termen ”evolution” hänvisar vanligtvis till den biologiska utvecklingen av levande saker. Men de processer genom vilka planeter, stjärnor, galaxer och universum bildar och förändras över tiden är också typer av ”evolution.”I alla dessa fall förändras över tiden, även om processerna är ganska olika.
i slutet av 1920-talet gjorde den amerikanska astronomen Edwin Hubble en mycket intressant och viktig upptäckt., Hubble gjorde observationer som han tolkade som visar att avlägsna stjärnor och galaxer drar sig tillbaka från jorden i alla riktningar. Dessutom ökar recessionens hastigheter i proportion till Avstånd, en upptäckt som har bekräftats av många och upprepade mätningar sedan Hubbles tid. Konsekvenserna av dessa fynd är att universum expanderar.
Hubbles hypotes om ett expanderande universum leder till vissa avdrag. En är att universum var mer kondenserad vid en tidigare tidpunkt., Från detta avdrag kom förslaget att all den för närvarande observerade materien och energin i universum ursprungligen kondenserades i en mycket liten och oändligt varm massa. En stor explosion, känd som Big Bang, skickade sedan Materia och energi som expanderar i alla riktningar.
denna Big Bang-hypotes ledde till fler testbara avdrag. Ett sådant avdrag var att temperaturen i djupt utrymme idag borde vara flera grader över absolut noll. Observationer visade att detta avdrag var korrekt., Faktum är att cosmic Microwave Background Explorer (COBE) – satelliten som lanserades 1991 bekräftade att bakgrundsstrålningsfältet har exakt det spektrum som förutspås av ett Big Bang-ursprung för universum.
allteftersom universum utvidgades, enligt aktuell vetenskaplig förståelse, samlade materia i moln som började kondensera och rotera och bildade galaxernas föregångare. Inom galaxer, inklusive vår egen Vintergalax, orsakade tryckförändringar gas och stoft att bilda tydliga moln., I några av dessa moln, där det fanns tillräcklig massa och rätt krafter, orsakade gravitations attraktion molnet att kollapsa. Om massan av material i molnet var tillräckligt komprimerad började kärnreaktioner och en stjärna föddes.
en viss andel stjärnor, inklusive vår sol, bildades mitt i en tillplattad spinnskiva av material., När det gäller vår sol kolliderade gas och damm inom denna skiva och aggregerades i små korn, och kornen bildades i större kroppar som heter planetesimals (”mycket små planeter”), varav några nådde diametrar på flera hundra kilometer. I successiva steg samlades dessa planeterbilder in i de nio planeterna och deras många satelliter. De steniga planeterna, inklusive jorden, var nära solen, och de gasformiga planeterna var i mer avlägsna banor.
universums åldrar, vår galax, solsystemet och jorden kan uppskattas med hjälp av modemvetenskapliga metoder., Universums ålder kan härledas från det observerade förhållandet mellan hastigheter och avstånden som skiljer galaxerna. Hastigheten hos avlägsna galaxer kan mätas mycket noggrant, men mätningen av avstånd är mer osäker. Under de senaste decennierna har mätningar av Hubble-expansionen lett till uppskattade åldrar för universum på mellan 7 miljarder och 20 miljarder år, med de senaste och bästa mätningarna inom intervallet 10 miljarder till 15 miljarder år.,
figur
en skiva damm och gas, som visas som ett mörkt band i detta Hubbleteleskop fotografi, bisects en glödande nebulosa runt en mycket ung stjärna i stjärnbilden Oxen. Liknande diskar kan ses runt andra närliggande stjärnor och tros ge (mer…)
Vintergalaxens ålder har beräknats på två sätt. Det ena handlar om att studera de observerade utvecklingsstadierna av stjärnor av olika storlek i klotformiga stjärnhopar., Globulära kluster förekommer i en svag halo som omger galaxens mitt, med varje kluster som innehåller från hundra tusen till en miljon stjärnor. De mycket låga mängder av element som är tyngre än väte och helium i dessa stjärnor tyder på att de måste ha bildats tidigt i galaxens historia, innan stora mängder tunga element skapades inuti de första generationerna av stjärnor och senare fördelades in i det interstellära mediet genom supernovaexplosioner (Big Bang själv skapade främst väte och heliumatomer)., Uppskattningar av åldrarna av stjärnorna i klotformiga kluster faller inom intervallet 11 miljarder till 16 miljarder år.
en andra metod för att uppskatta vår galaxsålder är baserad på nuvarande överflöd av flera långlivade radioaktiva element i solsystemet. Deras överflöd bestäms av deras Produktions-och distributionshastigheter genom exploderande supernovor. Enligt dessa beräkningar är galaxens ålder mellan 9 miljarder och 16 miljarder år., Således är båda sätten att uppskatta Vintergalaxens ålder överens med varandra, och de överensstämmer också med den oberoende härledda uppskattningen för universums ålder.
