termin „ewolucja” zwykle odnosi się do biologicznej ewolucji istot żywych. Ale procesy, w których planety, gwiazdy, galaktyki i wszechświat tworzą się i zmieniają w czasie, są również typami ” ewolucji.”We wszystkich tych przypadkach następuje zmiana w czasie, chociaż procesy są zupełnie inne.
pod koniec lat dwudziestych XX wieku amerykański astronom Edwin Hubble dokonał bardzo interesującego i ważnego odkrycia., Hubble dokonał obserwacji, które zinterpretował jako pokazujące, że odległe gwiazdy i galaktyki oddalają się od Ziemi w każdym kierunku. Co więcej, prędkość recesji wzrasta proporcjonalnie do odległości, co zostało potwierdzone licznymi i powtarzanymi pomiarami od czasów Hubble ' a. Implikacją tych odkryć jest to, że wszechświat się rozszerza.
hipoteza Hubble ' a o rozszerzającym się wszechświecie prowadzi do pewnych dedukcji. Jednym z nich jest to, że wszechświat był bardziej skondensowany w poprzednim czasie., Z tej dedukcji wynikała sugestia, że cała obecnie obserwowana Materia i energia we wszechświecie były początkowo skondensowane w bardzo małej i nieskończenie gorącej masie. Ogromna eksplozja, znana jako Wielki Wybuch, wysłała materię i energię rozszerzającą się we wszystkich kierunkach.
ta hipoteza Wielkiego Wybuchu doprowadziła do bardziej testowalnych dedukcji. Jedną z takich dedukcji było to, że temperatura w głębokim kosmosie powinna wynosić kilka stopni powyżej zera bezwzględnego. Obserwacje wykazały, że ta dedukcja jest poprawna., W rzeczywistości Satelita Cosmic Microwave Background Explorer (COBE) wystrzelony w 1991 roku potwierdził, że pole promieniowania tła ma dokładnie takie widmo, jakie przewiduje początek Wielkiego Wybuchu dla wszechświata.
w miarę rozszerzania się wszechświata, zgodnie z obecnym rozumieniem naukowym, Materia zbierała się w chmury, które zaczęły się zagęszczać i obracać, tworząc prekursorów galaktyk. W galaktykach, w tym w naszej Drodze Mlecznej, zmiany ciśnienia spowodowały, że gaz i pył tworzyły odrębne chmury., W niektórych z tych chmur, gdzie była wystarczająca masa i odpowiednie siły, przyciąganie grawitacyjne spowodowało zawalenie się chmury. Jeśli masa materii w obłoku była wystarczająco skompresowana, rozpoczęły się reakcje jądrowe i narodziła się gwiazda.
pewna część gwiazd, w tym nasze Słońce, uformowała się w środku spłaszczonego wirującego dysku materii., W przypadku naszego Słońca, gaz i pył w tym dysku zderzyły się i połączyły w małe ziarna, a ziarna uformowały się w większe ciała zwane planetesimalami („bardzo małymi planetami”), z których niektóre osiągały średnicę kilkuset kilometrów. W kolejnych stadiach planetozymale te łączyły się w dziewięć planet i ich liczne satelity. Planety skaliste, w tym Ziemia, znajdowały się w pobliżu Słońca, a planety gazowe znajdowały się na bardziej odległych orbitach.
wiek Wszechświata, naszej galaktyki, układu słonecznego i ziemi można oszacować za pomocą metod naukowych., Wiek wszechświata można określić na podstawie obserwowanej zależności między prędkościami i odległościami oddzielającymi galaktyki. Prędkości odległych galaktyk można zmierzyć bardzo dokładnie, ale pomiar odległości jest bardziej niepewny. W ciągu ostatnich kilku dekad pomiary ekspansji Hubble ' a doprowadziły do oszacowania wieku wszechświata na od 7 miliardów do 20 miliardów lat, z najnowszymi i najlepszymi pomiarami w zakresie od 10 miliardów do 15 miliardów lat.,
rysunek
dysk pyłu i gazu, pojawiający się jako ciemne Pasmo Na zdjęciu Kosmicznego Teleskopu Hubble ' a, rozdziela świecącą mgławicę wokół bardzo młodej gwiazdy w gwiazdozbiorze Byka. Podobne dyski można zobaczyć wokół innych pobliskich gwiazd i uważa się, że zapewniają (więcej…)
wiek galaktyki Drogi Mlecznej został obliczony na dwa sposoby. Jednym z nich jest badanie obserwowanych stadiów ewolucji gwiazd różnej wielkości w gromadach kulistych., Gromady kuliste występują w słabym halo otaczającym centrum galaktyki, a każda Gromada zawiera od stu tysięcy do miliona gwiazd. Bardzo małe ilości pierwiastków cięższych od wodoru i helu w tych gwiazdach wskazują, że musiały powstać na początku historii galaktyki, zanim w początkowych generacjach gwiazd powstały duże ilości ciężkich pierwiastków, a następnie zostały rozdzielone do ośrodka międzygwiazdowego w wyniku eksplozji supernowych (Wielki Wybuch stworzył głównie atomy wodoru i helu)., Szacunki wieku gwiazd w gromadach kulistych mieszczą się w przedziale od 11 miliardów do 16 miliardów lat.
