Текст книги "Концепции современного естествознания"

В эти лунные купола уфологи нередко помещают тайные заводы инопланетян: якобы инопланетяне решили не строить на Луне зданий, потому что обнаружили прекрасные естественные укрытия, и якобы все инопланетные станции и заводы размещены под куполами внутри гигантских полостей. Куполов на Луне известно несколько десятков, разработчики лунных программ отводят для них в проектах особое место: если купола окажутся пригодными для использования, их собираются отвести под естественные укрытия для землян от космического излучения и метеоритных ударов.

Луна на сегодняшний день изучена лучше всех остальных малых планет Солнечной системы. Но с Луной связано и много загадок. В XIX в., когда телескоп был единственной возможностью наблюдать Луну поближе, были зафиксированы непонятные свечения на Луне, которые тогда многие соотносили с сигналами (считалось, что их производили разумные существа с целью связаться с жителями Земли). Отставив вопрос о желании инопланетных форм жизни связаться с нами (в целом, зачем им это нужно?), нельзя просто так отмести эти явления как несуществующие. Даже если световые вспышки на Луне не имеют инопланетного характера, все равно они показывают некую активность этой «безжизненной» планеты. А чем может грозить такая активность – неясно. На Луне нет активной сейсмической деятельности, но тем не менее мы пока очень плохо представляем, какие процессы могут на ней происходить. Ведь это планетные процессы, а мы всего лишь побывали на поверхности Луны и знаем о ней гораздо меньше, чем хотелось бы.

Неподвижные цветные пятна. В ночь с 29 на 30 октября 1963 г. Дж. А. Гринакр и Э. Барр в 24-дюймовый рефрактор Обсерватории Ловелла наблюдали три неподвижных цветных пятна в районе кратера Аристарх. Как сообщал Гринакр, в 6 ч 50 мин он отметил красновато-оранжевый цвет на куполообразной структуре в юго-западной части Головы Кобры, затем почти одновременно увидел малое пятно того же цвета на вершине холма, вытянувшегося вдоль долины Шретера. Других окрашенных пятен не было до 6 ч 55 мин вечера, когда он наблюдал вытянутую розовую полоску вдоль внутренней юго-западной части вала Аристарха. Приблизительно в 7 ч пятна у Головы Кобры и на холме у долины изменили цвет на светло-рубиново-красный. Ученому казалось, что он смотрит в большой полированный кристалл рубина, но не может видеть сквозь него. В 7 ч 05 мин стало очевидно, что окраска исчезает, пятна нельзя было видеть без светофильтра до их исчезновения в 7 ч 15 мин световое явление занимало площадь 2,5 на 8 км².

Через некоторое время Барр и Гринакр стали свидетелями еще одного светового явления на Луне, и их свидетельства подтвердил другой астроном, наблюдавший Луну. В этот раз это было красное пятно на западе Головы Кобры. Аналогичные красные пятна на Луне были указаны и В. С. Камероном в списке кратковременных лунных явлений в районе кратера Аристарха.

Световые столбы. На Луне отмечались и непонятные атмосферные явления вроде свечений, или световых столбов. Например, эти явления были отмечены на ночной стороне Луны как яркие белые вспышки. Вспышки были расположены по прямой линии вдоль направления на север на фоне северной части Моря Дождей и прилегающих лунных равнин и двигались дальше. Когда этот поток достиг половины своего пути, то южнее места, где он возник, и немного восточнее, появился второй такой же световой поток: маленькие белые светлые искры, двигавшиеся в том же направлении и исчезнувшие из поля зрения.

Греческим астрономам удалось сделать снимок одной непонятной вспышки на Луне в районе кратера Прокл. Пятно выглядело несколько вытянутым (22,5 на 18,0) км. Изображение вспышки приплюснуто так же, как и изображения соседних кратеров. Это свидетельствует о том, что светящийся участок лунной поверхности круглый. До 50 км от центра яркого пятна заметно освещение окружающего рельефа.

