ОСНОВНОЕ МЕНЮ

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net

КОНСПЕКТЫ УРОКОВ

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net

ВНЕКЛАССНАЯ РАБОТА

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net

ФАКУЛЬТАТИВЫ ДЛЯ ШКОЛЬНИКОВ

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net

НАЧАЛЬНАЯ ШКОЛА

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net

РУССКИЙ ЯЗЫК

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net

ЛИТЕРАТУРА

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net

АНГЛИЙСКИЙ ЯЗЫК

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net

ИСТОРИЯ РОССИИ

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net

ЗАРУБЕЖНАЯ ИСТОРИЯ

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net

ОБЩЕСТВОЗНАНИЕ

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net

БИОЛОГИЯ

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net

ГЕОГРАФИЯ

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net

МАТЕМАТИКА

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net

 

Эволюция началась сразу, как только появился мир. Эволюция присуща не только живой материи, это свойство материи вообще. Она шла до возникновения жизни — и породила жизнь, она продолжает идти и сейчас — «над» жизнью, о чём мы ещё поговорим.

Сейчас мы на примере эволюции элементарных частиц посмотрим, как развивалась вселенная, и поймём общие законы развития — а это и есть цель нашей книги. Вот как всё у нас с вами здорово получается, просто везунчики какие-то!

Вы, читатели, — люди современные и продвинутые и наверняка знаете, что всё в мире состоит из атомов — мама, папа, селёдка, конфетка, стол, ветер, вода и прочие объекты. Ещё наверняка вы краем уха слышали слово «молекула» — это тоже, вроде бы, мельчайшие частицы, не видимые глазом, из которых состоит всё вещество. В чём же разница между молекулами и атомами?

В том, что молекулы собираются из атомов. Атомы — простейшие вещества, элементарные.

А молекулы, составленные из атомов, как поделки из деталей конструктора, — это сборные конструкции. Они могут быть весьма сложными. Молекулы живого вещества — самые сложные из известных. Они, как, например, молекула ДНК, могут состоять из миллиардов атомов.

Сколько же вообще видов атомов бывает в природе, то есть сколько существует элементарных веществ, из которых строится мир? Ответ на этот вопрос давно известен науке — элементарных химических веществ несколько десятков. И все они собраны в таблице Менделеева. В ней — только простейшие вещества: металлы, углерод, сера, газы. Например, кислород и азот — два газа, из смеси которых по большей части состоит воздух. Азот и кислород — простые вещества. Кроме них, в воздухе содержится углекислый газ, который выдыхают из лёгких живые существа. Это сложное вещество: его молекула сложена из трех атомов — двух атомов кислорода и одного атома углерода. Что такое углерод, вы знаете — это уголь. От слова «уголь», собственно, и произошло название этого химического элемента.

Поваренная соль — это сложное вещество, её молекулы собраны из атомов металла натрия и газа хлора, поэтому научное название поваренной соли — хлорид натрия.

Вода — тоже сложное вещество: каждая её молекула состоит их двух атомов водорода и одного атома кислорода.

В основном нас окружают сложные вещества, простые в бытовой обстановке ещё поискать надо. Кстати, поищите! Весьма советую заняться этим увлекательным делом вместе с родителями. Получится смешно: если родитель, конечно, не химик, не физик, не астроном, не биолог, а простой нормальный человек и маленько забыл, чему его в школе учили и что такое таблица Менделеева, он будет всё время ошибаться и задумываться. При этом у тебя, дорогой читатель, перед папой и мамой будет преимущество — подсказка в виде той самой таблицы Менделеева, нарисованная чуть ниже. Всё, что в ней указано, — это простые, то есть элементарные вещества природы. Собственно, таблица так и называется — Таблица химических элементов. Из этих элементов складывается мир и все его сложные вещества.



Рис. 14. Так выглядит таблица Менделеева. В ней даны латинские обозначения элементов, их название и порядковый номер



Тут я просто вынужден немножко рассказать об устройстве материи. Если вы читали мою книгу «Физика на пальцах» или «Астрономия на пальцах», вы про это уже знаете. Но я все равно советую прочесть то, что написано ниже, ибо, во-первых, повторение — мать учения, а во-вторых, читать меня — одно удовольствие! Даже два удовольствия, если к удовольствию ещё и пользу прибавить, поскольку польза всегда в радость…

Вы уже знаете, что абсолютное большинство веществ и предметов вокруг нас — сложные. Их мельчайшие неделимые частицы называются молекулами. Почему «неделимые»?

