Didelis Sprogimas Civilizacijai: 10 Nuostabios Kilmės Įvykių

{h1}

Šimtmečių mokslo atradimai atskleidžia žmonijos istorijos istoriją ir daugybę jos posūkių nuo didžiojo sprogimo iki žmogaus civilizacijos aušros.

Didelis sprogimas civilizacijai: 10 nuostabių įvykių (op-ed)

Protono ir protono susidūrimo modeliavimas dideliame hadronų susidūrime. Detektoriai, tokie kaip kompaktiškasis „Muon Solenoid“ arba „CMS“, įrašys takelius, kuriuos sukūrė šimtai dalelių, kylančių iš kiekvieno susidūrimo. Norėdami gauti daugiau informacijos, apsilankykite: //uscms.org/

Protono ir protono susidūrimo modeliavimas dideliame hadronų susidūrime. Detektoriai, tokie kaip kompaktiškasis „Muon Solenoid“ arba „CMS“, įrašys takelius, kuriuos sukūrė šimtai dalelių, kylančių iš kiekvieno susidūrimo. Norėdami gauti daugiau informacijos, apsilankykite: //uscms.org/

Rogeris Briggsas yra knygos „Kelionė į civilizaciją: mokslas, kaip mes čia atsidūrėme"(Collins Foundation Press, 2013). Savo knygoje jis pristato naują visatos, žemės, gyvenimo ir žmonijos kūrimo istoriją, paremtą mokslo įrodymais ir skepticizmu. Briggsas šį straipsnį padėjo „WordsSideKick.com“ ekspertų balsai: op-ed ir įžvalgos.

Vienas negirdėtų šiuolaikinio mokslo laimėjimų yra tas, kad jis dabar gali pateikti nuoseklią žmonijos kilmės istoriją, to, kas nebuvo įmanoma tik prieš kelis dešimtmečius. Atsiradus naujiems astrofizikos, evoliucinės biologijos, molekulinės genetikos, geologijos ir paleoantropologijos atradimams, tęstinė istorija atsirado nuo Didžiojo sprogimo. Tai yra ir nauja kosmologija, į kurią įtraukta žmonija, ir didžiulė ekskursija po mokslą. Čia yra vienas geriausių mokslo mylėtojų, pateiktų žmogaus kilmės istorijoje, dešimtuko sąrašo chronologine tvarka.

Liko tiek daug - daugiau skaitykite „Kelionė į civilizaciją: mokslas, kaip mes čia atsidūrėme“ („Collins Foundation Press“, 2013) ir „As Myth Marries Science“, „Origin Story Matters“ („Op-Ed“).

Didysis blyksnis: kosminės foninės radiacijos kilmė

Geriausias iki šiol buvęs Visatos žemėlapis

Šis žemėlapis rodo seniausią mūsų visatos šviesą, kurią iki šiol tiksliai aptikė Planko misija. Senovinė šviesa, vadinama kosminiu mikrobangų fone, buvo įspausta į dangų, kai Visata buvo 370 000 metų. Tai rodo mažus temperatūros svyravimus, kurie atitinka šiek tiek skirtingo tankio regionus, atspindinčius visos būsimos struktūros sėklas: šių dienų žvaigždes ir galaktikas. Vaizdas išleistas 2013 m. Kovo 21 d.

Kai visata buvo maždaug 380 000 metų, ji buvo atvėsusi iki maždaug 3000 K, pakankamai atvėsusi, kad elektronai galėtų prisijungti prie branduolių ir sudaryti atomines medžiagas labai sužadintose būsenose. Tai sukėlė didžiulį fotonų srautą šalia matomo diapazono (būdingas sužadintiems atomams), kuris užpildė ankstyvąją visatą. Plečiantis pačiai visatai ir erdvei, šios šviesos bangos ilgis buvo ištemptas į mikrobangų diapazoną ir tapo kosminiu mikrobangų fonu (CMB), kurį Penziasas ir Wilsonas netyčia atrado 1964 m.