Интересно, что по расчетам вспышка происходила не на самой поверхности, а примерно на высоте 1 км от Луны. Еще во времена СССР украинские астрономы тоже сделали странный снимок молодого серпа Луны. Между кратерами Адаме и Хазе они засняли внезапно возникшее яркое пятно. Это пятно было пологим кратером, как бы освещенным изнутри, размером 60 на 70 км. Вокруг пятна была видна туманность размерами приблизительно 320 на 220 км. Поверхностная яркость туманности монотонно падала по мере удаления от центрального пятна, и в ее пределах были видны детали рельефа. Через несколько секунд центральное пятно исчезло, но туманность осталась. Не меняя своего положения относительно лунного рельефа, туманность постепенно слабела и затем исчезла.

Интересно, что примерно в этом районе наблюдалось лунотрясение (лунное землетрясение), и некоторые ученые связывают появление таких вспышек и туманностей с выбросами вещества из недр Луны и появлением газовых облаков, как это происходит на Земле во время извержения вулканов.

Согласованные вспышки и странные тени. Иногда световые вспышки проходят по поверхности Луны как бы согласованно, и происхождение этих явлений неизвестно. Одни ученые склонны считать, что это блики от отполированных до зеркального блеска горных хребтов. Но на Луне нет отполированных хребтов, практически все лунные горы имеют сглаженный характер, они мягкие по очертаниям, покрыты обломочными породами. Недаром существует версия об отражающих зеркалах искусственного характера.

Всерьез эту гипотезу ученые не рассматривают, поскольку эта версия тянет за собой сразу весь комплекс НЛО и «маленьких зеленых человечков». На Луне наблюдаются иногда и какие-то смещения теней, которые соотносят с движением инопланетных механизмов. Некоторые издания публикуют сенсационные материалы о существовании на Луне чужих космических баз. Обычно в этом случае ссылаются на слова астронавтов или засекреченные архивы, иногда даже публикуют снимки «странных объектов» (ажурные «лестницы» или «вышки», «мосты», пирамиды, купола, ракеты неизвестных цивилизаций, луночерпалки и прочие невероятные артефакты) и делают вывод, что наша старая добрая Луна давно служит карьером для добычи полезных ископаемых и кто-то занимается этим лунным бизнесом.

Правда, свидетельств в пользу существования на Луне представителей галактического разума нет, хотя неизученные лунные явления и как бы согласованные действия можно при хорошем воображении принять за проявление разумной жизни. Но снимки лунных достопримечательностей, как правило, оказываются особенностями рельефа, а находки вроде фигурок из желтого прозрачного камня почему-то никто не может продемонстрировать.

Однако существуют и задокументированные находки и явления, в числе которых оплавленный кусок лунного грунта, найденный первой космической экспедицией, и взрывы на Луне в момент прилунения земных модулей в отдаленных от места посадки районах, которые сопровождались яркими вспышками и были зафиксированы сразу несколькими наблюдателями.

Наличие оплавленной лунной породы может говорить совсем не о выбросе ракетной струи инопланетного корабля, а о метеоритной бомбардировке или вулканических процессах, существование которых отрицается. Взрывы и вспышки могут иметь аналогичное происхождение. Сегодня многие ученые пришли к выводу, что на Луне в результате сейсмических явлений возможно образование сильных электрических разрядов. И в этом случае Луна может оказаться не такой безобидной планетой. Непредсказуемые электрические разряды гораздо хуже отсутствия воздуха и воды. И тогда оплавленный грунт, найденный астронавтами, – это первое предупреждение, что землянам придется столкнуться со множеством процессов, которые невозможны в земных условиях, а значит, потенциально опасны.

Первые космические аппараты к Луне были отправлены Советским Союзом. Это были автоматические станции, которые облетели Луну, сделали снимки, а также могли спускать на поверхность Луны зонды. Эпоха пристального изучения Луны началась с запуска автоматической станции «Луна-1» в январе 1958 г. Станция прошла в 6 000 км от поверхности Луны, а еще через полгода другая советская автоматическая станция достигла самой поверхности.

В октябре 1959 г. советская автоматическая станция смогла облететь Луну и сделать первые снимки обратной стороны этого небесного тела. На станции была помещена специальная аппаратура для фотографирования, и благодаря этому полету люди Земли впервые увидели почти 70 % обратной стороны Луны. Эти фотографии легли в основу создания новых лунных карт.