Потому что молекула — самая маленькая частичка вещества, которая ещё обладает свойствами этого вещества. Если разделить эту мельчайшую частицу составного вещества, то она развалится на атомы других веществ с другими свойствами.

Например, вода. В обычных условиях она жидкая, прозрачная, неэлектропроводная (в чистом виде). У неё ещё много других свойств — плотность, теплоёмкость, теплопроводность и так далее. Но если самую маленькую частичку воды — её молекулу — разложить на составные части, то получится два атома водорода и один атом кислорода. Водород — это газ. Кислород — это газ. И свойства этих составных частей воды далеки от свойств самой воды. Это вообще не вода!

То же самое с солью. Разделите на части молекулу поваренной соли, то есть самую маленькую частичку, которая ещё обладает свойствами соли, и вы получите то, что солью не является, — атом металла натрия и атом ядовитого газа хлора.

Если все молекулы всех веществ в мире разделить на атомы (а разных веществ в мире — миллионы!), останется только набор всего из несколько десятков химических элементов таблицы Менделеева.

Теперь вопрос: а мельчайшие частицы химических элементов — атомы — можно разделить на части? Известно, из чего они сделаны?

Известно! Все химические элементы, среди которых такие непохожие, как золото, ртуть, серебро, сера, железо, йод, углерод, кислород, водород, уран и десятки других, состоят всего из трех частиц в разных пропорциях.

Весь вещественный мир, все предметы вблизи нас и в далеком космосе сделаны всего из трех частичек, имя которым — протон, нейтрон и электрон. Принципы их взаимодействия я в подробностях сейчас описывать не буду, вы прочтёте это в книге «Физика на пальцах». Здесь — лишь в самых общих чертах.

Протон — элементарная частица, имеющая положительный электрический заряд. Электрон — очень маленькая элементарная частица (почти в две тысячи раз легче протона), имеющая отрицательный электрический заряд. Нейтрон — частица размером с протон, но электрического заряда не имеющая, нейтральная, отсюда и название.

Электрон кружится вокруг протона, как планетка вокруг звезды. Если вы представили себе крохотулю электрон, кружащийся вокруг пузатенького протона, значит, вы представили себе не что иное, как самый простой химический элемент, обозначенный в таблице Менделеева под номером один, — водород.

Да, наборчик из одного протона и одного электрона, крутящегося вокруг протона, — это и есть атом водорода. Так просто он устроен.

Теперь давайте посмотрим на химический элемент номер два в таблице Менделеева. Газ гелий. Он как устроен?

У него в центре два протона, два нейтрона, а вокруг них вращаются на своих орбитах два электрона.



Рис. 15. Вот так устроен гелий



Теперь берем следующее по номеру элементарное вещество из таблицы — номер три. Литий, легкий металл. В ядре его атома три протона и три нейтрона, а вокруг ядра крутятся, как планетки, три электрона.

Уловили? Конечно! Всё просто! Теперь вы и сами можете.

Какое теперь вещество возьмём из таблицы деда Менделеева? Ну, давайте фосфор. Наверняка вы слышали от родителей, что рыбу есть полезно, потому что в ней много фосфора. Давайте-ка разберёмся в его устройстве!

Фосфор — номер пятнадцать. И это значит, что ядро состоит из пятнадцати протонов, пятнадцати нейтронов, а вокруг них болтаются пятнадцать электронов. Это ли не прекрасно?

Примерно так строятся все химические элементы (элементарные химические вещества) в таблице Менделеева. Правда, есть некоторые нюансы — при увеличении номера в ядре атома увеличивается число нейтронов. Скажем, у золота с номером 79 вокруг ядра кружатся 79 электронов, в ядре атома, как и положено, содержатся 79 протонов, а вот нейтронов 117. Но для нас это сейчас непринципиально.

Важно, что всего из трех элементарных частиц — протона, нейтрона и электрона — мы теоретически в состоянии собрать любые атомы, а уж из атомов потом — любые, какие только возможно, молекулы. Весь многообразный мир — всего из трех штучек!