George'as Gamow'as numatė, kad didelis sprogimas turėtų sukelti tokią foninę spinduliuotę, ir CMB tapo vienu iš pirmųjų įrodymų, pagrindžiančių Didžiojo sprogimo teoriją. Nuo to laiko CMB tyrimas naudojant kosminius instrumentus, tokius kaip COBE, WMAP, o dabar „Planck“ erdvėlaivis ir toliau yra turtingas informacijos apie ankstyvąją visatą ir jos giliausią struktūrą šaltinis.

Tamsiojo amžiaus pabaiga: Gimsta pirmosios žvaigždės

„Messier 100 Spiral Galaxy“

Šis gražus kosminis tapetas rodo spiralinę galaktiką „Messier 100“, esančią pietinėje Komos Bereniceso žvaigždyno dalyje ir esančią apie 55 milijonus šviesmečių nuo Žemės.

Po maždaug 400 milijonų plėtros metų, įvykusių po Didžiojo sprogimo, visata buvo pakankamai atvėsusi, kad gravitacija galėtų pradėti sujungti vandenilio debesis į žvaigždes ir pirmą kartą uždegti branduolių sintezę. Nepaprastas pirmųjų žvaigždžių spinduliuotės užtemimas žymi tamsiojo amžiaus pabaigą ir jonizavo netoliese esančius vandenilio debesis. Šis pakartotinis jonizavimas yra pirmųjų žvaigždžių pirštų atspaudas ir gali būti matomas kvazarų spektriniuose parašuose, CMB poliarizacijoje ir 21 centimetro vandenilio emisijos linijoje.

Pirmųjų žvaigždžių gimimas pažymėjo posūkio tašką visatos gyvenime: iš čia Visata perėmė tas savybes, kurias mes matome šiandien, kai galaktikos yra pilnos žvaigždžių, apsuptų planetų sistemų. Žvaigždės atlieka svarbiausią kosmoso darbą: gamina sunkesnius nei vandenilis elementus, jos sukuria planetas kaip savo formavimo dalį ir teikia energiją toms planetoms, kaip tai daro mūsų pačių Saulė. Mes mėgstame žvaigždes!

Saulės sistemos formos: neįprastos, ar ne?

„Exoplanet HD 106906“ b

Menininko įsivaizdavimas apie jauną planetą tolimoje orbitoje aplink savo žvaigždę žvaigždę. Žvaigždė vis dar turi šiukšlių diską, liekaną nuo žvaigždės ir planetos formavimosi, vidų iki planetos orbitos.

Geltonos, G klasės žvaigždės, tokios kaip saulė, yra keliolika centų, bet tik nedaugelis jų egzistuoja kaip pavienės žvaigždės ir jose yra visi 92 natūraliai esantys elementai, tokie kaip mūsų saulė. Astronomai dabar turi tvirtų egzoplanetų tyrimų įrodymų, kad praktiškai visos žvaigždės sudaro planetų sistemas kaip natūralią jų pačių formavimosi dalį, ir tai sutinka su dabartinėmis žvaigždžių formavimo teorijomis. Tačiau dauguma iki šiol stebėtų planetų sistemų atrodo keistos ir nenugalimos gyvybei - pavyzdžiui, Jupiterio dydžio planetos, skriejančios daug arčiau nei Saulė skrieja Merkurijui, arba penkios planetos, supakuotos į erdvę, mažesnę už Merkurijaus orbitą. Astronomai dar nėra matę tvarkingos, kaip mūsų pačių, tvarkingos saulės sistemos su gražia uolėta planeta, esančia saldaus skysto vandens ir gyvybės vietoje.

Kuo ypatinga Žemės padėtis?

Neseniai žiniasklaida sujaudino, kai tyrėjai apskaičiavo (PNAS, 2013 m. Lapkričio 26 d.), Kad mūsų galaktikoje gali būti 8 milijardai arba 9 milijardai žvaigždžių su į Žemę panašiomis planetomis - maždaug 5 procentais žvaigždžių - todėl protingo gyvenimo šansai yra labai dideli. kitur. Tačiau dar niekada nebuvo rasta gyvybės ar jos įrodymų už Žemės ribų, todėl prisiekusieji vis dar klausia, kokia yra reta ar įprasta Žemė ir kokia unikali žmonija gali būti ar negali būti.

