðàçãëåæäà âúïðîñà ÷ðåç òåçàòà, ÷å ïðè òîëêîâà ãîëÿì áðîé ïëàíåòè è âúçìîæíè óñëîâèÿ å íåìèíóåìî äà íÿìà äîñòàòú÷íî ãîëÿì áðîé çåìåïîäîáíè òàêèâà. Ñúîòâåòíî ðàçóìíèòå âèäîâå íå ñà óíèêàëíè è íèå íå ñìå ñàìè â Ãàëàêòèêàòà. Åòî çàùî íàøèòå òúðñåíèÿ ïðîäúëæàâàò, ïîäêðåïÿíè ïî ïúòÿ íè ñ äîêàçàòåëñòâåí ìàòåðèàë îò äåñåòêè âå÷å ñúùåñòâóâàùè íàó÷íè ðàçðàáîòêè è ñîáñòâåíè àâòîðñêè íàáëþäåíèÿ, ìàòåìàòè÷åñêè èç÷èñëåíèÿ, ïðåäñòàâÿíå íà çàêîíîñúîáðàçíè ëîãèçìè â ïðèðîäàòà è àíàëèòè÷íè çàêëþ÷åíèÿ.

6

www.exoplanets.eu ,êúì 13 àâãóñò 2009

78


Ãëàâà òðåòà Çíà÷åíèå íà åíòðîïèÿòà è âòîðèÿ ïðèíöèï íà òåðìîäèíàìèêàòà çà áèîëîãè÷íàòà åâîëþöèÿ íà ìèêðî- è ìàêðîíèâî. Õèïîòåçà çà „åíòðîïèéíèòå òåõíîëîãè÷íè öèâèëèçàöèè” Âòîðèÿò çàêîí íà òåðìîäèíàìèêàòà å åäèí îò îñíîâíèòå ôàêòîðè çà ðàçáèðàíå íà ïðèíöèïèòå íà åâîëþöèÿòà íà âèäîâåòå, êàêòî ïîêàçâàò ïîñëåäíèòå èçñëåäâàíèÿ. (Ville R. I. Kaila, Arto Annila, 2008; Yong Fu, .. 2007; Peter Wurtz è Arto Annila, 2009)  òàçè ÷àñò å óñòàíîâåíà âðúçêàòà ìåæäó çàêîíà çà åñòåñòâåíèÿ îòáîð è ïðèíöèïà çà íàé-ìàëêîòî äåéñòâèå. Ìåæäóâèäîâèÿò îòáîð ìîæå äà ñå ðàçãëåæäà êàòî îöåëÿâàíå íà âèäîâåòå, êîèòî êîíñóìèðàò ñâîáîäíàòà åíåðãèÿ ìàêñèìàëíî áúðçî, ò.å. åôåêòèâíî óâåëè÷àâàò åíòðîïèÿòà. Îòòóê ñå èçâåæäà ôóíäàìåíòàëíîòî çíà÷åíèå íà âòîðèÿ ïðèíöèï íà òåðìîäèíàìèêàòà çà åâîëþöèÿòà íà æèâîòà, êîåòî å êëþ÷îâ åëåìåíò â íàñòîÿùîòî èçñëåäâàíå. Ùå ðàçãëåäàìå çíà÷åíèåòî íà åâîëþöèÿòà êàêòî íà ìàêðî- (Peter .. Wurtz and Arto Annila, 2009), òàêà è íà ìèêðî- (Salla Jaakkola, Sedeer ElShowk, Arto Annila, 2008) íèâî, ñëåä êîåòî ùå âè ïðåäñòàâèì ïðèëîæåíèå íà òîâà ðàçãëåæäàíå êúì ÷èñëåíîòî ìîäåëèðàíå íà áðîÿ ETI â Ãàëàêòèêàòà è òÿõíîòî ïîâåäåíèå (î÷àêâàíî äåéñòâèå) êúì îêîëíàòà ñðåäà, èçõîæäàéêè ñúïîñòàâèòåëíî ñ âðúçêèòå è âçàèìîäåéñòâèÿòà â ìåãàñèñòåìàòà „÷îâåê-ïðèðîäà”. Âòîðèÿò ïðèíöèï íà òåðìîäèíàìèêàòà â ìèêðî- è ìàêðoåâîëþöèÿòà: Ùå ïîêàæåì, ÷å ïðèíöèïúò çà íàðàñòâàíå íà åíòðîïèÿòà å ñúùåñòâåíà ÷àñò îò åâîëþöèîííèÿ ìåõàíèçúì è èìà ÿñíè èíäèêàöèè, ÷å äåéñòâà íà ãîëÿì áðîé íèâà â åâîëþöèîííàòà âåðèãà. 79


Âðúçêàòà ìåæäó äàäåí âèä è íåãîâàòà ñðåäà (species-area relationship) å îñíîâíà òåìà è çàäà÷à çà èçñëåäâàíå â åêîëîãèÿòà, òåîðèÿòà íà åêîñèñòåìèòå, ëàíäøàôòíàòà åêîëîãèÿ, ãëîáàëíàòà åêîëîãèÿ è äð. Åêîñèñòåìèòå, â ïðèíöèïíî îòíîøåíèå, ñå îñíîâàâàò è ñå ðàçãëåæäàò êàòî ìàòåðèàëåí èçðàç íà ïðîöåñè íà îáìåí è ïðåîáðàçóâàíå íà åíåðãèÿ, à íàáëþäàâàíîòî ãîëÿìî âèäîâî ðàçíîîáðàçèå å ñâúðçàíî ñúùíîñòíî èìåííî ñ òåçè ïðîöåñè. Àêî ðàçãëåæäàìå ñèñòåìèòå îò òåðìîäèíàìè÷íà ãëåäíà òî÷êà, òî ñàìèòå îðãàíèçìè ìîãàò äà ñå ðàçãëåæäàò êàòî ñâîåîáðàçíè ìåõàíèçìè (èíäèâèäè èëè ãðóïè îò èíäèâèäè), äåéñòâàùè åâîëþöèîííî çà ðàçïðåäåëåíèå íà ïîòîêà íà åíåðãèÿ äî îñòàíàëèòå ÷àñòè îò åêîñèñòåìàòà. Åêîñèñòåìèòå âêëþ÷âàò ìíîæåñòâî âèäîâå, êîèòî ìîãàò äà åâîëþèðàò, ìèãðèðàò è äà ñå ðàçâèâàò è ñúîòâåòíî äà èçâúðøâàò äåéñòâèå âúðõó ïî-ãîëÿìà îò ïúðâîíà÷àëíàòà èì ïëîù, êîåòî ÷åñòî âîäè è äî òÿõíàòà ïî-ãîëÿìà åôåêòèâíîñò êàòî ìåõàíèçìè íà ñàìàòà åêîñèñòåìà. Ïî-íàòàòúê â èçëîæåíèåòî ñòàâà ÿñíî, ÷å å âúçìîæíî äà ñå ðàçâèå õèïîòåçà çà âèäîâåòå è îñíîâíî çà ðàçóìíèòå âèäîâå, êàòî ïðåäïîëîæèì, ÷å òÿõíàòà ïîÿâà ìîæå äà áúäå ðàçãëåæäàíà âúâ âèä íà ñëåäñòâèå íà òåðìîäèíàìè÷íèÿ ïðèíöèï çà íàðàñòâàíå íà åíòðîïèÿòà. Ñúãëàñíî âñå ïî-íàðàñòâàùèÿ áðîé ñúâðåìåííè äàííè, âòîðèÿò ïðèíöèï íà òåðìîäèíàìèêàòà å îò ñúùåñòâåíî çíà÷åíèå çà âçàèìîäåéñòâèåòî ìåæäó âèäîâåòå è åêîñèñòåìèòå. Èìåííî òàçè õèïîòåçà ùå ïîäëîæèì íà ïðîâåðêà è íà ñðàâíåíèå ÷ðåç ðåçóëòàòèòå îò íàñòîÿùîòî èçñëåäâàíå. Âçàèìîâðúçêàòà âèä-ñðåäà êàòî òåðìîäèíàìè÷åí ìåõàíèçúì Âðúçêèòå ìåæäó âèäîâåòå è ñðåäàòà (àðåàëà èì íà îáèòàíèå) ÷åñòî ñà èçïîëçâàíè çà îïðåäåëÿíå è îöåíêà íà ðàçíîîáðàçèåòî íà áèîòèòå. (Knight C.B. (1965), McIntosh R.P. (1985)  îáùèÿ ñëó÷àé áðîÿò íà âèäîâåòå (s) ñå èçîáðàçÿâà ñïðÿìî ïëîùòà (À), êîÿòî çàåìà. Íàïðèìåð – ïîïóëàöèÿòà íà ïòèöè ñå óâåëè÷àâà ïî÷òè ìîíîòîííî ñ íàìàëÿâàù íàêëîí âúðõó ïîäîáíè îñòðîâè ñ åäèíñòâåíàòà ðàçëèêà, ñâúðçàíà ñ âñå ïî-ãîëÿìàòà è ïî-ãîëÿìà ïëîù íà îñòðîâèòå (Haila Y., 1983). Ïîäîáíè ðàçãëåæäàíèÿ è èçâåäåíèòå îò òÿõ ïðèíöèïè ñà âñå îùå øèðîêî äèñêóòèðàíà îáëàñò íà åâîëþöèÿòà. Äàííèòå çà îáèëèåòî íà âèäîâåòå â ÷åñòî èçñëåäâàíè åêîñèñòåìè è ãîëåìèÿò èì áðîé ñúîòâåòñòâàùè àðåàëè ïîêàçâàò, ÷å òå ñëåäâàò 80


ñòåïåííèÿ çàêîí: s = cAz, êúäåòî íàêëîíúò z è èíòåðöåïòàòà (c) ùå ñå îïðåäåëÿò åìïèðè÷íî îò „log-log” ãðàôèêà (Arrhenius O., 1921). Òîâà ðàçãëåæäàíå ñúùî å âñå îùå îáåêò íà îáøèðíè äèñêóñèè â îáëàñòòà íà åêîëîãèÿòà. Íåçàâèñèìî îò ãîðåêàçàíîòî, íåîñïîðèì ôàêò å, ÷å îáèëèåòî îò âèäîâå â äàäåíà ñðåäà çàâèñè è îò ìíîæåñòâî ôàêòîðè êàòî êëèìàòè÷íè ïðîìåíè (òåìïåðàòóðíè àíîìàëèè è ïð.), ëîêàëíè îñîáåíîñòè íà ìåæäóâèäîâè îòíîøåíèÿ è ò.í. Èçïîëçâàíåòî íà òåîðèÿ, îñíîâàíà âúðõó åíåðãèéíèÿ òðàíñôåð, å ñïîñîáíà â ìíîãî ïî-ãîëÿìà ñòåïåí äà îáõâàíå òåçè è ìíîæåñòâî äðóãè ôàêòîðè. Îò äðóãà ñòðàíà, åâîëþöèîííèòå åôåêòè ïðîäúëæàâàò äà ñà âàæíà ÷àñò îò ðàçãëåæäàíåòî, òúé êàòî âñëåäñòâèå íà èç÷åçâàíåòî íà îïðåäåëåíè âèäîâå, êàêòî è íà ìèãðàöèÿòà è êîëîíèçàöèÿòà, ñå ñúçäàâàò íà ïðúâ ïîãëåä íåðàâíîìåðíè óñëîâèÿ, à ñàìèÿò ïðîèçõîä íà âðúçêàòà ìåæäó âèäîâåòå è ñðåäàòà å ñëîæåí è íåîêîí÷àòåëíî èçñëåäâàí è ðàçðåøåí âúïðîñ. Íåêà ïðåõâúðëèì ïîãëåäà ñè âúðõó íàøàòà ïëàíåòà, òàêàâà êàêâàòî ÿ íàáëþäàâàìå è èçó÷àâàìå â òîçè åâîëþöèîíåí ìîìåíò. Âèñîêàòà ñòåïåí íà ðàçíîîáðàçèå íà çåìíàòà ïðèðîäà ñå îïðåäåëÿ îò âçàèìîâðúçêàòà è âçàèìîîáóñëîâåíîñòòà íà ðàçëè÷íèòå ãåîñôåðè, âëèçàùè â ñúñòàâà íà ãåîãðàôñêàòà îáâèâêà. Òîçè ôàêò å îòäàâíà èçÿñíåí îò íàóêàòà è å êîíêðåòèçèðàí â ìàòåðèàëíàòà ìó ôîðìà – ëàíäøàôòíàòà ñôåðà. Èìåííî â íåÿ èçñëåäîâàòåëñêèòå óñèëèÿ äîêàçâàò íàé-òåñíèòå, íàé-êîíöåíòðèðàíèòå è íàé-äèíàìè÷íèòå èçðàçè íà ãîðåïîñî÷åíèòå âðúçêè è âçàèìîäåéñòâèÿ. Åâîëþöèîííîòî ïðåïëèòàíå íà âåùåñòâåíîåíåðãèéíè ïîòîöè ìåæäó ãåîñôåðèòå îáóñëàâÿ íàðàñòâàíåòî íà ñëîæíîñòòà íà ïîëó÷åíèòå ìàòåðèàëíè ôîðìè è åíåðãîîáìåíà â è ìåæäó òÿõ. Íà òîçè ôîí ñúùåñòâóâàíåòî íà âèñîêîîðãàíèçèðàíà ìàòåðèÿ, ïðèòåæàâàùà ðàçóì, å îïòèìàëåí, ëîãè÷åñêè èçäúðæàí ïëàíåòàðåí ñöåíàðèé. Òóê íÿìà äà íàâëèçàìå â îáÿñíåíèÿ è ïîëåìèêè îòíîñíî çàùî è êàê ñå å ïîÿâèëà èìåííî òàêúâ òèï âèñîêîîðãàíèçèðàíà áèîìàòåðèÿ èëè „ùî å ðàçóì?”. Àêöåíòúò â íàøèÿ àíàëèç èìà ïðèîðèòåòíà ïîñîêà êúì èçÿñíÿâàíå íà âåùåñòâåíî-åíåðãèéíàòà ñïåöèôèêà íà åâîëþöèîííîòî ñúùåñòâóâàíå è íåãîâàòà ïîä÷èíåíîñò íà äîêàçàíè, âñåîáõâàòíî äåéñòâàùè çàêîíè è çàêîíîìåðíîñòè. Ïðîìåíÿùàòà ñå Çåìÿ – ôðàçà, çàïå÷àòàëà â ñúùíîñòòà ñè ïëàíåòàðíàòà äèíàìèêà îò ìîìåíòà íà êîíñîëèäàöèÿ íà êîñìè÷åñêîòî òÿëî äî íàñòîÿùåòî (åñòåñòâåíî, òîâà å ïðîöåñ, ïðîäúëæàâàù è ñëåä íàøàòà òåìïîðàëíà ïîçèöèÿ). Äîêàçàíî å, ÷å â îïèñàíàòà ïîñîêà ñëîæíîñòòà íà ïëàíåòàðíàòà ñèñòåìà íàðàñòâà è 81


êàòî áðîé ñúñòàâÿùè ñèñòåìè, è êàòî êîìïîíåíòíî ïðèñúñòâèå. Ëîãè÷åí èçâîä îò òîâà å íàðàñòâàíåòî íà îáìÿíàòà íà ìàòåðèÿ è åíåðãèÿ ìåæäó îòäåëíèòå ñèñòåìè, êàêòî è âúòðå â ñàìèòå òÿõ. Åâîëþöèîííî ïðåäïîëîæåíî å ñúùåñòâóâàíåòî íà îïðåäåëåí áàëàíñ ïî îòíîøåíèå íà êîëè÷åñòâîòî ïîòðåáÿâàíà è îòäàâàíà åíåðãèÿ ïî õîäà íà òÿõíîòî ôóíêöèîíèðàíå. Òîçè ïðîöåñ å äîñòà ôèíî áàëàíñèðàí è å ïîä÷èíåí íà åíòðîïèÿòà è âúâ âðúçêà ñ âòîðèÿ çàêîí íà òåðìîäèíàìèêàòà. Âñÿêà åäíà îò ïðèðîäíèòå ñèñòåìè, íåçàâèñèìî îò íåéíèÿ ðàíã, ïîêàçâà ôóíêöèîíèðàíå â ñèòóàöèÿ íà åâîëþöèîííî îïðåäåëåí åíåðãèåí èçëèøúê, êîéòî êîíòàêòóâà, ïðîíèêâà, ðåïëèêèðà ïîäîáíè íà íåãî â äðóãè ñèñòåìè. Êðåõêèÿò áàëàíñ â ïðèõîäíî-ðàçõîäíàòà ÷àñò íà åíåðãèéíî íèâî íå ìîæå äà ñå ïîääúðæà â òå÷åíèå íà âðåìåòî ÷ðåç îïèòèòå íà ñèñòåìíî íèâî çà êîìïåíñèðàíå íà íàòðóïâàùàòà ñå åíåðãèÿ, ÷ðåç ìàòåðèàëíè èçìåíåíèÿ. Íàïðîòèâ, óñëîæíÿâàíåòî íà îáåêòíîòî (ñóáåêòíîòî) ïðèñúñòâèå â ïëàíåòàðíèÿ äèàïàçîí ìåæäó „ìåãàñèñòåìà” (ãåîãðàôñêà îáâèâêà, ðåñï. ëàíäøàôòíà ñôåðà) è „áèíàðíà ñèñòåìà îò íèçø ïîðÿäúê” âîäÿò äî èçêà÷âàíåòî íà íîâè è ïî-ñëîæíè åíåðãèéíè íèâà íà âçàèìîäåéñòâèå ìåæäó êîìïîíåíòèòå, åëåìåíòèòå è ñàìèòå ñèñòåìè. Ñìÿòàìå, ÷å òåçè çàêîíîìåðíîñòè ìîãàò äà ñå ðàçãëåæäàò êàòî èçöÿëî òåðìîäèíàìè÷íè è èìåííî òîçè ïîäõîä ìîæå äà ïîçâîëè àäåêâàòíîòî ðàçáèðàíå íå ñàìî íà åâîëþöèÿòà íà âèäîâåòå, íî è íà òÿõíîòî äåéñòâèå ñïðÿìî îêîëíàòà ñðåäà, êîåòî âêëþ÷âà ãîëÿì íàáîð îò ïðîöåñè – îò òåçè íà ãåíåòè÷íî íèâî, äî åôåêòèòå è äåéñòâèåòî íà ðàçóìíà òåõíîëîãè÷íà öèâèëèçàöèÿ âúðõó îêîëíàòà ñðåäà. Òàêàâà èäåÿ íå å ñúùíîñòíî íîâà, òúé êàòî ñà ïðàâåíè ìíîæåñòâî îïèòè äà ñå èçâåäå îáù ïðèíöèï îò âðúçêèòå è âçàèìîäåéñòâèÿòà ìåæäó âèäîâåòå è ñðåäàòà èì. Îòðàñëîâèòå ïîçèöèè íà åêîëîçèòå äåøèôðèðàò òîâà êàòî íÿêàêúâ ïî-äúëáîê ìîäåë, çàëîæåí â ïðèðîäàòà, íàìèðàù ñå ïîä ñêàëàòà íà îðãàíèçàöèÿòà íà åêîñèñòåìèòå (Lomolino M.V., Weiser M.D., 2001). Íå å íîâà è èäåÿòà, ÷å âòîðèÿò ïðèíöèï íà òåðìîäèíàìèêàòà å ôóíäàìåíòàëåí çà ðàçáèðàíå íà åâîëþöèÿòà è ìîæå äà ñå èçïîëçâà çà âðúçêà ìåæäó ðàçëè÷íèòå íàó÷íè îáëàñòè, èçñëåäâàùè ïðîáëåìàòèêàòà, ò.å. â íåìàëêà ÷àñò äà ñëóæè êàòî àíàëèòè÷åí àïàðàò è çàêîíîìåðåí ñèíòåç ìåæäó áèîëîãèÿòà, åêîëîãèÿòà, ëàíäøàôòíàòà åêîëîãèÿ, ãëîáàëíàòà åêîëîãèÿ è ôèçèêàòà. Èíòåðåñåí è íîâ àñïåêò îò ïðîáëåìàòèêàòà, êîÿòî ïðåäñòàâÿìå â òîâà èçëîæåíèå, å äàëè ïîäîáíî ðàçãëåæäàíå ìîæå äà îáõâàíå ðàçóìíèòå (êàòî 82


íàñ? - ìîëèì ñêåïòèöèòå äà çàäúðæàò ðåàêöèÿòà ñè) öèâèëèçàöèè è äàëè òî áè äîâåëî äî ïîâèøåíè î÷àêâàíèÿ çà ïîÿâà íà åâåíòóàëíè ETI. Èìåííî òîçè âúïðîñ ùå å îñíîâåí â åñêïåðèìåíòàëíî-àíàëèòè÷íî ïðåäñòàâÿíå â ïî-íàòàòúøíîòî ñúäúðæàíèå. Òåðìoäèíàìè÷åí ïîäõîä êúì îïèñàíèåòî íà äàäåíà åêîñèñòåìà Ìíîæåñòâî ñïîíòàííè ïðîöåñè â ïðèðîäàòà, ò.íàð. „åñòåñòâåíè ïðîöåñè”, åâîëþèðàò êúì ïî-âåðîÿòíè ñúñòîÿíèÿ, ñâúðçàíè ñ åíåðãèéíèòå íèâà è ðàçëèêè ìåæäó ñàìèòå ñúñòîÿíèÿ. Òîçè ïðèíöèï íà ðàçïðåäåëåíèå íà åíåðãèÿòà å èçâåñòåí îùå è êàòî ïðèíöèï çà íàðàñòâàùàòà åíòðîïèÿ èëè êàòî âòîðè çàêîí íà òåðìîäèíàìèêàòà. Äàäåíà åêîñèñòåìà ñå ðàçãëåæäà êëàñè÷åñêè â òåðìîäèíàìè÷åí àñïåêò êàòî îòâîðåíà ìðåæà çà åíåðãèåí ïðåíîñ îò Lotka A.J. (1925), Lindeman R.L. (1942), Morowitz H. (1968), Odum E.P. (1969). Ïîïóëàöèèòå ïî ñâîÿòà ñúùíîñò ñà ðàçëè÷íè îáåêòè, êîèòî ñúõðàíÿâàò õèìè÷íà åíåðãèÿ, à èíäèâèäóàëíèòå îðãàíèçìè ïðåîáðàçóâàò åíåðãèÿòà è ÿ ïðåíàñÿò. Íà êëåòú÷íî íèâî è íèâî îðãàíèçìè òîçè ïðîöåñ ñå íàðè÷à ìåòàáîëèçúì. Íà íèâî åêîñèñòåìà ïðåíîñúò íà åíåðãèÿ å èçâåñòåí êàòî õðàíèòåëíà ìðåæà, êîÿòî ñú÷åòàâà âñè÷êè èíäèâèäóàëíè õðàíèòåëíè âåðèãè â äàäåíà ïîïóëàöèÿ. Ñïîðåä Çàêîíà çà ìàêñèìèçàöèÿ íà åíåðãèÿòà íà áðàòÿ Îäóì (Ðåéìåðñ, 1990) ïðè ñúïåðíè÷åñòâîòî ìåæäó ñèñòåìèòå îæèâÿâà (ñúõðàíÿâà ñå) òàçè îò òÿõ, êîÿòî ïðèåìà ïî íàé-ðàöèîíàëåí íà÷èí ïîñòúïâàùàòà åíåðãèÿ è ñúùåâðåìåííî èçïîëçâà ìàêñèìóìà îò íåÿ ïîñðåäñòâîì íàé-ðàöèîíàëíè íà÷èíè. Çà òàçè „öåë” âñÿêà åäíà ñèñòåìà ðåàãèðà ïî îïðåäåëåí íà÷èí: 1) ñúçäàâà óñëîâèÿ çà íàòðóïâàíå íà âèñîêîêà÷åñòâåíà åíåðãèÿ (ñ íàé-äîáðèòå çà ñèñòåìàòà ïîêàçàòåëè è ñòåïåí íà óñâîèìîñò); 2) âñÿêà ñèñòåìà ãóáè íÿêàêâî îïðåäåëåíî êîëè÷åñòâî îò âå÷å íàòðóïàíàòà åíåðãèÿ, çà äà îñèãóðè ïîñòúïâàíåòî íà íîâà åíåðãèÿ; 3) ñèñòåìàòà ïîääúðæà êðúãîâðàòè íà ðàçëè÷íè âåùåñòâà; 4) òÿ ñúçäàâà ìåõàíèçìè çà ðåãóëèðàíå è ïîääúðæàíå íà ñèñòåìíàòà óñòîé÷èâîñò è ñïîñîáíîñòòà é çà ïðèñïîñîáÿâàíå êúì ïðîìåíèòå â ñðåäàòà; 5) óñòàíîâÿâà ñ äðóãèòå ñèñòåìè òàêúâ îáìåí, êîéòî é å íåîáõîäèì çà îñèãóðÿâàíå íà åíåðãèÿ çà ñïåöèàëíèòå âèäîâå. Ïðåäñòàâåíèÿò çàêîí å äîêàçàíî ïðèëîæèì è ïî îòíîøåíèå íà èíôîðìàöèÿòà â è ìåæäó ñèñòåìèòå. Ò.å. íàé-ãîëåìè øàíñîâå çà ñàìîñúõðàíåíèå ïðèòåæàâà òàêàâà ñèñòåìà, êîÿòî â íàé-ãîëÿìà ñòåïåí 83


ñúçäàâà óñëîâèÿ çà ïîñòúïâàíå, ñúçäàâàíå è åôåêòèâíî èçïîëçâàíå íà åíåðãèÿòà è èíôîðìàöèÿòà (íåêà çàïîìíèì ïîñëåäíîòî èçðå÷åíèå). Òðÿáâà äà îòáåëåæèì, ÷å ìàêñèìàëíîòî ïîñòúïâàíå íà âåùåñòâî íå ãàðàíòèðà óñïåõ íà ñèñòåìàòà â êîíêóðåíöèÿòà é ñ äðóãè àíàëîãè÷íè ñèñòåìè. Äîòóê âñè÷êî å ïðåäåëíî ÿñíî. Îïèñàíèåòî íà ïîäîáíà ñèñòåìà îò ãëåäíà òî÷êà íà ñòàòèñòè÷åñêàòà ôèçèêà âñå îùå å íà ôîðìàëíî íèâî. Âñè÷êè åäèíèöè íà ñèñòåìàòà çà ïðåíîñ íà åíåðãèÿ ñå îïèñâàò êàòî åíåðãèéíè ïëúòíîñòè (Gibbs J.W.,1993,1994) è ïî òîçè íà÷èí ìîãàò äà áúäàò ñðàâíåíè, çà äà áúäå îïðåäåëåíà ïîñîêàòà íà åíåðãèéíèÿ ïîòîê.  ïðèðîäàòà ïîòåíöèàëíàòà åíåðãèÿ íà ñúîòâåòíèòå åäèíèöè ñå ðàçëè÷àâà, íàïðèìåð ïîïóëàöèÿòà íà âèäîâåòå ìîæå äà áúäå íàìàëåíà ïîðàäè ïðîöåñè íà ìèêðîíèâî (íàïð. ôîòîñèíòåçà) èëè ïîðàäè ðàçëè÷íè ïðîöåñè íà ìàêðîíèâî êàòî íàïðèìåð áîëåñòèòå. Ôàêò å, ÷å ìðåæàòà çà åíåðãèåí ïðåíîñ å òåðìîäèíàìè÷íî ïîäîáíà íà âñè÷êè íèâà îò ñâîÿòà éåðàðõèÿ. Íàïðèìåð àòîìèòå ñà îñíîâíèòå ãðàäèâíè ÷àñòèöè íà ìîëåêóëèòå, òî÷íî ïî ñúùèÿ íà÷èí íà ïî-âèñîêî íèâî íà éåðàðõèÿ - êëåòêèòå ñà îñíîâíèòå ãðàäèâíè åäèíèöè íà îðãàíèçìèòå, êîèòî îò ñâîÿ ñòðàíà îáðàçóâàò äàäåíà ïîïóëàöèÿ èëè ïîïóëàöèè. Òàêà íà âñÿêî éåðàðõè÷íî íèâî å âúçìîæíî äà ñå âúâåäàò ïàðàìåòðè, êîèòî äà îòðàçÿâàò âçàèìîâðúçêàòà è âçàèìîäåéñòâèåòî ìåæäó ñúîòâåòíèòå êîìïîíåíòè è åëåìåíòè. Êîëè÷åñòâîòî åíåðãèÿ íà õèìè÷íèÿ ïîòåíöèàë, ñâúðçàí ñ ïîïóëàöèÿ îò Nj èíäèâèäè, ñå îñèãóðÿâà îò õèìè÷íèÿ ïîòåíöèàë (Atkins P.W., de Paula J., 2006) : µj=RTln[Njexp(Gj/RT)], êúäåòî ñâîáîäíàòà åíåðãèÿ íà Ãèáñ Gj å ñâúðçàíà ñúñ ñðåäíàòà åíåðãèÿ RT. Êîíöåïöèÿòà çà õèìè÷íèÿ ïîòåíöèàë íå å îãðàíè÷åíà ñàìî äî ìîëåêóëèòå, íî âàæè ñúñ ñúùàòà ñèëà çà ðàñòåíèÿòà è æèâîòíèòå (çàåäíî ñ ÷îâåêà êàòî áèîëîãè÷åí âèä) ïîðàäè ñâîéñòâåíèòå èì õèìè÷íè ðåàêöèè. Ïîïóëàöèÿ îò äàäåí æèâîòèíñêè âèä å ñúùî òîëêîâà ñâúðçàíà ñ õèìè÷íèÿ ïîòåíöèàë, êîëêîòî è åëåìåíòàðíî ìîëåêóëíî ñúîáùåñòâî. Õèìè÷íèÿò ïîòåíöèàë ïîêàçâà òðîôè÷íîòî (õðàíèòåëíîòî) íèâî. Ñ äðóãè äóìè òâúðäèì, ÷å âúðõúò íà õðàíèòåëíàòà âåðèãà å òåðìîäèíàìè÷åñêè „ñêúï” çà ïîääðúæêà, ïðåäâèä äúëãàòà âåðèãà íà åíåðãèéíîòî ðàçïðåäåëåíèå. Òàçè êîíöåïöèÿ å èçêëþ÷èòåëíî ïîëåçíà ïðè ðàçãëåæäàíå ñòðóêòóðàòà íà äàäåíà åêîñèñòåìà (íåçàâèñèìî îò íåéíèÿ ðàíã!).