В 1966 г. советская космическая станция «Луна-9» смогла удачно прилуниться в Океане Бурь, недалеко от кратеров Рейнер и Марат. Впервые в истории люди увидели панораму лунной поверхности. В 1967 г. был опубликован лунный атлас, который включал и «темную половину» Луны.

Американцы отправили к Луне 30 космических аппаратов, первые из них не смогли выйти на лунную орбиту и погибли в космосе, а другие выполняли такие же задачи, как и советские автоматические станции: облетали Луну, совершали посадки, проводили детальное изучение свойств лунного грунта. В 1969 г. люди смогли увидеть поверхность планеты совсем близко: американский космический корабль «Аполлон-11» благополучно совершил посадку на Луне. 21 июля 1969 г. двое астронавтов – Армстронг и Коллинз – сделали первые в истории человечества шаги по Луне. Армстронг установил на спутнике Земли американский флаг.

Среди «Аполлонов» были и пилотируемые, и беспилотные автоматические корабли. Всего было проведено 17 полетов «Аполлонов» к Луне, считая и неудачный старт корабля «Аполлон-13», который пришлось возвращать на Землю из-за технических неполадок, экипажу этого корабля очень повезло – они не погибли и смогли вернуться домой. В общей сложности 18 американцев побывали на Луне или на лунной орбите, а 12 из них смогли почувствовать лунный грунт под ногами.

Американцы строили в отношении Луны огромные планы. По одному проекту 1972 г. на Луне собирались создать поселок на 180 человек. Но средств для лунного проекта не нашлось. Потом наступил спад в мировой экономике, и о Луне заговорили в другом контексте: возникла идея освоения Луны не для научного изучения, а для промышленного использования. Американцы хотели построить на Луне шахты, использовать не людей, а роботов, а добытые полезные ископаемые отправлять на Землю на специальном космическом поезде на воздушной подушке. Оказалось только, что это чудовищно дорого.

Президент Буш-старший выдвинул проект создания на Луне постоянных баз, где одновременно могли жить в надувных сооружениях небольшие группы астронавтов. Предполагалось отправлять их туда на полтора месяца и сменять новым составом, как это делается на международной космической станции. Сенат, узнав предполагаемую стоимость проекта, проголосовал против.

Президент Буш-младший выступил с еще одной лунной программой: он собирался создать обитаемую базу для добычи гелия-3 – относительно дешевого и безопасного ядерного топлива. Как писала пресса, «на поверхности нашего спутника оседает выбрасываемый Солнцем изотоп гелия, гелий-3, который в смеси с изотопами водорода представляет собой высокоэффективное и, самое главное, абсолютно безопасное топливо для только-только выходящих из военных лабораторий термоядерных реакторов». В отличие от используемой сейчас (и распространенных на Земле) смеси изотопов водорода дейтерия и трития, смесь гелия-3 гораздо легче «зажечь», а при термоядерной реакции не возникает губительного для всего живого нейтронного излучения. Кроме того, если при отказе систем АЭС происходит ядерный взрыв, при неисправностях термоядерного реактора он просто… гаснет. По расчетам ученых, одного шаттла с гелием-3 (около 30 т), США хватит на целый год, при этом стоимость тонны чудесного вещества в «нефтяном эквиваленте» составит примерно $4 000 000 000! Но после гибели «Челленджера» лунный проект был забыт. Лунному гелию-3 сенаторы предпочли войны в Ираке.

Интересовались Луной и в НАСА (Национальном управлении США по аэронавтике и исследованию космического пространства); там существовал проект заселения Луны в районе южного полюса. НАСА рассматривало лунное поселение как стартовую площадку для полетов на Марс и другие планеты. Аналогичный проект был и в ЕКА (европейское космическое агентство). ЕКА собиралось не просто строить лунный космодром, а вообще широко колонизировать спутник Земли. Только огромные суммы вложений не позволили ЕКА начать реализацию этого проекта. Но периодически планы создания базы на Луне возникают то в одной, то в другой стране.

Лунная база должна быть прежде всего легкой в сборке, удобной и защищающей людей от неблагоприятных условий мертвой планеты. По мнению ученых, строить ее нужно из подручного материала, а не везти на Луну разные части для сборки домов. Поэтому в одних проектах предполагается надувная конструкция с высокой теплоизоляцией, а в других предлагается использовать особенности лунного рельефа, полости самой Луны, имеющие естественные «купола» – аналог земных пещер, только гораздо большей площади.