Gyvenimas prasideda

dna styga, telomerai, sveikata

Anglies-12 buvimas senovės uolienose leidžia manyti, kad Žemėje gyvybė prasidėjo maždaug prieš 3,8 milijardo metų. Tai reiškia, kad DNR ar kokia nors pirmtako molekulė buvo susibūrusi ir galėjo pradėti savo negailestingą savęs replikaciją, kuri paskatino gyvenimo evoliuciją. Tačiau kaip subūrė tokią trapią ir sudėtingą molekulę?

Organinės molekulės dabar buvo pastebėtos visoje visatoje. Jų galima rasti žvaigždžių ir dujų debesų spektriniuose parašuose, o 1969 m. Į Žemę kritęs Murchisono meteoritas turėjo 92 skirtingas amino rūgštis, kurių dauguma niekada nebuvo matyta Žemėje. Tačiau tai milžiniškas šuolis iš aminorūgščių į gyvą organizmą, turintį medžiagų apykaitos sistemą, kuri teikia energiją, ir genetinę sistemą, kaupiančią informaciją, nukreipiančią baltymų konstravimą, reguliuojančią kiekvieną organizmo funkciją ir replikuojančią save, viską uždarantį membranoje..

Ar gyvybė galėjo būti pasėta iš kitur? O gal tai buvo tikimybė, kad kažkur galėjo nutikti molekulės. O gal visatoje gali būti koks nors esminis organizavimo principas, kuris nukreipia materiją link sudėtingumo? Nežinome atsakymo, o gyvenimo kilmė tebėra viena didžiausių paslapčių visame moksle.

Didžioji deguonies katastrofa, sniego gniūžtė ir Eukarėjos gimimas

Menininko sniego gniūžtės žemės koncepcija.

Menininko sniego gniūžtės žemės koncepcija.

(Vaizdo kreditas: „Snowball Earth“ vaizdas per „Shutterstock“)

Gyvenimas Žemėje susidūrė su didžiausia išgyvenimo krize maždaug prieš 2,5 milijardo metų, kai atmosfera pasikeitė iš vyraujančio anglies dioksido į turtingą deguonimi. Iki tol gyvenimas buvo prokariotinis arba panašus į bakterijas ir klestėjo dėl CO2. Bet fotosintetinančios bakterijos sunaudojo CO2 ir išskiria nuodingą O2, kuris galiausiai užpildė atmosferą. Dar blogiau, kad atmosferos CO2 kritimas žemę nugrimzdo į didžiulį gilų užšalimą, kuris buvo vadinamas sniego gniūžtės žemės įvykiu. Mūsų planeta buvo visiškai padengta storais ledo lakštais, išskyrus netoli pusiaujo, o gyvenimas tamsiuose vandenynuose buvo beveik priverstas išnykti. Vis dėlto kažkur šios dviejų galvų krizės metu atsirado nauja ir sudėtingesnė gyvenimo forma: Eukarya.

1967 m. Lina Margulis pirmasis pripažino, kad kai kurie prokariotiniai organizmai sugebėjo susilieti į bendradarbiavimo susitarimą, kurį ji pavadino endosimbioze, padėjusia jiems išgyventi krizę. Dabar mes suprantame, kad mitochondrijos gyvūnų ląstelėse ir chloroplastai augalų ląstelėse kažkada buvo atskiri organizmai, prieš tai jie buvo pripratę prie eukariotų organelių. Jie vis dar nešioja primityvius genomus nuo savo dienų kaip prokariotai. Eukariotinio gyvenimo atsiradimas atvėrė duris visoms aukštesnėms gyvenimo formoms, kurios sektųsi, įskaitant mus!

Mums pasisekė: kreidos-tretinio (KT) išnykimas

Asteroido poveikio iliustracija

Žemėje sudužusio masyvaus asteroido iliustracija. Žemė jaunystėje galėjo patirti tokį milžinišką poveikį, tačiau, laimei, šiandien nėra tokių didelių sviedinių, kurie galėtų kelti grėsmę mūsų planetai.