84


Óñëîâèåòî çà ñòàöèîíàðíî ñúñòîÿíèå íà õèìè÷åñêè ðåàãèðàùè ïîïóëàöèè îïðåäåëÿ ðàñòèòåëíèòå è æèâîòèíñêèòå ïîïóëàöèè êàòî ðåçóëòàò îò ìíîæåñòâî ðåàêöèè.  äàäåíà åêîñèñòåìà ìíîãî îò ðåàêöèèòå ïðåâðúùàò îïðåäåëåíî êîëè÷åñòâî ∆ Qjk îò ñèëíî åíåðãèéíîòî èçëú÷âàíå íà Ñëúíöåòî â õèìè÷íà åíåðãèÿ.  ðåçóëòàò ìíîãî äðóãè äîïúëíèòåëíè ðåàêöèè ïðåðàçïðåäåëÿò ðåçóëòàíòíèÿ ïîòåíöèàë ÷ðåç ðàçëè÷íèòå åäèíèöè, ñúáèðàùè õèìè÷íà åíåðãèÿ (âæ. ôèãóðà 4 â öâåòíîòî ïðèëîæåíèå). Îáùèÿò åíåðãèåí ïðåíîñ îò îñíîâåí ïðîäóêòîâ ïîòåíöèàë µ1 êúì âñè÷êè îñòàíàëè ïîòåíöèàëè µ j èçáèðà ïîñîêàòà íà íàðàñòâàùàòà åíòðîïèÿ S (âèæ ðàáîòèòå íà À. Ànnila çà ïúëíî ðàçãëåæäàíå íà åâîëþöèÿòà, èçâåäåíà îò ïðèíöèïà çà ìàêñèìàëíà åíòðîïèÿ). {1} Õèìè÷íàòà ïîòåíöèàëíà ðàçëèêà, ò.å. ñâîáîäíàòà åíåðãèÿ íà âèäîâåòå j, â òîçè êîíòåêñò, ÷åñòî ñå ðàçãëåæäà êàòî „àôèíèòåò” (affinity) èëè Aj = Σµê +∆Qjk - µj ñâîáîäíàòà åíåðãèÿ ñïðÿìî ñðåäíàòà îòíîñèòåëíà åíåðãèÿ RT. Êîíöåïöèÿòà çà âúâåæäàíå íà RT îçíà÷àâà, ÷å: ñèñòåìàòà å äîñòàòú÷íî ñòàòè÷íà (Kullback S., 1959), ò.å. äàäåíà ïðîìÿíà â åíåðãèéíèÿ âõîäåí ïîòîê áúðçî ñå ðàçïðåäåëÿ ìåæäó åäèíèöèòå â ñèñòåìàòà. Ñëåäîâàòåëíî íÿìà äà èìà ãîëÿìà ïîòåíöèàëíà ðàçëèêà ìåæäó âèäîâåòå, êîèòî âçàèìîäåéñòâàò ïîìåæäó ñè ïî-÷åñòî, ìàêàð ÷å çíà÷èòåëíè åíåðãèéíè ðàçëèêè ìîãàò äà ñå ïîëó÷àò, àêî äîñòàòú÷íî ãîëÿìà ÷àñò îò ïîïóëàöèÿòà ñòàíå æåðòâà íà áîëåñò èëè íà íÿêàêúâ ãîäèøåí æèçíåí öèêúë. Òóê âè ïðåäñòàâÿìå çíà÷åíèåòî íà åíòðîïèÿòà íà ìàêðîíèâî. Ñúãëàñíî óðàâíåíèå (1), ïîïóëàöèÿòà Nj ìîæå äà ñå ðàçìíîæàâà è äà íàðàñòâà, ïîëó÷àâàéêè åëåìåíòè Nk è âúíøíàòà åíåðãèÿ îò çàîáèêàëÿùàòà ñðåäà ∆Qjk , äîêàòî Aj > 0. Àíàëîãè÷íî, êîãàòî Aj < 0, ïîïóëàöèÿòà Nj íàìàëÿâà. Ïðè Aj = 0 ïîòåíöèàëúò µj, ñâúðçâàí ñ ïîïóëàöèÿòà Nj íà âèäîâåòå j, ñúâïàäà ñúñ ñóìàòà íà ïîòåíöèàëà Σµê íà âèäîâåòå k è âúíøíàòà åíåðãèÿ ∆Qjk , êîèòî ñà îñíîâèòå çà ïîääúðæàíå íà ïîïóëàöèÿòà Nj.

85


Êîãàòî âñè÷êè Aj = 0, åêîñèñòåìàòà å äîñòèãíàëà ÷ðåç ìíîæåñòâî ðåàêöèè äî ñòàäèÿ ñ ìàêñèìàëíà åíòðîïèÿ: S = RΣNj, ñòàöèîíàðíîòî ñúñòîÿíèå íà õèìè÷åñêî íåðàâíîâåñèå, ïîääúðæàíî îò ñëúí÷åâèÿ åíåðãèåí ïðèòîê. Âðúçêàòà „âèä-àðåàë”, êàêòî ñå âèæäà íà ôèãóðà 4 â öâåòíîòî ïðèëîæåíèå, ìîæå äà áúäå ðàçãëåäàíà êàòî ñëåäñòâèå íà åíåðãèéíèòå ïðîöåñè â åêîñèñòåìàòà è ïî ñìèñúëà íà ïðèíöèïà íà åíòðîïèÿòà çà âðúçêèòå è âçàèìîäåéñòâèÿòà â äàäåíà ïîïóëàöèÿ. Çà áèîëîãè÷åí âèä, íàìèðàù ñå íà íèâî j â õðàíèòåëíàòà ìðåæà, èìà íóæäà îò ìíîãî àòîìè è ìíîãî åíåðãèÿ, çà äà ñå ïîääúðæà ðàñòåæúò ìó è äà ñå çàäúðæè â òîâà ñúñòîÿíèå. Âèäîâåòå ðàçïîëàãàò ñ ìåõàíèçìè äà ñè îñèãóðÿâàò åíåðãèÿòà ÷ðåç ðàçëè÷íè ðåàêöèè (âèæ ñòðåëêèòå íà ôèãóðà 4 â öâåòíîòî ïðèëîæåíèå) è äà ïðåíàñÿò âèñîêîåíåðãåòè÷íè èëè íèñêîåíåðãåòè÷íè ïîðöèè (âúëíèñòàòà ñòðåëêà). Ñëåäîâàòåëíî ñèñòåìè, ðàçïîëîæåíè íà ìíîãî ãîëåìè àðåàëè (ïîäõîäÿùè ïëàíåòè?), èìàò äîñòúï äî ïîâå÷å îñíîâíè ñúñòàâêè N =Σnj è ùå åâîëþèðàò ïî-áúðçî è ïî-åôåêòèâíî ïîðàäè ïî-åôåêòèâíèÿ åíåðãèåí òðàíñôåð è ïî-áúðçîòî äåéñòâèå íà ìåõàíèçìèòå, îáîñíîâàíî îò íàëè÷èåòî íà ìíîãî âèäîâå. Ðàçáèðà ñå, âèäîâåòå ìîãàò ñèëíî äà ñå ðàçëè÷àâàò ïîìåæäó ñè è òîâà å ïîêàçàíî íà ôèãóðà 4 ñ ðàçëè÷íîòî îöâåòÿâàíå, òúé êàòî âñåêè âèä èìà ðàçëè÷íè åíåðãèéíè õàðàêòåðèñòèêè è ðàçëè÷íî ó÷àñòèå âúâ âçàèìîäåéñòâèÿòà. Âàæíî å äà ïîä÷åðòàåì, ÷å âòîðèÿò ïðèíöèï íà òåðìîäèíàìèêàòà ìîæå óñïåøíî äà ñå ïðèëîæè êàêòî çà îáÿñíåíèå íà âðúçêèòå è âçàèìîäåéñòâèÿòà â ñèñòåìà îò âèäîâå â äàäåíà ïîïóëàöèÿ, òàêà è çà ðàçáèðàíå íà ìíîãî ïî-îñíîâíè âúïðîñè, êàêúâòî å ãåíúò è ãåíåòè÷íîòî ðàçíîîáðàçèå íà âèäîâåòå. Çíà÷åíèåòî íà ïðèíöèïà íà åíòðîïèÿòà çà ãåíåòè÷íîòî ðàçíîîáðàçèå â åâîëþöèÿòà å ïîêàçàí è äåìîíñòðèðàí ïðè èçñëåäâàíåòî íà Salla Jaakkola, Sedeer El-Showk, Arto Annila (2008) „The driving force behind genomic diversity”, èëè „Äâèæåùàòà ñèëà çàä ãåíîìíîòî ðàçíîîáðàçèå”.  ðàáîòàòà ÿñíî å ïîêàçàíî çíà÷åíèåòî íà çàêîíà çà åíòðîïèÿòà â ìèêðîñâåòà çà íàáëþäàâàíîòî ðàçíîîáðàçèå íà ãåíîìà, à àíàëèçúò íà ìàêðîïðîöåñèòå â ïîïóëàöèèòå è íà ìèêðîïðîöåñèòå â ãåíà, êàêòî è èçëîæåíîòî â ïðåäõîäíàòà ãëàâà îáîáùåíèå íà îñíîâíèòå åâîëþöèîííè òåîðèè, âîäÿò äî çàêëþ÷åíèåòî, ÷å çàêîíúò çà íàðàñòâàíå íà åíòðîïèÿòà å êëþ÷îâ çà ïúëíîòî ðàçáèðàíå íà ïðîöåñèòå â åâîëþöèÿòà è íåéíèÿ âúòðåøåí ìåõàíèçúì.

86


Èìåííî òóê èäâà ðåä äà âè çàïîçíàåì ñ íàøàòà ò.íàð. „Åíòðîïèéíà õèïîòåçà”, ñ àíàëèçè è äîêàçàòåëñòâà çà ðàçâèòèåòî íà èíòåëèãåíòíèòå âèäîâå è ñïåöèôèêàòà íà åâîëþöèÿòà èì. Õèïîòåçà çà åíòðîïèÿòà êàòî ôàêòîð çà ïîÿâàòà íà èíòåëèãåíòíè òåõíîëîãè÷íè öèâèëèçàöèè, ò.íàð. „Åíòðîïèéíà õèïîòåçà” Ïîêàçàõìå, ÷å íàðàñòâàíåòî íà ñëîæíîñòòà è ðàçáèðàíåòî íà ìåõàíèçìèòå íà ñàìàòà åâîëþöèÿ íà âèäîâåòå ñà ôóíäàìåíòàëíî ñâúðçàíè ñ âòîðèÿ ïðèíöèï íà òåðìîäèíàìèêàòà. Åíòðîïèÿòà ïðåäñòàâëÿâà âåëè÷èíà, îïðåäåëÿùà íåîáðàòèìîòî ðàçñåéâàíå íà åíåðãèÿòà. Åäíîâðåìåííî ñ òîâà òÿ å è õàðàêòåðèñòèêà íà ïîñîêàòà è ñèëàòà íà òîïëîîáìåíà ìåæäó ñèñòåìèòå, ìåæäó ñèñòåìàòà è îêîëíàòà ñðåäà è ìåæäó ñïîíòàííî ïðîòè÷àùèòå ïðîöåñè â ñúùàòà ñèñòåìà (ò.íàð. „âúòðåøíà åíåðãèéíà íåïîäðåäåíîñò”). Ñúãëàñíî âòîðèÿ ïðèíöèï íà òåðìîäèíàìèêàòà, òåçè ïðîöåñè íà âçàèìîâðúçêà è âçàèìîäåéñòâèå âèíàãè äîâåæäàò äî õàîòè÷íî è ðàâíîìåðíî ðàçïðåäåëåíèå íà òîïëèíàòà ìåæäó âñè÷êè ñúñòàâíè ñèñòåìè. Ñ äðóãè äóìè åíòðîïèÿòà å ñòåïåíòà íà åíåðãèéíî ðàâíîâåñèå, ñòåïåíòà íà óñòîé÷èâîñò íà åíåðãèéíîòî ñúñòîÿíèå (ïðåìèíàâàíå íà öÿëàòà åíåðãèÿ â òîïëèííà), íà ïîäðåäáàòà è ñòðåìåæà êúì ðàâíîìåðíî ðàçïðåäåëåíèå íà åëåìåíòàðíèòå ÷àñòèöè ïðè óñëîâèå íà áåçêðàéíî ìíîæåñòâî. Åíòðîïèÿòà â ñèñòåìàòà íå ìîæå äà íàìàëÿâà. Ïðè âñè÷êè ïðîöåñè, ïðîèçòè÷àùè â îòíîñèòåëíî çàòâîðåíà ñèñòåìà, åíòðîïèÿòà èëè íàðàñòâà (íåîáðàòèìîñò íà ïðîöåñèòå), èëè îñòàâà ïîñòîÿííà (îáðàòèìè ïðîöåñè). Çàêîíúò çà íàðàñòâàíå íà åíòðîïèÿòà å ôóíäàìåíòàëíî óñëîâèå çà ðàçâèòèåòî íà âèäîâåòå îò ãåíåòè÷íî äî ìàêðîíèâî. Ëîãè÷íî å òîãàâà äà äîïóñíåì, ÷å ìîæå áè òàêúâ çàêîí ùå èìà èçðàçåíî äåéñòâèå è ó÷àñòèå ïðè îïðåäåëÿíåòî è åâåíòóàëíàòà ïîÿâà íà ðàçóìíè âèäîâå, ò.å. íà ðàçâèòè ñëîæíè ôîðìè íà æèâîò. Âàæíî å äà ïðîâåðèì äàëè ïîäîáåí ïðèíöèï å âúçìîæåí è äîêîëêî å ïðèëîæèì êúì âúçíèêâàíåòî, åâîëþöèÿòà è äåéñòâèåòî íà ñëîæíèòå ðàçóìíè ôîðìè íà æèâîò è ïîñïåöèàëíî, äàëè îêàçâà âëèÿíèå âúðõó ïîÿâàòà íà òåõíîëîãè÷íèòå èíòåëèãåíòíè öèâèëèçàöèè, êàêâèòî ñìå è íèå ñàìèòå. Åòî çàùî â íàñòîÿùàòà ðàçðàáîòêà èçñëåäâàìå âúçìîæíîñòòà íàðàñòâàíåòî íà ñëîæíîñòòà â ïðèðîäàòà èçîáùî äà å åñòåñòâåí ïðîöåñ, 87


êîéòî ïðè ïîäõîäÿùèòå óñëîâèÿ äà âîäè äî ðàçóìíè âèäîâå, è òî ïîðàäè ôàêòà, ÷å òàêèâà âèäîâå ïðèòåæàâàò ñïîñîáíîñòòà ìàêñèìàëíî áúðçî äà óâåëè÷àò åíòðîïèÿòà â ëîêàëåí è äîðè â ïëàíåòàðåí åêîëîãè÷åí ìàùàá, ò.å. ïî òîçè íà÷èí òå ìîãàò äà îñèãóðÿò áúðçîòî è åôåêòèâíî ñïàçâàíå íà âòîðèÿ ïðèíöèï íà òåðìîäèíàìèêàòà. Òóê å ìÿñòîòî äà ñè ïîìîãíåì â íàøèòå ðàçñúæäåíèÿ ñ ïðèíöèïèòå, çàëåãíàëè â Çàêîíà çà çàêîíîìåðíîòî çàïúëâàíå íà ïðîñòðàíñòâîòî è ïðîñòðàíñòâåíî-òåìïîðàëíîòî ñòàòóêâî íà ïðèðîäíèòå ñèñòåìè. Îò íåãî ñòàâà ÿñíî, ÷å çàïúëâàíåòî íà ïðîñòðàíñòâîòî âúòðå â ïðèðîäíàòà ñèñòåìà, è âúâ âðúçêà ñ âçàèìîäåéñòâèÿòà ìåæäó ïîäñèñòåìèòå, å îðãàíèçèðàíî ïî òàêúâ íà÷èí, ÷å ïîçâîëÿâà äà ñå ðåàëèçèðàò õîìåîñòàòè÷íèòå ñâîéñòâà íà ñèñòåìàòà ñ ìèíèìàëíè ïðîòèâîðå÷èÿ ìåæäó ñúñòàâÿùèòå ÷àñòè. Îò çàêîíà ñëåäâà, ÷å å íåâúçìîæíî ñúùåñòâóâàíåòî íà „íåíóæíè” ñëó÷àéíîñòè â ïðèðîäàòà. Íî ñàìîòî çàêîíîìåðíî åâîëþöèîííî çàïúëâàíå íà ïðîñòðàíñòâîòî ñ âåùåñòâî è åíåðãèÿ âîäè äî óâåëè÷àâàíå íà áðîÿ è ðàçíîîáðàçèåòî íà âðúçêèòå è âçàèìîäåéñòâèÿòà ìåæäó ñèñòåìèòå è òåõíèòå ñúñòàâíè ÷àñòè, óâåëè÷àâàéêè ñëîæíîñòòà, à îòòóê è åíòðîïèÿòà. Ðàçáèðà ñå, ñàìèÿò áèîëîãè÷åí æèâîò íå èçïúëíÿâà òîçè ïðèíöèï è íàìàëÿâà åíòðîïèÿòà, íî ðåàëíî åêîëîãè÷íèòå ñèñòåìè ñà ñïîñîáíè äà ñå ïðîòèâîïîñòàâÿò íà åíòðîïèÿòà åäèíñòâåíî ïðè çàïàçâàíå íà âúçìîæíîñòèòå çà ñàìîðåãóëèðàíå è ñàìîïîääúðæàíå. Íàðóøàâàíåòî íà ïîñî÷åíèòå óñëîâèÿ âîäè äî óñèëâàíå íà åíòðîïèÿòà è äåãðàäàöèÿ (óíèùîæåíèå) íà ñèñòåìàòà (ñèñòåìèòå). Âúïðåêè òîâà, àêî àíàëèçèðàìå â äúëãîñðî÷åí ìàùàá ïîâåäåíèåòî íà ñëîæíèòå ñèñòåìè è îñîáåíî íà ðàçóìíèòå òåõíîëîãè÷íè öèâèëèçàöèè, ñå îêàçâà, ÷å òå ìîãàò äà áúäàò çíà÷èòåëíî ïî-„èçãîäíè” (êàòî ïðåíîñèòåëè è äèñèïòîðè íà åíåðãèÿ) çà åâîëþöèÿòà è óâåëè÷àâàíåòî íà åíòðîïèÿòà (âèæ âðúçêàòà „ñëîæíîñò/ ðàçíîîáðàçèå – íèâî íà åíòðîïèÿ”). Àêî ðàçóìúò, ò.å. èíòåëèãåíòíèòå òåõíîëîãè÷íè öèâèëèçàöèè, âúçíèêâàò âñëåäñòâèå íà ïðèíöèïà íà åíòðîïèÿòà â åâîëþöèÿòà (åñòåñòâåíî, è íà ìíîæåñòâî äðóãè êðèòåðèè êàòî ïîäõîäÿùè óñëîâèÿ, ëèïñà íà ïàìåòíè êàòàêëèçìè â ïðîäúëæèòåëåí ïåðèîä îò âðåìå è ò.í.), ìîæåì ëîãè÷íî äà ïðåäïîëîæèì, ÷å äåéñòâèåòî íà òàêèâà ðàçóìíè âèäîâå ùå å èëè çíà÷èòåëíà ïðîìÿíà íà îêîëíàòà ñðåäà (êîÿòî ìîæå äà å ñèëíî äåñòðóêòèâíà ïîðàäè íàëè÷èåòî íà ðàçëè÷íè òåõíè÷åñêè ñðåäñòâà çà âëèÿíèå è êîíòðîë), èëè ùå ñå ïîñòèãíå ïúëíî ñàìîóíèùîæåíèå â ðåçóëòàò íà äîñòàòú÷íî ðàçâèòàòà òåõíîëîãèÿ.  òîçè ñìèñúë ìîæåì äà òâúðäèì, ÷å ñëåäñòâèå îò ñúùåñòâóâàíåòî íà 88


èíòåëèãåíòíèòå âèäîâå å ðàçâèâàíåòî íà ñëîæíà òåõíîëîãèÿ, âåðîÿòíî ÷ðåç íÿêîëêî ðàçëè÷íè íèâà íà íàïðåäúê è ñúãëàñíî èçëîæåíàòà òóê „åíòðîïèéíà õèïîòåçà”, â ãîëÿìà ñòåïåí ðåçóëòàòúò å çíà÷èòåëíà âåðîÿòíîñò îò ñåáåóíèùîæåíèå íà ñúîòâåòíàòà öèâèëèçàöèÿ èëè îò óíèùîæåíèå íà ãîëåìè îáëàñòè îò åêîñôåðàòà íà ñúîòâåòíàòà ïëàíåòà. Ñëåäîâàòåëíî, àêî ïðèåìåì äîñòîâåðíîñòòà íà õèïîòåçàòà, ðàçóìíèòå èíòåëèãåíòíè âèäîâå ùå âúçíèêâàò çàêîíîìåðíî ÷åñòî è ùå âîäÿò äî ïîÿâàòà íà âèñîêîòåõíîëîãè÷íè öèâèëèçàöèè âñëåäñòâèå íà íîðìàëíèòå åâîëþöèîííè çàêîíîìåðíîñòè, à äåéñòâèåòî íà òåçè òåõíîëîãè÷íè èíòåëèãåíòíè öèâèëèçàöèè â ãîëÿìà ñòåïåí ùå ñå êîíöåíòðèðà âúðõó ïðîìÿíà íà îêîëíàòà ñðåäà (çà äà ïîääúðæàò ñúùåñòâóâàíåòî ñè), êîåòî åâåíòóàëíî ùå áúäå ïîñëåäâàíî îò óíèùîæåíèå íà ñîáñòâåíàòà èì åêîñôåðà èëè äîðè äî ïúëíî ñåáåçàëè÷àâàíå. Íàïðàâåíèòå äîòóê ðàçñúæäåíèÿ äåôèíèðàò ðàçóìà, èëè ïî-ñêîðî ïîÿâàòà íà èíòåëèãåíòíè òåõíîëîãè÷íè öèâèëèçàöèè, êàòî åñòåñòâåíà ñòúïêà â åâîëþöèîííàòà ñòúëáèöà, êîÿòî íèêàê íå å „òðóäíà” (â èçëîæåíèÿ ïî-ãîðå ñìèñúë). Äîïúëíèòåëíî ñå ïîðàæäàò âúïðîñè çà ãîëÿì áðîé öèâèëèçàöèîííè ñïåöèôèêè è çà ïî-ïúëíîòî îñìèñëÿíå è ðàçáèðàíå äîðè íà ïðåêèòå ñîöèàëíè ôåíîìåíè êàòî íåðàâåíñòâî, ãëàä, ïðîìèøëåíè àâàðèè è êàòàñòðîôè, âîåííè äåéñòâèÿ è äð.  äåéñò-âèòåëíîñò ëîãè÷åñêè å âúçìîæíî èçáðîåíîòî äà å ñâúðçàíî ñ ïîõîäîâîòî ðàçâèòèå íà öèâèëèçàöèèòå èçîáùî. Îôîðìèëèòå ñå çàêëþ÷åíèÿ è ïðåäñòàâåíèòå ôàêòè íè âîäÿò äî ðàçáèðàíåòî, ÷å ðàçâèòèåòî íà ðàçóì è òåõíîëîãèÿ (è ïîñëåäñòâèÿòà îò òîâà) å åñòåñòâåí åâîëþöèîíåí ïðåõîä â ðåçóëòàò íà ôóíäàìåíòàëíà åâîëþöèîííà çàêîíîìåðíîñò, çà äà ñå ãàðàíòèðà â ãîëÿìà ñòåïåí ìàêñèìàëíî åôåêòèâíîòî ñïàçâàíå íà çàêîíà çà íàðàñòâàíå íà åíòðîïèÿòà â åâîëþöèÿòà. Íà òîâà ìÿñòî, ñ îãëåä íà ôèëîñîôñêàòà ñòðàíà íà âúïðîña, òðÿáâà äà îòáåëåæèì, ÷å íå ñòàâà äóìà çà „ïðåäíàìåðåíîñò”, çà „äåòåðìèíèðàíîñò” èëè êàêâî äà å äðóãî ïðåäîïðåäåëåíèå íà ñúäáàòà íà ðàçóìíèòå âèäîâå, êîåòî èçèñêâà òîâà ïðåäïî÷èòàíèå êúì ðàçâèòè òåõíîëîãè÷íè öèâèëèçàöèè è êúì ïîÿâàòà íà ðàçóìíè âèäîâå è òÿõíîòî äåéñòâèå, äà å ñúçíàòåëíî îáóñëîâåíî îò íÿêàêúâ „ñâðúõðàçóì” âúâ Âñåëåíàòà. Ìàêàð ÷å íå èçêëþ÷âàìå òàçè âúçìîæíîñò, ïîÿâàòà íà ðàçóìíè ñëîæíè ôîðìè íà æèâîò è ðàçâèòèåòî íà òåõíîëîãèÿ å åñòåñòâåí åâîëþöèîíåí ïðîöåñ ïîðàäè ôàêòà, ÷å òîé å åíåðãåòè÷åñêè ïî-èçãîäåí

89


çà îáåçïå÷àâàíå íàðàñòâàíåòî íà åíòðîïèÿòà çà ìèíèìàëíî âðåìå, â êîÿòî è äà å ñèñòåìà, êúäåòî å åâîëþèðàë æèâîòúò (è êúäåòî, ðàçáèðà ñå, èìà óñëîâèÿ, êîèòî ãî ïîçâîëÿâàò). Çà ìîìåíòà íÿìàìå íóæäà îò „÷àñîâíèêàð”, çà äà ðàáîòè îñíîâíèÿò ìåõàíèçúì. Ñàìàòà åíòðîïèéíà õèïîòåçà íè ñíàáäÿâà ñ îáÿñíåíèå çà ïîÿâàòà íà ðàçóìíèòå ôîðìè íà æèâîò, êîåòî ÿñíî è ñúùåâðåìåííî àäåêâàòíî îòðàçÿâà ôóíäàìåíòàëíè ïðèðîäíè çàêîíîìåðíîñòè â ñàìàòà åâîëþöèÿ. Íàé-âàæíàòà ÷àñò îò íàøàòà ðàçðàáîòêà (è âúâ âñÿêà äðóãà íàó÷íà, íåçàâèñèìî îò õàðàêòåðà é) ñà ïðîâåðêàòà è åêñïåðèìåíòúò, çà äà ïðîâåðèì õèïîòåçàòà íè, ïðè êîåòî ùå èìàìå íóæäà îò ñðàâíåíèå ñ ïîäõîäÿù êîíòðîëåí ìîäåë. Èìåííî â òîâà ñå ñúñòîè è ñëåäâàùàòà çàäà÷à â èçñëåäîâàòåëñêàòà íè äåéíîñò. Ïî-íàòàòúê â òåêñòà ñà èçëîæåíè îñíîâèòå íà ìîäåëà è ïîäîáðåíèÿòà, íàïðàâåíè â íåãî, íåîáõîäèìè çà àäåêâàòíîòî ñú÷åòàâàíå íà àñòðîôèçè÷íàòà òåîðèÿ ñúñ çàêîíîìåðíîñòèòå îò åâîëþöèîííàòà áèîëîãèÿ è èçëîæåíàòà ïî-ãîðå õèïîòåçà. Ïðåäñòàâåíèòå íàó÷íè ðåçóëòàòè îò ñðàâíåíèåòî ìåæäó êîíòðîëíàòà ñèìóëàöèÿ è ñèìóëàöèÿòà íà åíòðîïèéíàòà õèïîòåçà íå ñà ïóáëèêóâàíè äî ìîìåíòà, èçöÿëî ñà íîâè è ñà ðàçðàáîòåíè â ñúàâòîðñòâî è êîëàáîðàöèÿ ñ Äúíêàí Ôîðãàí, äîêòîðàíò îò óíèâåðñèòåòà â Åäèíáóðã, Âåëèêîáðèòàíèÿ, ïðåç ïåðèîäà þëè – àâãóñò 2009 ã., çà êîåòî ñìå ìó èñêðåíî áëàãîäàðíè. Î÷àêâàíåòî íè îò öÿëîñòíèÿ àíàëèç å ñâúðçàíî ñ äîêàçâàíå íà âúçìîæíîñòòà èíòåëèãåíòíèòå òåõíîëîãè÷íè öèâèëèçàöèè ïî ñâîÿòà ñúùíîñò äåéñòâèòåëíî äà ñà „åíòðîïèéíî ìàêñèìàëèçèðàùè öèâèëèçàöèè”, ò.å. òå äà áúäàò ðåçîííî ïðèñúñòâàùè íà îïðåäåëåí åòàï â åâîëþöèÿòà íà ñëîæíèòå ôîðìè íà æèâîò, âêëþ÷èòåëíî è íà òåçè, êîèòî åâåíòóàëíî îòêðèåì èçâúí Çåìÿòà7.