radioaktiva ämnen som förekommer naturligt i bergarter och mineraler ger också ett sätt att uppskatta solens och jordens ålder. Flera av dessa element förfaller med halveringstider mellan 700 miljoner och mer än 100 miljarder år (halveringstiden för ett element är den tid det tar för hälften av elementet att sönderfalla radioaktivt till ett annat element)., Med hjälp av dessa tidshållare beräknas det att meteoriter, som är fragment av asteroider, bildade mellan 4,53 miljarder och 4,58 miljarder år sedan (asteroider är små ”planetoider” som kretsar kring solen och är rester av solnebulosan som gav upphov till solen och planeterna). Samma radioaktiva tidshållare applicerade på de tre äldsta månproverna som återvände till jorden av Apollo-astronauterna ger åldrar mellan 4,4 miljarder och 4,5 miljarder år, vilket ger minimala uppskattningar för tiden sedan månens bildande.,
de äldsta kända stenarna på jorden förekommer i nordvästra Kanada (3,96 miljarder år), men väl studerade stenar nästan lika gamla finns också i andra delar av världen. I västra Australien har zirkonkristaller inneslutna i yngre stenar åldrar så gamla som 4,3 miljarder år, vilket gör dessa små kristaller de äldsta materialen hittills på jorden.
de bästa uppskattningarna av jordens ålder erhålls genom att beräkna den tid som krävs för utveckling av de observerade blyisotoperna i jordens äldsta blymalm. Dessa uppskattningar ger 4.,54 miljarder år som jordens och meteoriternas ålder, och därmed solsystemet.
livets ursprung kan inte dateras så exakt, men det finns bevis för att bakterieliknande organismer levde på jorden för 3,5 miljarder år sedan, och de kan ha funnits ännu tidigare, när den första fasta skorpan bildades, för nästan 4 miljarder år sedan. Dessa tidiga organismer måste ha varit enklare än de organismer som lever idag. Dessutom måste det före de tidigaste organismerna ha funnits strukturer som man inte skulle kalla ”levande” men som nu är komponenter i levande saker., Idag lagrar och överför alla levande organismer ärftlig information med hjälp av två typer av molekyler: DNA och RNA. Var och en av dessa molekyler består i sin tur av fyra typer av subenheter som kallas nukleotider. Sekvenserna av nukleotider i synnerhet längder av DNA eller RNA, känd som gener, styr konstruktionen av molekyler som kallas proteiner, som i sin tur katalyserar biokemiska reaktioner, ger strukturella komponenter för organismer och utför många av de andra funktioner som livet beror på. Proteiner består av kedjor av subenheter som kallas aminosyror., Sekvensen av nukleotider i DNA och RNA bestämmer därför sekvensen av aminosyror i proteiner; detta är en central mekanism i all biologi.
experiment utförda under förhållanden som är avsedda att likna de som finns på primitiva jorden har resulterat i produktion av några av de kemiska komponenterna i proteiner, DNA och RNA. Några av dessa molekyler har också upptäckts i meteoriter från yttre rymden och i interstellära rymden av astronomer som använder radioteleskop., Forskare har dragit slutsatsen att” byggstenarna i livet ” kunde ha varit tillgängliga tidigt i jordens historia.
en viktig ny forskningsväg har öppnats med upptäckten att vissa molekyler gjorda av RNA, kallade ribozymer, kan fungera som katalysatorer i modemceller. Det hade tidigare trotts att endast proteiner kunde fungera som katalysatorer som krävs för att utföra specifika biokemiska funktioner. Således kunde RNA—molekylerna i den tidiga prebiotiska världen ha varit ”autokatalytiska” – det vill säga de kunde ha replikerat sig bra innan det fanns några proteinkatalysatorer (kallade enzymer).,
laboratorieexperiment visar att replikering av autokatalytiska RNA-molekyler genomgår spontana förändringar och att varianterna av RNA-molekyler med störst autocatalytisk aktivitet kommer att råda i deras miljöer. Vissa forskare gynnar hypotesen att det fanns en tidig ”rna-värld”, och de testar modeller som leder från RNA till syntesen av enkla DNA-och proteinmolekyler. Dessa sammansättningar av molekyler kan så småningom ha blivit förpackade i membran, vilket utgör ”protocells” – tidiga versioner av mycket enkla celler.,
för dem som studerar livets ursprung är frågan inte längre om livet kunde ha sitt ursprung genom kemiska processer som involverar icke-biologiska komponenter. Frågan har i stället blivit vilken av många vägar som kan ha följts för att producera de första cellerna.
kommer vi någonsin att kunna identifiera vägen för kemisk utveckling som lyckades initiera livet på jorden? Forskare utformar experiment och spekulerar om hur tidigt jorden kunde ha gett en gästvänlig plats för segregering av molekyler i enheter som kan ha varit de första levande systemen., Den senaste spekulationen inkluderar möjligheten att de första levande cellerna kan ha uppstått på Mars, sådd jorden via de många meteoriter som är kända för att resa från Mars till vår planet.