Beveik 200 milijonų metų dinozaurai valdė Žemę. Tada staiga, maždaug prieš 65 milijonus metų, jie išnyko. Tai buvo tėvas ir sūnus Luisas ir Walteris Alvarezai, kurie 1980 m. Pirmą kartą paaiškino, kas nutiko dinozaurams. Jie rado plonus iridžio sluoksnius uolienose, datuotose prieš 65 milijonus metų, ir kadangi natūraliai iridis Žemėje yra labai retas, jie pasiūlė, kad jo šaltinis yra meteoritas, kuris šiuo metu paveikė Žemę. Jų teorija iš pradžių buvo prieštaringa ir turėjo daug abejonių, tačiau kiti tyrinėtojai ėmė rasti panašius iridžio sluoksnius akmenyse iš kitų Žemės vietų, nurodydami visuotinį įvykį, ir galiausiai netoli Jukatano pusiasalio buvo rastas meteorų krateris, kuris buvo maždaug tuo pačiu. amžiaus.

„Chicxulub“ meteoras turėjo būti nuo 10 iki 15 kilometrų dydžio ir skrieti maždaug 10 000 mylių per valandą greičiu, kai jis smogė, ir tai sukėlė visuotinę žiemą, kuri buvo niokojanti beveik visiems sausumos augalams ir gyvūnams. Bet maži pūkuoti žinduoliai, kurie palaidoti po žeme, išgyveno. Jie visą laiką gyveno dinozaurų šešėlyje, tačiau dingozavę dinozaurai dabar galėjo klestėti ir augti. Jie tapo naujaisiais Žemės valdovais. Galų gale žinduolių linija išsivystė į primatus, tada beždžiones, tada hominidus ir galiausiai Homo liniją, iš kurios gimė žmonės. Jei ne atsitiktinumas susidurti su meteoru prieš 65 milijonus metų, abejotina, ar mes čia apskritai būtume.

Įrankio laikas: Homo atsiradimas

Žmogaus protėvio Homo Erectus rekonstrukcija

Paleoartisto Johno Gurche, Hem erectus patelės (pagrįstos iškasena ER 3733) rekonstrukcija, dalis Smitsono nacionalinio gamtos istorijos muziejaus žmogaus kilmės programos.

Maždaug prieš 5 milijonus metų kai kurie beždžionės Afrikoje buvo įvaldę teisingo ėjimo meną - tai buvo hominidai. Kitus keletą milijonų metų jie klajojo Afrikoje kaip Australopithecus, turėdami bent 7 skirtingas narių rūšis. Bet kažkur maždaug prieš 2,5 milijono metų iš Australopithecus atsirado nauja linija. Dabar tai vadinama Homo gentis. Vis dar vyksta diskusijos apie tai, kaip ir kada įvyko šis skirtumas ir kurios hominidų rūšys buvo susijusios. Tačiau labiausiai paplitusi nuomonė yra tai, kad Homo habilis buvo pirmasis šios naujos giminės narys, o prieš maždaug 2,0 milijonų metų protėvis, kurį mes dabar vadiname Homo erectus, klestėjo Rytų Afrikoje ir netrukus pradės apgyvendinti Euraziją ir Aziją.

Akmens įrankiai taip pat pirmą kartą iškasenų įraše pasirodo maždaug prieš 2,5 milijono metų šalia ankstyvųjų „Homo“ narių fosilijų liekanų. Jokios kitos gyvybės formos niekada nebuvo gaminę ir nenaudoję akmeninių įrankių ir perėję daugelį kartų. Taip gimė tikra kultūra ir atsirado technologijos. Paralelinis įrankių kūrimas buvo spartus smegenų tūrio padidėjimas, galiausiai Homo neanderthalensis ir Homo sapiens išaugo maždaug prieš 200 000 metų. Tačiau atrodė, kad neandertaliečiai išsiskyrė kurdami technologijas, o „Homo sapiens“ toliau tobulino technologijas, kultūrą ir sąmonę, paversdami mus beveik geologine jėga Žemėje. Galų gale visos hominidų rūšys išnyko - išskyrus vieną. Mes esame paskutiniai ir vieninteliai išgyvenę hominidai.

Draugas ar priešas: kas buvo neandertaliečiai?

neandertaliečiai-02

Menininko neandertaliečių šeimos vaizdavimas.