Ïðèåìàìå, ÷å åâîëþöèÿòà å îáù ïðèðîäåí ìåõàíèçúì, à íå óíèêàëíî ñúáèòèå, ñëó÷èëî ñå åäèíñòâåíî íà Çåìÿòà. Èìàìå ìíîæåñòâî äàííè, ÷å òîâà å èìåííî òàêà, ò.å. åâîëþöèÿòà å âñåîáõâàòåí ìåõàíèçúì (ïðîöåñ), äåéñòâàù íåîòìåííî â öÿëàòà Âñåëåíà. 7

90


Ãëàâà ÷åòâúðòà Ìîäåëèðàíå íà áðîÿ ETI â Ãàëàêòèêàòà. Ìåòîäîëîãèÿ, ìåòîäèêà è íåîáõîäèìè ïàðàìåòðè çà àíàëèç Òúðñåíåòî íà äðóãà ðàçóìíà öèâèëèçàöèÿ (èëè öèâèëèçàöèè) èçâúí Ñëúí÷åâàòà ñèñòåìà (search for extraterrestrial intelligence (SETI) å ñèëíî ïîâëèÿíî îò âúçìîæíèòå ðåøåíèÿ íà „óðàâíåíèåòî íà Äðåéê”, êîåòî äàâà öÿëî ÷èñëî, îòãîâàðÿùî íà áðîÿ ðàçóìíè öèâèëèçàöèè â Ìëå÷íèÿ ïúò. Îò äðóãà ñòðàíà, „Ïàðàäîêñúò íà Ôåðìè” ïîñòàâÿ ñëåäíîòî åëåìåíòàðíî íàáëþäåíèå: àêî èìà ãîëÿì áðîé òàêèâà öèâèëèçàöèè, êúäå ñà òå è çàùî íèå íå ãè âèæäàìå? È äâàòà ïîäõîäà ðàç÷èòàò íà èçïîëçâàíåòî íà îñðåäíåíè êëþ÷îâè ïàðàìåòðè: ñðåäíîòî âðåìå íà æèâîò íà âúçíèêíàëà ðàçóìíà öèâèëèçàöèÿ; ñðåäíîòî âðåìå, â êîåòî òÿ èçëú÷âà ñèãíàëè, êîèòî ìîæåì äà îò÷åòåì; áðîÿ ïëàíåòè, âúðõó êîèòî ìîæå äà ñå îáðàçóâà öèâèëèçàöèÿ, êîÿòî äà ñå ðàçïîçíàå êàòî ðàçóìíà è ò.í. Çà äà äàäåì ïî-òî÷åí è íàó÷íîîáîñíîâàí îòãîâîð íà âúïðîñà êîëêî ñà âúçìîæíèòå ðàçóìíè öèâèëèçàöèè â íàøàòà Ãàëàêòèêà, òðÿáâà äà âçåìåì ïîä âíèìàíèå ìíîæåñòâî äîïúëíèòåëíè ôàêòîðè êàòî ðàçïðåäåëåíèåòî íà çåìåïîäîáíè åêçîïëàíåòè îêîëî çâåçäèòå, áèîëîãè÷íèòå ïàðàìåòðè, íåîáõîäèìè çà èçãðàæäàíåòî íà ñëîæåí æèâîò, êàêòî è äà âúâåäåì ïàðàìåòðè, îïèñâàùè ðàçâèòèåòî íà åäíà ðàçóìíà öèâèëèçàöèÿ è âðåìåâèÿ ìàùàá, â êîéòî òÿ ùå âúçíèêíå, ùå ñå ðàçâèå è âåðîÿòíî ùå èç÷åçíå. Çà öåëèòå íà òàçè ÷àñò îò èçñëåäâàíåòî ùå èçïîëçâàìå êîìïþòúðåí ìîäåë, êîéòî íà áàçàòà íà îïðåäåëåíè êëþ÷îâè ïàðàìåòðè äà äàäå àäåêâàòíà îöåíêà çà áðîÿ íà âúçìîæíèòå ðàçóìíè òåõíîëîãè÷íè öèâèëèçàöèè â íàøàòà Ãàëàêòèêà. Çàäà÷àòà ÿ èçïúëíèõìå ñúâìåñòíî ñ Äúíêàí Ôîðãàí, äîêòîðàíò îò Àñòðîíîìè÷åñêèÿ óíèâåðñèòåò â Åäèíáóðã, êîéòî îò 2008 ãîäèíà ðàçðàáîòâà ïîäîáíà çàäà÷à, è çàåäíî ñ êîãîòî íàïðàâèõìå èíòåðåñíè ïðîìåíè â ïàðàìåòðèòå, îïèñâàùè äåéñòâèåòî íà åâåíòóàëíî âúçíèêíàëà ðàçóìíà öèâèëèçàöèÿ, âñëåäñòâèå íà

91


òåðìîäèíàìè÷íèÿ ïîäõîä êúì òåîðèÿ íà åâîëþöèÿòà, èçëîæåí â ïðåäõîäíàòà ÷àñò íà êíèãàòà. Ïîëó÷åíèòå ðåçóëòàòè áÿõà ñðàâíåíè ñ ïðåäèøíèòå èçñëåäâàíèÿ è ïîòâúðæäàâàò çíà÷åíèåòî íà âòîðèÿ ïðèíöèï íà òåðìîäèíàìèêàòà çà ðàçáèðàíåòî íà åâîëþöèÿòà, êàêòî è íåîáõîäèìîñòòà òîé äà áúäå âàæíà ÷àñò îò áúäåùèòå íè îöåíêè çà ñòîéíîñòèòå íà ïàðàìåòðèòå â óðàâíåíèåòî íà Äðåéê, à è çà ïîòåíöèàëíî ïî-äîñòîâåðåí àíàëèç íà ïðîáëåìà çà æèâîòà è ðàçóìà âúâ Âñåëåíàòà èçîáùî. Î÷àêâàìå èçïîëçâàíåòî íà òîçè ïîäõîä äà ïîçâîëè îòãîâîð íà „ïàðàäîêñà íà Ôåðìè”, ïîêàçâàéêè êðàòêîñòòà íà æèâîò íà åäíà ðàçóìíà öèâèëèçàöèÿ â ðåçóëòàò íà ìîæå áè ïðèñúùîòî íà òàêàâà öèâèëèçàöèÿ äåñòðóêòèâíî ïîâåäåíèå. Åäíîâðåìåííî ñ òîâà äà îñìèñëèì íàøåòî çíà÷åíèå è îòãîâîðíîñò êúì ïëàíåòàòà íè è êúì íàñ ñàìèòå, ïîä÷åðòàâàéêè íåîáõîäèìîñòòà îò êîíòðîë íà ðàçðóøèòåëíèòå àñïåêòè â ñúâðåìåííèòå òåõíîëîãèè. Èçïîëçâàíà ìåòîäèêà Òåîðåòè÷íèòå îñíîâè çà òúðñåíå íà èçâúíçåìåí ðàçóì (SETI) âñå îùå ñà ïëîä íà ïî-ñêîðî ôèëîñîôñêè, îòêîëêîòî íàó÷íè ðàçãëåæäàíèÿ, ìàêàð ÷å òåíäåíöèÿòà å âúïðîñúò äà áúäå äèñêóòèðàí âñå ïî-íàó÷íî. Îïèòèòå çà êîëè÷åñòâåíî îïèñàíèå çàïî÷âàò ïðåç 1961 ã., êîãàòî Ôðàíê Äðåéê ïðàâè ïúðâèÿ îïèò è ñúçäàâà èçâåñòíîòî ñè óðàâíåíèå – ïðîñò àëãåáðè÷åí èçðàç, êîéòî äàâà îöåíêà íà áðîÿ íà î÷àêâàíèòå ðàçóìíè öèâèëèçàöèè, ñ êîèòî áèõìå ìîãëè äà êîìóíèêèðàìå â íàøàòà Ãàëàêòèêà - Ìëå÷íèÿ ïúò. Çà ñúæàëåíèå, ïîðàäè ëåñíèÿ ñè âèä è îïðîñòåí ïîäõîä, òîâà óðàâíåíèå îñòàâÿ ïðåêàëåíî ãîëÿì áðîé âúçìîæíîñòè çà êîðåííî ðàçëè÷íè îöåíêè. Ñúùåñòâóâàò ìíîæåñòâî äîïúëíèòåëíè âàðèàíòè íà ñàìîòî óðàâíåíèå áåç èçâåñòíà è îáùîïðèåòà „êàíîíè÷íà” ôîðìà. Çà öåëèòå íà íàøåòî èçñëåäâàíå ùå èçïîëçâàìå óðàâíåíèÿòà îò Walters, Hoover & Kotra (1980), à èìåííî:

N = R* fg fp ne fl fi fc L

Êúäåòî: N = Áðîÿò ãàëàêòè÷íè öèâèëèçàöèè, êîèòî ìîãàò äà êîìóíèêèðàò ñúñ Çåìÿòà. R* = Ñðåäíàòà ÷åñòîòà íà çâåçäîîáðàçóâàíå â Ìëå÷íèÿ ïúò. 92


fg = ×àñòòà îò çâåçäèòå, êîèòî ìîãàò äà ïîääúðæàò îáèòàåìè ïëàíåòíè ñèñòåìè. fp = ×àñòòà îò çâåçäèòå, êîèòî èìàò ïëàíåòíè ñèñòåìè îêîëî ñåáå ñè. ne = Áðîÿò îò ïëàíåòèòå âúâ âñè÷êè ïëàíåòíè ñèñòåìè, êîèòî ñà ïîòåíöèàëíî îáèòàåìè. fl = ×àñòòà îò îáèòàåìèòå ïëàíåòè, êúäåòî æèâîòúò âúçíèêâà è îáðàçóâà ñëîæíè ôîðìè íà æèâîò. fi = ×àñòòà îò ïëàíåòèòå ñúñ ñëîæåí æèâîò, êîèòî ìîãàò äà ðàçâèÿò ðàçóìíè âèäîâå. fc = ×àñòòà îò ïëàíåòèòå ñ ðàçóìåí æèâîò, êîèòî ìîãàò äà îáðàçóâàò öèâèëèçàöèè, êîèòî ìîãàò äà ðàçâèÿò òåõíîëîãèÿ. L = Ñðåäíîòî âðåìå íà æèâîò íà òåõíîëîãè÷íà öèâèëèçàöèÿ ñïðÿìî íàøèÿ äåòåêöèîíåí èíòåðâàë. Ñàìîòî óðàâíåíèå ñòðàäà îò íÿêîè êëþ÷îâè ñëàáîñòè: ðàç÷èòà èçêëþ÷èòåëíî ìíîãî íà ñðåäíàòà îöåíêà íà ñòîéíîñòè êàòî ÷åñòîòàòà íà çâåçäîîáðàçóâàíå, íî íå ìîæå äà âíåäðè â ñåáå ñè åôåêòèòå íà ôèçèêîõèìè÷íàòà èñòîðèÿ íà Ãàëàêòèêàòà èëè äà âêëþ÷è âðåìåâà çàâèñèìîñò íà èçáðîåíèòå ÷ëåíîâå. Êàòî àíàëèòè÷åí ïîäõîä, óðàâíåíèåòî å ïîäëîæåíî íà êðèòèêè, òúé êàòî óâåëè÷àâà ðàçäåëåíèåòî ìåæäó ìíåíèÿòà íà îïòèìèñòèòå çà êîíòàêò ñ èçâúíçåìíà öèâèëèçàöèÿ è ïåñèìèñòèòå, çàùîòî ÷ðåç ïðèïèñâàíå íà ðàçëè÷íè ñòîéíîñòè íà ïàðàìåòðèòå ìîæå äà ñå èçâåäå áðîé íà öèâèëèçàöèèòå „N” êàêòî =10-5, òàêà è N=106 ! Åíðèêî Ôåðìè, êîéòî äåñåòèëåòèå ïðåäè òîâà ñå îïèòâà äà àíàëèçèðà ïðîáëåìà îò äðóãà ãëåäíà òî÷êà ÷ðåç èçïîëçâàíåòî íà ïîðÿäúöè çà âðåìåâèòå ìàùàáè çà âúçíèêâàíåòî, ðàçâèòèåòî è êîëîíèçèðàíåòî íà áëèçêèòå ïëàíåòè îò çåìåïîäîáíà öèâèëèçàöèÿ, ñòèãà äî èçâîäà, ÷å îêîëíàòà íè ãàëàêòèêà è öåëèÿò Ìëå÷åí ïúò òðÿáâà äà áúäå ïðåíàñåëåí ñ æèâîò, êîåòî î÷åâèäíî íå å òàêà. Òîâà âîäè äî èçâåñòíèÿ „Ïàðàäîêñ íà Ôåðìè”, â êîéòî ñå çàäàâà âúïðîñúò: „Êúäå ñà äðóãèòå ðàçóìíè öèâèëèçàöèè è çàùî íå ñìå â êîíòàêò ñ òÿõ?”. Òîçè âúïðîñ, êàêòî è ñëîæíàòà åâîëþöèîííà âåðèãà, êîÿòî âîäè äî ïîÿâàòà íà ðàçóìíèòå âèäîâå, âîäè äî õèïîòåçàòà, ÷å ìîæå áè æèâîòúò íà Çåìÿòà å ðÿäúê, à ìîæå áè è óíèêàëåí.(Ward and Brownlee , 2000) Îöåíêàòà íà Lineweaver (2001), ÷å âúçðàñòòà íà çåìíèòå ïëàíåòè â Ìëå÷íèÿ ïúò å ñðåäíî îò ïîðÿäúêà íà 1.8 ± 0.9 Gyr ïî-ãîëÿìà îò òàçè íà Çåìÿòà, âîäè ëîãè÷íî äî èäåÿòà, ÷å ïîðÿäú÷íî ãîëÿì áðîé öèâèëèçàöèè 93


áèõà èìàëè âðåìå äà ñå ðàçâèÿò è äà ñúçäàäàò òåõíîëîãèÿ, êîåòî äà äîâåäå äî óëàâÿíå íà ñèãíàëè îò íàøà ñòðàíà. Îòñúñòâèåòî íà òàêèâà ñèãíàëè å è îñíîâíàòà èäåÿ íà „óíèêàëíàòà Çåìÿ, “rare Earth” hypothesis”, õèïîòåçà, ñ êîÿòî âå÷å âè çàïîçíàõìå. Âñå ïàê èìà íÿêîëêî ïðåäëîæåíè îòãîâîðà, êîèòî íå îçíà÷àâàò çàäúëæèòåëíî, ÷å Çåìÿòà å óíèêàëíà. Âúçìîæíèòå îòãîâîðè íà âúïðîñà çàùî íå ñìå íàáëþäàâàëè äîñåãà äðóãè ðàçóìíè öèâèëèçàöèè ñà: 1. Òå âå÷å ñà òóê, íî ïîä ïðèêðèòèå; 2. Êîíòàêòúò ñúñ Çåìÿòà å çàáðàíåí ïîðàäè åòè÷íè ïðè÷èíè; 3. Áèëè ñà òóê, íî âå÷å ñà èç÷åçíàëè; 4. Ùå áúäàò òóê, àêî ÷îâå÷åñòâîòî îöåëåå äîñòàòú÷íî äúëãî; 5. Ðàçóìíèòå öèâèëèçàöèè ñúùåñòâóâàò êðàòêî, ñëåä êîåòî ñå ñàìîóíèùîæàâàò âñëåäñòâèå íà ñîáñòâåíàòà ñè òåõíîëîãèÿ (ò.íàð. „åíòðîïèéíà õèïîòåçà”). Íÿêîè îò ïðåäëîæåíèòå îòãîâîðè ñà ñîöèàëíî-ïñèõîëîãè÷íè, à äðóãè - òðóäíè çà ìîäåëèðàíå. Òðåòèòå çàâèñÿò îò åâîëþöèÿòà íà ãàëàêòèêèòå è çâåçäèòå è ñà ïî-ëåñíè çà ïðîâåðêà. Âñúùíîñò àñòðîáèîëîçèòå äíåñ èìàò ãîëÿìî ïðåäèìñòâî ñïðÿìî âðåìåòî íà Äðåéê è Ôåðìè: ðàçâèòèåòî íà àñòðîíîìèÿòà ïðåç ïîñëåäíèòå 50 ãîäèíè è îòêðèâàíåòî íà ïúðâàòà èçâúíñëúí÷åâà ïëàíåòà (Mayor et al., 1995), êàêòî è íà ñòîòèöè äðóãè ñëåä òîâà, äîâåäå äî ñúçäàâàíåòî íà òåðìèíè êàòî çâåçäíà è ãàëàêòè÷íà îáèòàåìà çîíà (çîíà íà îáèòàåìîñò) (Hart, 1979, Lineweaver et al., 2004 ), êîåòî ïîçâîëÿâà ïî-äúëáîê íàó÷åí è ìåòîäè÷åí àíàëèç íà ïðîáëåìà. Îñíîâåí ïðîáëåì, ñâúðçàí ñúñ SETI è ñàìàòà àñòðîáèîëîãèÿ, å, ÷å âñå îùå íÿìà êîíñåíñóñ êàê äà áúäàò ìîäåëèðàíè êëþ÷îâèòå áèîëîãè÷íè ïàðàìåòðè â óðàâíåíèåòî íà Äðåéê è ïàðàäîêñà íà Ôåðìè. Ïðîáëåìúò çàñåãà ñå ðàçãëåæäà â êîíòåêñòà íà äàííèòå è ìåòîäèòå îò 2008 è 2009 ãîäèíà è ïðåäëîæåíèòå ïàðàìåòðè îò Ä. Ôîðãàí (2008, 2009). Íèå ñúùî ïîëçâàìå ñúâðåìåííèòå äîñòèæåíèÿ íà èçñëåäîâàòåëñêàòà äåéíîñò â òàçè íàñîêà, íî ñúùåâðåìåííî è ãè ñðàâíÿâàìå ñúñ ñîáñòâåíè, ìîäèôèöèðàíè è ïîäîáðåíè ïàðàìåòðè êàòî ñëåäñòâèå íà ñòðåìåæà íè äà îáÿñíèì ñúùíîñòòà íà áèîëîãè÷íàòà åâîëþöèÿ êàòî òåðìîäèíàìè÷åí ïðîöåñ. Äîïúëíèòåëåí ïðîáëåì å ëèïñàòà íà ñèãóðíî îïðåäåëåíè äîâåðèòåëíè èíòåðâàëè èëè îïðåäåëåíè ãðåøêè íà òåçè ïàðàìåòðè, êîåòî îò ñâîÿ ñòðàíà îçíà÷àâà, ÷å å òðóäíî ñðàâíåíèåòî íà ðàçëè÷íè õèïîòåçè çà æèâîòà èëè ðàçóìà, íàïðèìåð ñðàâíåíèåòî ìåæäó òåîðèÿòà çà 94


ïàíñïåðìèÿòà (Dose, 1986) è õèïîòåçàòà çà „óíèêàëíàòà Çåìÿ” (Ward and Brownlee (2000).  ðàáîòàòà íà Ä. Ôîðãàí (2008) ñå èçïîëçâàò òåõíèêè íà Ìîíòå Êàðëî, ðåàëèçàöèè çà èçñëåäâàíå íà ïàðàìåòðè÷íîòî ïðîñòðàíñòâî, êàòî ñå ïðàâè îïèò çà îöåíêà íà ãðåøêèòå. Íà áàçà íà îáùàòà íè ðàáîòà ïðåç þëè-àâãóñò 2009ã., ïðèëîæèõìå íåãîâèòå êîìïþòúðíè ìåòîäè çàåäíî ñ ðåâèçèðàíèòå ïàðàìåòðè çà àíàëèç â íàøåòî èçñëåäâàíå, êàòî ïîëó÷åíèòå äàííè è ãðàôèêè, êàêòî è ñðàâíåíèåòî ñ ïðåäèøíèòå äàííè, ïðåäñòàâëÿâàò îñíîâåí íàó÷åí ðåçóëòàò â íàñòîÿùèÿ òðóä . Ìåòîäèêà íà èçñëåäâàíåòî  ìåòîäè÷íî îòíîøåíèå ïîåòàïíàòà ðàáîòíà ñõåìà, êîÿòî èçïîëçâàìå, ïðèòåæàâà ñëåäíèÿ âèä: 1. Ãåíåðèðàìå ãàëàêòèêà ñ N* çâåçäè, ÷èèòî ïàðàìåòðè ñúâïàäàò ñ íàáëþäàâàíîòî ðàçïðåäåëåíèå. 2. Çà âñÿêà åäíà îò òåçè çâåçäè ñå ãåíåðèðà ïëàíåòíà ñèñòåìà. 3. Çà âñÿêà åäíà îò òåçè ïëàíåòè ñå ãåíåðèðà æèâîò â çàâèñèìîñò îò õàðàêòåðèñòèêèòå íà ñàìàòà ïëàíåòà. 4. Çà âñÿêà ïëàíåòà ñ îáðàçóâàí æèâîò åâîëþöèÿòà íà æèâîòà ñå èçñëåäâà è ïðîâåðÿâà äàëè ùå äîâåäå äî åâåíòóàëíà ðàçóìíà öèâèëèçàöèÿ ÷ðåç ñòîõàñòè÷íè óðàâíåíèÿ. Ïîñî÷åíîòî îò íàñ ïðåäñòàâëÿâà „Ìîíòå Êàðëî ðåàëèçàöèÿ” (MCR) íà Ìëå÷íèÿ ïúò. Èçïîëçâàíåòî íà òàêèâà ñïîñîáè â àñòðîáèîëîãèÿòà íå å íîâî – íàïð. ïîäîáíè òåõíèêè ñà èçïîëçâàíè (Vukotic & Cirkovic, 2007, 2008) çà îöåíêà íà âðåìåòî íà æèâîò è êàòàêëèçìèòå âñëåäñòâèå íà ãëîáàëíè ðåãóëàöèîííè ìåõàíèçìè êàòî èçáóõâàíèÿ íà ãàìà-ëú÷è (GRB) è ïð. (Annis, 1999) Ïî–íàòàòúê èçëîæåíèåòî ïðèäîáèâà äîñòà ñïåöèàëèçèðàíî, íî íåîáõîäèìî ñúäúðæàíèå. Íåêà çàåäíî äà íàâëåçåì â ëîãèêàòà íà ìàòåìàòèêî-ñòàòèñòè÷åñêèòå äîêàçàòåëñòâà â íàøåòî èçñëåäâàíå, êàêòî è òÿõíîòî èëþñòðèðàíå.

95


Ôèãóðà 5: Íà÷àëíàòà çâåçäíà ôóíêöèÿ íà ìàñèòå (The stellar IMF) å âçåòà îò (Scalo & Miller, 1979). Ôèãóðàòà ïðåäñòàâëÿâà ïðèìåð íà ðåçóëòàò îò åäíà MCR ðåàëèçàöèÿ. (D. Forgan, 2008)  æåëàíèåòî ñè äà ïîëó÷èì îöåíêà íà ãðåøêèòå, ïîâòîðèõìå ïðîöåäóðàòà ìíîãîêðàòíî, ò.å. ïîëó÷èõìå äîñòàòú÷íî ãîëÿì íàáîð îò „Ìîíòå Êàðëî ðåàëèçàöèè”, êîåòî ïðåäïîëàãà ðåçóëòàòè ñ äîáðå äåôèíèðàíà ñðåäíà ñòîéíîñò è ñòàíäàðòíî îòêëîíåíèå. Ïðîöåäóðàòà âñúùíîñò ðàç÷èòà íà ãåíåðèðàíåòî íà ïàðàìåòðè îò 3 âèäà ãðóïè – çâåçäíè, ïëàíåòàðíè è áèîëîãè÷íè. Íàñòîÿùàòà ðàáîòà ïîäõîæäà âàðèàòèâíî ñïðÿìî íÿêîè îò áèîëîãè÷íèòå ïàðàìåòðè, ñðàâíÿâàéêè ãè ñ êîíòðîëíà ñèìóëàöèÿ, êàêòî è ñ äàííèòå îò Ä. Ôîðãàí (2008), êîèòî ñà ïðåäñòàâåíè ïî-äîëó. Çâåçäíè ïàðàìåòðè Õàðàêòåðèñòèêèòå íà çâåçäèòå îò Ìëå÷íèÿ ïúò ñà äîáðå îïðåäåëåíè. Ïðåäïîëàãàéêè, ÷å âñè÷êè çâåçäè, êîèòî íè èíòåðåñóâàò, ñà îò Ãëàâíàòà ïîñëåäîâàòåëíîñò, ìîæåì äà îïðåäåëèì òåõíèòå õàðàêòåðèñòèêè, ïîçíàâàéêè ìàñàòà èì. Çâåçäíèòå ìàñè ñà ñëó÷àéíî ðàçïðåäåëåíè, òàêà ÷å äà îòãîâàðÿò íà íàáëþäàâàíàòà íà÷àëíà ôóíêöèÿ íà ìàñèòå (IMF) íà Ìëå÷íèÿ ïúò, êàòî äàííèòå ñà îò Scalo & Miller (1979) (âèæ ôèãóðà 5). Òîãàâà çâåçäíèÿò ðàäèóñ ìîæå äà áúäå ïðåñìåòíàò ïî ñëåäíèÿ íà÷èí (Prialnik, 2000):

96


Êúäåòî n=4, àêî îñíîâíèÿò ìåõàíèçúì íà ñèíòåç å p-p âåðèãàòà (M* d” 1.1MSUN), è n=16, àêî ìåõàíèçìúò å CNO öèêúëúò (M* > 1. 1MSUN). Ñâåòèìîñòòà ñå ïðåñìÿòà ÷ðåç ïðîñòàòà âðúçêà „ìàñà-ñâåòèìîñò”:

Òîãàâà âðåìåòî íà æèâîò íà ÃÏ å:

À åôåêòèâíàòà òåìïåðàòóðà íà çâåçäàòà ìîæå äà áúäå ïðåñìåòíàòà ïðè „ïðèáëèæåíèå çà ÷åðíî òÿëî”, êàêòî ñëåäâà:

Âúçðàñòòà íà çâåçäèòå ñå ïîëó÷àâà, çà äà ñå îáðàçóâà ÷åñòîòà íà çâåçäîîáðàçóâàíå â Ìëå÷íèÿ ïúò (Twarog, 1980) (Ôèãóðà 6).

Ôèãóðà 6: ×åñòîòà íà çâåçäîîáðàçóâàíå (ïî Twarog, 1980) Ìåòàëè÷íîñòòà íà äàäåíà çâåçäà çàâèñè îò ãðàäèåíòà íà ìåòàëè÷íîñò â Ãàëàêòèêàòà è ñëåäîâàòåëíî – îò íåéíèÿ ãàëàêòîöåíòðè÷åí ðàäèóñ, rgal .  ìîäåëà å èçïîëçâàí òàêúâ íàáîð, êîéòî ùå îñèãóðè ïîâúðõíèííàòà 97


ïëúòíîñò íà ìîäåëà íà ãàëàêòèêà äà îòãîâàðÿ íà òîçè íà Ìëå÷íèÿ ïúò, ïðè ïðèáëèæåíèå çà ïðîñòà äâóèçìåðíà ñòðóêòóðà íà äèñêà: êúäåòî rh å ãàëàêòè÷íàòà ìàùàáíà äúëæèíà, ïðèåòà äà áúäå 3.5 kpc. Òîãàâà, çíàåéêè ãàëàêòîöåíòðè÷íèÿ ðàäèóñ, ìåòàëè÷íîñòòà íà çâåçäàòà âúâ âèäà

ñå ïðåñìÿòà ÷ðåç ïðîñòà ïàðàìåòðèçàöèÿ íà

ãðàäèåíòà íà îáèëèåòî:

Òóê zgrad å ïðèåò çà 0.07 (Hou, Prantzos and Boissier, 2000). Ñëåä òîâà, íà áàçàòà íà ïîëó÷åíàòà ìåòàëè÷íîñò, íà çâåçäèòå ñå ïðèñâîÿâàò åêçîïëàíåòè8. Íÿêîè çâåçäè íÿìà äà èìàò ïëàíåòè, äðóãè ùå èìàò åäíà èëè ïîâå÷å ïëàíåòè, à íÿêîè ìîæå äà èìàò è ìíîãî ïëàíåòíè ñèñòåìè. È òàêà, íåêà äà ðàçãëåäàìå çàåäíî êàêâè ñà ïîäáîðíèòå êðèòåðèè. Ïëàíåòàðíè õàðàêòåðèñòèêè Îò îòêðèâàíåòî íà 51 Peg B (Mayor et al., 1995) – ïúðâàòà èçâåñòíà åêçîïëàíåòà, äàííèòå çà ïëàíåòíè òåëà èçâúí Ñëúí÷åâàòà ñèñòåìà íàðàñòâàò âñå ïî-áúðçî. Äî ìîìåíòà, ñúãëàñíî åíöèêëîïåäèÿòà íà åçêîïëàíåòèòå, äîñòúïíà ñâîáîäíî íà èíòåðíåò àäðåñ www.exoplanet.eu, èìà íàä 400 âå÷å îòêðèòè åêçîïëàíåòè, ìíîçèíñòâîòî îò òÿõ îòêðèòè ÷ðåç ìåòîäà íà ðàäèàëíèòå ñêîðîñòè, àñòðîìåòðèÿ èëè òðàíçèòåí ìåòîä (ïðè ïðåìèíàâàíåòî èì âúðõó ðîäîâàòà çâåçäà, äîâåëî äî ïðîìÿíà â ñâåòèìîñòòà íà çâåçäíîòî òÿëî). Ðàçáèðà ñå, åêçîïëàíåòè ìîæå äà ñå îòêðèâàò è ñ äðóãè ìåòîäè êàòî „åôåêò íà ãðàâèòàöèîííèòå ëåùè”, ìåòîä íà ðàäèàëíèòå ñêîðîñòè è äð., íî ïðîïîðöèîíàëíî ïîäîáíè îòêðèòèÿ ñà ìàëúê áðîé ñïðÿìî òðàíçèòíèòå è àñòðîìåòðè÷íèòå íàáëþäåíèÿ. Âàæíî å äà ñå îòáåëåæè, ÷å ïðåêàëåíî âèñîêàòà ìåòàëè÷íîñò, òî÷íî êàêòî è ïðåêàëåíî íèñêàòà, ìîæå äà å íåáëàãîïðèÿòíà çà âúçíèêâàíåòî íà æèâîò èëè ñëîæíè ôîðìè íà æèâîò. Ñïîðåä Leger et al 2004, çâåçäèòå ñ ïðåêàëåíî âèñîêà ìåòàëè÷íîñò ïîçâîëÿâàò ïîääúðæàíåòî îñíîâíî íà ñâåòîâå-îêåàíè, êîåòî ìîæå äà ñå îêàæå âðàæäåáíî çà ðàçâèòèåòî íà èíòåëèãåíòíè ôîðìè íà æèâîò. 8

98


Äàííèòå äî ìîìåíòà íè ïîçâîëÿâàò äà íàïðàâèì ïðèáëèæåíèÿ çà ïàðàìåòðèòå íà ðàçïðåäåëåíèåòî, ñúãëàñíî ïëàíåòàðíàòà ìàñîâà ôóíêöèÿ (planetary mass function, PMF), ðàçïðåäåëåíèåòî íà ïëàíåòàðíèÿ îðáèòàëåí ðàäèóñ, êàêòî è ðàçïðåäåëåíèåòî íà ìåòàëè÷íîñòòà íà çâåçäèòå, îêîëî êîèòî ñà íàáëþäàâàíè åêçîïëàíåòè. Ñëåäîâàòåëíî, êàêòî è ïðè çâåçäíèòå ïàðàìåòðè, îêîëî „ðîäîâèòå” çâåçäè ìîæåì äà îáðàçóâàìå ïëàíåòíà ïîïóëàöèÿ, êàòî ïîäñèãóðèì ñòàòèñòè÷åñêèòå ïàðàìåòðè äà îòãîâàðÿò íà íàáëþäàâàíèòå äî ìîìåíòà. (Ä. Ôîðãàí, 2009, èçïîëçâà äàííèòå çà îêîëî ~300 ïëàíåòè ïðè ïúðâîíà÷àëíîòî ìîäåëèðàíå). Åñòåñòâåíî, èìà çíà÷èòåëíè âúçìîæíè íàáëþäàòåëíè îòêëîíåíèÿ è ëèïñà íà äîñòàòú÷íî òåëà çà ïúëíà ñòàòèñòèêà. Âñå îùå íÿìàìå äîñòàòú÷íî äàííè è çà ðàçïðåäåëåíèåòî íà çåìåïîäîáíèòå ïëàíåòè (äî ìîìåíòà, àâãóñò 2009, íÿìà ïîòâúðäåíà ïëàíåòà ñ õàðàêòåðèñòèêè, íàïîäîáÿâàùè çåìíèòå â äîñòàòú÷íî ãîëÿìà ñòåïåí). Òîãàâà ìîæåì äà äîïóñíåì, ÷å æèâîò âúçíèêâà è ìîæå äà âúçíèêíå è âúðõó ñïúòíèöèòå íà ïëàíåòèòå-ãèãàíòè, èçâåñòíè äî ìîìåíòà (ïðè ïîäõîäÿùè óñëîâèÿ). Ïî ñúùåñòâî òîâà ïðåäñòàâëÿâà äîëíà ãðàíèöà çà áðîÿ íà íàñåëåíèòå ïëàíåòè. Èçñëåäâàíèÿòà íà Ida and Lin (2004) ïîêàçâàò, ÷å çåìåïîäîáíèòå åêçîïëàíåòè êàòî ôóíêöèÿ íà ìåòàëè÷íîñòòà ñà ñðàâíèìè èëè ñ ïî-âèñîêà ÷åñòîòà îò òàçè íà îòêðèòèòå äî ìîìåíòà ïëàíåòè-ãèãàíòè.