naturligtvis, även om en levande cell skulle göras i laboratoriet, skulle det inte bevisa att naturen följde samma väg för miljarder år sedan. Men det är vetenskapens uppgift att ge rimliga naturliga förklaringar till naturfenomen., Studien av livets ursprung är ett mycket aktivt forskningsområde där viktiga framsteg görs, även om konsensus bland forskare är att ingen av de nuvarande hypoteserna hittills har bekräftats. Vetenskapens historia visar att till synes svårbara problem som denna kan bli mottagliga för lösning senare, som ett resultat av framsteg i teori, instrumentering eller upptäckten av nya fakta.,
kreationistiska åsikter om universums, jordens och livets ursprung
många religiösa personer, inklusive många forskare, hävdar att Gud skapade universum och de olika processerna som driver fysisk och biologisk utveckling och att dessa processer sedan resulterade i skapandet av galaxer, vårt solsystem och livet på jorden. Denna tro, som ibland kallas ”teistisk utveckling”, är inte oenig med vetenskapliga förklaringar av evolutionen., Det återspeglar faktiskt det fysiska universums anmärkningsvärda och inspirerande karaktär som avslöjas av kosmologi, paleontologi, molekylärbiologi och många andra vetenskapliga discipliner.
förespråkarna för ”creation science” har en mängd olika synpunkter. Vissa hävdar att jorden och universum är relativt unga, kanske bara 6 000 till 10 000 år gamla., Dessa individer tror ofta att den nuvarande fysiska formen av jorden kan förklaras av ”katastrof”, inklusive en världsomspännande översvämning, och att alla levande saker (inklusive människor) skapades mirakulöst, i huvudsak i de former vi nu hittar dem.
andra förespråkare för skapande vetenskap är villiga att acceptera att jorden, planeterna och stjärnorna kan ha funnits i miljontals år. Men de hävdar att de olika typerna av organismer, och särskilt människor, bara kunde ha kommit med övernaturlig intervention, eftersom de visar ”intelligent design.,”
i det här häftet kallas både dessa” unga jord ”och” gamla jord ”vyer” creationism ”eller” speciell skapelse.”
det finns inga giltiga vetenskapliga data eller beräkningar för att styrka tron att jorden skapades för några tusen år sedan. Detta dokument har sammanfattat den stora mängden bevis för universums stora ålder, vår galax, solsystemet och jorden från astronomi, astrofysik, kärnfysik, Geologi, geokemi och geofysik., Oberoende vetenskapliga metoder ger konsekvent en ålder för jorden och solsystemet på cirka 5 miljarder år, och en ålder för vår galax och universum som är två till tre gånger större. Dessa slutsatser gör universums ursprung som helhet begripligt, ger samstämmighet till många olika vetenskapsgrenar och bildar kärnans slutsatser av en anmärkningsvärd kunskapskropp om den fysiska världens ursprung och beteende.,
det finns inte heller några bevis för att hela geologiska rekordet, med sin ordnade följd av fossiler, är produkten av en enda universell översvämning som inträffade för några tusen år sedan, varade lite längre än ett år och täckte de högsta bergen till ett djup av flera meter. Tvärtom visar intertidala och markbundna insättningar att hela planeten inte har varit under vatten vid någon inspelad tid tidigare., Dessutom skulle en universell översvämning av tillräcklig storlek för att bilda de sedimentära bergarter som ses idag, som tillsammans är många kilometer tjocka, kräva en volym vatten mycket större än någonsin funnits på och i jorden, åtminstone sedan bildandet av den första kända fasta skorpan för cirka 4 miljarder år sedan. Tron att jordens sediment, med deras fossil, deponerades i en ordnad sekvens i ett års tid trotsar alla geologiska observationer och fysiska principer om sedimenteringshastigheter och möjliga kvantiteter suspenderad fast materia.,
geologer har konstruerat en detaljerad historia av sediment deponering som länkar särskilda organ av sten i jordskorpan till särskilda miljöer och processer. Om petroleumgeologer kunde hitta mer olja och gas genom att tolka rekordet av sedimentära bergarter som att ha resulterat från en enda översvämning, skulle de säkert gynna tanken på en sådan översvämning, men det gör de inte. I stället är dessa praktiska arbetare överens med akademiska geologer om arten av deponeringsmiljöer och geologisk tid., Petroleumgeologer har varit pionjärer i erkännandet av fossila insättningar som bildades under miljontals år i sådana miljöer som slingrande floder, deltas, sandbarriärstränder och korallrev.
exemplet på petroleumgeologi visar en av vetenskapens stora styrkor. Genom att använda kunskap om den naturliga världen för att förutsäga konsekvenserna av våra handlingar gör vetenskapen det möjligt att lösa problem och skapa möjligheter med hjälp av teknik. Den detaljerade kunskap som krävs för att upprätthålla vår civilisation kunde bara ha härletts genom vetenskaplig undersökning.,
creationists argument drivs inte av bevis som kan observeras i den naturliga världen. Speciell skapelse eller övernaturlig intervention är inte föremål för meningsfulla tester, vilket kräver att man förutser rimliga resultat och sedan kontrollerar dessa resultat genom observation och experiment. Faktum är att påståenden om ”speciell skapelse” omvänder den vetenskapliga processen. Förklaringen ses som oföränderlig, och bevis söks endast för att stödja en viss slutsats på alla möjliga sätt.