druga metoda szacowania wieku naszej galaktyki opiera się na obecnej obfitości kilku długowiecznych pierwiastków promieniotwórczych w Układzie Słonecznym. Ich obfitość jest określona przez ich tempo produkcji i dystrybucji poprzez wybuchające supernowe. Według tych obliczeń wiek naszej galaktyki wynosi od 9 miliardów do 16 miliardów lat., Tak więc oba sposoby szacowania wieku galaktyki Drogi Mlecznej zgadzają się ze sobą, a także są zgodne z niezależnie wyprowadzonym oszacowaniem wieku wszechświata.
pierwiastki promieniotwórcze występujące naturalnie w skałach i minerałach stanowią również sposób oszacowania wieku układu słonecznego i ziemi. Kilka z tych elementów rozpada się z okresem półtrwania między 700 milionów i więcej niż 100 miliardów lat (okres półtrwania elementu jest czas potrzebny na połowę elementu do rozpadu radioaktywnie do innego elementu)., Korzystając z tych strażników czasu, oblicza się, że meteoryty, które są fragmentami Planetoid, uformowały się między 4,53 mld a 4,58 mld lat temu (asteroidy to małe „planetoidy”, które krążą wokół Słońca i są pozostałościami mgławicy słonecznej, która dała początek słońcu i planetom). Ten sam radioaktywny czas-Keeper zastosowany do trzech najstarszych próbek księżycowych zwróconych na Ziemię przez astronautów Apollo daje wiek między 4,4 miliarda a 4,5 miliarda lat, zapewniając minimalne szacunki dla czasu od powstania Księżyca.,
najstarsze znane skały na ziemi występują w północno-zachodniej Kanadzie (3,96 mld lat), ale dobrze zbadane skały prawie tak stare znajdują się również w innych częściach świata. W Australii Zachodniej kryształy cyrkonu zamknięte w młodszych skałach mają wiek nawet 4,3 miliarda lat, dzięki czemu te małe kryształy są najstarszymi materiałami znalezionymi do tej pory na Ziemi.
najlepsze szacunki wieku Ziemi uzyskuje się obliczając czas potrzebny na rozwój obserwowanych izotopów ołowiu w najstarszych rud ołowiu na Ziemi. Szacunki te dają 4.,54 miliardy lat jako wiek Ziemi i meteorytów, a tym samym układu słonecznego.
początki życia nie mogą być datowane tak dokładnie, ale istnieją dowody na to, że organizmy przypominające bakterie żyły na Ziemi 3,5 miliarda lat temu, a mogły istnieć jeszcze wcześniej, kiedy powstała pierwsza solidna skorupa, prawie 4 miliardy lat temu. Te wczesne organizmy musiały być prostsze niż organizmy żyjące dzisiaj. Co więcej, przed najwcześniejszymi organizmami musiały istnieć struktury, których nie można nazwać „żywymi”, ale które są obecnie składnikami żywych istot., Obecnie wszystkie organizmy żywe przechowują i przekazują informacje dziedziczne za pomocą dwóch rodzajów cząsteczek: DNA i RNA. Każda z tych cząsteczek składa się z czterech rodzajów podjednostek znanych jako nukleotydy. Sekwencje nukleotydów w poszczególnych długościach DNA lub RNA, znane jako geny, kierują budową cząsteczek znanych jako białka, które z kolei katalizują reakcje biochemiczne, dostarczają składników strukturalnych dla organizmów i pełnią wiele innych funkcji, od których zależy życie. Białka składają się z łańcuchów podjednostek znanych jako aminokwasy., Sekwencja nukleotydów w DNA i RNA określa zatem sekwencję aminokwasów w białkach; jest to centralny mechanizm w całej biologii.