Однако для создания любого поселения вне Земли встает вопрос о его обеспечении водой и воздухом. Ученые подсчитали, что перевозка на Луну запасов воды потребует практически всех денег проекта. Поэтому добывать воду нужно на самой Луне. Вроде бы на ней имеются области с лунным льдом. Но оказалось, что льда на спутнике Земли слишком мало и он не сможет обеспечить людей водой. А если нет воды, то нет и воздуха для дыхания…

С энергией на Луне дело обстоит намного лучше, чем на Земле, потому что там самое место солнечным батареям. Из-за продолжительного лунного дня (14 суток) и отсутствия атмосферы Луна – идеальное место для применения солнечных батарей. Ядерщики вынашивают идею строительства на Луне нового вида реактора – термоядерного, как раз с использованием гелия-3. Первые базы, скорее всего, будут строить из металлических корпусов, как ракеты, или же используя очень прочный и надежный материал кевлар. Этот материал пластичен как обычная ткань и прочен как металлический лист. Но для того, чтобы будущие жители Луны не пострадали от сильной радиации на поверхности, придется шатры из кевлара «залунять», то есть располагать на глубине около 2 м. Для обеспечения колонистов кислородом существует проект высвобождения его прямо из лунного грунта. Когда люди закрепятся на поверхности Луны, можно будет начать добычу необходимых ископаемых и организовать производство модулей для лунной базы.

Даже питание колонистов можно изготавливать на Луне. Для этого нужно построить лунные оранжереи, где будут выращиваться разные растительные культуры – от пшеницы до фруктов. В Сибирском отделении наук проводили опыты по созданию «лунной пшеницы». Ученым удалось приучить растение приспособиться к слишком длинным дням и ночам на Луне. Сибирская космическая пшеница перешла в новый режим сна и роста. В течение лунного дня она растет, а во время лунной ночи спит. Пищевая ценность ее при этом остается высокой, и вкус продукта не меняется. Существует множество проектов лунных баз. Один из них предполагает создание на Луне не только оранжереи, но и своей птицефермы.

Промышленное освоение Луны все больше связывают с полной автоматизацией процесса. Поскольку добычу можно вести практически открытым способом, то для Луны не нужно будет сталкиваться с такими проблемами, как строительство глубоких шахт и глубинное бурение. А на поверхности обнаружены химические элементы, которые очень интересуют не только государственные учреждения разных стран, но и крупные промышленные концерны.

Некоторые частные структуры уже проявили заинтересованность в промышленном использовании Луны: там есть вся платиновая группа металлов – индий, осмий, палладий, родий, рутений и сама платина. На Земле это редкие металлы, а на Луне они входят в состав грунта. Платиновая группа металлов востребована ядерной энергетикой, область применения которой на самой Земле будет расширяться с сокращением источников обычной энергии.

Единственная проблема – это транспортировка добытого сырья. Пока еще космические перевозки слишком дорогостоящи. Поэтому осваивать лунные ископаемые можно, только объединив усилия, к чему, собственно, постепенно и приходят частные фирмы, заинтересованные в новом источнике мирового сырья. Кроме зоны карьеров для добычи полезных ископаемых людям придется создать целый комплекс для сборки, ремонта, проверки работоспособности, укладки для транспортировки аппаратуры, агрегатов и модулей технических средств орбитального производства (включая элементы больших конструкций), транспортной космической системы и системы спутников энергоснабжения лунной базы.

Кроме того, потребуется лунный завод для переработки сырья и получения жидких и твердых продуктов, материалов – кислорода, воды, метана, водорода, гелия-3, металлов (железа, алюминия, титана и др.), цемента, стекла, керамики, композитных материалов, элементов электроники, чистых и редких на Земле веществ, медикаментов. Многие новые материалы, вероятно, можно будет производить только на Луне.