Ôèãóðà 7: Ïëàíåòàðíà ôóíêöèÿ íà ìàñèòå, ïîñòðîåíà îò Åêçîïëàíåòíà åíöèêëîïåäèÿ. The Exoplanet Encyclopedia(http:// exoplanet.eu) 99


Ôèãóðà 8: Ðàçïðåäåëåíèeòî íà ïëàíåòàðíèÿ îðáèòàëåí ðàäèóñ, ïîñòðîåíî ñïðÿìî äàííèòå îò The Exoplanet Encyclopedia (http:// exoplanet.eu)

Ôèãóðà 9: Ðàçïðåäåëåíèåòî íà ìåòàëè÷íîñòòà íà öåíòðàëíàòà çâåçäà, ñïðÿìî äàííèòå îò The Exoplanet Encyclopedia (http:// exoplanet.eu) Äâà äðóãè ïàðàìåòúðà ñ îñêúäíè èëè ëèïñâàùè íàáëþäàòåëíè äàííè ñà Plife, âåðîÿòíîñòòà æèâîòúò äà âúçíèêíå íà íÿêîÿ ïëàíåòà (äèñêóòèðàõìå â ïðåäèøíà ÷àñò íà òåêñòà, ÷å òîâà ìîæå äà å „òðóäíà”, ò.å. „ìàëêî âåðoÿòíà” åâîëþöèîííà ñòúïêà) è áðîÿò íà êàòàêëèçìèòå, êîèòî óíèùîæàâàò åâåíòóàëíî âúçíèêíàëèÿ æèâîò – ïàðàìåòúðúò

100


„Nresets”. Ïîäîáíè ñúáèòèÿ ìîãàò äà áúäàò ïðè÷èíåíè îò ãàìà-ëú÷è, èçáóõâàíèÿ íà ëîêàëíè ñâðúõíîâè, êîìåòíè ñáëúñúöè è ò.í. Îòòóê âå÷å ñå îòäàëå÷àâàìå îò îïðåäåëåíèòå è äîáðå äåôèíèðàíè ìîäåëè. Nresets ñå äåôèíèðà êàòî ôóíêöèÿ îò ãàëàêòîöåíòðè÷íèòå îòñòîÿíèÿ (rgal), òúé êàòî ïîâå÷åòî „ðåñòàðòèðàùè” ñúáèòèÿ (îñíîâíî ñâðúõíîâè) ñå ñëó÷âàò, êîãàòî ðàçñòîÿíèåòî äî Ãàëàêòè÷íèÿ öåíòúð íàìàëÿâà:

 òîâà óðàâíåíèå µresets,0 å ïðèåòî çà 5, òúé êàòî îòðàçÿâà áðîÿ íà ïåòòå ìàñîâè êàòàêëèçúìà, êîèòî ñà äîâåëè äî èç÷åçâàíåòî íà ãîëÿì áðîé ïîïóëàöèè íà Çåìÿòà è êîèòî ñà çàïå÷àòàíè âúâ ôîñèëèòå (Raup and Sepkoski, 1982). Ðàçáèðàåìî å, ÷å ïðåäëîæåíèÿò ìåòîä ïðåäñòàâëÿâà ñâîåîáðàçíà åëåìåíòàðíà ïàðàìåòðèçàöèÿ. Åòî çàùî å íåîáõîäèìî ïîðåàëíèòå áúäåùè àíàëèçè äà âêëþ÷âàò îöåíêà çà áðîÿ íà GRB èëè îöåíêà çà èçáóõíàëèòå ñâðúõíîâè â ðåãèîíà â áëèçîñò ñèñòåìàòà (îñíîâíî îò òèï „IA”). Áèîëîãè÷íè ïàðàìåòðè íà õèïîòåçàòà Îòòóê çàïî÷âàìå èçãðàæäàíåòî íà õèïîòåçàòà, òúé êàòî çà ìîìåíòà ñèãóðíè åìïèðè÷íè äàííè âñå îùå îòñúñòâàò, ò.å. èçâåñòíèòå íè äàííè ñà ïîëó÷åíè âñëåäñòâèå íà íàáëþäåíèÿòà íè ñàìî âúðõó åäíà-åäèíñòâåíà áèîñôåðà (çåìíàòà). Ïðè èçñëåäâàíåòî íè èçïîëçâàìå ñöåíàðèÿ çà „òðóäíèòå ñòúïêè” (Carter, 2007), ò.å. èäåÿòà, ÷å áèîãåíåçàòà å „òðóäíà” åâîëþöèîííà ñòúïêà. Îñíîâíèòå èçïîëçâàíè áèîëîãè÷íè ïàðàìåòðè ñà: • Nstages - áðîÿò ñòúïêè, êîèòî æèâîòúò òðÿáâà äà ïðåìèíå, çà äà åâîëþèðà äî èíòåëèãåíòíîñò.  íàñòîÿùîòî ðàçãëåæäàíå ïðèåìàìå, ÷å îñíîâíèòå åòàïè ñà 6 (âæ. ãëàâà 2); • τi - âðåìåòî, íåîáõîäèìî çà âñåêè åäèí îò òåçè åòàïè äà ñå ñëó÷àò, ò.å. äà ñå ðåàëèçèðàò â ïîïóëàöèèòå;

101


• τ int - âðåìåòî, íåîáõîäèìî çà âúçíèêâàíå íà èíòåëèãåíòíà òåõíîëîãè÷íà öèâèëèçàöèÿ, ñ÷èòàíî îò ñòàðòèðàíå íà áèîãåíåçàòà, êîÿòî å âåðîÿòíà è èñòèíñêà „òðóäíà ñòúïêà” â åâîëþöèîíåí ñìèñúë; • Pannihilate - âåðîÿòíîñòòà, ÷å ðåñòàðòèðàëî ñúáèòèå ùå äîâåäå äî ïúëíî óíèùîæåíèå (ùå ñå ñïðåì îñíîâíî è íà âúçìîæíîñòòà ðàçóìíèòå öèâèëèçàöèè äà ñå ñàìîóíèùîæàâàò â ïðîöåñà íà ñâîåòî âúçíèêâàíå èëè òåõíîëîãè÷íî ðàçâèòèå). Âðåìåòî çà âúçíèêâàíå íà èíòåëèãåíòíà öèâèëèçàöèÿ τint ñå ïðåñìÿòà ÷ðåç ñòîõàñòè÷åí ïðîöåñ ïî ñëåäíèÿ íà÷èí: àêî âúðõó äàäåíà ïëàíåòà âúçíèêíå æèâîò, Nstages ñå ãåíåðèðà ñëó÷àéíî. Áðîÿò íà ðåñòàðòèðàùèòå ñúáèòèÿ Nresets ñå ðàçïðåäåëÿ ðàâíîìåðíî ïðåç âñÿêî îò òåçè íèâà. Àêî Nresets > Nstages, òîãàâà íà âñÿêî äàäåíî íèâî ìîæå äà ñå ñëó÷àò íÿêîëêî ðåñòàðòèðàùè ñúáèòèÿ. Òîãàâà çà âñÿêî íèâî i ñå èçïúëíÿâà ñëåäíàòà ïðîöåäóðà: 1. Ïðåñìÿòà ñå τi. 2. Àêî íàñòúïè ðåñòàðòèðàùî ñúáèòèå è òî äîâåäå äî àíèõèëàöèÿ, æèâîòúò ñå èçòðèâà îò ïëàíåòàòà è ïðîöåñúò ïðèêëþ÷âà.  ïðîòèâåí ñëó÷àé i ñå óâåëè÷àâà ñ 1. 3. τint ñå óâåëè÷àâà ñ ÷àñò îò τi (èëè ïðîñòî ñ τi , àêî íå ñå ñëó÷è êàòàêëèçúì, ò.å. íÿìà íàñòúïèëî ðåñòàðòèðàùî ñúáèòèå). 4. i ñå óâåëè÷àâà ñ 1 è ñå âðúùàìå íà ñòúïêà 1 îò ïîñî÷åíèÿ àëãîðèòúì. Òàçè ïðîöåäóðà ïðîäúëæàâàìå, äîêàòî: à) âúçíèêíàëèÿò ñëîæåí æèâîò âúðõó ñúîòâåòíàòà ïëàíåòà äîâåäå äî ðàçóìíà òåõíîëîãè÷íà öèâèëèçàöèÿ, êîÿòî ìîæå äà èçïðàòè ñèãíàëè â êîñìîñà (êîåòî ùå íè ïîçâîëè äà ïîñòðîèì èñòîðèÿ íà ñèãíàëèòå â Ãàëàêòèêàòà è äà íàïðàâèì ïðåäñêàçàíèå çà ïîòåíöèàëà çà êîíòàêò) èëè á) âðåìåòî, íåîáõîäèìî çà ðàçâèòèå íà èíòåëèãåíòåí æèâîò, ñòàíå ïî-ãîëÿìî îò âðåìåòî çà ïðåñòîé íà çâåçäàòà âúðõó Ãëàâíàòà ïîñëåäîâàòåëíîñò, ò.å. τint > τMS . Ñëåä êàòî ñå îáðàçóâà öèâèëèçàöèÿ, ïðåäïîëàãàìå, ÷å çàïî÷âà èçëú÷âàíå íà ñèãíàëè, êîèòî ìîæåì (åâåíòóàëíî) äà çàñå÷åì. Òîâà ùå ïðîäúëæè èëè äîêàòî ñàìàòà öèâèëèçàöèÿ ñå ñàìîóíèùîæè, èëè äîêàòî çâåçäàòà íàïóñíå ÃÏ.  íàñòîÿùîòî èçñëåäâàíå, ïîðàäè ëèïñà íà ïðîñòðàíñòâî è ïîðàäè è áåç òîâà îáøèðíàòà ïðîáëåìàòèêà, íå ðàçãëåæäàìå ïîäðîáíî âàðèàíòèòå, ïðè êîèòî äàäåíà òåõíîëîãè÷íà öèâèëèçàöèÿ äîñòèãà äî òåõíîëîãè÷íî íèâî, ïîçâîëÿâàùî é áúðçî ïúòóâàíå ìåæäó çâåçäèòå, ò.å. äà êîëîíèçèðà îêîëíèòå ïëàíåòíè ñèñòåìè. 102


Òîâà îáñòîÿòåëñòâî ñàìî ïî ñåáå ñè ïðåäñòàâëÿâà èíòðèãóâàùà òåìà çà íàó÷íî èçñëåäâàíå, êîåòî äà ñå ïîäêðåïè ñ ïîäõîäÿùè àíàëèçè çà äîïúëíèòåëíî ðàçãëåæäàíå è ìîäåëèðàíå.  íàøàòà ðàçðàáîòêà ñïîìåíàâàìå íÿêîè äåòàéëè îò ïîñî÷åíàòà ïðîáëåìàòèêà, íî ñå âúçäúðæàìå îò îñíîâíî ðàçãëåæäàíå.  ïðåäèøíàòà ÷àñò, êàêòî âå÷å âè ïîêàçàõìå, êîåôèöèåíòúò Nresets çàåäíî ñ ãðàäèåíòà íà ìåòàëè÷íîñòòà äåôèíèðàò Ãàëàêòè÷íàòà çîíà íà îáèòàåìîñò (ãëàâà II), à êàòî ïúðâà ñòúïêà ïî ïúòÿ íà èç÷èñëåíèÿòà äåôèíèðàìå ïàðàìåòúðà „Pannihilate” ïî ñëåäíèÿ íà÷èí:

 êîìïþòúðíèòå åêñïåðèìåíòè êúì èçñëåäâàíåòî (ãëàâà V) ïðåäñòîè äà äåìîíñòðèðàìå, ÷å å âúçìîæíî äà ñå èçïîëçâà êà÷åñòâåíî äðóã çàïèñ íà òîçè ïàðàìåòúð, òàêà ÷å äà îòðàçèì òåçàòà çà åíòðîïèÿòà êàòî ôàêòîð çà åâîëþöèîííàòà âåðèãà, âîäåùà äî ïîÿâàòà íà åâåíòóàëíè ETI âúâ Âñåëåíàòà. Ïàðàìåòðè çà îïèñàíèå íà äàäåíà öèâèëèçàöèÿ („Öèâèëèçàöèîííè ïàðàìåòðè”) Ñëåä êàòî öèâèëèçàöèÿ, äîñòèãíàëà òåõíîëîãèÿ íà îïðåäåëåíî íèâî, ñå å ðàçâèëà, ñå ïðåäïîëàãà, ÷å òÿ íàâëèçà â ò.íàð. „íà÷èíàåùà” (èëè ìëàäà, ò.íàð. fledgling) òåõíîëîãè÷íà ôàçà íà öèâèëèçîâàíå (íà÷àëåí åòàï îò æèâîòà é êàòî öèâèëèçàöèÿ). Âúçìîæíî å â òàçè ôàçà äà ñå ñëó÷è êàòàñòðîôàëíî ñúáèòèå, âîäåùî äî èç÷åçâàíå íà âèäà ÷ðåç áîëåñòè, âîéíà, êëèìàòè÷íè ïðîìåíè, íåäîñòàòú÷íî ðàçáèðàíå íà òåõíîëîãè÷íèòå ïðîöåñè è íåêîíòðîëèðóåìè òåõíîëîãèè è ò.í. Èìåííî òîâà îïèñâà ïàðàìåòúðúò „Pdestroy”, ñ ÷èåòî çíà÷åíèå ñå çàíèìàâàìå è íèå, ò.å. âåðîÿòíîñòòà åäíà ìëàäà òåõíîëîãè÷íà öèâèëèçàöèÿ äà ñå ñàìîóíèùîæè. Àêî òÿ óñïåå äà ïðåìèíå òàçè ôàçà, òî òÿ ñå ïðåâðúùà â äåéñòâèòåëíî íàïðåäíàëà (âèñøà) òåõíîëîãè÷íà öèâèëèçàöèÿ è îñòàâà ñòàáèëíà çà ïåðèîä îò âðåìå „ τadv ” .  òåçàòà ñìÿòàìå, ÷å å ñðàâíèòåëíî òðóäíî òîâà äà ñå ñëó÷è, ò.å. ñàìîóíèùîæåíèåòî å ñèëíî âåðîÿòíî è àêî òî íå ñå ñëó÷âà, òî å çà ñìåòêà íà ïîÿâàòà íà îùå ïî-ðàçâèòà òåõíîëîãèÿ, ñïîñîáíà ïîòåíöèàëíî íà îùå ïî-åôåêòèâíî ìàñîâî óíèùîæåíèå. Àêî äåéñòâèòåëíî äàäåíà òåõíîëîãè÷íà öèâèëèçàöèÿ âúçíèêâà, ðàçâèâà ñå è ñå 103


ñàìîóíèùîæàâà, òî òÿ îöåëÿâà ïðåç èçâåñòíà ÷àñò îò τadv ïðåäè óíèùîæåíèåòî. Ïîâåäåíèåòî íà íàïðåäíàëèòå è ñèëíî íàïðåäíàëèòå öèâèëèçàöèè å â ñôåðàòà íà âñåâúçìîæåí ðîä õèïîòåçè: ìîæå äà ñòàâà äóìà çà êîëîíèçèðàíå íà äðóãè ïëàíåòè, çà òåðàôîðìèðàíå íà äðóãè ñâåòîâå è ò.í. (Crick and Orgel, 1972). Çà ïðîñòîòà Forgan (2008) ïðèåìà, ÷å êîëîíèçàöèÿòà ìîæå äà ñå èçâúðøâà åäèíñòâåíî âúðõó íåîáèòàåìè ïëàíåòè â ñèñòåìàòà è òîâà ñå ñëó÷âà âåäíàãà, ùîì öèâèëèçàöèÿòà äîñòèãíå îïðåäåëåíî òåõíîëîãè÷íî íèâî. Òîçè åëåìåíò íå å ñèìóëèðàí â íàñòîÿùîòî èçñëåäâàíå, íî ðàçãëåæäàíåòî íà ðåçóëòàòèòå ïðè íåãîâîòî íàëè÷èå å èíòåðåñíî, ìàêàð ÷å, àêî ðàçñúæäàâàìå ëîãè÷íî, êîëîíèçèðàíåòî íà ïëàíåòà ñ âå÷å ðàçâèò æèâîò è äîðè ðàçóìåí ñëîæåí æèâîò ìîæå äà ñå îêàæå çíà÷èòåëíî ïîïîäõîäÿùî îò òîâà íà íåîáèòàåìà ïëàíåòà (ðàçáèðà ñå, ïðè óñëîâèå, ÷å êîíòàêòúò è åâåíòóàëíîòî ñúæèòåëñòâî ñ âå÷å ìåñòíèòå áèîôîðìè èçêëþ÷è ñúùåñòâåíè êîíôëèêòè). Íàêðàòêî, îñíîâíèòå (êëþ÷îâèòå) öèâèëèçàöèîííè ïàðàìåòðè, êîèòî èçïîëçâàìå, ñà: • τadv - âðåìåâèÿò ïåðèîä, íåîáõîäèì íà äàäåíà öèâèëèçàöèÿ äà äîñòèãíå îò „çàáàâåíà èëè ðàçâèâàùà ñe” (èçïîëçâàí e òåðìèíúò fledgling) êúì „íàïðåäíàëà” (ò.å. äà ñòàíå ñèëíî âèñîêîòåõíîëîãè÷íà èëè îùå advanced technological civilization – â òîçè ñëó÷àé òåõíîëîãèÿòà å ïîíàïðåäíàëà îò íàøàòà, èçïîëçâàìå è òåðìèíà „ïî-âèñøà”, ò.å. íèâîòî íà ïîäîáíà öèâèëèçàöèÿ ñå ïðåäïîëàãà äà áúäå çíà÷èòåëíî ïî-íàïðåäíàëî îò íàøàòà) • Pdestroy - âúçìîæíîñòòà åäíà öèâèëèçàöèÿ äà ñå ñàìîóíèùîæè (ïðåäïîëàãàìå, ÷å íèâîòî íà òåõíîëîãèÿ, íà êîåòî òîâà ñå ñëó÷âà, å ïîä íàøåòo, äî íàøåòî èëè ìîæå áè äî íÿêîëêî ñòúïêè ñëåä ñåãàøíèòå òåõíîëîãèè, íî íå èçêëþ÷âà äðàñòè÷íî ðàçëè÷íè òåõíîëîãèè è ñúîòâåòíî – èçêëþ÷èòåëíî åôåêòèâíè îðúæèÿ çà ìàñîâî óíèùîæåíèå) • Lsignal - âðåìåòî íà æèâîò íà âñåêè ñèãíàë; õàðàêòåðèçèðà ïðîöåñà íà „èçòè÷àíå” íà ñèãíàëè îò äàäåíà òåõíîëîãè÷íà öèâèëèçàöèÿ, êîåòî íè ïîçâîëÿâà äà ñúñòàâèì ãðàôèêà íà ñèãíàëíàòà èñòîðèÿ âúâ Âñåëåíàòà, çà êîÿòî è äà å õèïîòåçà çà âúçíèêâàíå íà òåõíîëîãè÷íà öèâèëèçàöèÿ è ïî òîçè íà÷èí äà ñðàâíÿâàìå õèïîòåçèòå – òîâà å ïîäõîäúò,

104


êîéòî èçïîëçâàìå â òàçè è â ñëåäâàùàòà ÷àñò íà ñúäúðæàíèåòî çà ñðàâíåíèå ìåæäó ðàçëè÷íèòå ïðåäëîæåíè èäåè. Çà ñàìîóíèùîæàâàùè ñå öèâèëèçàöèè âèäúò íà åäèí ñèãíàë å:

Lsignal = xτadv

êúäåòî x å ðàâíîìåðíî ðàçïðåäåëåíî ÷èñëî ìåæäó 0 è 1. Àêî öèâèëèçàöèÿòà äîñòèãíå íèâî íà ðàçâèòà è âèñîêîòåõíîëîãè÷íà, òî òîãàâà:

Lsignal = τMS - τint

ò.å. öèâèëèçàöèèòå ñúùåñòâóâàò, äîêàòî ðîäîâàòà èì çâåçäà íå íàïóñíå Ãëàâíàòà ïîñëåäîâàòåëíîñò. Àêî äàäåíà ïëàíåòà å êîëîíèçèðàíà îò âèñîêîòåõíîëîãè÷íà öèâèëèçàöèÿ, òî

Lsignal = τMS - τint - τadv

Ïðè ìîäåëèðàíåòî, íà êðàÿ ía âñÿêà MCR (Ìîíòå Êàðëî ðåàëèçàöèÿ), íà âñÿêà åäíà ïëàíåòà ñå äàâà ñúîòâåòåí èíäåêñ íà îáèòàåìîñò (habitation index), êîéòî ñå áàçèðà íà áèîëîãè÷íàòà èñòîðèÿ íà ñúîòâåòíàòà ïëàíåòà â ìîäåëà, ñúãëàñíî ãîðåîïèñàíèòå ïàðàìåòðè. Ðåçóëòàòèòå çà ðàçëè÷íèòå èíäåêñè íà îáèòàåìîñò ïðè ðàçëè÷íè õèïîòåçè (òåîðèÿòà çà ïàíñïåðìèÿòà, ñúîòíåñåíà êúì òåîðèÿòà çà óíèêàëíîñòòà íà Çåìÿòà) ñà ñúùî åäèí äîáúð íà÷èí çà ñðàâíåíèå ìåæäó ðàçëè÷íè èäåè çà ïðîèçõîäà è ðàçâèòèåòî íà æèâîòà è ðàçóìà âúðõó äàäåíè åêçîïëàíåòè. Âúçìîæíèòå è èçïîëçâàíè êàêòî â òåçè, òàêà è â ïðåäíèòå ðåçóëòàòè èíäåêñè íà îáèòàåìîñò, ñà ñëåäíèòå:

Ñìèñúëúò íà èíäåêñèòå å ñëåäíèÿò: àêî äàäåíà ïëàíåòà èìà èíäåêñ íà îáèòàåìîñò 0, -1 èëè 1, âèäúò èëè ñúñòîÿíèåòî íà öåíòðàëíàòà çâåçäà 105


å ïðè÷èíà çà óíèùîæåíèåòî íà æèâîòà, çàòîâà òàêèâà ïëàíåòè èìàò íàéìíîãî ïðèìèòèâíè ôîðìè æèâîò ïîðàäè ëèïñà íà âðåìå è óñëîâèÿ çà åâîëþöèÿ íà ïî-ñëîæíè ôîðìè. Ïëàíåòèòå ñ èíäåêñ 0 ñà íåîáèòàåìè. Ïëàíåòè ñ èíäåêñ -1 èëè 1 ìîãàò äà èìàò áèîìàðêåðè â àòìîñôåðàòà ñè (íàïðèìåð îçîí), êîèòî åâåíòóàëíî ìîãàò äà áúäàò äåòåêòèðàíè. Ïëàíåòè ñ èíäåêñ 2 èëè ïî-âèñîê áèõà èçëú÷âàëè ñèãíàëè, êîèòî ìîæåì äà óëîâèì ÷ðåç ò.íàð. „èçòè÷àíå íà ñèãíàëè”. Èíäåêñ 3 ïîêàçâà êàêâà ÷àñò îò îáèòàåìèòå ïëàíåòè ñ „ìëàäà” (fledgling) òåõíîëîãè÷íà öèâèëèçàöèÿ, êàêâàòî ñìå è íèå, ñà ñå ñàìîóíèùîæèëè. Ïëàíåòè ñ èíäåêñ 4 èëè 5 ìîãàò äà ïðèòåæàâàò ñëîæíè, òåõíîëîãè÷íî ðàçâèòè öèâèëèçàöèè. Îòíîâî îò òÿõ ìîæåì äà î÷àêâàìå ò.íàð. „èçòè÷àíå íà ñèãíàëè”, ò.å. òå ìîãàò äà áúäàò äåòåêòèðàíè îò íàñ. Âõîäíè äàííè Ïðè ñðàâíåíèåòî íà ðàáîòíèòå õèïîòåçè å âàæíî äà ñå íàìàëè áðîÿò íà ñâîáîäíèòå ïàðàìåòðè. Èìåííî çàòîâà ïðåäïîëàãàìå âàðèàíò íà ïðèíöèïà íà Êîïåðíèê, êîéòî âëèçà â íåñúîòâåòñòâèå ñ ÷àñò îò àðãóìåíòèòå íà òåîðèÿòà çà „ðÿäêàòà Çåìÿ”. Ïî-òî÷íî ïðèåìàìå, ÷å çåìíàòà áèîñôåðà íå å ñïåöèàëíà èëè óíèêàëíà. Î÷àêâàìå æèâîòúò íà äðóãè ïëàíåòè äà èìà ïîäîáíè ïàðàìåòðè, êîåòî âîäè äî êîíñòàíòíè ñòîéíîñòè çà äîñòà îò ðàçãëåäàíèòå ïàðàìåòðè. Òå ñà ãåíåðèðàíè îò Ãàóñîâî ðàçïðåäåëåíèå, ïðèåìàéêè öåíòðàëíàòà ãðàíè÷íà òåîðèÿ (ïîâå÷å äåòàéëè èìà â ñëåäâàùàòà ãëàâà 5). Ñðåäíàòà ñòîéíîñò çà áðîÿ íà Nstages å 6, êîåòî îòðàçÿâà îñíîâíèòå åòàïè (âèæ èçëîæåíèåòî â ïðåäèøíàòà ÷àñò íà òåçàòà), ïðåç êîèòî å ïðåìèíàë æèâîòúò íà Çåìÿòà: áèîãåíåçà, ïîÿâàòà íà áàêòåðèè, ïîÿâàòà íà åóêàðèîòíèòå áàêòåðèè, êîìáèãåíåçà (ïîëîâîòî ðàçìíîæàâàíå), ïîÿâàòà íà ìíîãîêëåòú÷íèòå ôîðìè íà æèâîò è ñëîæíèòå æèâîòíè, ïîÿâàòà íà ðàçóìåí âèä (Carter 2007). Âàæíî å âñè÷êè ãîðåèçáðîåíè äåòàéëè äà ñå èìàò ïðåäâèä êîìïëåêñíî ñ èçëîæåíîòî â ïðåäõîäíàòà îñíîâíà ÷àñò íà òåçàòà. ×èñòî òåõíè÷åñêè, çà âñÿêà åäíà õèïîòåçà ñå èçâúðøâàò 100 MCR ñòúïêè, à ïàðàìåòðèòå ñà ïîêàçàíè â Òàáëèöà 1. Ïî-äîëó ùå îïèòàìå äà ñðàâíèì äâå õèïîòåçè, â êîèòî ñå èçïîëçâà ìîäåëúò îò 2008-à ãîäèíà (Ä. Ôîðãàí, 2008), à â ñëåäâàùàòà ãëàâà ùå ïîêàæåì êàê ìîäåëúò å ïîäîáðåí

106


è èçïîëçâàí çà öåëèòå íà òàçè òåçà çà ñðàâíåíèå íà äâå äðóãè õèïîòåçè: åäíà êîíòðîëíà è òàçè, êîÿòî ñå èçñëåäâà, ò.íàð. „åíòðîïèéíà õèïîòåçà”. Õèïîòåçà çà Ïàíñïåðìèÿòà. Òåîðèÿòà çà ïàíñïåðìèÿòà ïðåäïîëàãà, ÷å æèâîòúò ìîæå äà ñå çàðîäè íà åäíà, íî äà ñå ðàçïðîñòðàíè áúðçî íà ìíîãî äðóãè ïëàíåòè, êîåòî ïðåíàñÿ æèâîòà ìíîãî áúðçî ìåæäó ïëàíåòíèòå ñèñòåìè. Òîâà å ìîäåëèðàíå ïî ëåñíèÿ íà÷èí: àêî æèâîòúò ñå îáðàçóâà íà íÿêîÿ ïëàíåòà â äàäåíà çâåçäíà ñèñòåìà, òî òîé ìîæå äà áúäå ïðåíåñåí âúðõó êîÿòî äà å äðóãà ïëàíåòà èëè ïëàíåòè, ñúãëàñíî ñëåäíèÿ èçðàç:

Æèâîòúò ìîæå äà ñå äâèæè êúì äðóãè ïëàíåòè, àêî ðàçñòîÿíèåòî (dR) ìåæäó ïëàíåòàòà-öåë è ïúðâè÷íàòà ïëàíåòà å äîñòàòú÷íî ìàëêî, à çâåçäíàòà ñâåòèìîñò å äîñòàòú÷íî íèñêà, òàêà ÷å éîíèçèðàùîòî èçëú÷âàíå äà íå óíèùîæè áèîëîãè÷íèòå îðãàíèçìè ïî âðåìå íà ïðåõîäà. ÂÀÆÍÎ: Ïàðàìåòúðúò P destroy å ïðèåò a priori çà 0.5, ïîêàçâàéêè íåèçâåñòíîñòòà è ëèïñàòà íà äàííè çà íåãîâàòà ñòîéíîñò (â ðàáîòíàòà ÷àñò íà ãëàâà 5 òàçè òåìà å îáøèðíî ðàçãëåäàíà). Òîçè ìîäåë îãðàíè÷àâà ðàçãëåæäàíåòî åäèíñòâåíî äî åäíà è ñúùà çâåçäíà ñèñòåìà. Äî ìîìåíòà ìåòîäúò íå å àäàïòèðàí êúì èçñëåäâàíå íà ìåæäóçâåçäíà êîëîíèçàöèÿ (Ôîðãàí 2009, Napier 2004, Wallis and Wickramasinghe 2004). Ñàìà ïî ñåáå ñè, ìàêàð ÷å íå å îáåêò íà èçñëåäâàíå â òàçè òåçà, êîÿòî ñúùî íå ñèìóëèðà êîëîíèçèðàíåòî, òåìàòà å èíòåðåñíà è ìîæå äà áúäå ïëîä íà äðóãî èçñëåäâàíå èëè íàó÷íà ðàáîòà. Óñëîâèÿòà, êîèòî ñà íà÷àëî íà èçèñêâàíèÿòà çà ðÿäêîñò íà æèâîòà è óíèêàëíîñòòà íà Çåìÿòà, êîèòî ñà ìîäåëèðàíè îò (Forgan, 2008) ñà, ÷å êðèòåðèèòå çà ðàçâèòèå íà æèâîò ñà (ibid.): 1. Ïëàíåòàòà å â ñúîòâåòíàòà çâåçäíà çîíà íà îáèòàåìîñò (âèæ ãëàâà 2 çà ïîâå÷å äåòàéëè) 2. Ìàñàòà íà ðîäîâàòà çâåçäà å ïî-ìàëêà îò 2MSUN 3. Ïëàíåòíàòà ñèñòåìà èìà ïîíå îùå åäíà äîïúëíèòåëíà ïëàíåòà (çà çàùèòà îò áîìáàðäèðàíå) 107


4. Ìåòàëè÷íîñòòà íà çâåçäàòà òðÿáâà äà å ïîíå ñëúí÷åâà èëè ïî-âèñîêà, ò.å. Z* > ZSUN Àêî ñà èçïúëíè âñè÷êè êðèòåðèè, òî æèâîò ìîæå äà åâîëþèðà.  òîâà ðàçãëåæäàíå Pdestroy å íàãëàñåí äà áúäå 0.5 ïîðàäè íåèçâåñòíàòà ñòîéíîñò. Òîâà å ðàçëè÷íî îò ñòîéíîñòèòå ñúãëàñíî Õèïîòåçàòà çà „óíèêàëíàòà Çåìÿ”.  ñëåäâàùàòà åêñïåðèìåíòàëíà ÷àñò, ñëåä èçëàãàíå íà àðãóìåíòèòå çà èçñëåäâàíåòî íà õèïîòåçàòà, ùå ïîêàæåì, ÷å ìîæå äà ñå âúâåäå äðóã âèä íà Pdestroy, êîéòî äà îòðàçè ïî-ïúëíî ðåçóëòàòèòå è äåéñòâèåòî íà åâîëþöèîííèòå ñëîæíè ôîðìè íà æèâîò.