eksperymenty prowadzone w warunkach mających przypominać te obecne na prymitywnej Ziemi doprowadziły do produkcji niektórych składników chemicznych białek, DNA i RNA. Niektóre z tych cząsteczek zostały również wykryte w meteorytach z kosmosu i przestrzeni międzygwiezdnej przez astronomów za pomocą radioteleskopów., Naukowcy doszli do wniosku, że „budulec życia” mógł być dostępny na początku historii Ziemi.
wraz z odkryciem, że niektóre cząsteczki zbudowane z RNA, zwane rybozymami, mogą działać jako katalizatory w komórkach modemowych, otworzyła się ważna nowa droga badawcza. Wcześniej uważano, że tylko białka mogą służyć jako katalizatory wymagane do wykonywania określonych funkcji biochemicznych. Tak więc we wczesnym prebiotycznym świecie cząsteczki RNA mogły być „autokatalityczne” —to znaczy mogły się replikować na długo przed pojawieniem się jakichkolwiek katalizatorów białkowych (zwanych enzymami).,
eksperymenty laboratoryjne pokazują, że replikujące się autokatalityczne cząsteczki RNA ulegają spontanicznym zmianom i że w ich środowiskach przeważają warianty cząsteczek RNA o największej aktywności autokatalitycznej. Niektórzy naukowcy popierają hipotezę, że istniał wczesny „świat RNA” i testują modele, które prowadzą z RNA do syntezy prostych cząsteczek DNA i białek. Te zespoły cząsteczek mogły ostatecznie zostać zapakowane w błony, tworząc w ten sposób „protocells” – wczesne wersje bardzo prostych komórek.,
dla tych, którzy badają pochodzenie życia, pytanie nie brzmi już, czy życie mogło powstać w wyniku procesów chemicznych z udziałem składników niebiologicznych. Zamiast tego pojawiło się pytanie, Która z wielu ścieżek mogła zostać zastosowana w celu wytworzenia pierwszych komórek.
Czy kiedykolwiek uda nam się zidentyfikować ścieżkę ewolucji chemicznej, która zdołała zapoczątkować życie na Ziemi? Naukowcy projektują eksperymenty i spekulują o tym, jak wczesna ziemia mogła zapewnić gościnne miejsce segregacji cząsteczek w jednostkach, które mogły być pierwszymi żywymi systemami., Ostatnie spekulacje obejmują możliwość, że pierwsze żywe komórki mogły powstać na Marsie, zasiewając ziemię za pomocą wielu meteorytów, o których wiadomo, że podróżują z Marsa na naszą planetę.
oczywiście nawet gdyby w laboratorium powstała żywa komórka, nie udowodniłoby to, że natura podążała tą samą ścieżką miliardy lat temu. Ale zadaniem nauki jest dostarczenie wiarygodnych naturalnych wyjaśnień dla zjawisk naturalnych., Badania nad pochodzeniem życia są bardzo aktywną dziedziną badawczą, w której dokonuje się istotnych postępów, chociaż konsensus wśród naukowców jest taki, że żadna z obecnych hipotez nie została do tej pory potwierdzona. Historia nauki pokazuje, że pozornie trudne problemy, takie jak ten, mogą stać się podatne na rozwiązanie później, w wyniku postępu w teorii, instrumentacji lub odkrycia nowych faktów.,
Kreacjonistyczne poglądy na pochodzenie wszechświata, ziemi i życia
Wiele osób religijnych, w tym wielu naukowców, utrzymuje, że Bóg stworzył wszechświat i różne procesy napędzające ewolucję fizyczną i biologiczną i że procesy te doprowadziły następnie do stworzenia galaktyk, naszego Układu Słonecznego i życia na Ziemi. To przekonanie, które czasami jest określane jako „ewolucja teistyczna”, nie jest sprzeczne z naukowymi wyjaśnieniami ewolucji., Rzeczywiście odzwierciedla niezwykły i inspirujący charakter fizycznego wszechświata ujawnionego przez kosmologię, paleontologię, biologię molekularną i wiele innych dyscyplin naukowych.
zwolennicy „nauki o stworzeniu” mają wiele punktów widzenia. Niektórzy twierdzą, że Ziemia i wszechświat są stosunkowo młode, być może tylko 6,000 do 10,000 lat., Osoby te często wierzą, że obecna fizyczna forma Ziemi może być wyjaśniona przez „katastrofizm”, w tym ogólnoświatową powódź, i że wszystkie żywe istoty (w tym ludzie) zostały stworzone w cudowny sposób, zasadniczo w postaci, które teraz je znajdujemy.