Galbūt prieš 1 milijoną metų Afrikoje gyvenantys hominidai paskambino Homo ergasteris (taip pat vadinama Homo erectus) pradėjo vystytis į naują rūšį. Tai buvo Homo heidelbergenezė, tikriausiai artimiausias žmonijos protėvis. Kai kurie šios naujos rūšies nariai pasiliko Afrikoje, o kiti išvyko iš Afrikos ir leidosi į Europą, kur jie rodomi maždaug prieš 800 000 metų iškasenose. Europietis heidelbergenezė gyventojų, prisitaikydami prie daug šaltesnių sąlygų, išsivystė į Homo neanderthalensis iki maždaug 400 000 metų.

Neandertaliečiai, kurie buvo didelėmis smegenimis ir labai intelektualūs, pasklido po visą Vidurinę Aziją ir Europą, o jų pusbroliai, likę Afrikoje, išsivystė į šiuolaikinius žmones, Homo sapiens. Maždaug prieš 100 000 metų žmonės pirmą kartą pradėjo palikti Afriką, pirmiausia išvykdami į susidūrimo su neandertaliečiais kursą, pirmiausia Vidurinėje Azijoje, vėliau - Europoje. Jie paslaptingai sąveikavo dar iki galo nesuvokiamais būdais.

Galų gale, maždaug prieš 30 000 metų, neandertaliečiai pasitraukė į Ispaniją ir Portugaliją, kur jie pagaliau išnyko. Nėra realių įrodymų, kad žmonės žudė neandertaliečius, o jų įrankių panašumas rodo tam tikrą kultūrų sutapimą. Neseniai paskelbti Svanto Pääbo iš Makso Planko instituto ir jo kolegų genominiai tyrimai atskleidė, kad kai kurie europiečių žmonės šiandien turi net 4 procentus neandertaliečių DNR, nepalikdami abejonių, kad abi šios populiacijos kažkur pakeliui.

Didysis šuolis pirmyn

Neandertaliečių ir šiuolaikinių žmonių kaukolių skirtumai. Kairėje pusėje yra neandertalietis iš Prancūzijos (La Ferrassie 1 pilis), o dešinėje - nesenas šiuolaikinis žmogus iš Polinezijos.

Neandertaliečių ir šiuolaikinių žmonių kaukolių skirtumai. Kairėje pusėje yra neandertalietis iš Prancūzijos (La Ferrassie 1 pilis), o dešinėje - nesenas šiuolaikinis žmogus iš Polinezijos.

Jared Diamond išpopuliarino šį aprašą savo knygoje „Trečioji šimpanzė“ (1992 m.), O Richardas Kleinas šį reiškinį pavadino „dideliu žmogaus kultūros sprogimu“ Žmogaus kultūros aušroje (2002 m.). Archeologai turi tvirtų įrankių kultūros įrodymų, rodančių stulbinantį žmogaus intelekto šuolį tarp maždaug 100 000–60 000 metų.

Įdomu, kad genetikai taip pat nustatė, kad maždaug tuo metu bendra žmonių populiacija Žemėje sumažėjo vos keliems tūkstančiams žmonių. Tiksliai nežinoma, kas sukėlė šią gyventojų kliūtį, tačiau būtų neįmanoma nepaminėti Toba kalno išsiveržimo prieš 73 000 metų Sumatros saloje. Tai buvo didžiausias ugnikalnių įvykis per pastaruosius 30 milijonų metų, Indijoje nusėdęs 30 pėdų storio pelenų sluoksnius ir sukėlęs pasaulinę žiemą, kuri galėjo trukti tūkstantį metų.

Atrodo, kad žmonės, išgyvenę Rytų Afrikoje, išgyvenę Tobos įvykį, buvo nauja ir geresnė „Homo sapiens“ versija, galbūt gebanti šnekamąja kalba ir jai suteiktos bendradarbiavimo kultūros galiomis. Šie nauji žmonės, kartais vadinami elgesio moderniais žmonėmis, netrukus sugebėjo palikti Afriką ir per palyginti trumpą laiką pasklisti kiekviename gyvenamame žemyne, pastūmę neandertaliečius ir visas kitas hominidų rūšis išnykti. Joks kitas gyvas daiktas neturėjo sąžiningos galimybės varžytis su mumis nuo pat Didžiojo šuolio.