На исходе 1990-х гг. была разработана программа освоения Луны, она могла пойти по такому сценарию:

«2000–2005 гг.: исследование Луны беспилотными космическими аппаратами с целью выбора местоположения постоянной лунной базы для обеспечения производства на Луне;

2004–2005 гг.: доставка и комплектация на окололунной орбите пилотируемой станции “МИР-Луна” для обеспечения орбитально-десантного исследования (с участием человека) места для постоянной лунной базы;

2005–2006 гг.: орбитально-десантное исследование места для постоянной лунной базы;

2007–2009 гг.: создание постоянной Лунной базы с экипажем до 10 человек;

2009–2012 гг.: создание первой очереди завода на Луне по производству кислорода в объеме 50 т в год (в жидком виде), к концу срока – корректировка сценария дальнейшего освоения Луны;

2012–2015 гг.: создание астрофизической лаборатории на Луне, объем производства кислорода в зависимости от корректировки может возрасти до 100–2500 т в год».

Ничего из этой программы не было реализовано, открытым остался даже вопрос, где лучше размещать лунную базу. План освоения Луны забуксовал на первом же этапе. А без международного сотрудничества ни одна страна не способна в одиночку справиться с освоением Луны. Это дорого и сложно. Но изучать Луну необходимо, поскольку это может пролить свет как на происхождение Земли, так и на происхождение всей Вселенной и Солнечной системы в частности.

Человечество всегда волновал вопрос, как возникла Солнечная система. В древности сотворение Солнца и планет приписывалось богам, в монотеистических религиях – богу-творцу. Книга Бытия рисует сотворение Солнечной системы как сотворение мира: сначала в этом мире был хаос, свет не был отделен от тьмы, затем по слову божьему в мире был установлен порядок – разделены тьма и свет, вода и земля, создано небо со звездами и планетами, земной рельеф, после чего начался процесс творения земной жизни и в том числе человека, живущего во времени и по законам времени – рождаясь, взрослея и умирая.

Научная картина мира включает множество гипотез образования планет Солнечной системы. Наиболее старая из них – гипотеза Канта—Лапласа – космогонические воззрения двух ведущих ученых нового времени Канта (немецкий философ) и Лапласа (французский ученый).

Кант, основываясь на книге Бытия, предположил, что планеты возникли в результате сгущения холодного газопылевого космического облака, то есть из космического хаоса: постепенно сгущаясь, космическая туманность породила более плотные массы, которые стали отделяться от туманности и от Солнца в силу центробежных сил. Так образовались планеты. Идея Канта предполагала наличие некой божественной воли, данной силам природы, руководствуясь которой природа начала самостоятельно организовываться и развиваться.

Лаплас поддержал гипотезу Канта, но с некоторыми изменениями и дополнениями. Он считал, что космическое облако было не холодным, а раскаленным, в виде газовых колец, оторвавшихся от формирующегося древнего Солнца, которые, отодвигаясь от звезды, продолжали вращение и сгущение, в результате чего образовались планеты с их орбитами. В процессе развития сгущенные планетные массы остыли.

Эта гипотеза Канта—Лапласа известна как небулярная (от латинского туманность), или ротационная (от слова вращение), поскольку ведет происхождение Солнечной системы из вращения и сгущения туманности (холодной или раскаленной).

В гипотезе Канта—Лапласа имелось непримиримое противоречие с законами физики. Дело в том, что гипотеза не могла объяснить, почему расчетный момент количества движения (кинетический момент) планет почти в 30 раз больше момента количества движения Солнца, что противоречит закону сохранения кинетического момента. Кинетическим моментом в физике называется момент количества движения для вращающихся тел. Момент количества движения учитывает два вида вращательного движения – вокруг оси и вокруг другого тела.

Гипотеза Канта—Лапласа использовала вычисления для вращательного момента тел вокруг другого тела. При вычислениях планеты как в космическом масштабе малые величины были условно приняты за материальные точки. Числовое выражение момента количества движения вычислялось по формуле: L = m · r · v. По закону сохранения момента количества движения (никакие события внутри изолированной системы взаимодействующих вращающихся тел не приводят к изменению общего для системы момента количества движения), момент количества движения для данной системы неизменен.

