16 Март 2011

Философия для аспирантов




134

Важнейшим событием развития генетики было открытие мутаций — внезапно возникающих изменений в наследственной системе организмов. Хотя явление мутаций было известно уже давно: в 1925 г. отечественный микробиолог Г. А. Натсон (1867- 1940) установил действие радиоизлучения на наследственную изменчивость у грибов, в 1927 г. американский генетик Г Д. Меллер (1890-1967) обнаружил мутагенное действие рентгеновских лучей на дрозофил. Систематическое изучение мутаций было предпринято голландским ученым Хуго де Фризом (1842-1935), установившим, что индуцированные мутации могут возникать в результате радиоактивного облучения организмов или под воздействием некоторых химических веществ.

В результате развития генетики в этот период было выяснено, что изменчивость растительного или животного организма может быть достигнуто двумя способами: либо непосредственным воздействием внешней среды без изменения наследственного аппарата организма, либо стимулированием мутаций, приводящих к изменениям наследственного аппарата (генов, хромосом).

Не менее значительные достижения были отмечены в области астрономии. Напомним, что под Вселенной (Метагалактикой) понимается доступная наблюдению и исследованию часть мира. Здесь существуют большие скопления (100- 200 млрд) звезд — галактики, в одну из которых — Млечный Путь — входит Солнечная система. Наша Галактика состоит из 150 млрд звезд (светящихся плазменных шаров), среди которых Солнце, галактические туманности, космические лучи, магнитные поля, излучения. Солнечная система находится далеко от ядра Галактики, на ее периферии, на расстоянии около 30 световых лет. Возраст Солнечной системы около 5 млрд лет. На основании «эффекта Доплера» (австрийский физик и астроном) было установлено, что Вселенная расширяется с очень высокой скоростью.

135

В 1922 г. отечественный математик и геофизик А. А. Фридман (1888-1925) нашел решение уравнений общей теории относительности для замкнутой нестационарной расширяющейся Вселенной, ставшее математическим фундаментом большинства современных космогонических теорий.

Астрономы и астрофизики пришли к выводу, что Вселенная находится в состоянии непрерывной эволюции. Звезды, которые образуются из газово-пылевой межзвездной среды, в основном из водорода и гелия, под действием сил гравитации различаются по «возрасту». Причем образование новых звезд происходит и сейчас.

Сжимаясь под действием гравитационных сил, звезда нагревается, внутри нее растет давление. При достижении определенней критической температуры начинается термоядерная реакция, сопровождающаяся выделением огромного количества тепла. На следующей стадии под действием гравитационных сил наступает момент равновесия. В этом состоянии звезда может существовать довольно долго. Так, например, Солнце будет находиться в этом состоянии 13 млрд лет, около 5 из них уже прошло. Но потом наступает момент, когда водород, находящийся в центре звезды, где происходит термоядерная реакция, будет израсходован. Температура внутри звезды будет уменьшаться, будет снижаться давление и иссякнут возможности сопротивляться гравитации. Ядро звезды, состоящее теперь уже только из гелия, начинает сжиматься, образуя плотную, горячую область. Теперь термоядерная реакция будет протекать на периферии звезды, где еще сохранился водород. В это время размер звезды и ее светимость увеличиваются. В результате она превращается в красного гиганта. Температура гелиевого ядра возрастает, и начинается новая ядерная реакция превращения гелия в углерод.

В зависимости массы звезды от массы Солнца после всего этого цикла она превращается либо в белого карлика — заключительный этап эволюции звезд, либо наступает гравитационный коллапс — вспышка сверхновой звезды, либо обра-

136

зуется черная дыра — сфера, из которой не могут выйти ни частицы, ни какое-либо излучение ввиду того, что очень велико поле тяготения внутри нее.

В 1963 г. открыты квазары — астрономические тела, находящиеся вне пределов Галактики. В 1965 г. американские астрономы А. Пензиас (р. 1933) и Р. Вильсон (р. 1936) обнаружили фоновое радиоизлучение. Как метко назвал его известный астроном и астрофизик И. С. Шкловский (1916-1985) — реликтовое излучение, не возникающее во Вселенной в настоящее время. Расширение Вселенной и реликтовое излучение являются вполне убедительными доводами в пользу стандартной модели происхождения Вселенной, или теории «большого взрыва». В 1967 г. были открыты пульсары — космические тела, являющиеся источниками радиоизлучения.