4.3 Ðåçóëòàòè îò ïúðâè÷íèÿ ìîäåë áåç èçâúðøåíèòå ïîäîáðåíèÿ, îïèñàíè â òîçè òåêñò

Òàáëèöà 1: Ïàðàìåòðè, èçïîëçâàíè çà ñðàâíåíèå íà äâåòå õèïîòåçè, ñúãëàñíî Ä. Ôîðãàí, 2008. Ïîâå÷å äåòàéëè çà êîíêðåòíèòå ïàðàìåòðè â ÷èñëåíèòå åêñïåðèìåíòè, íàïðàâåíè è ðåàëèçèðàíè ïðè ïîäãîòîâêàòà íà òàçè êíèãà, ñà îïèñàíè â ñëåäâàùàòà ÷àñò.  ãîðíàòà òàáëèöà ïîñëåäíèòå äâà ðåäà ñà ïàðàìåòðè, èçïîëçâàíè çà ïðîâåðêà íà äîïúëíèòåëíà òðåòà õèïîòåçà (òàçè íà Tortoise è Hare), àêöåíòèðàùà ñúùî âúðõó ïîòåíöèàëíîòî óíèùîæåíèå íà äàäåíà òåõíîëîãè÷íà öèâèëèçàöèÿ, âñëåäñòâèå íà ñîöèàëíè ôåíîìåíè, íàé-î÷åâèäíèÿò îò êîèòî å âîéíàòà. Òàçè èäåÿ íå å èçñëåäâàíà â òåêñòà, íî èçïîëçâàíåòî íà ìîäåëà äîðè êúì òàêèâà åêñïåðèìåíòè å ïîêàçàòåëíî çà íåãîâàòà øèðîêà ñôåðà íà ïðèëîæèìîñò. Çà ïîâå÷å äåòàéëè îòíîñíî òàçè õèïîòåçà âæ. Forgan 2008. 108


Ïúðâè÷íè ðåçóëòàòè çà õèïîòåçàòà çà Ïàíñïåðìèÿòà Îñðåäíåíèòå ðåçóëòàòè ñà ïîêàçàíè â Òàáëèöà 2. Êàêòî ñå î÷àêâà, ïðè ïàðàìåòúð Pdestroy = 0.5, îêîëî ïîëîâèíàòà îò åâåíòóàëíî ðàçâèòèòå öèâèëèçàöèè ñå óíèùîæàâàò. Îêîëî 0.1% îò âñè÷êè ïëàíåòè ñà íàñåëåíè ïîíå ñ ïðèìèòèâåí æèâîò, à ïðèáëèçèòåëíî îêîëî 10% îò âñè÷êè íàñåëåíè ïëàíåòè èìàò ðàçâèòè èíòåëèãåíòíè ñëîæíè ôîðìè íà æèâîò.

Òàáëèöà 2: Ñòàòèñòèêà çà ïðîâåðêà íà õèïîòåçàòà çà Ïàíñïåðìèÿòà. Ïîêàçàíè ñà ñðåäíèòå ñòîéíîñòè, ïîëó÷åíè îò ïðåäâàðèòåëíèÿ ìîäåë ñúñ 100 MCR ñòúïêè (D. Forgan 2008) è ñðåäíèòå ñòàíäàðòíè îòêëîíåíèÿ. Âèæäà ñå, ÷å â òîçè ñëó÷àé èìàìå îêîëî 75 000 „ìëàäè” òåõíîëîãè÷íè öèâèëèçàöèè (Nfledgling), îò êîèòî ïîëîâèíàòà ñå óíèùîæàâàò (Ndestroy), òúé êàòî çà òîçè ñëó÷àé Pdestroy å ïðåäâàðèòåëíî íàãëàñåíî äà áúäå 0.5, à áðîÿò íà ïëàíåòèòå ñ íàïðåäíàëà (ðàçâèòà òåõíîëîãèÿ) å Nadvanced ~37 000. Ôèãóðà 10 ïîêàçâà Ãàëàêòè÷íàòà çîíà íà îáèòàåìîñò. Âèæäà ñå, ÷å ÷åñòîòàòà íà àíèõèëàöèÿ íàðàñòâà äî ìîìåíòà, â êîéòî ïîÿâàòà íà òåõíîëîãè÷íè öèâèëèçàöèè å íåâúçìîæíà, ìàêàð ÷å æèâîò å ñïîñîáåí äà ñå ðàçâèå è ìîæå äà âúçíèêíå, íî ñå óíèùîæàâà ïîðàäè àñòðîôèçè÷íè ôåíîìåíè. Äÿñíàòà ÷àñò íà ôèãóðà 10 ïîêàçâà ðàçïðåäåëåíèåòî ïî òèï íà îáèòàåìèòå ïëàíåòè â Ãàëàêòèêàòà. Ãîëåìèÿò áðîé ïëàíåòè ñ èíäåêñ íà îáèòàåìîñò – 1 (óíèùîæåíà áèîñôåðà) ïîêàçâà, ÷å ñëúí÷åâèòå ñèñòåìè ñ ìàëêî ãàëàêòîöåíòðè÷íî îòñòîÿíèå ñà ïî-áîãàòè íà ìåòàë è îáðàçóâàò ïî-ëåñíî ïëàíåòè (è ñúîòâåòíî æèâîò), íî òå ñà ñâúðçàíè ñ áúðçè áèîëîãè÷íè êàòàñòðîôè. Ðàçïðåäåëåíèåòî íà çâåçäíèòå õàðàêòåðèñòèêè çà ïëàíåòè ñ ðàçâèòà òåõíîëîãè÷íà öèâèëèçàöèÿ (Ôèãóðà 11) ïîêàçâà ÿñíî ïðåäïî÷èòàíèå êúì ìàëîìàñèâíèòå çâåçäè. Ìåòàëè÷íîñòòà îòðàçÿâà

109


Ãàëàêòè÷íàòà çîíà íà îáèòàåìîñò (âèæ ãëàâà 2): öèâèëèçàöèèòå èìàò ìèíèìàëíî ãàëàêòè÷íî îòñòîÿíèå è ñúîòâåòíî ìàêñèìàëíà ìåòàëè÷íîñò. Ùî ñå îòíàñÿ äî ðàçïðåäåëåíèåòî íà âðåìåòî íà æèâîò íà ñèãíàëèòå, òî ñèëíî ñå âëèÿå îò æèâîòà íà ñúîòâåòíàòà öåíòðàëíà çâåçäà âúðõó ÃÏ, êîåòî ïúê å ôóíêöèÿ íà ìàñàòà. Àêî ñèãíàëèòå ñå ïðåäñòàâÿò ñïðÿìî âðåìåòî (ôèãóðà 12, âäÿñíî), ÿñíî ñå âèæäà, ÷å èñòîðèÿòà íà ñèãíàëèòå ïðåìèíàâà ïðåõîä îò íèñêî êúì âèñîêî N ïðè t ~tH, êîåòî îòðàçÿâà ïðèåòèÿ îò íàñ Êîïåðíèêîâ ïðèíöèï, ÷å âñÿêà öèâèëèçàöèÿ ùå èìà âðåìåâè ìàùàáè è âèä, ïîäîáåí íà íàøèÿ. Çà ìîìåíòà íå å ÿñíî êàê äà ðàçãëåäàìå êîðåííî ðàçëè÷íè öèâèëèçàöèè, íî âúïðîñúò îñòàâà îòêðèò.

Ôèãóðà 10: Ðàçïðåäåëåíèåòî ñïðÿìî ãàëàêòîöåíòðè÷íèÿ ðàäèóñ (îòëÿâî) è ñïðÿìî èíäåêñà íà îáèòàåìîñò (âäÿñíî) ïðè õèïîòåçàòà çà Ïàíñïåðìèÿ . Ïî îðäèíàòàòà å äàäåí ñúîòâåòíèÿò áðîé ïëàíåòè N. (Forgan, 2008).

Ôèãóðà 11: Ðàçïðåäåëåíèåòî íà ìàñàòà íà öåíòðàëíàòà çâåçäà (âëÿâî) è íà ìåòàëè÷íîñòòà (âäÿñíî) çà õèïîòåçàòà çà Ïàíñïåðìèÿòà.

110


Ïî îðäèíàòàòà å äàäåí ñúîòâåòíèÿò áðîé ïëàíåòè N. 2008)

(Forgan,

Ôèãóðà 12: Ðàçïðåäåëåíèåòî íà âðåìåòî íà æèâîò íà ñèãíàëèòå (âëÿâî) è èñòîðèÿòà íà ñèãíàëèòå â Ãàëàêòèêàòà (âäÿñíî) ïðè õèïîòåçàòà çà Ïàíñïåðìèÿòà. Ïî îðäèíàòàòà å äàäåí ñúîòâåòíèÿò áðîé ïëàíåòè N. (Forgan, 2008). Ïîäîáíè ðåçóëòàòè ùå ïîëó÷èì â ñëåäâàùàòà ÷àñò çà ñðàâíåíèå ñ èçëîæåíèòå òóê àðãóìåíòè è ïðåäñòàâåíèòå õèïîòåçè. Ïúðâè÷íè ðåçóëòàòè çà õèïîòåçàòà çà Óíèêàëíèÿ æèâîò (The Rare Life Hypothesis) Ñòðîãèòå êðèòåðèè â òàçè õèïîòåçà (âèæ ãë. 2.6, ïîñëåäíèÿ ïàðàãðàô) âîäÿò äî çíà÷èòåëíî ïî-ìàëêè ïëàíåòè ñ âúçíèêíàë æèâîò â ñðàâíåíèå ñ äðóãèòå õèïîòåçè: ñàìî îêîëî 0.01 ïðîöåíòà ñà íàñåëåíè. Âúïðåêè òîâà âñå ïàê èìà ïîðÿäú÷íî ãîëÿì áðîé öèâèëèçàöèè, êîèòî ñå îáðàçóâàò â Ãàëàêòèêàòà: îêîëî 1% îò âñè÷êè ïëàíåòè, íàñåëåíè ñ æèâîò, âîäÿò äî ïîÿâàòà íà èíòåëèãåíòåí âèä. Ïîðàäè âèäà íà ïàðàìåòúðà Pdestroy, îêîëî ïîëîâèíàòà îò òÿõ ñå ñàìîóíèùîæàâàò. Òàáëèöà 3: Ñòàòèñòèêà çà õèïîòåçàòà çà Óíèêàëíèÿ æèâîò. Ïîêàçàíè ñà ñðåäíèòå ñòîéíîñòè, ïîëó÷åíè îò ïðåäâàðèòåëíèÿ ìîäåë ñ 100 MCR ñòúïêè çà õèïîòåçàòà çà ðåäêèÿ æèâîò. Èçïîëçâàíèòå îçíà÷åíèÿ è ñìèñúëúò íà ïàðàìåòðèòå ñà àíàëîãè÷íè íà òàáëèöà 2.

111


Êàêòî âèæäàìå, äîðè â òîçè ñëó÷àé èìàìå íàä 361 íàïðåäíàëè èíòåëèãåíòíè öèâèëèçàöèè. Ðåçóëòàòèòå ñà ïîâå÷å îò îáåùàâàùè, ìàêàð ÷å ðàçëèêàòà ìåæäó õèïîòåçàòà çà Ïàíñïåðìèÿòà è õèïîòåçàòà çà ðÿäêàòà Çåìÿ å îêîëî 1000 ïúòè ïî-ìàëêèÿò áðîé ðàçâèòè öèâèëèçàöèè ïðè ïîñëåäíàòà. Âúïðåêè òîâà, èìàéêè ïðåäâèä ñèëíèòå îãðàíè÷åíèÿ, ïîñòàâåíè îò õèïîòåçàòà çà ðåäêèÿ æèâîò, âúçìîæíî å ïðåäñòàâåíàòà òóê îöåíêà äà å äîñòà êîíñåðâàòèâíà çà áðîÿ íà öèâèëèçàöèèòå.  ãëàâà 5 ùå âèäèì êàêâî ùå ïîêàæàò íàøèòå ðåçóëòàòè ïðè ñðàâíåíèå íà äâå äðóãè õèïîòåçè îòíîñíî ïîÿâàòà íà ETI è ôàêòîðà çà êîíòàêò, ò.å. îáìåí íà ñèãíàëè ìåæäó äâå èíòåëèãåíòíè òåõíîëîãè÷íî ðàçâèòè öèâèëèçàöèè.

Ôèãóðà 13: Ðàçïðåäåëåíèåòî ñïðÿìî ãàëàêòîöåíòðè÷íèÿ ðàäèóñ (îòëÿâî) è ñïðÿìî èíäåêñà íà îáèòàåìîñò (âäÿñíî) ïðè õèïîòåçàòà çà Ðåäêèÿ æèâîò (Rare Life Hypothesis). Ïî îðäèíàòàòà å äàäåí ñúîòâåòíèÿò áðîé ïëàíåòè N. (Forgan, 2008).

112


Ôèãóðà 14: Ðàçïðåäåëåíèå íà âðåìåòî íà æèâîò íà ñèãíàëèòå (âëÿâî) è íà ñèãíàëíàòà èñòîðèÿ íà Ãàëàêòèêàòà (âäÿñíî), ñúãëàñíî õèïîòåçàòà çà Óíèêàëíèÿ æèâîò (D. Forgan, 2008,2009). Ïî îðäèíàòàòà å äàäåí ñúîòâåòíèÿò áðîé ïëàíåòè N. Ïîäîáíè ãðàôèêè ùå ãåíåðèðàìå ÷ðåç ïîäîáðåí ìîäåë íà ÷èñëåíèÿ åêñïåðèìåíò, êàòî ðåçóëòàòèòå ñà ïðåäñòàâåíè è àíàëèçèðàíè â ñëåäâàùàòà ãëàâà.

Èçâîä Ðåçóëòàòèòå ïîêàçâàò, ÷å ìîæå áè òúðñåíåòî íà èçâúíçåìíè ðàçóìíè òåõíîëîãè÷íè öèâèëèçàöèè èìà íàó÷íà îñíîâà, êîÿòî ïðåäñêàçâà òÿõíîòî ñúùåñòâóâàíå. Âñå îùå íå å ÿñíî îáà÷å äîêîëêî ìîæåì äà ñå äîâåðèì íà ðåçóëòàòè îò ïîäîáíè ìîäåëè ïîðàäè ôàêòà, ÷å ïðè ïîäàâàíå íà ãðåøíè ïàðàìåòðè ìîæåì äà ïîñòèãíåì, åñòåñòâåíî, è êðàéíî ãðåøíè ðåçóëòàòè â àíàëèçèòå. Èçëîæåíèÿò ïî-ãîðå ïîäõîä îáà÷å äàâà äîáðà òåîðåòè÷íà è åìïèðè÷íà áàçà, à ñàìèÿò èçïîëçâàí ìîäåë ñ ëåêè ïîäîáðåíèÿ å ïîäõîäÿù çà ñðàâíåíèå íà ðàçëè÷íè õèïîòåçè, êàêòî ïîêàçâàìå â ñëåäâàùàòà ãëàâà íà êíèãàòà ÷ðåç ñèìóëàöèè íà äâå ðàçëè÷íè òåîðèè çà âúçíèêâàíåòî è ïîâåäåíèåòî íà ETI.

113


Ãëàâà ïåòà ×èñëåí åêñïåðèìåíò è ñðàâíåíèå ìåæäó ðàçëè÷íè õèïîòåçè çà âúçíèêâàíåòî íà ñëîæåí ðàçóìåí æèâîò 5.1 Ìåòîä è ïðîìåíè â àñòðîôèçè÷íèÿ ìîäåë îò ïðåäõîäíàòà ãëàâà ×èñëåíèòå ñèìóëàöèè ñà èçâúðøåíè ÷ðåç èçëîæåíèÿ ïî-ãîðå MCR ìåòîä. Íåãîâàòà ñúùíîñò íàêðàòêî å: ãåíåðèðà ñå Ãàëàêòèêà îò N* çâåçäè, âñÿêà îò êîèòî ñúñ ñâîè óíèêàëíè çâåçäíè ïàðàìåòðè: ìàñà, ñâåòèìîñò, ïîëîæåíèå â Ãàëàêòèêàòà è ò.í. Ñëåä òîâà çà âñÿêà îò òåçè çâåçäè ñå ãåíåðèðàò ïëàíåòíè ñèñòåìè è íà áàçàòà íà èçáðîåíèòå ïî-ãîðå óñëîâèÿ, ïðèáëèæåíèÿ è õèïîòåçè íà íÿêîè îò òÿõ âúçíèêâà æèâîò: ñàìî ïðèìèòèâåí èëè åâîëþèðàù äî ñëîæåí.  ðåçóëòàò ïîëó÷àâàìå ìîäåëíà Ãàëàêòèêà, ñòàòèñòè÷åñêè îòãîâàðÿùà íà Ìëå÷íèÿ ïúò. Ïîðàäè âúçìîæíîñòòà çà ãðåøêà ïðîöåñúò ñå ïîâòàðÿ ìíîãîêðàòíî, êîåòî ïîçâîëÿâà îöåíêà íà ñðåäíà ñòîéíîñò è ñðåäíî îòêëîíåíèå íà ïîëó÷åíèòå äàííè. Çà äåôèíèðàíå íà ñòàòèñòè÷åñêè äîñòîâåðíà ñèìóëàöèÿ íà Ìëå÷íèÿ ïúò â Ä. Ôîðãàí, 2009, ñà èçïîëçâàíè íàëè÷íè åìïèðè÷íè äàííè çà íà÷àëíàòà çâåçäíà ôóíêöèÿ íà ìàñèòå è èñòîðèÿ íà çâåçäîîáðàçóâàíåòî â Ãàëàêòèêàòà, êîèòî ñà îò ñúùåñòâåíî çíà÷åíèå çà èñòèííîñòòà íà äàííèòå. Ñèìóëàöèÿòà è ïðîâåðêàòà íà äâåòå õèïîòåçè â òîçè òåêñò ïðèáàâÿ è ñëåäíèòå ïîäîáðåíèÿ, êîèòî îòðàçÿâàò ïî-äîáðå ðåàëíèòå àñòðîôèçè÷íè ïðîöåñè.

114


Âúâåäåíè ïîäîáðåíèÿ â ìåòîäà Ïðîìåíè ïðè ñèìóëèðàíå íà Ãàëàêòèêàòà  ïúðâîíà÷àëíèÿ ìîäåë Ìëå÷íèÿò ïúò å ñèìóëèðàí ñàìî äâóèçìåðíî â ïîëÿðíè êîîðäèíàòè (r, ϕ). Çà ïî-ãîëÿìà äîñòîâåðíîñò ïðè òåçè ñèìóëàöèè, íà Ãàëàêòèêàòà âå÷å å ïðèäàäåíà âåðòèêàëíà ñòðóêòóðà, âêëþ÷âàùà êàêòî òúíêè, òàêà è äåáåëè çâåçäíè äèñêîâå (Ostlie & Carroll, 1996):

Ìåòàëè÷íèÿò ãðàäèåíò íà Ãàëàêòèêàòà ïðåäè (ãëàâà 4) áåøå âúâåäåí ÷ðåç êðèâàòà:

 äåéñòâèòåëíîñò èìà ìíîãî ðàçëè÷àâàùè ñå èçìåðâàíèÿ íà êîåôèöèåíòà íà îáèëèå â Ãàëàêòèêàòà (Rolleston et al., 2000) â çàâèñèìîñò îò èçñëåäâàíèòå ìåòàëè. Òîâà îòðàçÿâà ðàçëè÷íèòå ïðîöåñè íà ñèíòåç, êîèòî ó÷àñòâàò ïðè ðàçëè÷íèòå åëåìåíòè. Òîâà ìîæå, ñðàâíèòåëíî ãðóáî, äà ñå èçñëåäâà, êàòî ñå ïîçâîëè íà zgrad äà èìà ðàçïðåäåëåíèå íà ñòîéíîñòè, â ñëó÷àÿ Ãàóñîâî ðàçïðåäåëåíèå ñúñ ñðåäíà ñòîéíîñò è ñòàíäàðòíî îòêëîíåíèå ñïðÿìî èçìåðâàíèÿòà íà Rolleston et al., 2000. Îñâåí òîâà, çà ðàçëèêà îò ïðåäèøíèòå äàííè îò ñèìóëàöèèòå, òóê âå÷å ñà âçåòè ìåðêè çà êîðåëèðàíå íà âúçðàñòòà è ìåòàëè÷íîñòòà íà çâåçäèòå. Âðúçêàòà âúçðàñò-ìåòàëè÷íîñò – Age MetallicityRelation (AMR)) îò Rocha-Pinto et al. (2000), çàåäíî ñúñ ñúîòâåòíèòå ãðåøêè, äåôèíèðàò ãîðíà è äîëíà ãðàíèöà çà âúçðàñòòà íà çâåçäàòà ñïðÿìî ñúîòâåòíàòà é ìåòàëè÷íîñò. Èñòîðèÿòà íà çâåçäîîáðàçóâàíåòî (the star formation history (SFH)) å ïîäîáðåíà è ïîçâîëÿâà ïî-äîáðà âðåìåâà ðåçîëþöèÿ (ibid., âèæ ôèãóðà 15).

115


Ôèãóðà 15: Èñòîðèÿòà íà çâåçäîîáðàçóâàíåòî, êîÿòî ùå èçïîëçâàìå çà ìîäåëèòå è ñèìóëàöèèòå â òàçè ÷àñò. (Rocha-Pinto et al., 2000) Ïðîìåíè ïðè ñèìóëaöèÿ íà çâåçäèòå Âàæíà ïðîìÿíà â òàçè ðàáîòà å âêëþ÷åíàòà ñèìóëàöèÿ íà åâîëþöèÿòà íà çâåçäíàòà ñâåòèìîñò. Äîêàòî çâåçäèòå åâîëþèðàò â òå÷åíèå íà Ãëàâíàòà Ïîñëåäîâàòåëíîñò, ñâåòèìîñòòà èì íàðàñòâà (Schroder & Connon Smith, 2008). Ñ óâåëè÷àâàíåòî íà ñâåòèìîñòòà ñëåäâà äà ñå ïðîìåíÿ è ñúîòâåòíàòà çâåçäíà çîíà íà îáèòàåìîñò (âèæ ãëàâà 2 è Hart, 1979). Çîíàòà ñå èçìåñòâà íàäàëå÷å îò çâåçäàòà, êîåòî îçíà÷àâà, ÷å ïëàíåòè ñ áèîñôåðè, ïúðâîíà÷àëíî â òàçè çîíà íà îáèòàåìîñò, ìîãàò äà ÿ íàïóñíàò çà âðåìåâè èíòåðâàë τHZ, êîéòî å ôóíêöèÿ íà ïúðâîíà÷àëíàòà ñâåòèìîñò íà çâåçäàòà è íà ïúðâîíà÷àëíîòî ñúñòîÿíèå íà ïëàíåòàòà äî íåÿ. Òîâà ïîñòàâÿ âòîðî îãðàíè÷åíèå âúðõó ìàêñèìàëíèÿ æèâîò íà äàäåíà áèîñôåðà è ïî ñúùåñòâî äåôèíèðà ìàêñèìàëíîòî âðåìå íà æèâîò çà äàäåíà áèîñôåðà êàòî: Êúäåòî τMS å âðåìåòî îò æèâîòà íà çâåçäàòà, êîåòî òÿ ïðåêàðâà âúðõó Ãëàâíàòà Ïîñëåäîâàòåëíîñò.

116


Çà ïîâå÷å äåòàéëè âæ. ñòàòèÿòà íà Prialnik (2000). Åâîëþöèÿòà íà ñâåòèìîñòòà íà çâåçäèòå å àïðîêñèìèðàíà êúì âñè÷êè çâåçäè îò Ãëàâíàòà Ïîñëåäîâàòåëíîñò ÷ðåç åêñòðàïîëàöèÿ íà ñèìóëèðàíàòà ñëúí÷åâà ñâåòèìîñò è äàííèòå îò Schroder & Connon Smith (2008):

Ìàêàð äà èçãëåæäà êàòî íåäîáðî ïðèáëèæåíèå, âñúùíîñò ïîâå÷åòî çâåçäè, îêîëî êîèòî òúðñèì çåìåïîäîáíè åêçîïëàíåòè ñ ðàçóì èëè ïîñêîðî ñ åâîëþöèÿ íà ñëîæíèòå ôîðìè íà æèâîò, ïîäîáåí íà íàøèÿ, ñà çâåçäè îò Ñëúí÷åâ òèï, êîåòî å äîáðà îñíîâà çà èçïîëçâàíåòî íà ïîäîáíà àïðîêñèìàöèÿ.

Ôèãóðà 16: Îòíîøåíèåòî ìàñà-îòñòîÿíèå çà íàáîð ïëàíåòè (Ida & Lin (2008). Âèæ ïî-äîëó â òåêñòà çà äåòàéëè. Ïðîìåíè ïðè ñèìóëèðàíå íà ïëàíåòèòå Åäíà îò íàé-âàæíèòå ïðîìåíè å ñâúðçàíà ñ ìîäåëèðàíåòî íà ïëàíåòíèòå ñèñòåìè. Ïîðàäè íåäîñòàòú÷íèÿ áðîé äàííè çà îòêðèòèòå åêçîïëàíåòè ðåçóëòàòèòå îò êàêâà äà å ñèìóëàöèÿ èìàò ãîëÿìà äîçà „âðîäåíà” íåñèãóðíîñò. Ëèïñàòà íà îòêðèòè äî ìîìåíòà äðóãè ðàçóìíè ôîðìè íà æèâîò âîäè äî èäåÿòà, ÷å ìîæå áè íàèñòèíà Çåìÿòà è çåìíèÿò 117


æèâîò ñà óíèêàëíè. Âúïðåêè òîâà, çà äà èçáåãíåì ïðîáëåìà ñ ëèïñàòà íà åìïèðè÷íà ñòàòèñòèêà, ìîæåì äà èçïîëçâàìå òåîðåòè÷íè çàêîíîìåðíîñòè, êîåòî ùå íè ïîçâîëè ñèìóëèðàíåòî íà ïëàíåòíè îáåêòè ñ äîëóííè ìàñè. Âåðîÿòíîñòòà çâåçäà äà èìà ïëàíåòè å ôóíêöèÿ íà íåéíàòà ìåòàëè÷íîñò, êàòî çà öåëèòå íà òàçè ðàáîòà å èçïîëçâàíî ðàçïðåäåëåíèåòî íà Wyatt et al. (2007):

Ïëàíåòàðíàòà íà÷àëíà ôóíêöèÿ íà ìàñèòå (The Planetary Initial Mass Function (PIMF)) å àïðîêñèìèðàíà ÷ðåç ïðîñò ñòåïåíåí èçðàç: P(MP ) = (MP )-1 , êîéòî äåéñòâà âúðõó ìàñîâ èíòåðâàë îò Mmoon äî 25MJup.(ò.å. îò ìàñàòà íà Ëóíàòà äî 25 Þïèòåðîâè ìàñè). Çà ïðàâèëíîòî ïîëó÷àâàíå íà ðàçïðåäåëåíèåòî íà ïëàíåòàðíèÿ ðàäèóñ (ïëàíåòíèòå ðàçñòîÿíèÿ) ñà èçïîëçâàíè äâå ðàçëè÷íè ôóíêöèè íà ðàçïðåäåëåíèå íà ðàçñòîÿíèÿòà: Þïèòåðîâèòå ïëàíåòè (Éîâèàíñêèòå ïëàíåòè) ñëåäâàò äàííèòå îò Armitage (2007), êîèòî îò÷èòàò åôåêòèòå íà ïëàíåòíàòà ìèãðàöèÿ îò âòîðè òèï (âèæ ãëàâà 1 çà ïîâå÷å äåòàéëè îòíîñíî ïëàíåòîîáðàçóâàíåòî è òèïîâåòå ìèãðàöèîííè äâèæåíèÿ). Çà çåìåïîäîáíèòå ïëàíåòè ñà èçïîëçâàíè äàííèòå íà Ida & Lin (2008), êàòî ïðîñòà ïàðàìåòðèçàöèÿ ïîçâîëÿâà ïîëó÷àâàíåòî íà òðåíäà çà ìàëîìàñèâíè îáåêòè (âèæ ïðèëîæåíàòà ãðàôèêà íà ôèãóðà 16 â öâåòíîòî ïðèëîæåíèå, ibid.) Äîïúëíèòåëíî, ìàñîâàòà ôóíêöèÿ ìîæå äà ñèìóëèðà îáåêòè ñ Ëóííè ìàñè, òàêà ÷å âñåêè îáåêò ñ ìàñà ïî-ìàëêà îò òàçè íà Ïëóòîí, êîéòî ëåæè â ñôåðàòà íà Õèë çà äàäåíà ïëàíåòà (ò.å. å ïîä íåéíîòî ãðàâèòàöèîííî âëèÿíèå), ñå ïðèåìà çà ëóíà íà òàçè ïëàíåòà. Òîâà å âàæíî ïðè ñèìóëàöèÿòà íà õèïîòåçàòà „çà óíèêàëíàòà Çåìÿ”. Âàæíî å âñå ïàê äà ñå îòáåëåæè, ÷å òîâà å âñúùíîñò çàìÿíà íà åäíà ñëàáîñò íà àíàëèçà (íåäîñòàòú÷íàòà åìïèðè÷íà ñòàòèñòèêà) ñ äðóãà – íåñèãóðíîñòòà è îòêëîíåíèÿòà ïðè èçïîëçâàíåòî íà äàäåí ìîäåë çà ïëàíåòîîáðàçóâàíå.

118


Âúâåäåíè ïîäîáðeíèÿ â ìîäåëà íà ñèìóëèðàíå íà æèâîòà Ñèìóëèðàíåòî íà æèâîòà ïðîòè÷à, êàêòî å èçëîæåíî â ïðåäèøíàòà ãëàâà: æèâîòúò òðÿáâà äà ïîñòèãíå íÿêîëêî ðàçëè÷íè ñòåïåíè, çà äà äîñòèãíå òåõíîëîãè÷íà öèâèëèçàöèÿ, êàòî âñÿêà ñòåïåí èçèñêâà âðåìå τi çà ïîñòèãàíåòî é (Carter, 2008). Ïðåç òîâà âðeìå ìîãàò äà ñå ñëó÷àò ò.íàð. „ðåñòàðòèðàùè ñúáèòèÿ” (âèæ ïðåäèøíàòà ãëàâà è ñòàòèÿòà íà Annis 1999), êîèòî ìîãàò äà äîâåäàò äî èç÷åçâàíå â ãîëÿì ìàùàá è äà ðåñòàðòèðàò æèâîòà êúì ïî-ðàíåí åòàï, â íàé-ëîøèÿ ñëó÷àé – äà óíèùîæàò ïëàíåòàòà, ïðåìàõâàéêè ÿ êàòî ïîòåíöèàëåí êàíäèäàò. Îñíîâíàòà ïðîìÿíà òóê å, ÷å âå÷å ðåñòàðòèðàùèòå ìåõàíèçìè ìîãàò äà áúäàò è ìåõàíèçìè íà ñòåðèëèçàöèÿ.  ïúðâè÷íèÿ ìîäåë òå ñå îïèñâàò îò âåðîÿòíîñòòà çà àíèõèëàöèÿ pannihilate, êîÿòî ñëóæè çà äåôèíèðàíå íà Ãàëàêòè÷íàòà Çîíà íà îáèòàåìîñò (Lineweaver et al., 2004).  íàñòîÿùèÿ ïîäîáðåí ìîäåë âå÷å âúâåæäàìå îïèò äà ñå ñèìóëèðà çàãóáàòà íà áèîðàçíîîáðàçèå, ïðè÷èíåíî îò ðåñòàðòèðàùî ñúáèòèå. Òîåñò åôåêòúò íà òàêúâ ðåñòàðò ùå å íàìàëÿâàíåòî íà áèîðàçíîîáðàçèåòî ñ ÷àñò õ: àêî õ å ïî-ãîëÿìî îò 1, òî öÿëàòà ïëàíåòà å ñòåðèëèçèðàíà (âñè÷êè áèîëîãè÷íè âèäîâå ñà óíèùîæåíè). Èçïîëçâàéêè Öåíòðàëíàòà Ãðàíè÷íà Òåîðåìà, õ ñå èçáèðà îò Ãàóñîâî ðàçïðåäåëåíèå ñúñ ñðåäíî 0.5 è ñòàíäàðòíà ãðåøêà 0.25. Ñëåäîâàòåëíî îêîëî 5% îò âñè÷êè ðåñòàðòèðàùè ñúáèòèÿ ùå âîäÿò äî àíèõèëàöèÿ. Ñðåäíèÿò áðîé ðåñòàðòèðàùè ñúáèòèÿ íàðàñòâà ñ áëèçîñòòà íà ïëàíåòèòå êúì Ãàëàêòè÷íèÿ öåíòúð, êîåòî ñå ïàðàìåòðèçèðà ïî ñëåäíèÿ íà÷èí:

Êúäåòî µEarth = 5 (Raup & Sepkoski, 1982), ò.å. âå÷å ðàçïîëàãàìå ñúñ ñðåäíîòî íà Ãàóñîâîòî ðàçïðåäåëåíèå è ïîëó÷àâàìå Nresets. Îñíîâíî èçïîëçâàìå âå÷å âúâåäåíàòà (âèæ 4.1, ïîñëåäíèÿò àáçàö) â ïðåäèøíàòà ãëàâà êîíöåïöèÿ çà èíäåêñèòå íà îáèòàåìîñò (Iinhabit èëè ñàìî I), êàòî òóê âå÷å ìîæåì äà ðàçãðàíè÷èì ïëàíåòè, êîèòî èìàò æèâîò íà ìèêðîáèîëîãè÷íî íèâî, èëè òàêèâà, êîèòî èìàò ðàçâèòè ïðèìèòèâíè æèâîòèíñêè ôîðìè.

119


Èçïîëçâàíèòå èíäåêñè, äèñêóñèÿ è ïîäðîáíîñòè çà ñìèñúëà è çíà÷åíèåòî íà ðàçëè÷íèòå ñòîéíîñòè çà I ñà äàäåíè â òàáëèöà 6 – ìàëêî ïî-äîëó â òåêñòà, â ÷àñòòà ñ ðåçóëòàòèòå. Âàæíî å äà îòáåëåæèì, ÷å â òîçè ìîäåë è çà öåëèòå íà ïîñòàâåíòèå çàäà÷è, íÿìà äà ðàçãëåæäàìå êîëîíèçàöèÿ, ìàêàð ÷å ïðîöåñúò å îïèñàí â ïðåäèøíàòà ÷àñò íà òåêñòà è ñà ïîêàçàíè ðåçóëòàòè îò ìîäåëèðàíå ñ íåãî. Çà ñìåòêà íà òîâà ùå èçñëåäâàìå âúçìîæíîñòòà çà êîíòàêò è îáìÿíà íà ñèãíàëè ìåæäó ðàçóìíè òåõíîëîãè÷íè öèâèëèçàöèè (àêî òàêèâà âúçíèêâàò â ñèìóëèðàíèòå êîìïþòúðíî ìîäåëè).

5.2 Èçñëåäâàíå âúçìîæíîñòòà çà âçàèìîäåéñòâèå (èíòåðàêöèÿ) ìåæäó öèâèëèçàöèèòå Ìîäåëúò ãåíåðèðà äàííè çà âñÿêà èíäèâèäóàëíà öèâèëèçàöèÿ, òàêà ÷å å âúçìîæíî äà èçó÷àâàìå è âçàèìîäåéñòâèåòî ìåæäó ñàìèòå öèâèëèçàöèè ñïðÿìî òÿõíîòî ôèçè÷åñêî îòñòîÿíèå dx è ïðîçîðåöà çà êîìóíèêàöèÿ ïîìåæäó èì. Èíòåðâàëúò ds2 = c2dt2 - dx2 îïðåäåëÿ äàëè ñèãíàëúò ìîæå äà äîñòèãíå îò åäíà äî äðóãà öèâèëèçàöèÿ â ïîäõîäÿù êîìóíèêàöèîíåí âðåìåâè ïðîçîðåö, ò.å. äà áúäå èçëú÷åí è çàñå÷åí. Àêî ds<0, ñèãíàëúò íÿìà äà óñïåå äà ïðåêîñè ðàçñòîÿíèåòî. Àêî ds=0, òî òîé ùå ñòèãíå â ìîìåíòà, â êîéòî âðåìåâèÿò ïðîçîðåö ñå çàòâàðÿ è êîìóíèêàöèÿòà ïàê íÿìà äà å óñïåøíà. Àêî ds>0, òî êîìóíèêàöèÿòà ìåæäó äâåòå öèâèëèçàöèè ùå å óñïåøíà, òúé êàòî ñèãíàëúò ùå å èçëú÷åí è ïðèåò â äàäåíèÿ âðåìåâè ïðîçîðåö.

120


Òîãàâà çà N öèâèëèçàöèè èìà N(N-1)/2 öèâèëèçàöèîííè äâîéêè, çà êîèòî ìîæåì äà èçïúëíèì ãîðíàòà ïðîöåäóðà. Ñëåä òîâà ìîæåì äà äåôèíèðàìå ïàðàìåòúðà „ôàêòîð çà êîíòàêò” ïî ñëåäíèÿ íà÷èí: , Ôóíêöèÿòà íà ïàðàìåòúðà cfac å äà áðîè êîëêî ðàçëè÷íè „ðàçãîâîðà”, ò.å. óñïåøíè îáìåíè íà ñèãíàëè, ìîãàò äà ïðîïúòóâàò ìåæäó öèâèëèçàöèîííàòà äâîéêà. Ïîäîáíè äàííè äàâàò ïðèáëèçèòåëíà èíôîðìàöèÿ çà ðàçïðåäåëåíèåòî íà öèâèëèçàöèèòå â Ãàëàêòèêàòà è çà ïîòåíöèàëà èì äà ñà ñâúðçàíè ÷ðåç ñèãíàëè, ïúòóâàùè ñúñ ñêîðîñòòà íà ñâåòëèíàòà. Ðåçóëòàòè îò ïîäîáíè ñðàâíåíèÿ ÷ðåç òîçè ïàðàìåòúð ñúùî ñà ïðåäñòàâåíè çà äâåòå èçáðàíè õèïîòåçè, îïèñàíè ïî-äîëó. Âàæíî å äà îòáåëåæèì, ÷å ïîëó÷àâàíåòî íà äàííèòå çà êîíòàêòíèÿ ôàêòîð çàå ïî-ãîëÿìàòà ÷àñò îò ïðîöåñîðíîòî âðåìå çà èçâúðøâàíå íà äâåòå ñèìóëàöèè, èçïúëíåíè çà èçðàáîòêàòà íà òàçè òåçà, íî ðåçóëòàòèòå ñúñ ñèãóðíîñò ñà èíòåðåñíè, êàêòî ùå ñå óáåäèì ñëåä ìàëêî.

5.3 Âõîäíè äàííè è õèïîòåçè çà ñðàâíåíèå Ùå ìîäåëèðàìå äâå îòäåëíè õèïîòåçè, ïúðâàòà îò êîèòî å êîíòðîëíà: 5.3.1 Áàçîâà õèïîòåçà çà ñðàâíåíèå Òàçè êîíòðîëíà õèïîòåçà èçèñêâà åäèíñòâåíî ïëàíåòàòà äà å â çâåçäíàòà çîíà íà îáèòàåìîñò, çà äà âúçíèêíå æèâîò âúðõó íåÿ (âèæ ãëàâà 2). Àêî òåìïåðàòóðàòà íà ïëàíåòàòà å ìåæäó [0, 100]0C, òîãàâà âúðõó íåÿ ìîæå äà ñå ðàçâèå ìèêðîáèîëîãè÷åí æèâîò. Ñëîæíè æèâîòíè ñå ðàçâèâàò ñàìî àêî òåìïåðàòóðàòà íà ïëàíåòàòà å ìåæäó [4, 50]0C (Ward & Brownlee, 2000). Òàçè õèïîòåçà å êîíòðîëíà è ñëóæè çà ñðàâíåíèå íà ðåçóëòàòè ñ äðóãàòà õèïîòåçà, ïðåäñòàâåíà ïîäîëó. È äâåòå ñèìóëàöèè ñà íîâè è èçâúðøåíè èçöÿëî çà ïîäãîòîâêàòà íà òàçè êíèãà.

121


Åíòðîïèéíàòà õèïîòåçà : Õèïîòåçà çà çíà÷åíèåòî íà åíòðîïèÿòà êàòî ôàêòîð ïðè ïîÿâàòà íà ETI Õèïîòåçàòà, êîÿòî ùå ïðîâåðèì, å, ÷å ðàçóìíèòå öèâèëèçàöèè ñà åñòåñòâåí ðåçóëòàò íà íàðàñòâàíåòî íà óñëîæíåíèåòî â åâîëþöèÿòà (âæ. ãëàâà 2 è îñíîâíî ãëàâà 3 çà äåòàéëè). Òå ñà î÷àêâàíà åâîëþöèîííà ñòúïêà ïîðàäè ôóíäàìåíòàëíèÿ ïðèíöèï íà åíòðîïèÿòà, äåéñòâàù âúðõó åâîëþöèÿòà, êîåòî ñå ïðîÿâÿâà è â äåéñòâèåòî íà òåõíîëîãè÷íèòå öèâèëèçàöèè ñïðÿìî åêîñôåðàòà è áèîñôåðàòà íà ñúîòâåòíàòà ïëàíåòà. Ðåçóëòàò îò äåéñòâèÿòà íà ðàçóìíèòå öèâèëèçàöèè, à èìåííî: ñòðåìåæ êúì çíà÷èòåëíî ïðåîáðàçóâàíå íà îêîëíàòà ñðåäà, îòêðèâàíå íà âñå ïîíàïðåäíàëè òåõíîëîãèè è â ðåçóëòàò – ïîòåíöèàë îò ìàñîâî óíèùîæåíèå èëè äåñòðóêöèÿ íà åêîñèñòåìè â ãîëÿì ìàùàá, å åäèí î÷àêâàí ðåçóëòàò, òúé êàòî ñúçäàâà ñèëíî âåðîÿòíè óñëîâèÿ äà ñå ìàêñèìàëèçèðà åíòðîïèÿòà ìàêñèìàëíî áúðçî, çà ìèíèìàëíî âðåìå. Ñëåäîâàòåëíî ïîÿâàòà íà ïîäîáåí ðîä àãåíòè (ðàçóìíè òåõíîëîãè÷íè öèâèëèçàöèè) å î÷àêâàíî è, äîðè ìîæå äà ñå êàæå, òîëåðèðàíî åâîëþöèîííî ñúáèòèå. Çà ðàçãëåæäàíå íà òàçè òåçà êúì èçëîæåíèÿ ïî-ãîðå ïîäîáðåí ìîäåë îò ïðåäèøíàòà ãëàâà, å ïðåäëîæåíî äà ñå ïðîìåíè ïàðàìåòúðúò Pdestroy, îòðàçÿâàù âåðîÿòíîòî óíèùîæåíèå íà åäíà ïëàíåòà òàêà, ÷å êîëêîòî ïîâå÷å âðåìå ìèíàâà îò ñúçäàâàíåòî íà ðàçóìíàòà öèâèëèçàöèÿ, òîëêîâà ïî-âåðîÿòíî å íåéíîòî óíèùîæåíèå. Çà äà áúäå åôåêòèâíî ñðàâíåíèåòî ìåæäó äâåòå èäåè, âñè÷êè ïàðàìåòðè ñà åäíàêâè ñ îñíîâíàòà êîíòðîëíà áàçîâà õèïîòåçà, íî ïàðàìåòúðúò Pdestroy ñå ïðåäåôèíèðà, çà äà îïèøå âèñîêàòà ñòåïåí íà âåðîÿòíîñò çà óíèùîæåíèå, è ïî òîçè íà÷èí ìîæåì äà ñèìóëèðàìå åôåêòà íà äåéñòâèå íà öèâèëèçàöèèòå, î÷àêâàí ñúãëàñíî åíòðîïèéíàòà õèïîòåçà:

Èçðàçúò å íàïðàâåí òàêà, ÷å äà âàðèðà îò 0.01 äî 0.9 çà âúçìîæíèòå ñòîéíîñòè íà tadv, êîèòî ñå èçáèðàò îò Ãàóñîâî ðàçïðåäåëåíèå ñúñ ñðåäíî 0.25 Gyr è ñòàíäàðòíî îòêëîíåíèå 0.1 Gyr (âèæ ãë. 4 çà äåòàéëè).

122


Òàçè ôîðìà íà ïàðàìåòúðà íà âåðîÿòíîñò îò ñàìîóíèùîæåíèå îïèñâà áúðçîòî íàðàñòâàíå íà âåðîÿòíîñòòà çà óíèùîæåíèå ñ òå÷åíèå íà âðåìåòî, ò.å. ñ óñëîæíÿâàíå íà òåõíîëîãèÿòà íà âå÷å ðàçâèòà ðàçóìíà öèâèëèçàöèÿ è íåéíîòî äåéñòâèå. Õèïîòåçàòà òâúðäè, ÷å ïîäîáíî ïîâåäåíèå å î÷àêâàíî, à ïîÿâàòà íà ðàçóì å åâîëþöèîííî òîëåðèðàíà. Ðàçáèðà ñå, òîâà ñå îòíàñÿ çà ñëó÷àèòå, êúäåòî èìà âå÷å ðàçâèò ñëîæåí æèâîò è ïîäõîäÿùè óñëîâèÿ íà ñàìàòà ïëàíåòà. Äîïúëíèòåëíî, òúé êàòî òóê àíàëèçèðàìå ïðîìÿíàòà íà åäèí, ìàêàð è îñíîâåí, ïàðàìåòúð, ìîäåëúò å ãðóáîâàò è ñ âðîäåíà íåñèãóðíîñò. Ðàçðàáîòêàòà è ðàçâèòèåòî íà ïî-êîìïëåêñíè ìîäåëè å ïîäõîäÿùà çàäà÷à çà áúäåùî èçñëåäâàíå. 5.4 Ðåçóëòàòè îò ñèìóëàöèÿòà Ùå íàïðàâèì ñðàâíåíèå ñ îñíîâíàòà áàçîâà ñèìóëàöèÿ è åíòðîïèéíàòà, òàêà ÷å äà ïðîâåðèì äàëè äåéñòâèòåëíî èìàìå ïðîáëåì êàêòî â áðîÿ íà ðàçóìíèòå öèâèëèçàöèè (êàêòî ïðåäâèæäà „åíòðîïèéíàòà õèïîòåçà”), òàêà è â î÷àêâàíèòå ñèãíàëè, êîèòî ìîæåì äà çàñå÷åì. Òîâà ùå ïîêàæå äàëè áðîÿò íà ïîòåíöèàëíèòå ETI, ïîäõîäÿùè çà êîíòàêò, ñå å ïðîìåíèë è àêî äà – äîêîëêî è ïî êàêúâ íà÷èí. Ñðàâíåíèåòî ñ êîíòðîëíàòà õèïîòåçà ùå ïîêàæå äàëè íàèñòèíà ìîæåì äà î÷àêâàìå åâîëþöèîííîòî âëèÿíèå íà åíòðîïèÿòà äà å îò äîñòàòú÷íî ãîëÿìî çíà÷åíèå çà ïîäîáíè ïðîöåñè íà ìàêðîíèâî, êàêúâòî å ïîÿâàòà è ðàçâèòèåòî íà åäíà èíòåëèãåíòíà òåõíîëîãè÷íà öèâèëèçàöèÿ. Çà èçâúðøâàíå íà ñèìóëàöèèòå áÿõà èçðàçõîäåíè 192 ïðîöåñîðíè ÷àñà, à çà àíàëèç íà öèâèëèçàöèîííèòå äâîéêè è çà ïðîâåðêà íà ïîòåíöèàëà çà êîíòàêò, ÷ðåç ò.íàð. „ôàêòîð çà êîíòàêò” ìåæäó ñúîòâåòíèòå öèâèëèçàöèè, áÿõà íóæíè 384 ïðîöåñîðíè ÷àñà. Âñè÷êè äàííè ñà ïîëó÷åíè îáùî çà îêîëî 600 ÷àñà ïðîöåñîðíî âðåìå, à çà âñÿêà ñèìóëàöèÿ ñà íàïðàâåíè 30 ðåàëèçàöèè, çà äà áúäå ïîëó÷åíà ñòàòèñòè÷åñêè äîñòîâåðíà îñðåäíåíà èíôîðìàöèÿ (ïðåäñòàâåíà ïî-äîëó òàáëè÷íî è ñ ãðàôèêè). Ïðåöåíèõìå, ÷å ïîâå÷å ðåàëèçàöèè óâåëè÷àâàò çíà÷èòåëíî âðåìåòî, íî íÿìà äà äîâåäàò äî ÷óâñòâèòåëíî íàìàëÿâàíå íà ãðåøêèòå.

123


Ñòàòèñòè÷åñêè, ïîëó÷åíèòå äàííè çà âñÿêà åäíà îò õèïîòåçèòå ñà: Ïîëó÷åíèòå ðåçóëòàòè îò íàñòîÿùèòå ñèìóëàöèè ñà ïðåäñòàâåíè â òàáëèöè 4 è 5 è ñà àíàëîãè÷íè íà ïðåäñòàâåíèòå â ãëàâà 4 äàííè îò òàáëèöà 2 è òàáëèöà 3. Íîâîñò ïðè íàñòîÿùîòî èçñëåäâàíå å, ÷å âå÷å ðàçãðàíè÷àâàìå ïëàíåòèòå ñ ðàçâèò æèâîò: ñ èíäåêñ n_life, òåçè, íà êîèòî èìà ìèêðîáèîëîãè÷íè ôîðìè íà æèâîò: îçíà÷åíè ñ n_microbe, è òåçè, íà êîèòî èìà æèâîòèíñêè ôîðìè: n_animal. Îñòàíàëèòå ïàðàìåòðè ñå îòíàñÿò çà áðîÿ íà óíèùîæåíèòå ìëàäè öèâèëèçàöèè (n_destroy) è ðàçâèòèåòî íà ïî-íàïðåäíàëè òåõíîëîãè÷íè öèâèëèçàöèè (n_advanced). Ïî ñúùåñòâî òå ñà íàïúëíî àíàëîãè÷íè íà ìåòîäà, èçëîæåí â ãëàâà 4. Òàáëèöà 4. Ðåçóëòàòè è ñòàòèñòèêà çà áàçîâàòà õèïîòåçà Ïàðàìåòúð Ñòîéíîñò Ñòàíäàðòíî îòêëîíåíèå total_planets: 1.0513133927666664E+9 136258.30112559503 n_life: 8.490181033333333E+7 20449.22607309396 n_microbe: 4.216545563333334E+7 10581.06904671094 n_animal: 4.2736354699999996E+7 11439.69659336627 n_destroy: 214255.60000000006 604.4407845843673 n_advanced: 211348.86666666664 453.9028251868936 Òàáëèöà 5. Ðåçóëòàòè è ñòàòèñòèêà çà åíòðîïèéíàòà õèïîòåçà: Ïàðàìåòúð Ñòîéíîñò Ñòàíäàðòíî îòêëîíåíèå total_planets: 1.0513278429E+9 177945.85234653403 n_life: 8.490504889999999E+7 19225.808698026292 n_microbe: 4.21668825E+7 10805.862804435186 n_animal: 4.2738166400000006E+7 9958.937305168452 n_destroy: 132893.09999999998 341.91341412501015 n_advanced: 292483.9 637.3172949816744 ßñíî ñå íàáëþäàâà íàðàñòâàíåòî íà áðîÿ íà ðàçâèòèòå öèâèëèçàöèè (âèæ ðàçëèêèòå â ïàðàìåòúðà N_advanced) ñ ïîâå÷å îò 40%, ìàêàð ÷å æèâîòúò ñòàòèñòè÷åñêè å ïî-ìàëêî âåðîÿòåí. Òîâà ìîæå áè ïîêàçâà, ìàêàð ÷å òðÿáâà äà ñìå âíèìàòåëíè ïðè ñðàâíåíèåòî íà õèïîòåçà, èçâåäåíà íà áàçà ïðîìÿíàòà íà åäèí-åäèíñòâåí ïàðàìåòúð, ÷å æèâîòúò ìîæå áè ñå ïîÿâÿâà ÷åñòî íà ìíîãî ìåñòà, à îñâåí òîâà ìîæåì äà î÷àêâàìå ìíîãî ïî-ãîëÿì áðîé ðàçóìíè òåõíîëîãè÷íè öèâèëèçàöèè â Ãàëàêòèêàòà. 124


Èíòåðåñíî å, ÷å áðîÿò íà óíèùîæåíèòå öèâèëèçàöèè íå å òîëêîâà ãîëÿì. Ðåçóëòàòèòå îò òàáëèöà 5, ñïðÿìî áàçîâàòà õèïîòåçà îò òàáëèöà 4, ïîêàçâàò çíà÷èòåëíà ðàçëèêà (âèæ ñòîéíîñòèòå çà ïàðàìåòúðà Ndestroy) â áðîÿ íà óíèùîæåíèòå „ìëàäè” òåõíîëîãè÷íè öèâèëèçàöèè (îáîçíà÷åíè ñ Nfledgling â ïðåäèøíàòà ÷àñò). Ïîëó÷åíè ãðàôèêè è àíàëèç íà ðåçóëòàòèòå çà ðàçëè÷íèòå ïàðàìåòðè ñïðÿìî äâåòå õèïîòåçè Ïîëó÷åíèòå ðåçóëòàòè ñà ïðåäñòàâåíè ãðàôè÷íî, ñëåä êîåòî ñëåäâà îáñúæäàíå. Íàïðàâåíè ñà èçâîäè îò ìîäåëèðàíåòî. Ïðåäñòàâåíèòå „èíäåêñè íà îáèòàåìîñò” çà âñÿêà åäíà îò ãåíåðèðàíèòå ïëàíåòè èìàò ñëåäíîòî çíà÷åíèå. Òàáëèöà 6. Çíà÷åíèå è ñìèñúë íà èíäåêñèòå íà îáèòàåìîñò (habitation index, Iinhabit), ïðåñìåòíàòè è ïðèñâîåíè çà âñÿêà ïëàíåòà ïðè âñÿêà åäíà ñèìóëàöèÿ â ìîäåëà. Çà ïîâå÷å äåòàéëè âèæ è ãëàâà 4 (â êðàÿ). Ñìèñúëúò íà èíäåêñèòå å ñëåäíèÿò: ïëàíåòèòå ñ èíäåêñ -1 ñà ñ óíèùîæåíà áèîñôåðà, òåçè ñ èíäåêñ 0 íÿìàò âúçíèêíàë æèâîò, à ñ èíäåêñ 0.5 èìàò âúçíèêíàë ìèêðîáèîëîãè÷åí òàêúâ. Ñ èíäåêñ 1 ñà ïëàíåòè ñ ïúðâè÷íè æèâîòèíñêè ôîðìè íà æèâîò, à ïëàíåòè ñ èíäåêñ 2 ïðèòåæàâàò òåõíîëîãè÷íè öèâèëèçàöèè/ÿ, ò.å. òåçè ïëàíåòè èìàò ðàçâèò èíòåëèãåíòåí æèâîò, êîéòî âåðîÿòíî ìîæå äà ðàçâèå òåõíîëîãèè, ïîäîáíè íà íàøàòà èëè íàä íåÿ. Òîçè ïàðàìåòúð å àíàëîã íà èçïîëçâàíîòî â ãëàâà 4 îçíà÷åíèåNfledgling. Èíäåêñ íà îáèòàåìîñò 3 õàðàêòåðèçèðà ñàìîóíèùîæèëèòå ñå öèâèëèçàöèè ñ Iinhabit=2, a ïðè Iinhabit =4 âå÷å èìàìå îöåíêà çà áðîÿ íà ðàçâèòèòå íàïðåäíàëè âèñîêîòåõíîëîãè÷íè öèâèëèçàöèè â Ãàëàêòèêàòà.

125


Ðàçëèêàòà â ïëàíåòèòå ñúñ ñúîòâåòíèÿ èíäåêñ íà îáèòàåìîñò çà äâåòå òåîðèè å âèäèì ãðàôè÷íî (ôèãóðà 17 è ôèãóðà 18) è ïî ñúùåñòâî ïðåäñòàâëÿâà èíäèêàòîð çà ðàçëè÷èÿòà ìåæäó äâåòå õèïîòåçè. Ðåçóëòàòèòå îò äâåòå ñèìóëàöèè ñà ïðåäñòàâåíè çàåäíî âúðõó ôèãóðà 19 (âæ. öâåòíîòî ïðèëîæåíèå). Âúðõó ãðàôèêèòå ïî àáñöèñàòà å èíäåêñúò íà îáèòàåìîñò, à ïî îðäèíàòàòà – ñúîòâåòíèÿò áðîé ãåíåðèðàíè ïëàíåòè ñúñ ñúîòâåòíèÿ èíäåêñ çà âñÿêà åäíà îò äâåòå ñèìóëàöèè. Áàçîâàòà õèïîòåçà èìà çíà÷èòåëíî ïîâå÷å óíèùîæåíè öèâèëèçàöèè îò îñíîâíî òåõíîëîãè÷íî íèâî (ñ èíäåêñ i=3), äîêàòî åíòðîïèéíàòà õèïîòåçà ïîêàçâà èçðàçåíà òåíäåíöèÿ äà òîëåðèðà ðàçâèòèåòî íà ïîâå÷å ïî-ñëîæíè òåõíîëîãè÷íè öèâèëèçàöèè (ñ èíäåêñ íà îáèòàåìîñò i=4). Ïðè÷èíàòà, êàêòî ïðåäïîëîæèõìå â ãëàâà 3.2, å â ñúãëàñèå ñ õèïîòåçàòà, ÷å óâåëè÷àâàíåòî íà òåõíîëîãèÿòà è êîìïëåêñíîñòòà å «çàëîæåíî» â åâîëþöèîííèÿ ìåõàíèçúì.

Ôèãóðà 17. Ãðàôèêà íà ïîëó÷åíèòå èíäåêñè íà îáèòàåìîñò çà ïëàíåòèòå, ñúãëàñíî áàçîâàòà õèïîòåçà. N e áðîÿò íà ïëàíåòèòå ñúñ ñúîòâåòíèÿ èíäåêñ, ñúãëàñíî òàáëèöà 6.