Момент количества движения Солнца при вычислении дал около 2 % от планетарного, что поставило ученых в тупик: при массе Солнца на 98 % большей, чем масса всех планет Солнечной системы, этого не могло быть. Требовались новые гипотезы. Гипотеза, предложенная Джинсом, объясняет расчетное несоответствие вмешательством сторонней звезды. Это так называемая гипотеза катастрофы: в период времени, когда Солнце уже было образовано, мимо него и близко от него прошла другая звезда, которая вызвала сильный гравитационный эффект с приливами солнечного вещества и выбросом газовых струй, в результате чего из выброшенного Солнцем материала и сформировалась Солнечная система. Эта гипотеза объясняла, как могла быть сформирована планетарная система, но ставила нашу систему в исключительное положение (иначе пришлось бы предположить, что все планетарные системы образуются подобным образом).

Гипотеза Шмидта избавилась от блуждающей звезды и предложила другой вариант творения: Солнце, вращаясь вокруг центра Галактики, захватило материю с достаточным моментом количества движения, из которой и сформировалась планетная система, в результате чего период обращения Солнца сократился до 20 суток (по современным данным, он равен 25 суткам).

В основу всех теорий происхождения Солнечной системы был положен антропный принцип: фундаментальные постоянные имеют именно те значения, при которых становится возможным существование во Вселенной живых углеродных систем, а любое отклонение от констант может породить жизнь, но это будет жизнь, построенная на других принципах (например, на основе кремния или меди и т. п).

В 1974 г. Картер разделил положения принципа на сильную и слабую версию.

Слабая версия антропного принципа показывает возможность создания благоприятных локальных условий для появления человека во Вселенной: то, что мы предполагаем наблюдать, должно ограничиваться условиями, необходимыми для существования человека в качестве наблюдателя развития вселенной, поскольку в мире с другими свойствами, человек бы не появился (то есть свойства Вселенной таковы, что в ней могли появиться жизнь и разум).

Сильная версия антропного принципа утверждает необходимость: человек не просто наблюдает Вселенную, но придает ей смысл существования; человек не просто является мерой всех вещей, но и их творцом, то есть Вселенная должна быть такой, чтобы в ней в результате эволюции обязательно появился человек как наблюдатель, то есть необходимые условия закладываются при зарождении Вселенной.

Антропный принцип гласит:

Применимость физических законов и фундаментальных постоянных пока ограничена ближним космосом; действуют ли они во всей Вселенной, неизвестно.

Существующие физические законы с физическими постоянными предполагают только углеродную жизнь с водой в качестве растворителя.

Гипотез, объясняющих появление жизни на Земле, существует немало. До XX в. наиболее распространенными были креационизм (божественное сотворение живого мира согласно Библии), концепция многократного спонтанного зарождения жизни из неживого вещества (Аристотель считал, что живое может возникать при разложении почвы); концепция стационарного состояния (по ней жизнь существует изначально и вечно); концепция происхождения жизни в результате определенных физических и химических процессов; теория панспермии.

Теория панспермии предполагает, что жизнь была занесена из космоса либо в виде спор микроорганизмов, либо путем вмешательства разумных пришельцев из других миров. Возможность переноса спорами достаточно реальна (метеориты), но доказательств этому нет. Намеренный перенос жизни историческими свидетельствами не подкреплен. Согласно Либиху можно рассматривать как постоянные хранилища органических зародышей атмосферы небесных тел и вращающихся космических туманностей, откуда жизнь переносится по всей Вселенной.

Доктор Рихтер в 1865 г. предложил гипотезу космозоев (космических зачатков): существуют вечные зачатки жизни, которые переносятся с планеты на планету (теорию поддержали видные ученые того времени – Кельвин, Гельмгольц и др.). В начале XX в. Аррениус предложил теорию радиопанспермии (споры с населенных планет увлекаются в космос и странствуют за счет светового давления, пока не окажутся на подходящей планете, где просыпаются и порождают жизнь). В качестве «доказательств» предлагаются археологические артефакты (от наскальных рисунков до моделей самолетов из египетских гробниц) или изыскания уфологов. Наиболее уязвимым местом теории является вопрос: если жизнь откуда-то перенесена, как она там возникла, что сразу возвращает ученых к исходной точке.