Civilizacijos atėjimas

Keramikos šukės, rastos Dovydo mieste

Senovės aliejinės lempos, keramikos drožlės ir moteriškos figūrėlės buvo rastos atliekant archeologinius kasinėjimus Dovydo mieste Jeruzalėje.

Daugiau nei 2 milijonus metų mūsų protėviai buvo klajoklių medžiotojai-rinkėjai. Pirmą kartą tai pasikeitė maždaug prieš 11 500 metų, kai Žemės klimatas tapo šiltesnis ir švelnesnis.

Artimųjų Rytų žmonės pradėjo eksperimentuoti su valgomaisiais augalais, atrinko sėklas iš geriausių augalų ir sodino saugomose vietose. Šio tipo sodininkystė, vadinama sodininkyste, reikalavo, kad žmonės liktų vienoje vietoje, kad augintų savo augalus, ir palaipsniui nomadinį gyvenimo būdą pakeitė sėslesnės, nuolatinės stovyklos. Gyvūnai taip pat buvo prijaukinti kaip kompanionai, tarnai ar maisto šaltiniai. Maždaug prieš 10 000 metų archeologiniuose dokumentuose yra tokių didelių nuolatinių gyvenviečių kaip Jericho ir Catalhoyuk. Šie „pirmieji miestai“ dar nebuvo tikri miestai, bet labiau panašūs į neorganizuotus kaimų rinkinius, turinčius nedaug karo, socialinio sluoksnio, turtų, valdovų ar bet kokio kito statuso ženklų. Tačiau įvyko kitas žmogaus raidos poslinkis, panašus į Didįjį šuolį.

Maždaug prieš 5200 metų pirmosios miesto valstybės atsirado keliose vietose Viduriniuose Rytuose. Pirmą kartą archeologiniuose įrašuose yra akivaizdžių socialinės stratifikacijos įrodymų ir valdančiajam elitui, turinčiam beveik visus turtus ir galią. Tai buvo civilizacijos atėjimas.

Išradus rašymą, žmogaus žinias būtų galima nuolat registruoti ir kontroliuoti. Dabar pasirodė dauguma šių dienų pasaulio bruožų, įskaitant centralizuotą valdžią ir valdžią, karines pajėgas ir karą, institucionalizuotą religiją, patriarchiją, pinigų sistemas, skurdą, didelio masto žemės ūkį, prekybos tinklus ir imperiją. Netrukus civilizacija pasirodė savarankiškai daugelyje kitų vietų visame pasaulyje, įskaitant Kiniją, Indiją, Egiptą, Peru, Kreta ir Meksiką. Per pastaruosius 5000 metų mažai kas pasikeitė, išskyrus vardus ir vietas. Bet ar šis modelis vis dar tarnauja mums gerai, ar žmonija yra pasirengusi kažkam naujam, Didžiajam šuoliui?

Išreikštos autoriaus nuomonės ir nebūtinai atspindinčios leidėjo nuomones. Ši straipsnio versija iš pradžių buvo paskelbta „WordsSideKick.com“.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


80 Mylių Per Valandą Vėjo Gūsiai Gali Priversti Ugniagesius Sustoti
80 Mylių Per Valandą Vėjo Gūsiai Gali Priversti Ugniagesius Sustoti

Faktai Apie Plutonį
Faktai Apie Plutonį

Mokslas Naujienos


Teikti Abortus Gali Būti Moralinis Pasirinkimas, Sako Gydytojas
Teikti Abortus Gali Būti Moralinis Pasirinkimas, Sako Gydytojas

Kodėl Pavasaris Prasideda Jau Šiandien
Kodėl Pavasaris Prasideda Jau Šiandien

Kaip Žmogaus Sukurtas „Tornado“ Gali Suteikti Galios Ateičiai
Kaip Žmogaus Sukurtas „Tornado“ Gali Suteikti Galios Ateičiai

Kaip Miško Gaisras Naudingas Gyviems Daiktams?
Kaip Miško Gaisras Naudingas Gyviems Daiktams?

Kodėl Ne Suaugusiesiems Pasireiškia Karščiavimas?
Kodėl Ne Suaugusiesiems Pasireiškia Karščiavimas?


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com