А ведь когда мир только зародился, он не был столь многообразен. В нём не было веществ, он представлял собой сущий хаос из элементарных частиц и излучений. Как же из хаоса собралось такое структурное чудо?

Мы уже знаем как — с помощью закачанной в систему энергии. Сейчас расскажу.

Эта глава началась со слов о зарождении мира, которые наверняка вас зацепили. Ведь всегда же интересно, откуда всё взялось! А мы вместо ответа взяли и уехали куда-то к деду Менделееву. Ну что ж, теперь пришла пора вернуться.

Мир наш возник примерно четырнадцать миллиардов лет тому назад в результате Большого взрыва. Не спрашивайте меня, что было до того, как возникла наша вселенная — я отправлю вас к своей книге «Астрономия на пальцах», где про это подробно рассказывается со всеми возможными ужасами. Здесь же мы изучаем, что происходило внутри нашего мира.

Итак, мир возник из сингулярности — микроскопической точки с бесконечной плотностью и бесконечной температурой. Эта точка тут же начала расширяться, разменивая свою чудовищную энергию на пространство, в котором «конденсировались» частицы.

Расчёты показывают, что, когда с момента взрыва сингулярности прошла ничтожная, непредставимо малая доля секунды, температура упала до 1 000 000 000 000 000 000 000 000 000 (одного октиллиона) градусов, а сама вселенная успела раздуться от точки до шарика диаметром в десять сантиметров. Вся наша вселенная с её невообразимыми расстояниями в миллиарды триллионов километров когда-то представляла собой шарик размером с детский мяч. И не спрашивайте меня, где взорвалась эта самая сингулярность и что было вокруг «мячика» — я снова отошлю вас к уже упомянутой книге за подробностями. А пока сообщу, что вокруг «мячика» совсем ничего не было, потому что слова «где» и «вокруг» отсылают нас к понятию пространства — так же, как слово «до» в вопросе «а что было до Большого взрыва?» относится к понятию времени.

А время и пространство — неотъемлемые свойства нашего мира. Не было вселенной — не было ни времени, ни пространства.

Поэтому все эти вопросы просто бессмысленны. Время и пространство возникли вместе с материей в момент Большого взрыва. Если я говорю, что размер вселенной через 10- секунды составлял десять сантиметров, значит, так оно и есть. Никакого «вокруг» не было, иначе это «вокруг» можно было бы включить в наш мир, и тогда он был бы на целую бесконечность больше десяти сантиметров.

Мы не можем ответить, что было вне нашего мира, когда он был таким крохотным. Но мы знаем, что происходило в нашем мире. Происходил хаос, в котором нельзя было отличить вещество от излучения, всё было едино в этом бушующем клубке дикой энергии, всё превращалось друг в друга.

Но по мере того, как шарик распирало этой дикой энергией взрыва, его температура падала, и вещество отделилось от излучения, они стали разными сущностями. А что такое вещество, точнее, что оно из себя тогда представляло? Тогда это были частицы, которые физики называют кварками. Из кварков как раз и состоят уже знакомые нам протоны и нейтроны. В современном мире кварки не существуют в свободном виде, они все неразрывно соединены в протоны, нейтроны и некоторые другие частицы, о которых в этой книге говорить совершенно бесполезно.

Так вот, кварки слепились в протоны и нейтроны, когда возраст нашего мира составлял опять-таки ничтожную долю мгновения (10-6 секунды, для особо въедливых), а диаметр вселенной раздулся уже до десяти миллиардов километров. Расстояние от Земли до Солнца (которых тогда ещё не было) всего 150 миллионов километров, и кому-то может показаться, что десять миллиардов — очень много. Но по сравнению с сегодняшними габаритами мира это сущие копейки! Однако именно тогда, в этой «копеечной» вселенной кварки намертво слиплись в частицы более крупные. Почему это произошло? Почему раньше не происходило?

Потому что раньше температуры, царящие в молодой вселенной, были чудовищными. А что такое температура в данном случае? Это энергия самих частиц, их скорость, попросту говоря. Эта энергия в хаосе случайных столкновений разрывала любые структуры. Но при расширении вселенной температура упала, и кваркам стало энергетически выгоднее слипнуться в нейтроны и протоны. Сейчас уже никто и ничто не в силах разорвать их связь, потому что во вселенной больше нет таких чудовищных энергий. И никогда уже не будет.