126


Ôèãóðà 18. Ãðàôèêà íà ïîëó÷åíèòå èíäåêñè íà îáèòàåìîñò, ñúãëàñíî åíòðîïèéíàòà õèïîòåçà. Îòíîâî N e áðîÿò íà ïëàíåòèòå ñúñ ñúîòâåòíèÿ èíäåêñ, ñúãëàñíî òàáëèöà 6. Çàáåëåæèòåëíî å, îñâåí ïðîìÿíàòà íà áðîÿ íà öèâèëèçàöèèòå â ïîñîêà òîëåðèðàíå íà ïî-âèñøèòå, ò.å. èçðàçåíà òåíäåíöèÿ çà ðàçâèòèå íà ïî-íàïðåäíàëè òåõíîëîãèè, íàëè÷èåòî íà ôàêòà, ÷å áðîÿò íà ïëàíåòèòå ñ ìèêðîáèîëîãè÷åí èíäåêñ 0.5 è ïúðâè÷íè æèâîòèíñêè ôîðìè (I=1) îñòàâà íåïðîìåíåí çà äâåòå ñèòóàöèè. Òîãàâà ìîæåì äà äîïóñíåì, ÷å åíòðîïèÿòà êàòî ìàêðîôåíîìåí â åêîñèñòåìèòå è æèâèòå âèäîâå íàèñòèíà âëèÿå çíà÷èòåëíî è îñíîâíî âúðõó ïîâåäåíèåòî íà ðàçóìíèòå âèäîâå. Ñàìî ïî ñåáå ñè, òîâà òâúðäåíèå è ïîëó÷åíèòå ðåçóëòàòè ìîãàò äà ïîñëóæàò çà îñíîâà íà äúëáîêà äèñêóñèÿ çà ñàìàòà ïðèðîäà íà ðàçóìà è âðúçêàòà ñ ïðèíöèïà çà åíòðîïèÿòà (íàðàñòâàíåòî íà õàîñà). Çà äà ïðåöåíèì äàëè ìîæåì äà ïîëó÷èì è äà äåòåêòèðàìå åâåíòóàëåí ñèãíàë îò ïîäîáíè èíòåëèãåíòíè òåõíîëîãè÷íè öèâèëèçàöèè, ÷èéòî áðîé, êàêòî ïîêàçâàò ãîðíèòå äàííè, ìîæå áè íå å íóëåâ â äåéñòâèòåëíîñò, òðÿáâà äà àíàëèçèðàìå ïðîäúëæèòåëíîñòòà íà æèâîò íà ñèãíàëèòå. Íèå, êàòî ðàçóìíà ðàñà, íàáëþäàâàìå êîñìîñà àêòèâíî îò îêîëî 400 ãîäèíè, ò.å. òîâà å èíòåðâàëúò îò âðåìå, â êîéòî ñìå íàáëþäàâàëè ñ âåðîÿòåí ïîòåíöèàë äà óëîâèì ïîäîáíè èçëú÷åíè, âîëíî èëè íåâîëíî, ñèãíàëè îò ETI. Íåêà ñðàâíèì ñúîòâåòíîòî âðåìå íà æèâîò íà åäèí ñèãíàë, òúé êàòî òîâà å âàæíà îöåíêà çà âúçìîæíîñòòà çà êîíòàêò. 127


Èçñëåäâàíå íà âðåìåòî íà æèâîò íà ñèãíàëèòå è ñèãíàëíàòà èñòîðèÿ íà Ãàëàêòèêàòà çà äâåòå ìîäåëèðàíè õèïîòåçè Ôèãóðà 20 (âæ. â öâåòíîòî ïðèëîæåíèå) ïðåäñòàâÿ ðàçïðåäåëåíèåòî íà âðåìåòî íà æèâîò íà ñèãíàëèòå (â Myr) ñïðÿìî áðîÿ (N) íà ñèãíàëèòå ñúñ ñúîòâåòíîòî âðåìå íà æèâîò. Íàáëþäàâà ñå (ñ ÷åðâåíî, íà ôèã. 20) óâåëè÷àâàíå íà âðåìåòî íà æèâîò ñ ïîâå÷å îò 50%, ò.å. ñðåäíîòî âðåìå íà æèâîò íà ñèãíàëèòå å ÷óâñòâèòåëíî ïî-äúëãî çà åíòðîïèéíàòà õèïîòåçà. Âåðîÿòíî òîçè åôåêò å ïîðîäåí îò ôàêòà, ÷å õèïîòåçàòà çà åíòðîïèÿòà èìà ïî-ãîëÿì áðîé âèñøè òåõíîëîãè÷íè öèâèëèçàöèè, êîèòî ñå ðàçâèâàò (âèæ ãîðíèòå äâå ãðàôèêè), è ñúîòâåòíî ïî-ìàëúê áðîé óíèùîæåíè öèâèëèçàöèè ñúñ ñðåäíî íèâî íà òåõíîëîãèÿ (êàêâàòî å è íàøàòà). Òîâà îçíà÷àâà, îñâåí ïî-äúëãî âðåìå íà æèâîò çà íåìàëêà ÷àñò îò ñèãíàëèòå, òàêà è âåðîÿòíî ïî-ðàçëè÷íà ñèãíàëíà èñòîðèÿ íà Ãàëàêòèêàòà. Ñàìî ïî ñåáå ñè òîâà å èíòåðåñåí íàó÷åí ðåçóëòàò. Íàèñòèíà ïîäîáåí åôåêò, ìàêàð è ñëàá, ñå íàáëþäàâà â ñèãíàëíàòà èñòîðèÿ íà Ìëå÷íèÿ ïúò, êîÿòî ïîëó÷àâàìå. Î÷àêâàíàòà îò ïðåäèøíàòà ôèãóðà âàæíà ðàçëèêà, èçðàçÿâàùà ñå â íàðàñòâàíåòî íà î÷àêâàíèòå ñèãíàëè ïðè åíòðîïèéíàòà õèïîòåçà, ñå íàáëþäàâà â ñèãíàëíàòà èñòîðèÿ íà Ãàëàêòèêàòà: Îò ôèãóðà 21 (âæ. â öâåòíîòî ïðèëîæåíèå) çàáåëÿçâàìå, ÷å â ðàìêèòå íà ãðåøêàòà ðàçëèêàòà â ñèãíàëíàòà èñòîðèÿ íà Ãàëàêòèêàòà, ñúãëàñíî äâåòå ñèìóëàöèè, å èç÷åçâàùî ìàëêà. Ñúùåñòâåí ôàêò îáà÷å å, ÷å ñèãíàëíàòà èñòîðèÿ å ïðèíöèïíî èçêëþ÷èòåëíî íå÷óâñòâèòåëíà ñïðÿìî ïðîìÿíà íà ïàðàìåòðèòå è óñëîâèÿòà. Ñëåäîâàòåëíî òàçè íàáëþäàâàíà íà ôèãóðà 21 ïðîìÿíà, ìàêàð è ìàëêà, ìîæå äà áúäå îò ñúùåñòâåíî çíà÷åíèå è äàâà äîïúëíèòåëíî îñíîâàíèå è ñèãíàë äà ñìÿòàìå, ÷å åíòðîïèéíàòà õèïîòåçà å ÷àñò îò ìåõàíèçìà íà âúçíèêâàíåòî íà ñëîæíèòå ôîðìè íà æèâîò è îñîáåíî íà ïîñëåäâàùîòî èì äåéñòâèå ñïðÿìî îêîëíàòà ïëàíåòíà ñðåäà. Ùî ñå îòíàñÿ äî ðàçïðåäåëåíèåòî è ãàëàêòîöåíòðè÷íîòî îòñòîÿíèå, äâåòå õèïîòåçè íå ïîêàçâàò çíà÷èòåëíè ðàçëèêè òàì. Ðàçáèðà ñå, àêî òîâà ñå ñëó÷âàøå, òî õèïîòåçàòà çà åíòðîïèÿòà âåðîÿòíî áè ñëåäâàëà äà îòïàäíå èëè äà áúäå ðåâèçèðàíà, òúé êàòî ïî ñúùåñòâî òÿ íå ïðåäñêàçâà ïðîìÿíà â ïîçèöèèòå èëè ðàçïðåäåëåíèåòî íà ïëàíåòèòå.

128


Ïîëó÷åíàòà è ïðåäñòàâåíà ía ôèãóðà 22 ãðàôèêà (âæ. â öâåòíîòî ïðèëîæåíèå) ïîêàçâà, ÷å äâåòå õèïîòåçè íå ñå ðàçëè÷àâàò îòíîñíî ïðåäñêàçàíèåòî ñè çà ðàçïðåäåëåíèåòî ñïðÿìî Ãàëàêòè÷íèÿ öåíòúð, êàêòî è áè ñëåäâàëî äà áúäå. Èçêëþ÷èòåëíî âàæíî, àêî èñêàìå äà îïðåäåëèì è äà ïðåäñòàâèì îöåíêà çà èñòèíñêàòà âúçìîæíîñò çà êîíòàêò ìåæäó ðàçóìíè öèâèëèçàöèè, å äà ïðåäñòàâèì àíàëèç çà î÷àêâàíèÿ áðîé îáìåíåíè ñèãíàëè çà âñåêè äâå äâîéêè òåõíîëîãè÷íè öèâèëèçàöèè, âúçíèêíàëè â ñèìóëèðàíèòå ìîäåëè çà äâåòå õèïîòåçè. Ùå ñðàâíèì äàëè äâåòå òåñòâàíè â òîâà èçñëåäâàíå õèïîòåçè ïîêàçâàò ðàçëè÷åí áðîé ñèãíàëè, êîåòî å èíòðèãóâàù íàó÷åí ðåçóëòàò. Íåêà äà âèäèì êàê è äîêîëêî ñå èçìåíÿ ñòîéíîñòòà íà „êîíòàêòíèÿ ôàêòîð”, îïèñâàù áðîÿ ñèãíàëè, êîèòî ìîãàò äà ñè ðàçìåíÿò äâîéêà èíòåëèãåíòíè öèâèëèçàöèè, ïðè âñÿêà åäíà îò äâåòå õèïîòåçè (â ïîãîðíàòà ÷àñò íà òåêñòà å îïèñàí òîçè ïàðàìåòúð, êàêòî è ìåòîäúò, ïî êîéòî ñà ïîëó÷åíè ðåçóëòàòèòå):

Ôèãóðà 23. Ãðàôèêàòà çà ôàêòîðà çà êîíòàêò (ïîòåíöèàëà çà êîíòàêò, contact factor) è áðîÿò íà îáìåíåíèòå óñïåøíî ñèãíàëè (N) ìåæäó ðàçëè÷íèòå äâîéêè öèâèëèçàöèè â áàçîâàòà ñèìóëàöèÿ.

129


Ôèãóðà 24. Ãðàôèêà çà ôàêòîðà çà êîíòàêò (ïîòåíöèàëà çà êîíòàêò, contact factor) è áðîÿò íà îáìåíåíèòå óñïåøíî ñèãíàëè (N) ìåæäó ðàçëè÷íèòå äâîéêè öèâèëèçàöèè â åíòðîïèéíàòà ñèìóëàöèÿ. Êîìáèíèðàéêè äàííèòå îò ôèãóðà 23 è ôèãóðà 24, ïîëó÷àâàìå çíà÷èòåëíî ïî-ÿñåí ðåçóëòàò (âèæ ôèãóðà 25 â öâåòíîòî ïðèëîæåíèå) è ìîæåì äà âèäèì ÿñíî ðàçëè÷èåòî â î÷àêâàíèÿ áðîé óñïåøíî îáìåíåíè ñèãíàëè çà äâåòå õèïîòåçè. ßñíî ñå âèæäà, ÷å áàçîâàòà õèïîòåçà ïðåäðè÷à ïî-ìàëúê ñðåäåí áðîé äâîéêè ðàçóìíè öèâèëèçàöèè, êîèòî äà îáìåíÿò ñèãíàëè ïîìåæäó ñè. Ðàçëèêàòà íå å ãîëÿìà, íî å äîñòàòú÷íî îñíîâàíèå, àêî åíòðîïèéíàòà õèïîòåçà ñå îêàæå ôàêòîð â åâîëþöèÿòà, äà èìàìå íàáëþäåíèå, êîåòî äà ïîêàçâà, ÷å å âåðîÿòíî áðîÿò íà êîìóíèêèðàùèòå öèâèëèçàöèè âúâ Âñåëåíàòà äà íå å òîëêîâà ìàëúê.  òàêúâ ñëó÷àé ñàìèòå íèå ìîæåì, ñòèãà äà èìàìå äîñòàòú÷íî ãîëÿì ïðîçîðåö îò íàáëþäàòåëíî âðåìå, äà îñúùåñòâèì êîíòàêò, çàñè÷àéêè ñèãíàë îò äðóãà òåõíîëîãè÷íà öèâèëèçàöèÿ. Ðàçáèðà ñå, íå áèâà äà çàáðàâÿìå, ÷å äâåòå õèïîòåçè ñà ñðàâíåíè ñ îïðîñòåí ìîäåë, íî ïîëó÷åíèòå çàêîíîìåðíîñòè ñà âàëèäíè, ñòèãà èçïîëçâàíèòå ïàðàìåòðè çà àñòðîôèçè÷íèòå è áèîëîãè÷íèòå ïðèáëèæåíèÿ äà ñà äîñòîâåðíè. Èìåííî çàòîâà ñå íàëàãà äà èçïîëçâàìå ïîãðóáè ñõåìè è ìîäåëè, òúé êàòî â ìîìåíòà íÿìà íàëè÷íè íàáëþäàòåëíè äàííè è, êàêòî å ïîêàçàíî â ãëàâè 2.7 è 4.1, ìíîãî îò ïàðàìåòðèòå ñà äèñêóñèîííè.

130


Íàáëþäàòåëíèòå äàííè îò ìèñèÿòà Êåïëåð èëè áúäåùèòå ïëàíèðàíè èçñëåäâàíèÿ ìîãàò äà ïðîìåíÿò òîâà è äà ïîçâîëÿò ïî-òî÷íîòî è àäåêâàòíî ìîäåëèðàíå. Âúïðåêè òîâà ïðåäñòàâåíàòà è èçïîëçâàíà ìåòîäèêà äàâà äîñòîâåðíè, ïîíå äîêîëêîòî ìîæåì äà îïðåäåëèì, ðåçóëòàòè è ïîêàçâà ÿñíè èíäèêàöèè, ÷å âúïðîñúò çà ñúùåñòâóâàíåòî íà ETI íå å çàòâîðåí è íå å íàó÷íîôàíòàñòè÷åí èëè îò îáëàñòòà íà ôèëîñîôèÿòà.  çàêëþ÷åíèå íåêà ñå îïèòàìå äà äèñêóòèðàìå è îáñúäèì ñìèñúëà íà ïðåäñòàâåíèòå ïî-ãîðå ïîëó÷åíè ðåçóëòàòè ñ îãëåä íà öåëèÿ ìàòåðèàë è äà îáîáùèì àíàëèòè÷íèòå êîìåíòàðè, èçëîæåíè ïî-ãîðå â äàííèòå è ÷ðåç ãðàôèêèòå íà ïîëó÷åíèòå ðåçóëòàòè. Äà îáñúäèì çàåäíî ðåçóëòàòèòå è âúçíèêíàëèòå âúïðîñè ïî õîäà íà èçñëåäâàíåòî íè Òúðñåíåòî íà ðàçóìåí æèâîò èçâúí íàøàòà Çåìÿ å èíòåðåñåí è âàæåí âúïðîñ. Èçñëåäâàíåòî ÷ðåç íàó÷íè ìåòîäè äàâà âúçìîæíîñò çà ñú÷åòàâàíå íà ìíîæåñòâî ðàçëè÷íè äèñöèïëèíè, à ðåçóëòàòèòå ìîãàò äà áúäàò è äåéñòâèòåëíî ñà îò ôóíäàìåíòàëíî íàó÷íî çíà÷åíèå. Èçëîæåíèòå ïî-ãîðå äàííè, ïîëó÷åíè â ðåçóëòàò íà ÷èñëåíèòå åêñïåðèìåíòè, ïîêàçâàò íÿêîëêî âàæíè òåíäåíöèè. Ïúðâî, èçïîëçâàíàòà áàçîâà õèïîòåçà ìîæå äà ïîñëóæè è çà â áúäåùå çà áàçà çà ñðàâíåíèå ñ äðóãè õèïîòåçè. Èçëîæåíàòà â òåêñòà „åíòðîïèéíà õèïîòåçà” ïúê èçâåæäà ïîÿâàòà íà èíòåëèãåíòíè òåõíîëîãè÷íè öèâèëèçàöèè îò ôóíäàìåíòàëíèÿ ïðèíöèï çà íàðàñòâàíå íà åíòðîïèÿòà â áèîëîãè÷íàòà åâîëþöèÿ, êîéòî å îáùîïðèåò ìîäåë äíåñ. Ïî ñúùåñòâî òàçè õèïîòåçà ìîæå äà ñå îêàæå âàæíà çà ïî-ïúëíîòî ðàçáèðàíå íà åâîëþöèîííèÿ ìåõàíèçúì è ïîñïåöèàëíî, íà äåéñòâèåòî è ïîâåäåíèåòî íà ðàçóìíèòå âèäîâå. ×ðåç êîìïþòúðíè ìîäåëè è ñúâðåìåííà ìåòîäèêà ñà èçâúðøåíè ðåäèöà ñèìóëàöèè è ñà ïîëó÷åíè êà÷åñòâåíî íîâè ðåçóëòàòè.  òàáëèöè 5 è 6 è ôèãóðè 17, 18 è 19 ïîëó÷åíèòå äàííè ñà îáðàáîòåíè ñòàòèñòè÷åñêè è å âèäíî, ÷å áðîÿò íà ïëàíåòèòå, êîèòî ñå óíèùîæàâàò, ñëåä êàòî ñà ðàçâèëè ñëîæåí æèâîò, íàìàëÿâà ïðè åíòðîïèéíàòà ñïðÿìî êîíòðîëíàòà õèïîòåçà. Çà ñìåòêà íà òîâà, óâåëè÷àâà ñå áðîÿò íà ïî-âèñîêî òåõíîëîãè÷íèòå öèâèëèçàöèè. Òîâà å â ïîäêðåïà íà åíòðîïèéíàòà õèïîòåçà, òúé êàòî ïî-âèñîêîòî òåõíîëîãè÷íî íèâî óâåëè÷àâà âåðîÿòíîñòòà ïðè òåõíîëîãè÷íà àâàðèÿ, ïðè ñîöèàëåí ôåíîìåí êàòî 131


âîéíàòà èëè ïúê ïðè ñåáåóíèùîæàâàíå ïîðàäè äðóãè ôàêòîðè óíèùîæåíèåòî äà å äîðè îùå ïî-ãîëÿìî è â òîçè ñìèñúë ïî-åôåêòèâíî, îòêîëêîòî àêî öèâèëèçàöèÿòà å íà ñðåäíî òåõíîëîãè÷íî íèâî (êàêâàòî å íàøàòà, ñ èíäåêñ íà îáèòàåìîñò I=2). Òîãàâà åíòðîïèéíàòà õèïîòåçà ïîäêðåïÿ ðàçâèòèåòî íà ðàçóìíè öèâèëèçàöèè êàòî “ëåñíà” (ò.å. î÷àêâàíà è òîëåðèðàíà) åâîëþöèîííà ñòúïêà. Âñëåäñòâèå ñå ïðåäïîëàãà è ñå ïðåäðè÷à, ÷å íàðàñòâàíåòî íà òåõíîëîãèÿòà, âåäíúæ çàïî÷íàëî, å íåîáðàòèìî è ùå ñå ðàçâèâà ñ âñå ïî-áúðçè òåìïîâå. Åôåêòúò ùå ïðîäúëæè èëè äî ñàìîóíèùîæåíèå, èëè äî åâåíòóàëíî êîëîíèçèðàíå íà äðóãè ïëàíåòíè ñèñòåìè (òúé êàòî ïðåíàñÿíåòî íà òåõíîëîãèÿòà íà äðóãà ïëàíåòà îòíîâî ñúçäàâà ãîëÿìà âåðîÿòíîñò çà áúðçî óâåëè÷àâàíå íà åíòðîïèÿòà, êàêòî ñå èçèñêâà ñúãëàñíî ïðåäëîæåíàòà õèïîòåçà). Íà Çåìÿòà òàêèâà ôåíîìåíè ñå íàáëþäàâàò, à çíà÷åíèåòî íà åíòðîïèéíàòà õèïîòåçà êàòî îáÿñíÿâàùà å ãîëÿìî, ìàêàð ÷å òÿ îáÿñíÿâà ìîæå áè ñúâñåì áåãëî è âñå îùå â ãðóá âèä ôåíîìåíè êàòî ðàçâèòèåòî íà òåõíîëîãèÿòà è ïîÿâàòà íà ðàçóì â ñìèñúë íà î÷àêâàíè åâîëþöèîííè ñòúïêè. Âúçìîæíîñòòà ïîäîáíà èäåÿ äà áúäå äîêàçàíà, å âàæíà çà ôóíäàìåíòàëíîòî íè ðàçáèðàíå íà åâîëþöèîííèòå ïðîöåñè. Ïîäîáåí ïîäõîä ùå äàäå ïî-ïúëíî ðàçáèðàíå çà ïðîöåñèòå â òúêàíòà íà ïðèðîäíèòå çàêîíè è íà ñàìàòà áèîëîãè÷íà åâîëþöèÿ. Åñòåñòâåíî ïðîäúëæåíèå å è îáÿñíåíèåòî íà ñîöèàëíè ôåíîìåíè êàòî ãëîáàëíè êðèçè, âîåííè äåéñòâèÿ è ò.í., êîåòî ñúùî å èíòåðåñåí è ïëàíèðàí áúäåù ìàòåðèàë.  ñåãàøíèòå äàííè, â ãðàôèêàòà íà ôèãóðà 19, âèæäàìå, ÷å îñâåí ïî-ãîëåìèÿ ñ îêîëî 35-40% áðîé „âèñøè”, ò.å. ïî-ðàçâèòè òåõíîëîãè÷íè öèâèëèçàöèè, ïðîìåíè â áðîÿ íà ïëàíåòèòå ñ âúçíèêíàë ïðîñò æèâîò, êàêòî è ñ âúçíèêíàë ìèêðîåâîëþöèîíåí è ïúðâè÷åí æèâîòèíñêè æèâîò, îáùî âçåòî íÿìà. Òàçè íå÷óâñòâèòåëíîñò íà ìîäåëà êúì èçïîëçâàíàòà õèïîòåçà â òåçè ïúðâè åâîëþöèîííè ñòàäèè ìîæå áè ïîêàçâà, ÷å åíòðîïèéíàòà õèïîòåçà äåéñòâèòåëíî îêàçâà çíà÷èòåëíî è çàáåëåæèìî âëèÿíèå íà ïîäîáíî ìàêðîíèâî åäâà ñëåä ðàçâèòèåòî íà ðàçóìà, ò.å. åäâà òîãàâà äåéñòâèÿòà íà ðàçóìíèòå âèäîâå è äîðè ïîâåäåíèåòî íà åâåíòóàëíàòà òåõíîëîãè÷íà öèâèëèçàöèÿ êúì îêîëíàòà é ñðåäà âå÷å ùå áúäàò ñëåäñòâèå íà ñúùåñòâåíèÿ åâîëþöèîíåí ìåõàíèçúì, êîéòî ðàçãëåæäà õèïîòåçàòà è êîéòî âîäè äî íàáëþäàâàíàòà ïðîìÿíà â ðåçóëòàòèòå èçöÿëî â íåéíà ïîäêðåïà. 132


Åñòåñòâåíî, èíòåðåñíî å äà ïðîâåðèì äîêîëêî ñå èçìåíÿ âðåìåòî íà æèâîò íà ñèãíàëèòå è, ïî-âàæíî, äàëè ñèãíàëíàòà èñòîðèÿ íà Ãàëàêòèêàòà ñå ïðîìåíÿ âñëåäñòâèå íà ïîäîáíà õèïîòåçà. Çàáåëÿçâàìå (ôèãóðà 21), ÷å ïîäîáíè èçìåíåíèÿ ñà ìàëêè è èç÷åçâàùè â ðàìêèòå íà ãðåøêàòà. Íî äîðè ïîäîáíî ìàëêî èçìåíåíèå å ñèãíàë, ÷å õèïîòåçàòà èìà çíà÷åíèå è âëèÿå âúðõó ðåàëíàòà ïðèðîäíà êàðòèíà, òúé êàòî ïðèíöèïíî (D. Forgan, 2008) ñèãíàëíàòà èñòîðèÿ å èçêëþ÷èòåëíî íå÷óâñòâèòåëíà ïðè îáøèðåí íàáîð îò ïðîìåíåíè ïàðàìåòðè. Íåãîëÿìàòà èëè èç÷åçâàùà â ðàìêèòå íà ãðåøêàòà ïðîìÿíà íà ñèãíàëíàòà èñòîðèÿ å è â èçâåñòíà ñòåïåí î÷àêâàí åôåêò - ìàêàð ÷å èìàìå ïî-ãîëÿì áðîé „âèñøè öèâèëèçàöèè”, ò.å. ïîâå÷å âèñøè òåõíîëîãèè îöåëÿâàò è ñå ðàçâèâàò (êàòî ïî òîçè íà÷èí óâåëè÷àâàò øàíñà îò ïî-ìàñîâî ñåáåóíèùîæåíèå â áúäåùå), òî ñðàâíèòåëíàòà êîíñòàíòà íà èñòîðèÿòà ïîêàçâà, ÷å äîðè è òåçè âèñøè öèâèëèçàöèè ñëåä òîâà âåðîÿòíî ïðåìèíàâàò ïðåç åòàï íà óíèùîæåíèå è àêî èìà ïðîìÿíà â î÷àêâàíèÿ áðîé ñèãíàëè, òî òÿ å ìíîãî ìàëêà. Òîâà å îùå åäèí ôàêò, ïîäêðåïÿù èçëîæåíàòà åíòðîïèéíà õèïîòåçà. Âñúùíîñò õèïîòåçàòà çà åíòðîïèÿòà å ïðîñòà è å îñíîâàíà íà ïðîñòè èçâîäè è áàçîâè ôèçè÷íè ïðèíöèïè.  åâîëþöèÿòà æèâîòúò íàìàëÿâà åíòðîïèÿòà. Íî åâîëþöèîííî ïî-ñëîæíèòå ôîðìè íà æèâîò âúçíèêâàò è èìàò èçÿâåíà òåíäåíöèÿ äà âúçíèêâàò (ñòèãà äà ñà íàëè÷íè ïîäõîäÿùè óñëîâèÿ). Çàùî? Ïðåäëàãàí îòãîâîð å, ÷å ìîæå áè ïî òîçè íà÷èí òå îáåçïå÷àâàò ñèëíî âåðîÿòíîòî áúäåùî ìàêñèìàëèçèðàíå íà åíòðîïèÿòà â îêîëíàòà èì ñðåäà. Èìåííî òîâà å åôåêòúò ïðè åäíî ñàìîóíèùîæåíèå, ïðåäèçâèêàíî îò âèñîêîðàçâèòà òåõíîëîãè÷íà öèâèëèçàöèÿ. À àêî òÿ „íå óñïåå” äà èçïúëíè òîçè àòðàêòîð íà ñúáèòèÿ, òî åâåíòóàëíî ñå ðàçâèâà îùå ïî-âèñøà òåõíîëîãèÿ, êîÿòî îòíîâî èìà ïîòåíöèàë îò ìàñîâî óâåëè÷àâàíå íà åíòðîïèÿòà çà ìíîãî êðàòêî âðåìå. Èäåÿòà å ïðîñòà è èçëîæåíèòå ïîãîðå â òåêñòà ðåçóëòàòè ïîêàçâàò, ÷å ïîäîáíà õèïîòåçà èìà îñåçàåìè åôåêòè âúðõó áðîÿ íà î÷àêâàíèòå öèâèëèçàöèè â Ãàëàêòèêàòà, êàêòî è ñà âúçìîæíè ìíîæåñòâî áúäåùè ñîöèîëîãè÷íè èçñëåäâàíèÿ è àíàëèçè íà äåéñòâèåòî íà õîìî ñàïèåíñ íà áàçàòà íà òîçè ïðèíöèï. Íàé-ñåòíå íåêà äà ïðåäñòàâèì è ðåçóëòàòèòå, êîèòî æèâî íè èíòåðåñóâàò: ìîæåì ëè äà î÷àêâàìå êîíòàêò ñ äðóãà ðàçóìíà öèâèëèçàöèÿ èëè ìåæäó äâå äðóãè ðàçëè÷íè ðàçóìíè öèâèëèçàöèè? Íà ãðàôèêàòà (ôèãóðà 25) ñà ïîêàçàíè äàííèòå îò àíàëèçà íà ïîëó÷åíèÿ ôàêòîð 133


(ïîòåíöèàë) çà êîíòàêò, êîéòî îïðåäåëÿ êàêúâ å áðîÿò íà ñèãíàëèòå, êîèòî äâîéêè öèâèëèçàöèè ìîãàò äà îáìåíÿò ïîìåæäó ñè, èìàéêè ïðåäâèä ôèçè÷åñêîòî îòñòîÿíèå ìåæäó òÿõ, âðåìåòî çà ïúòóâàíå íà ñèãíàëà è âðåìåâèÿ ïðîçîðåö, â êîéòî ñèãíàëúò òðÿáâà äà ñòèãíå îò åäíàòà äî äðóãàòà (ïî-ãîðå â òåêñòà ñà äàäåíè äåòàéëè çà èçïîëçâàíèÿ àëãîðèòúì). Âñúùíîñò èìåííî àíàëèçúò íà òàçè ÷àñò îò ìîäåëèòå îòíå áëèçî 65-70% îò ïðîöåñîðíîòî âðåìå, íî ïîëó÷åíàòà ãðàôèêà (ôèã. 25) ïîêàçâà ÿâíî, ÷å ïðè åíòðîïèéíàòà õèïîòåçà ïîòåíöèàëúò çà êîíòàêò å ïî-ãîëÿì. Òóê ìîæåì äà ïîìèñëèì äàëè âåðîÿòíîñòòà çà óíèùîæåíèå (â ðåçóëòàò íà êîíôëèêòè èëè îïèòè çà êîëîíèçàöèÿ) áè âúçíèêíàëà ïðè „ñðåùà” ìåæäó äâå ðàçëè÷íè òåõíîëîãè÷íè öèâèëèçàöèè? Î÷àêâàìå, ÷å òîçè îòãîâîð ìîæå áè å ïîëîæèòåëåí è â òîçè ñìèñúë, àêî ïðèíöèïúò çà åíòðîïèÿòà âàæè è íà òîëêîâà ìàùàáíî ìàêðîïëàíåòíî íèâî, òî ñðåùàòà ìåæäó íÿêîëêî öèâèëèçàöèè ñ ðàçâèòà òåõíîëîãèÿ, è äâåòå èçáåãíàëè (ñàìî)óíèùîæåíèåòî, ìîæå äà å ïîñëåäíàòà ñòúïêà, êîÿòî ïîòåíöèàëíî äà óâåëè÷è åíòðîïèÿòà ìàêñèìàëíî, ïðåäèçâèêâàéêè ìåæäóïëàíåòàðåí êîíôëèêò èëè äðóãè ïîäîáíè åôåêòè.  òîçè ñìèñúë ïîäîáíè êîíòàêòè ñà åâîëþöèîííî î÷àêâàíè. Íàáëþäàâàíèÿò ïî-ãîëÿì áðîé ñèãíàëè èìà çíà÷åíèå è ïîêàçâà, ÷å ìîæå áè íèå íå ñàìî íå ñìå ñàìè, íî è íàøàòà ïîÿâà å åñòåñòâåí ðåçóëòàò íà áèîëîãè÷íàòà åâîëþöèÿ, à íå å óíèêàëíî è åäèíñòâåíî ñúáèòèå âúâ Âñåëåíàòà. Ìîæå áè ñàìèÿò êîíòàêò ñ äðóã ðàçóì ñúùî å î÷àêâàí åâîëþöèîíåí åòàï. Å, íåêà äà íàïðàâèì çàåäíî êðàòêî îáîáùåíèå: Óâàæàåìè ÷èòàòåëè, ïîñòàðàõìå ñå äà âè ïîêàæåì ñúùåñòâóâàíåòî íà ÿñíè èíäèêàöèè çà ñúùåñòâåíîòî çíà÷åíèå íà åíòðîïèÿòà â åâîëþöèÿòà íà âèäîâåòå è, ñëåäîâàòåëíî, çà íåéíîòî ïðèëîæåíèå ïðè ìåòîäèòå çà èçñëåäâàíå íà ïîÿâàòà íà ETI, ò.å. íà âèñîêîðàçâèòè òåõíîëîãè÷íè öèâèëèçàöèè âúâ Âñåëåíàòà èëè ïî-ëîêàëíî – â íàøàòà Ãàëàêòèêà. Èçëîæåíàòà ïðåä âàñ õèïîòåçà çà „åíòðîïèéíèòå öèâèëèçàöèè” èìà äîáðî íàó÷íî è åâîëþöèîííî îñíîâàíèå, êîåòî, ïðèëîæåíî ñúâìåñòíî ñúñ ñúâðåìåííèòå àñòðîôèçè÷íè ìîäåëè (è ñ ïîäõîäÿù íàáîð îò ïàðàìåòðè), âîäè äî ðåçóëòàòè, ïîêàçâàùè, ÷å ìåòîäúò è õèïîòåçàòà ñà ïðèëîæèìè è àäåêâàòíè çà èçâúðøâàíå íà íàó÷åí àíàëèç, ñðàâíåíèå è ðàçãëåæäàíå íà ïðîáëåìà çà òúðñåíå íà ðàçóì âúâ Âñåëåíàòà.