inni zwolennicy nauki o stworzeniu są gotowi zaakceptować, że Ziemia, planety i gwiazdy mogły istnieć przez miliony lat. Argumentują jednak, że różne typy organizmów, a zwłaszcza ludzi, mogły powstać jedynie dzięki nadprzyrodzonej interwencji, ponieważ wykazują ” inteligentny projekt.,”
w tej książeczce zarówno poglądy „młodej Ziemi”, jak i „Starej Ziemi” określane są jako „kreacjonizm” lub „stworzenie specjalne.”
nie ma ważnych danych naukowych ani obliczeń, które uzasadniałyby przekonanie, że Ziemia powstała zaledwie kilka tysięcy lat temu. Dokument ten podsumował ogromną ilość dowodów na wielki wiek Wszechświata, naszej galaktyki, układu słonecznego i Ziemi z astronomii, astrofizyki, fizyki jądrowej, geologii, geochemii i Geofizyki., Niezależne metody naukowe konsekwentnie podają wiek Ziemi i układu słonecznego wynoszący około 5 miliardów lat, a wiek naszej galaktyki i wszechświata jest dwa do trzech razy większy. Wnioski te sprawiają, że pochodzenie wszechświata jako całości jest zrozumiałe, nadają spójność wielu różnym gałęziom nauki i tworzą podstawowe wnioski niezwykłej wiedzy o pochodzeniu i zachowaniu świata fizycznego.,
nie ma też żadnych dowodów na to, że cały zapis geologiczny, wraz z uporządkowaną kolejnością skamieniałości, jest produktem jednej powszechnej powodzi, która miała miejsce kilka tysięcy lat temu, trwała nieco dłużej niż rok i pokryła najwyższe góry na głębokość kilku metrów. Przeciwnie, pokłady międzypływowe i lądowe dowodzą, że w przeszłości Żadna planeta nie znajdowała się pod wodą., Co więcej, powszechny powódź o wystarczającej wielkości, aby utworzyć widoczne dziś skały osadowe, które razem mają wiele kilometrów grubości, wymagałaby objętości wody znacznie większej niż kiedykolwiek istniała na Ziemi i na Ziemi, przynajmniej od czasu powstania pierwszej znanej stałej skorupy około 4 miliardów lat temu. Przekonanie, że osady ziemskie, wraz z ich skamieniałościami, zostały złożone w uporządkowanej kolejności w ciągu roku, zaprzecza wszelkim obserwacjom geologicznym i zasadom fizycznym dotyczącym szybkości sedymentacji i możliwych ilości zawieszonej materii stałej.,
geolodzy skonstruowali szczegółową historię osadzania się osadów, która łączy poszczególne ciała skał w skorupie ziemskiej z określonymi środowiskami i procesami. Gdyby geolodzy zajmujący się ropą naftową mogli znaleźć więcej ropy i gazu, interpretując zapis skał osadowych jako wynikający z pojedynczej powodzi, z pewnością popieraliby pomysł takiej powodzi, ale tak nie jest. Zamiast tego ci praktyczni pracownicy zgadzają się z akademickimi geologami na temat natury środowisk depozytowych i czasu geologicznego., Geolodzy naftowi byli pionierami w rozpoznawaniu złóż kopalnych, które powstały w ciągu milionów lat w takich środowiskach, jak meandry rzek, delty, piaszczyste plaże zaporowe i rafy koralowe.
przykład geologii ropy naftowej pokazuje jedną z wielkich zalet nauki. Wykorzystując wiedzę o świecie przyrody do przewidywania konsekwencji naszych działań, nauka umożliwia rozwiązywanie problemów i tworzenie możliwości za pomocą technologii. Szczegółową wiedzę potrzebną do utrzymania naszej cywilizacji można było uzyskać tylko poprzez badania naukowe.,
argumenty kreacjonistów nie są napędzane dowodami, które można zaobserwować w świecie przyrody. Specjalne stworzenie lub interwencja nadprzyrodzona nie podlega znaczącym testom, które wymagają przewidywania wiarygodnych wyników, a następnie sprawdzania tych wyników poprzez obserwację i eksperymenty. Rzeczywiście, twierdzenia o „specjalnym stworzeniu” odwracają proces naukowy. Wyjaśnienie jest postrzegane jako niezmienne, a dowody są poszukiwane tylko po to, aby poprzeć konkretny wniosek za pomocą wszelkich możliwych środków.