Как только энергия внешней среды становится меньше, чем энергия связи элементов внутри системы (то есть та энергия, которая держит систему, не позволяя ей развалиться), системы уже могут начать существовать.

Этот феномен очень просто пронаблюдать. Возьмите кусок льда или свинца. Его частицы сцеплены между собой, поэтому кусок и существует. А теперь начинайте его нагревать. Как только температура среды превысит температуру плавления льда или свинца, куски расплавятся.

Точно так же распадаются государства и семьи. Как только агрессивное давление среды начинает превышать энергию связи внутри системы, система распадается.

Это, между прочим, один из законов эволюции — при падении уровня внешней энергии начинают образовываться более сложные структуры, чем были. Дальше мы увидим, что эти структуры начинают конкурировать друг с другом за свободную энергию. И выживают более сложно устроенные и более эффективно присваивающие ресурс.

Тем временем вселенная продолжала раздуваться. И вот температура упала настолько, что из хаоса элементарных частиц начали образовываться первые ядра атомов — слипались друг с другом протон и нейтрон или пара протонов стягивались вместе так называемым сильным взаимодействием. Затем температура вселенной упала ещё и перестала отрывать притянувшиеся к протонам электроны. Образовались ещё более сложные стабильные структуры — атомы водорода и гелия. Гелия было совсем мало, и в общем можно сказать, что раздувающаяся вселенная оказалась целиком заполнена водородом. Это произошло, когда вселенной была уже целая тысяча лет.

А дальше процесс как бы остановился. Получилась вселенная, заполненная только простейшим веществом — водородом. А для того, чтобы возникла жизнь, нужны очень сложные и многообразные атомы. Детальки конструктора должны быть разными! Если у вас в конструкторе только гаечки, вы ничего не построите!

Откуда же взялись сложные атомы, состоящие не как водород, из одного протона и одного электрона, а из сотен частиц? Скажем, в ядре свинца, из которого в моё время дети любили отливать кастеты, больше двухсот частиц — протонов и нейтронов, а вокруг ядра крутится восемь десятков электронов с гаком! Откуда такое богатство? Как это всё возникло из водорода? Ведь это же типичное усложнение, нормальная эволюция!

Тут я в третий раз вынужден отослать вас к книге «Астрономия на пальцах», где наилучшим образом расписано, как именно шло появление тяжелых элементов. А вкратце скажу следующее: элементы тяжелее водорода образовывались в звёздах. Именно в этих горячих газовых шарах до сих пор идёт термоядерный процесс — превращение водорода во все остальные элементы таблицы Менделеева. Там сложные атомы самособираются из простых.

Далее происходит вот что. Огромные (их называют сверхновыми) звёзды взрываются и раскидывают — я бы даже сказал, рассеивают, как сеятель семена — наработанное вещество в космос. Затем из этого пылевого облака сгущается новая планетарная система, в её центре загорается на остатках водорода звёздочка поменьше прежней, и вот вам, пожалуйста — звезда и планеты с полным набором химических элементов для зарождения жизни. Конструктор укомплектован и готов к сборке!

Иными словами, первое поколение огромных звёзд должно было полностью выгореть и взорваться, чтобы в следующих звёздных поколениях из вещества прежних звёзд уже смогли образоваться планеты, на которых зародилась жизнь. По сути, мы с вами сделаны из звёздного пепла. Жизнь собрана из останков первого поколения сгоревших звёзд.

Но прежде, чем зародилась жизнь, на планетах должна была пройти ещё и геологическая эволюция. Иначе никак! Ведь когда под действием гравитации планеты начинают сгущаться из облака межзвёздной пыли, они сначала представляют собой рыхлые и совершенно хаотичные пылевые сгустки, где все химические элементы присутствуют, но перемешаны, потому что в атомарном виде были разбросаны взрывом сверхновой звезды в окружающее пространство.

Если вы посмотрите на нашу чудесную, хоть не очень крупную планетку, то увидите, что никакого хаоса и бессмысленной мешанины элементов на ней нет. Есть рудные жилы, золотые самородки, моря и океаны, алмазы и другие драгоценные камни. Как это всё образовалось из пылевого сгустка перемешанных атомов?

Как раз в результате геологической эволюции!