Наиболее разумна теория биологической эволюции, предполагающая возникновение жизни в результате физических и химических процессов в условиях молодой Земли, которые непригодны для развитой уже жизни: высокая температура (4000 °C), атмосфера, состоящая из водяных паров, СО₂, СН₃, NH₃, присутствие сернистых соединений (вулканическая активность), высокая электрическая активность атмосферы, ультрафиолетовое излучение Солнца, беспрепятственно достигавшее поверхности Земли при несформированном озоновом слое.

Гипотеза Опарина появилась в 1923 г. и сразу привлекла внимание. Картину зарождения жизни ученый видел так: первые сложные углеводороды могли возникать в океане из более простых соединений, постепенно накапливаться и приводить к возникновению «первичного бульона». В «бульон» входили аминокислоты и белки, возникшие в силу случайных обстоятельств (электрические разряды, высокая температура и т. п.). Белки создавали гидрофильные комплексы, которые обособлялись от водной фазы и образовывали коацерваты (сгустки) с липидной оболочкой, преобразующиеся в примитивные клетки.

В 1929 г. английский ученый Холдейн опубликовал свою гипотезу возникновения жизни (без гидрофильных комплексов и коацерватов). По Холдейну, жизнь возникла из неорганических веществ путем длительной абиогенной (небиологической) молекулярной эволюции в результате закономерного процесса перехода химической формы движения материи в биологическую и путем образования простых органических соединений.

Оба ученых обосновывают теорию следующим: в раннем возрасте Земля представляла собой раскаленную планету, которая «перемешивала» химические элементы в процессе вращения (тяжелые опускались к центру, легкие всплывали к поверхности); так водород, углерод, азот сконцентрировались наверху. При охлаждении образовались также метан, углекислый газ, аммиак, цианистый водород, кислород и др. Большое значение имело образование воды и формирование того типа атмосферы, в которой возможны окислительно-восстановительные процессы. Вулканическая деятельность способствовала высвобождению массы углерода. Попадая в первобытный океан, углерод образовывал углеродные соединения, которые в результате дальнейшего синтеза под влиянием солнечной энергии образовали среду, где смогла зародиться жизнь.

Гипотеза Опарина—Холдейна содержит рациональное зерно, но устарела: она не учитывает молекулярную биологию, механизм передачи генов, роль РНК и ДНК. Однако идея подвигла других ученых смоделировать условия древней Земли в лаборатории. Миллеру удалось получить 15 аминокислот и простые сахара, Орджелу – простые нуклеиновые кислоты, на сегодняшний день синтезированы все 20 аминокислот.

По современным воззрениям в процессе развития Земли из-за вращения шло распределение химических элементов: более тяжелые скопились в мантии и ядре, более легкие – в земной коре, а самые легкие образовали гидросферу и атмосферу. Земля стала разогреваться за счет вулканической деятельности, первопричиной которой является естественная радиоактивность, то есть процессы ядерного распада, идущие в недрах планеты.

В результате вулканической деятельности образовалась первичная атмосфера Земли, которая была восстановительной: CO₂, NH, HCN, CH₄, H₂O, но кислорода как такового в атмосфере не было. Он появился около 2 млрд. лет назад вследствие зарождения простейшей жизни: микроорганизмы, поглощая углекислый газ в процессе фотосинтеза, стали производить кислород, и в атмосфере Земли произошли резкие качественные изменения. За последние 200 млн лет состав атмосферы почти не изменился – 78 % азота, 21 % кислорода, меньше процента инертных газов (в основном аргона) и сотые доли процента – углекислого газа.

Затем из набора органогенов С, Н, О, N, Р, S и 12 химических элементов Na, K, Ca, Mg, Mn, Fe, Si, Al, Cl, Cu, Zn, Co в определенных условиях образовались органические соединения – аминокислоты и белки. Согласно Руденко эволюции способствовали вещества-катализаторы, ускоряющие изменения химических систем: на первом этапе изменялись неорганические химические вещества, потом возникли органические вещества и затем – органическая жизнь.

Когда период интенсивных и разнообразных химических превращений сменился периодом биологической эволюции, химическая эволюция застыла и затормозилась. Поворотным моментом в истории развития жизни является кембрийская эра, когда на смену одноклеточным пришли многоклеточные живые существа. Появление многоклеточных называется иначе «кембрийским взрывом», поскольку за 3–5 млн лет появились все известные типы живых организмов.