134


Ôîðìóëèðàõìå ïðåä âàñ åíòðîïèéíà õèïîòåçà çà ïðîèçõîäà íà èíòåëèãåíòíèòå òåõíîëîãè÷íè öèâèëèçàöèè, êîÿòî èçñëåäâàõìå è ñðàâíÿâàõìå ïîñðåäñòâîì êîíòðîëíà ñèìóëàöèÿ. Ïî òîçè íà÷èí îôîðìèõìå èäåÿòà, ÷å âñëåäñòâèå íà ïðèíöèïà çà åíòðîïèÿòà â åâîëþöèÿòà íà ñëîæíèòå ôîðìè íà æèâîò, ïîÿâàòà íà ðàçóìíè òåõíîëîãè÷íè öèâèëèçàöèè å åñòåñòâåíî ñëåäñòâèå, òúé êàòî ñ òÿõíîòî î÷àêâàíî è íàáëþäàâàíî äåéñòâèå â íàøàòà èñòîðèÿ ñúùèòå ïðåäèçâèêâàò çíà÷èòåëíè ïðîìåíè íà îêîëíàòà ñðåäà è/èëè â ìíîãî îò ñëó÷àèòå ñàìîóíèùîæåíèå, ò.å. óâåëè÷àâàò åíòðîïèÿòà ìàêñèìàëíî áúðçî çà ìèíèìàëíî êðàòêî âðåìå. Ñëåäîâàòåëíî, èíòåëèãåíòíèòå òåõíîëîãè÷íè öèâèëèçàöèè ñà åâîëþöèîííî íîðìàëíè, “íå- òðóäíè” ñòúïêè â ðàçâèòèåòî íà ñëîæíèòå ôîðìè íà æèâîò ïðè ïîäõîäÿùèòå óñëîâèÿ. Òÿõíàòà ïîÿâà è èçñëåäâàíå òðÿáâà äà âêëþ÷âà çíà÷åíèåòî íà âòîðèÿ ïðèíöèï íà òåðìîäèíàìèêàòà çà åâîëþöèîííàòà áèîëîãèÿ. Ïîëó÷èõìå è âè ïðåäñòàâèõìå ðåçóëòàòè, êîèòî ñà íàó÷íî çíà÷èìè è èíòåðåñíè îò ôóíäàìåíòàëíà ãëåäíà òî÷êà çà äîêàçâàíå íà òàçè òåçà. Äåìîíñòðèðàõìå ïðåä âàñ ÷ðåç ÷èñëåí åêñïåðèìåíò, ÷å áðîÿò íà ïëàíåòèòå, êîèòî ìîãàò äà ñà îáèòàåìè è äà èìàò ðàçâèòè ñëîæíè öèâèëèçàöèè, íàðàñòâà ïðè åíòðîïèéíàòà õèïîòåçà, ò.å. óâåëè÷àâà ñå âåðîÿòíîñòòà îò ñúùåñòâóâàíåòî íà çíà÷èòåëíî ïî-ñëîæíè òåõíîëîãèè îò òàçè íàïðèìåð íà íàøàòà öèâèëèçàöèÿ. Ïîëó÷åíèÿò ðåçóëòàò å â íàó÷íî-àíàëèòè÷íî ñúãëàñèå, óòâúðæäàâàéêè, ÷å íàïðåäúêúò â òåõíîëîãè÷íî îòíîøåíèå íà îïðåäåëåíà öèâèëèçàöèÿ å âàæåí è äîðè åâîëþöèîííî îáóñëîâåí, íî, îò äðóãà ñòðàíà, ïîääúðæàìå ìíåíèåòî çà óâåëè÷àâàíå âåðîÿòíîñòòà îò âñå ïî-ìàùàáíî ìàñîâî óíèùîæåíèå (áèëî òî äîðè ñëó÷àéíî èëè ïðè ñîöèàëåí ôåíîìåí êàòî âîéíàòà) ïðè äèñõàðìîíè÷íî îòíîøåíèå â ñèñòåìàòà „÷îâåê-òåõíîëîãèÿ-ïðèðîäíà ñðåäà”. Íàêðàÿ âè ïîêàçàõìå, ÷å ïðè ñúîòâåòíîòî ñðàâíåíèå õèïîòåçàòà íè âîäè äî ëåêè ðàçëèêè â èíà÷å íå÷óâñòâèòåëíàòà èñòîðèÿ íà ñèãíàëèòå îò èíòåëèãåíòíè öèâèëèçàöèè â Ãàëàêòèêàòà. Òîçè ôàêò (ìàêàð ÷å âúçìîæíàòà ãðåøêà å ãîëÿìà) íè îáíàäåæäàâà, ãåíåðèðà ñèëåí íàñî÷âàù åôåêò è ïîêàçâà, ÷å èçñëåäâàíåòî íè å íà ïðàâ ïúò è ïðîêàðâà óñïåøåí è íóæåí ìåæäóäèñöèïëèíàðåí ïàðàëåë ìåæäó àñòðîôèçèêàòà, áèîëîãèÿòà, ëàíäøàôòíàòà åêîëîãèÿ, ãëîáàëíàòà åêîëîãèÿ è äðóãè ñðîäíè íàóêè. Åòî çàùî çàäúëáî÷àâàíåòî íà ñúâìåñòíàòà íè èçñëåäîâàòåëñêà äåéíîñò âèæäàìå êàòî ëîãè÷íî îáîñíîâàí íàó÷íî-èçñëåäîâàòåëñêè ïðîöåñ, à îò 135


äðóãà ñòðàíà, òàéíè÷êî ñå íàäÿâàìå äà ïðîâîêèðàìå èñêðèöèòå ëþáîïèòñòâî â òåçè, êîèòî èäâàò ñëåä íàñ.

136


Ïîñëåñëîâ È íàñòàíà òèøèíà.... Çâåçäèòå è ïëàíåòèòå ïðîäúëæàâàò äà ñúíóâàò âñåëåíàòà îêîëî òÿõ, óñòðåìèëè ñå êúì âåëè÷àâàòà ñè ãèáåë. À òè, ÷èòàòåëþ, ïðåäè äà íè ñúäèø èëè âúçâåëè÷àâàø, ïðîñòî ìúë÷àëèâî ïîãëåäíè íàä ñåáå ñè è ïîìå÷òàé. Ðàçòâîðè âðàòè÷êàòà íà äóøàòà ñè è íàäçúðíè, ïîçíàé ñå êàòî ìúíè÷êà, íî ìíîãî âàæíà ÷àñòèöà îò Ìàéêàòà Ïðèðîäà. Òÿ ÷àêà òâîåòî ðàçáèðàíå è óâàæåíèå, òâîÿ äèàëîã ñ íåÿ. Ôîðìóëèòå, òàáëèöèòå, çàêëþ÷åíèÿòà íè ùå îñòàíàò çàâèíàãè íàïå÷àòàíè è çàêîíîìåðíî, â íÿêîé äðóã ìîìåíò, ùå áúäàò äîïúëíåíè è ïîäîáðåíè, à íà íàñ íè ñå èñêà äà ñïîäåëèì íåùî ïî-ðàçëè÷íî ñ òåá, ÷èòàòåëþ. Íàøèÿò äîì å Çåìÿòà. ×îâå÷åñòâîòî èìà âúçìîæíîñò äà îöåëåå, àêî ñàìîòî òî ñíèæè åôåêòà îò åíòðîïèÿòà. Äàëè òîâà ùå ñòàíå ÷ðåç äðóãîïëàíåòíà êîëîíèçàöèÿ, ïðåìèíàâàíå âúðõó äðóãè öèâèëèçàöèîííè àêöåíòè èëè â íÿêàêúâ ñìåñåí åâîëþöèîíåí âàðèàíò, å âúïðîñ íà ïëàíåòàðåí íàó÷åí êîíñåíñóñ. Ïúòèùàòà íà ÷îâå÷åñòâîòî ìîãàò äà ñå ïðîòåãíàò íà íåìèñëèìè ñïîðåä äíåøíèòå ïðåäñòàâè ðàçñòîÿíèÿ. Ùå ñå îòêðèÿò íîâè çâåçäè è ïëàíåòè. Ùå èìà âðåìåíà è íà ðàäîñò, è íà ñêúðáè. Íî ÷îâåøêèÿò ñòðåìåæ êúì íåèçâåñòíîòî, êúì òúðñåíåòî íà îòãîâîðè âèíàãè ùå áúäå îáãúðíàò ñ áåçñìúðòèå.

137


Ôèãóðè è ïðèëîæåíèÿ

Ôèãóðà 3. Çîíàòà íà îáèòàåìîñò å ïîêàçàíà çà Ñëúíöåòî è çà ñèñòåìàòà íà Gliese 581, ÷åðâåíî äæóäæå, îêîëî êîåòî ïðåç àïðèë 2009 áåøå îòêðèòà ïëàíåòà (Gliese 581 e) ñ ìàñà äâà ïúòè êîëêîòî çåìíàòà è â ñðàâíèòåëíà áëèçîñò äî çîíàòà íà îáèòàåìîñò.

138


Ôèãóðà 4. Ñõåìàòè÷íî ðàçïðåäåëåíèå íà õèìè÷íàòà åíåðãèÿ â ïðîñò ìîäåë íà åêîñèñòåìà, ïðåäñòàâåíî ÷ðåç äèàãðàìà íà åíåðãåòè÷íèòå íèâà. Îñíîâíèÿò òåðìîäèíàìè÷åí ïðèíöèï òóê å ïîêàçàí ñàìî çà åäèí òèï ãðàäèâíè ÷àñòèöè íà ñèñòåìàòà (àòîìè), íî òîé å ðàçøèðåí è çà ðàçëè÷íè îñíîâíè åëåìåíòè (Sharma V., Annila A., 2007). Áðîÿò èíäèâèäè íà òðîôè÷íî íèâî j îáðàçóâà ïîïóëàöèÿ Nj. Ñúîòâåòñòâàùàòà ïëúòíîñò-â-åíåðãèÿ Njexp(Gj/RT) ïðîèçëèçà îò áðîÿ íà îñíîâíèòå åëåìåíòè (base constituents) nj = jNj, íóæíè çà îáðàçóâàíåòî íà ïîïóëàöèÿ, .. è îò èíâåñòèðàíàòà åíåðãèÿ Gj. ( Peter Wurtz and Arto Annila, 2009)

Ôèãóðà 19. Ãðàôèêà çà êîìáèíèðàíèòå ðåçóëòàòè çà ïîëó÷åíèòå èíäåêñè íà îáèòàåìîñò, ñúãëàñíî áàçîâàòà (â ÷åðíî) è åíòðîïèéíàòà (â ÷åðâåíî) õèïîòåçè. Àêöåíòèðà ñå âúðõó ðàçëèêèòå ïîìåæäó èì. 139


Ôèãóðà 20. Íàáëþäàâà ñå ÷óâñòâèòåëíî ïî-ãîëÿìî ñðåäíî âðåìå íà æèâîò íà ñèãíàëèòå ïðè åíòðîïèéíàòà õèïîòåçà ñïðÿìî áàçîâàòà. ×åðâåíàòà ëèíèÿ å çà åíòðîïèéíàòà, à ÷åðíàòà – çà áàçîâàòà õèïîòåçà. Ïî àáñöèñàòà å íàíåñåíî âðåìåòî íà æèâîò íà ñèãíàëèòå â Myr, à ïî îðäèíàòàòà å áðîÿò íà ñèãíàëèòå ñúñ ñúîòâåòíî âðåìå íà æèâîò, ãåíåðèðàíè îò ïëàíåòèòå ñúñ ñðåäíà èëè íàïðåäíàëà òåõíîëîãèÿ, êîèòî íå ñà ñå óíèùîæèëè ïî âðåìå íà ñèìóëàöèÿòà.

Ôèãóðà 21. Ñðàâíåíèå íà ñèãíàëíàòà èñòîðèÿ íà Ãàëàêòèêàòà çà åíòðîïèéíàòà (ñ ÷åðâåíî) è êîíòðîëíàòà (ñ ÷åðíî) ñèìóëàöèè. Ïî àáñöèñàòà å âðåìåòî, íîðìèðàíî êúì Õúáúëîâî âðåìå (òàêà, ÷å åñòåñòâåíî ìàêñèìóìúò íà ôèãóðàòà å â ñåãàøíèÿ ìîìåíò, êúäåòî t/t H = 1). Ïî îðäèíàòàòà å íàíåñåí áðîÿò íà ñèãíàëèòå çà âñåêè êîíêðåòåí ìîìåíò (âèæ öèâèëèçàöèîííèòå ïàðàìåòðè â ãëàâà 4.1 çà ïîäðîáíà äåôèíèöèÿ íà Lsig) 140


Ôèãóðà 22. Ðàçïðåäåëåíèåòî íà ïëàíåòèòå (N) ñïðÿìî ãàëàêòîöåíòðè÷íîòî îòñòîÿíèå (rgal) â kpc. Âèæäà ñå, ÷å åíòðîïèéíàòà (ñ ÷åðâåíî) è áàçîâàòà (ñ ÷åðíî) ëèíèÿ ñå ïðèïîêðèâàò. Äâåòå õèïîòåçè íå ïðåäïîëàãàò ðàçëè÷íî ðàçïðåäåëåíèå íà ïëàíåòèòå, ñúãëàñíî äàííèòå îò äâåòå ñèìóëàöèè. Ðåçóëòàòúò å â ñúãëàñèå ñ î÷àêâàíàòà êàðòèíà.

Ôèãóðà 25. Ãðàôèêà íà ôàêòîðà çà êîíòàêò (ïîòåíöèàëà çà êîíòàêò, contact factor) è áðîÿò íà îáìåíåíèòå óñïåøíî ñèãíàëè (N) ìåæäó ðàçëè÷íèòå äâîéêè öèâèëèçàöèè â áàçîâàòà (ñ ÷åðíî) è â åíòðîïèéíàòà (ñ ÷åðâåíî) ñèìóëàöèè.

141


Àâòîðèòå èçðàçÿâàò ïðèçíàòåëíîñò íà Âåëèêèÿ Ìàãèñòðàëåí Ïðèîðàò íà Áúëãàðèÿ “Ñâåòè Èâàí Ðèëñêè” íà Îðäåíà íà Òàìïëèåðèòå îò Éåðóñàëèì

Ñúñ ñïåöèàëíè áëàãîäàðíîñòè íà Íåãîâî Ïðåâúçõîäèòåëñòâî Âåëèêèÿò Ìàãèñòðàëåí Ïðèîð íà Áúëãàðèÿ íà OSMTH Ðèöàðÿò Âåëèê Êðúñò ã-í Àñåí Àñåíîâ 142


Áëàãîäàðíîñòè íà Áúëãàðñêîòî Àéêèäî îáùåñòâî “Îáåëèñê”

143


ÄÎÏÚËÍÈÒÅËÍÀ ËÈÒÅÐÀÒÓÐÀ È ÐÅÔÅÐÅÍÖÈÈ “The Magnetic Field of the Earth”. Georgia State University. http:// hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnetic/magearth.html. Retrieved on 2007-05-11. Annis J., 1999, Journal of the British Interplanetary Society, 52, 19 Armitage P. J., 2007, ApJ, 665, 1381 Arrhenius O (1921) Species and Area. J. Ecol. 9: 95–99 Atkins PW, de Paula J (2006) Physical Chemistry. 8th ed. Oxford University Press. New York, Ayala FJ (2007). „Darwin’s greatest discovery: design without designer“. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 104 Suppl 1: ñòð. 8567–73. Borucki, W., Koch, D., Basri, G., Batalha, N., Brown, T., Caldwell, D et al., 2008, Proc. IAU, 249, pp17-24 Bozhilov, V. and Nam, K. 2008, “Entropy Genesis of inteligent biological entities”, conference report, 22 april 2008, Sofia. Carter, B., 2008, IJA, 7, pp 178-182 Cirkovic, M.M., 2004, Astrobiology, 4, pp 225-231 Cirkovic, M.M., 2004, J. Br. Interplanet. Soc, 57, pp 209-215 Cirkovic, M.M., 2007, IJA, 6, pp 325-329 Crick, F.H.C, Orgel, L.E., 1973, Icarus, 19, pp 341-346 Dehnen, W., Binney, J., 1998, MNRAS, 294, 429 Dose, K., 1986, Adv. Space. Research, 6, pp 181-186 Dyson, F.J., 1960, Science, 131, pp 1667-1668 144


Forgan D., 2009, International Journal of Astrobiology, 8, 121 Forgan, D., 2008, A Numerical Testbed for Hypotheses of Extraterrestrial Life and Intelligence, Scottish Universities Physics Alliance (SUPA) Institute for Astronomy, University of Edinburgh Gibbs JW (1993–1994) The Scientific Papers of J. Willard Gibbs. Ox Bow Press, Connecticut. Haila Y (1983) Land birds on northern islands: a sampling metaphor for insular colonization. Oikos 41: 334–351. Hart, M.H., 1979, Icarus, 37, pp 351-357 Hou, J.L, Prantzos, N., Boissier, S., 2000, A & A, 362, pp 921-936 Ida S., Lin D. N. C., 2008, ApJ, 673, 487 Ida, S., Lin., D.N.C., 2004, ApJ, 616, pp 567-572 James Kasting, Whitmire, D. P., and Reynolds, R. T., 1993, “Habitable zones around main sequence stars,” Icarus 101: 108-28. John D. Barrow and Frank J. Tipler, 1986. The Anthropic Cosmological Principle. Oxford Univ. Press. K. Caldiera, J.F. Kasting, “The life span of the biosphere revisited”, Nature 360 (1992) 721-723. Kirschvink, Joseph L., Robert L. Ripperdan, and David A. Evans, 1997, “Evidence for a Large-Scale Reorganization of Early Cambrian Continental Masses by Inertial Interchange True Polar Wander,” Science 277: 541-45. Knight CB (1965) Basic concepts of ecology. Macmillan, New York. Kullback S (1959) Information Theory and Statistics. Wiley, New York. Kutschera U, Niklas K (2004). „The modern theory of biological evolution: an expanded synthesis“. Naturwissenschaften 91 (6): ñòð. 255–76. Lande R, Arnold SJ (1983). „The measurement of selection on correlated characters“. Evolution 37: ñòð. 1210–26.} 145


Leakey, Richard E.; Darwin, Charles (1979). The illustrated origin of species. London: Faber. ISBN 0-571-14586-8. p. 17-18 Leger, A., Selsis, F., Sotin, C., Guillot, .T, Despois, D., Mawet, D. et al..,2004 Icarus, 169,499-504 Leroi AM (2000). „The scale independence of evolution“. Evol. Dev. 2 (2): ñòð. 67–77. Lewis OT (2006). „Climate change, species-area curves and the extinction crisis“. Philos. Trans. R. Soc. Lond., B, Biol. Sci. 361 (1465): ñòð. 163–71. Lin D. N. C. and Papaloizou J. C. B. 1986, ApJ, 309, 846 Lin D. N. C. and Papaloizou J. C. B. 1993, in Protostars and Planets III, E. H. Levy and J. I. Lunine (Eds.), Univ. of Arizona, Tucson, p.749 Lin D. N. C., Papaloizou J. C. B., Terquem C., Bryden G., and Ida S. 2000, in Mannings et al. (2000), p. 1111 Lindeman RL (1942) The trophic-dynamic aspect of ecology. Ecology 23: 399–418. Lineweaver, C.H., 2001, Icarus, 151, pp 307-313 Lineweaver, C.H., Fenner, Y., Gibson, B.K., 2004, Science, 303, pp 59-62 Lineweaver, Charles H., Fenner, Yeshe, and Gibson, Brad K., 2004, “The Galactic Habitable Zone and the Age Distribution of Complex Life in the Milky Way,” Science 303: 59-62. Lissauer J.J. 1993. Ann. Rev. A&A, 31, 129 Lissauer J.J., Grif_th CA. 1989, ApJ, 340, 468 Lissauer, 1999, “How common are habitable planets?” Nature 402: C11-14. Lomolino MV (2000) Ecology’s most general, yet protean pattern: the species–area relationship. J. Biogeography 27: 17–26. Lomolino MV, Weiser MD (2001) Towards a More General Species-Area Relationship: Diversity on All Islands, Great 146


Lorenz, E. N. 1979 “Forced and free variations of weather and climate” J. Atmos. Sci., 36, 1367 Lotka AJ (1925) Elements of Physical Biology. Williams & Wilkins, Baltimore. Lovelock, J.E. (1965). “A physical basis for life detection experiments”. Nature 207 (7): 568–570. doi:10.1038/207568a0 Lovelock, James. Gaia: A New Look at Life on Earth. ISBN 0-19-286218-9 Lubow, S. H., Seibert, M., Artymowicz, P. 1999, ApJ, 526, 1001 Luisi PL, Ferri F, Stano P (2006). „Approaches to semi-synthetic minimal cells: a review“. Naturwissenschaften 93 (1): ñòð. 1–13. M.D. Brasier, O.R. Green, N. McLoughlin, “Characterization and critical testing of potential microfossils from the early Earth: the Apex ‘microfossil debate’ and its lessons for Mars sample returns”, Int. J. Astobio. 3 (2004) 139150. Mannings, V., Boss A., Russell, S. (Eds.) 2000, Protostars and Planets IV, Tuscon: Univ. Arizona Press Marcy G. W., Butler R. P. 1998, Ann. Rev. A&A, 36, 57 Maynard Smith J (1998). „The units of selection“. Novartis Found. Symp. 213: ñòð. 203–11; discussion 211–17. Mayor M., Queloz D. 1995. Nature, 378, 355 McIntosh RP (1985) The background of ecology, Concept and theory. Cambridge University Press, Cambridge. Menou K. and Goodman J. 2004, ApJ, 606, 520 Miller-Ricci, E., Seager, S., & Sasselov, D. 2009, “The Atmospheric Signatures of Super-Earths how to Distinguish Between Hydrogen-Rich and Hydrogen-Poor Atmospheres”, Astrophys. J. 690, 1056 Morowitz H (1968) Energy Flow in Biology, Academic Press, New York.

147


N.Y. Kiang et al. “Spectral signatures of photosynthesis II. Coevolution with other stars and the atmosphere of extrasolar worlds”, Astrobio. 7 (2007) 252274; arXiv:astro-ph/0701391. Napier W.M., 2004, MNRAS, 348, pp 46-51 Nelson A. F. and Benz W. 2003, ApJ, 589, 578 Nelson R., and Papaloizou J.C.B. 2004, MNRAS, 350, 849 Novacek MJ, Cleland EE (2001). „The current biodiversity extinction event: scenarios for mitigation and recovery“. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 98 (10): ñòð. 5466–70. Odum EP (1969) The Strategy of Ecosystem Development. Science 164: 262– 270. Ostlie D. A., Carroll B. W., 1996, An Introduction to Modern Stellar Astrophysics P.C.W. Davies, “Does life’s rapid appearance imply a Martian origin?”, Astrobio.3 (2003) 673-679; arXiv:astro-ph/0403049. Papaloizou J. C. B. and Larwood J. D. 2000, MNRAS, 315, 823 Papaloizou J.C.B., Nelson, R. P., Kley, W., Masset, F. S., and Artymowicz, P. 2006, in Protostars and Planets V (Reipurth et al. 2006); astro-ph/0603196 Pawel Artymowicz, 2008, PLANETARY SYSTEMS Penny D, Poole A (1999). „The nature of the last universal common ancestor“. Curr. Opin. Genet. Dev. 9 (6): ñòð. 672–77. Peretó J (2005). „Controversies on the origin of life”. Int. Microbiol. 8 (1): ñòð. 23–31. Peter Würtz and Arto Annila 2009, Roots of diversity relations, arxiv: 0906.0251 Pierens A. and Huré J. M. 2005, A&A, 433, L37

148


Pimm S, Raven P, åò àë. (2006). „Human impacts on the rates of recent, present, and future bird extinctions“. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 103 (29): ñòð. 10941–6. Planet-hunters set for big bounty, BBC, TV Episode Prialnik, D., 2000, “An Introduction to the Theory of Stellar Structure and Evolution”,Cambridge University Press, pp 121-122 R. Dawkins The Selfish Gene, Ð. Äîêèíñ, Ñåáè÷íÿèò Ãåí, èçä. “ÈçòîêÇàïàä”, 2007 Raup DM (1986). „Biological extinction in earth history“. Science 231: ñòð. 1528–33. Raup, D.M., Sepkoski, J.J., 1982, Science, 215, pp 1501-1503 Reipurth, Jewitt B. D., and Keil K. (Eds.) 2006, Protostars and Planets V, University of Arizona Press, Richard Dawkins, The God Delusion , „Äåëþçèÿòà Áîã”, èçä. „ÈçòîêÇàïàä”, 2007 Rocha-Pinto H. J., Maciel W. J., Scalo J., Flynn C., 2000, A&A, 358, 850 Rocha-Pinto H. J., Scalo J., Maciel W. J., Flynn C., 2000, A&A, 358, 869 Rolleston W. R. J., Smartt S. J., Dufton P. L., Ryans R. S. I., 2000, A&A, 363, 537 Ross, Hugh, 1993, “Some of the parameters of the galaxy-sun-earth-moon system necessary for advanced life” in The Creator and the Cosmos, 2nd ed. Colorado Springs CO: NavPress. Sagan, C.; Salpeter, E. E. (1976). “Particles, environments, and possible ecologies in the Jovian atmosphere”. The Astrophysical Journal Supplement Series 32: 633–637. doi:10.1086/190414. Sagan, Carl, “Cosmos”, book and BBC TV series Salla Jaakkola1, Sedeer El-Showk1, Arto Annila, 2008, Salla Jaakkola1, Sedeer El-Showk1, Arto Annila1, arxiv: 0807.0892 149


Scalo, J.M., Miller, G.E., 1979, ApJs, 41, pp 513-547 Schmidt, Stanley and Robert Zubrin, eds. Islands in the Sky, Wiley, 1996. ISBN 0-471-13561-5 Schneider, G., Becklin, E., Smith, B. A., Weinberger A., et al. 2000, AJ, 121, 525 Schneider, J., 2006, Extrasolar Planet Encyclopaedia on-line database at http:// exoplanet.eu Schopf J (1994). „Disparate rates, differing fates: tempo and mode of evolution changed from the Precambrian to the Phanerozoic.“. Proc Natl Acad Sci U S A 91 (15): ñòð. 6735–42. Schr¨oder K.-P., Connon Smith R., 2008,MNRAS, 386, 155 Sellers, W.D. 1969. “A global climate model base on the energy balance of the earthatmosphere system”, J. Appl. Meteorol. 8, 392-400. Sharma V, Annila A (2007) Natural Process – Natural Selection, Biophysical Chemistry 127: 123–128. Showman, A.P. et al. 2008, “Atmospheric circulation of hot Jupiters: Coupled radiativedynamical general circulation model simulations of HD 189733b and HD 209458b”, arXiv:0809.2089 Simon Conway Morris, 2003. Life’s Solution. Cambridge Univ. Press. See chpt. 5; many references. Smith B. A., Terrile R. J. 1984, Science, 226, 1421 Spiegel, D.S., Menou, K., Scharf, C.A. 2008a “Habitable Climates”, Astrophys J. 681, 1609 Spiegel, D.S., Menou, K., Scharf, C.A. 2009 “Habitable Climates: The Influence of Obliquity”, Astrophys J. 691, 596 Stoltzfus A (2006). „Mutationism and the dual causation of evolutionary change“. Evol. Dev. 8 (3): ñòð. 304–17.

150


Tanaka H., Takeuchi T., and Ward W. R. 2002, ApJ, 565, 1257 Taylor, Stuart Ross, 1998. Destiny or Chance: Our Solar System and Its Place in the Cosmos. Cambridge Univ. Press. Terquem C. 2003, MNRAS, 341, 1157 The Exoplanets Encylopaedia, www.exoplanets.eu Trevors JT, Psenner R (2001). „From self-assembly of life to present-day bacteria: a possible role for nanocells“. FEMS Microbiol. Rev. 25 (5): ñòð. 573–82. Trilling, D., Brown, R. H. 1998, Nature, 395, 775 Turnbull, Margaret C., and Jill C. Tarter. “Target selection for SETI: A catalog of nearby habitable stellar systems,” The Astrophysical Journal Supplement Series, 145: 181–198, March 2003. (Link). Habitability criteria defined—the foundational source for this article. Twarog, B.A., 1980, ApJ, 242, pp 242-259 Victor Stenger, 1999, “The Anthropic Coincidences: A Natural Explanation,” The Skeptical Intelligencer 3(3). Vidar-Madjar, A., Lecavelier des Etangs, A. and Ferlet, R. 1998, Pl. Sp. Sci., 46, 629 VILLE R. I. KAILA AND ARTO ANNILA 2008 Natural selection for least action, Proc. R. Soc. A, doi:10.1098/rspa.2008.0178 Vukotic, B., Cirkovic, M.M., 2007, SerAJ, 175, pp 45-50 Vukotic, B., Cirkovic, M.M., 2008, SerAJ, 176, pp 71-79 Wallis, M.K., Wickramasinghe, N.C., 2004, MNRAS, 348, pp 52-61 Walters, C., Hoover, R.A., Kotra, R.K., 1980, Icarus, 41, pp 193-197 Ward, P.D., Brownlee, D., 2000, “Rare Earth: Why Complex Life is Uncommon in the Universe”, Springer, New York

151


Ward, Peter D., and Brownlee, Donald, 2000. Rare Earth: Why Complex Life is Uncommon in the Universe. Copernicus Books (Springer Verlag). ISBN 0387-98701-0. Ward, W. R. 1986, Icarus, 67, 164 Ward, W. R. 1997, ApJ, 482, 211 Webb, Stephen, 2002. Where is Everybody? (If the universe is teeming with aliens, Where is Everybody?: Fifty solutions to the Fermi paradox and the problem of extraterrestrial life) Copernicus Books (Springer Verlag). Whitlock M (2003). „Fixation probability and time in subdivided populations“. Genetics 164 (2): ñòð. 767–79. Whitmire D.P., Matese J.J., Whitman P.G. 1992, ApJ, 388, 190 Williams, D.M. & Kasting, J.F. 1997. “Habitable planets with high obliquities”, Icarus, 129, 254-267. Wolszczan, A., Frail D. A. 1992, Nature, 355, 145 Wright DH (1983) Species-Energy Theory: An Extension of Species-Area Theory. Oikos 41: 496–506. Wright, S (1984). Evolution and the Genetics of Populations, Volume 1: Genetic and Biometric Foundations. The University of Chicago Press. ISBN 0226-91038-5. Wu R, Lin M (2006). „Functional mapping - how to map and study the genetic architecture of dynamic complex traits“. Nat. Rev. Genet. 7 (3): ñòð. 229–37. Wyatt M. C., Clarke C. J., Greaves J. S., 2007, MNRAS, 380, 1737 Yong Fu, 2007, The Four Basic Mechanisms of Complexity Increase in Evolution arxiv: 0712.0462

152


153


154


155


156


157


Issuu converts static files into: digital portfolios, online yearbooks, online catalogs, digital photo albums and more. Sign up and create your flipbook.