Геология считается одной из самых скучных наук, поэтому я здесь не буду уделять много времени описанию геологической эволюции и проходящих химических реакций. Нам важно уловить суть.

Откуда взялась энергия для усложнения, эволюции, сепарации вещества внутри пылевого сгустка, каким была ранняя Земля? Мы же помним, что для эволюции, образования сложных структур, самособирающихся из хаоса, нужен поток свободной энергии, а солнечные лучи внутрь планеты не проникают.

Частично эту энергию обеспечила гравитационная сила. Когда огромные массы космической пыли под действием сил тяготения сначала собрались в разреженное облако, потом стянулись в огромный рыхлый ком, затем, уплотняясь, образовали уже плотный шар, в его глубинах из-за гигантского давления выросла температура. Это обеспечило движение вещества, привело к его сепарации и разным химическим реакциям, составившим суть геологической эволюции. Вторым источником энергии был распад радиоактивных элементов в глубинах планеты (о них вы можете прочесть в книге «Физика на пальцах»).

Раньше геологи представляли себе Землю как доменную или мартеновскую печь. Считалось, что в результате высоких температур более тяжелые элементы (металлы) расплавились и опустились вниз, как это бывает в металлургических печах, образовав таким образом жидкое и горячее металлическое ядро планеты. А легкие шлаки — опять-таки, как в металлургических печах, — всплыли наверх и застыли в виде силикатно-каменной земной коры.

С тех пор появилась более интересная геологически-планетарная теория. Согласно ей, распад радиоактивных элементов, разогревая планету, высвобождает растворённый в металлах водород. Будучи очень легким и текучим газом, он устремляется сквозь толщу планеты наружу, в космос. Получается то, что в металлургии называется водородной продувкой — на заводах раскалённые докрасна металлические слитки иногда продувают водородом, чтобы избавиться от содержащегося в слитке кислорода, который ухудшает свойства металла. И водород легко прошивает твердый, хоть и горячий металл, вынося из его массы атомы кислорода.

То же самое происходило в масштабах планеты — водород, идущий из глубин, выносил к поверхности кислород, и в результате на поверхности планеты образовалась окисная кора (окислы — это соединения кислорода с разными элементами). Эту твёрдую каменную кору Земли называют литосферой. Кроме того, образовалась вода, заполнившая впадины в земной коре (вода, напомню, это окись водорода). А ещё — горючие полезные ископаемые: там, где выходящий к поверхности водород встречал на своём пути много углерода, получались так называемые месторождения углеводородов, то есть нефти и газа. Есть, правда, другая теория, которую в современном мире ещё разделяет кто-то из стареньких учёных, — будто нефть образовалась из трупов живых существ. Но про такие глупости мне даже писать неохота, хотя вы ещё можете встретить подобные воззрения в устаревших книгах и даже людей, разделяющих эту смешную точку зрения!

Но что по старым воззрениям, что по новым, наша планета и другие планеты Солнечной системы, расположенные неподалёку от Солнца, представляют собой не что иное, как металлические шарики, покрытые слоем «ржавчины». На этой «ржавчине» или «металлургическом шлаке» мы с вами и живём.

Как образовывались рудные жилы и месторождения, в которых сконцентрированы полезные ископаемые, я писать не буду — и так ясно из практики, что они как-то образовались из того идеального космического хаоса атомарной пыли, перемешанной взрывом сверхновой звезды. Геологическая эволюция прошла, это факт. Источник энергии для геологической эволюции мы нашли — гравитационный и радиогенный разогрев. На этом ставим точку и начинаем думать, как возникла жизнь.

Поиск

ФИЗИКА

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net

Поделиться

ХИМИЯ

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net

МУЗЫКА

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ШКОЛЬНИКА

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net

ВСЕРОССИЙСКИЕ ПРОВЕРОЧНЫЕ РАБОТЫ

ОГЭ И ЕГЭ

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net

ГОЛОВОЛОМКИ, ВИКТОРИНЫ, ЗАГАДКИ

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net

НА ПЕРЕМЕНКЕ И ПОСЛЕ УРОКОВ

Калькулятор расчета пеноблоков смотрите на этом ресурсе
Все о каркасном доме можно найти здесь http://stroidom-shop.ru
Как снять комнату в коммунальной квартире смотрите тут comintour.net
Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru