пятница, 14 июня 2013 г.

Внеземной разум. Часть 5. "Зонд Брейсуэлла" на древней Земле: инициация


    Федор Дергачев

    Возвращаюсь к обсуждению гипотезы С.А Язева 2002 года. Цитирую его статью «Земная цивилизация как зонд Брейсуэлла»:

    «…Можно считать, что формирование необходимых базовых молекулярных структур происходит в пылегазовых облаках, на поверхности комет и астероидов и т.п., а затем эти структуры могут выпадать на поверхность планет как "колыбелей" цивилизаций в результате импактных событий. Под необходимыми структурами подразумеваются сложные (органические) молекулы, способные выступать в качестве блоков для построения более сложных образований.
    На первый взгляд, эти процессы выглядят чрезвычайно маловероятными. Тем не менее, за пределами Земли обнаруживается все больше органики, включая сложную. Вспомним, например, темную пленку из органических веществ, покрывающих комету Боррелли, обнаруженную зондом Deep Space 1, большой список органических соединений, открытых в космосе спектральными методами. Опять-таки, поскольку сложные молекулы, включая аминокислоты, экспериментально обнаружены в межзвездном пространстве, а в последнее время и в межпланетном пространстве, становится очевидным, что такие процессы в природе, как минимум, реальны. Следовательно, нет принципиальных запретов на их искусственную инициацию, а также, по-видимому, искусственное усовершенствование.
    Давно обсуждается идея, что электромагнитное излучение космического происхождения и космические лучи могут оказаться реально действующими мутагенными факторами даже на поверхности планеты. Следовательно, их можно использовать для целенаправленного воздействия на существующую биоту в целях создания организмов с заданными функциями. С этой точки зрения перспективно изучение прежде всего энергичных излучений - например, гамма-всплесков и всплесков космических лучей.
    Во-вторых, такая технология, по-видимому, способна в принципе привести и к появлению "сконструированной" жизни на ранее безжизненной планете». 

    Следуя логике иркутского астронома, необходимо проследить попадание «базовых молекулярных» структур на поверхность Земли «в результате импактных событий». И, что интересно, результаты недавних исследований неплохо укладываются в эту схему.

    Земная жизнь почти наверняка прибыла на планету извне

    «Ученые провели новое детальное моделирование синтеза углеводородов и образования пребиотических соединений на древней Земле, после чего пришли к выводу, что жизнь на нашу планету, скорее всего, пришла извне – из космоса.
    Ливерморский ученый Нир Голдман и его коллеги из Университета Онтарио полагают, что древняя Земля была не очень гостеприимным местом для зарождения жизни. Согласно выводам их исследования, жизнь на Земле появилась в результате падения ледяных комет, которые миллионы лет назад создали необходимые органические соединения, в том числе «строительные блоки» белков и нуклеиновых пар ДНК и РНК.
    Ранее Нир Голдман уже проводил моделирование процессов, происходящих при падении кометы. Однако старые модели охватывали период лишь в 10-30 пикосекунд и не давали достаточно подробной картины данного события. Новое исследование, проведенное на суперкомпьютерах Rzcereal, позволило увеличить моделируемый период до сотен пикосекунд, что гораздо ближе к этапу, когда после реакции наступает химическое равновесие, то есть получившиеся вещества становятся стабильными.
    В ходе моделирования ученые впервые увидели, насколько большой спектр углеводородов может образоваться в результате падения кометы. Таким образом, ледяная комета могла стать причиной появления на Земле органических веществ, которые в итоге стали основой для зарождения жизни.
    Разумеется, скорее всего комета была не одна: расчеты показывают, что непрерывное падение комет создавало ежегодно до 10 триллионов килограммов органических веществ. Это на несколько порядков больше органики, чем изначально существовало на планете. Получается, вероятность того, что жизнь появилась именно благодаря космическим «гостям», намного выше, чем вероятность того, что она родилась из исконно земных компонентов.
    Падавшие кометы имели диаметр от 1,6 до 56 километров. Во время вхождения в атмосферу и последующего падения они сильно нагревались, но вблизи их ядра было достаточно прохладно, чтобы сохранить лед, который после удара становился сырьем для синтеза органических веществ. В частности, удар кометы и связанные с ним высокие температура и давление могут производить некоторые длинноцепочечные молекулы углерода, которые являются предшественниками аминокислот.
    У открытия есть и другая сторона: получается, что кометы сами по себе могут привести к синтезу пребиотических молекул. Проще говоря, только падения комет достаточно для создания веществ необходимых для зарождения жизни: не нужны ни специфические условия на планете, ни ультрафиолет, ни особые катализаторы...»
 
(10 июня 2013, 12:32, Мск).  http://rnd.cnews.ru/natur_science/astronomy/news/line/index_science.shtml?2013/06/10/531666

    
Источник: «Prebiotic Chemistry within a Simple Impacting Icy Mixture». (May 2, 2013). 

    Amino acids could be produced within impacting comets, bringing life to earth

    «LIVERMORE, Calif. - Life on Earth as we know it really could be from out of this world.
New research from Lawrence Livermore National Laboratory scientists shows that comets that crashed into Earth millions of years ago could have produced amino acids – the building blocks of life.
    Amino acids are critical to life and serve as the building blocks of proteins, which are linear chains of amino acids.
    In the Sept. 12 online edition of the journal Nature Chemistry, LLNL’s Nir Goldman and colleagues found that simple molecules found within comets (such as water, ammonia, methylene and carbon dioxide) just might have been instigators of life on Earth. His team discovered that the sudden compression and heating of cometary ices crashing into Earth can produce complexes resembling the amino acid, glycine.

Computer simulations show that long chains containing carbon-nitrogen bonds can form during shock compression of a cometary ice. Upon expansion, the long chains break apart to form complexes containing the protein building amino acid glycine. Images by Liam Krauss/LLNL
    Origins of life research initially focused on the production of amino acids from organic materials already present on the planet. However, further research showed that Earth’s atmospheric conditions consisted mainly of carbon dioxide, nitrogen and water. Shock-heating experiments and calculations eventually proved that synthesis of organic molecules necessary for amino acid production will not occur in this type of environment.
    “There’s a possibility that the production or delivery of prebiotic molecules came from extraterrestrial sources,” Goldman said. “On early Earth, we know that there was a heavy bombardment of comets and asteroids delivering up to several orders of magnitude greater mass of organics than what likely was already here.”

Video "Nir Goldman narrating the carbon nitrogen interaction computer simulation". Simulation by Liam Krauss/LLNL https://plus.google.com/u/0/103263750784622441418/posts/cKTw4RTh7ri

    Comets range in size from 1.6 kilometers up to 56 kilometers. Comets of these sizes passing through the Earth’s atmosphere are heated externally but remain cool internally. Upon impact with the planetary surface, a shock wave is generated due to the sudden compression.
Shock waves can create sudden, intense pressures and temperatures, which could affect chemical reactions within a comet before it interacts with the ambient planetary environment. The previous general consensus was that the delivery or production of amino acids from these impact events was improbable because the extensive heating (1000s of Kelvin degrees) from the impact would destroy any potential life-building molecules. (One Kelvin equals -457 degrees Fahrenheit).
    However, Goldman and his colleagues studied how a collision, where an extraterrestrial ice impacts a planet with a glancing blow, could generate much lower temperatures.
“Under this situation, organic materials could potentially be synthesized within the comet’s interior during shock compression and survive the high pressures and temperatures,” Goldman said. “Once the compressed material expands, stable amino acids could survive interactions with the planet’s atmosphere or ocean. These processes could result in concentrations of prebiotic organic species ’shock-synthesized’ on Earth from materials that originated in the outer regions of space.”
    Using molecular dynamic simulations, the LLNL team studied shock compression in a prototypical astrophysical ice mixture (similar to a comet crashing into Earth) to extremely high pressures and temperatures. They found that as the material decompresses, protein-building amino acids are likely to form.
    Other Livermore researchers include Laurence Fried, William Kuo, Amitesh Maiti and Evan Reed (now at Stanford University).The work was funded by the Laboratory Directed Research and Development Program.» (September 12, 2010). 

    Может ли жизнь быть старше, чем сама Земля?

    «Применение закона из компьютерной науки в биологии выявило интригующую вероятность того, что жизнь существовала задолго до появления Земли. И возможно, если верить ученым и их расчетам, появилась за пределами нашей солнечной системы.


    Вы в это верите?

    Закон Мура гласит о том, что мощность компьютеров увеличивается по экспоненте, в то время как стоимость полупроводника падает в геометрической прогрессии каждые два года. Однако мы уже выяснили, что закон Мура работает не только с полупроводниками. Но работает. Если вы возьмете закон Мура и посчитаете вычислительную мощь за последние два года в обратном порядке, вы окажетесь в 1960 году, когда и был изобретен первый микрочип.
    Пара генетиков решили применить закон Мура относительно скорости, с которой увеличивается сложность жизни на Земле. Как пишет New Scientist, результаты показали, что первая органическая жизнь появилась на свет задолго до самой Земли.
    Научный сотрудник Алексей Шаров из Национального института по проблемам старения в Балтиморе и биолог-теоретик Ричард Гордон из Морской лаборатории во Флориде взяли закон Мура и заменили транзисторы нуклеотидами - строительными блоками ДНК и РНК - и цепями генетического материала, а после запустили калькулятор.
    Полученные результаты показали, что жизнь зародилась 10 миллиардов лет назад, задолго до Земли, чей возраст оценивается в 4,5 миллиарда лет.
    Что ж, если математически жизнь действительно существовала задолго до Земли, возможно ли это физически? И снова Шаров и Гордон говорят «да, возможно». Пока наша Солнечная система скатывалась в шарики планет, давние предки бактерий или даже элементарные нуклеотиды из более старой части галактики могли нанести визит нашей Земле на комете или в другом неорганическом космическом мусорном контейнере - имя этому процессу панспермия.
    Расчеты ученых нельзя считать научными доказательствами того, что жизнь существовала задолго до Земли — нет никакой возможности узнать наверняка, не могла ли органика эволюционировать быстрее в какой-нибудь из моментов в истории Вселенной. Шаров называет свою работу мысленным экспериментом.

    «В наших аргументах сплошные гипотезы»

    Мысль Шарова и Гордона порождает определенную интригу. С одной стороны, «жизнь до Земли» решает старую проблему многообразия видов во Вселенной: если сложность генетики будет прогрессировать с постоянной скоростью, социальное и научное развитие - тоже, то первыми инопланетянами, с которыми мы познакомимся где-нибудь на задворках Млечного Пути, будут… люди. Или что-то похожее на людей. В пользу этого говорит другой интересный факт.
    «Пока астрономы ищут инопланетян в космосе, другие ученые на основании данных физики, биологии и химии пытаются догадаться, на что может быть похожа инопланетная жизнь. Еще Исаак Ньютон, например, задавался вопросом: почему все животные, которых мы видим вокруг, обладают двусторонней симметрией (все они имеют симметрично расположенные два глаза, две «руки» и две «ноги»)? Что это - счастливая случайность или промысел Божий?» - Мичио Каку, «Физика невозможного».
    Исследование Шарова и Гордона выписывает теоретическую и практическую параллель между происхождением жизни и отношением жизни к знанию. Эволюция человека не просто происходит на генетическом уровне: она происходит эпигенетически, или в уме; как технологии, язык или культурная память становятся все более сложными.
    «Функциональная сложность организмов частично зашифрована в наследственном геноме и частично в быстротечном сознании», - объясняют ученые.
    Применяя закон Мура - теорию, которая изначально должна была служить технологиям, - к жизни, генетики не упрощают эволюцию, а напротив, признают ее необычайную сложность.
    И хотя некоторые могут со скепсисом отнестись к Шарову и Гордону, ученые стоят на своем.
    «Загрязнение спорами бактерий из космоса представляется наиболее правдоподобной гипотезой, которая объясняет раннее появление жизни на Земле», - утверждают они. И если бы Шарову предложили пари, он бы поставил 99 % на то, что жизнь существовала до Земли. - "Но нам нужно оставить 1 % для совершенно невероятного шанса, который мы не учли"». (Илья Хель.18 апреля 2013 в 22:30).

    Итак, в целом понятно, как на древней Земле прошла инициация жизни, принесенной из космоса.
    Если этот процесс внедрения зонда Брейсуэлла (согласно логике С.А. Язева 2002 года) проходил под контролем внеземного разума, то возникает вопрос, насколько дистанционно это было? Иркутский астроном считает, что управление процессом осуществлялось на межзвездных расстояниях.  
    Я же мыслю иначе, чем СА. Язев (кстати говоря, не впервые). Считаю, что внедрение жизни на Землю, а также, скорее всего, на Венеру и Марс, происходило под контролем разума, уже находившегося  в тот период (4,3-4,0 миллиардов лет назад) в  Солнечной системе

    [Последние изменения внесены 10 июля 2015 года

    Часть 6. «Гипотеза многолистной модели Вселенной (А.Д. Сахаров)». http://artefact-2007.blogspot.ru/2013/12/blog-post.html

    На эту тему:
    «Механизм искусственного вмешательства в формирование Солнечной системы». Часть 1. (1 сентября 2011 года). http://artefact-2007.blogspot.ru/2011/09/1.html  

2 комментария:

  1. Любые формы разумной жизни во Вселенной обречены на существование в изоляции

    "...Биофизик Аксель Ковальд из Ньюкаслского университета (Великобритания) в середине мая представил объяснение того, почему Вселенная не может быть заполнена так называемыми зондами фон Неймана – самовоспроизводящимися машинами, которые самостоятельно распространяются, размножаются и эволюционируют по мере освоения ими окружающего пространства. Опять же, препринт этой работы опубликован на сайте arXiv.org. Его статья называется «Катастрофа ошибок может объяснить парадокс Ферми–Харта».

    «Ковальд исходит из того, что проникновение за пределы Солнечной системы, не говоря уже о достижении других галактик, может идти только путем последовательной колонизации космического пространства «универсальными зондами», которые можно понимать как самовоспроизводящиеся автоматы фон Неймана, – комментирует по просьбе «НГ-науки» эти результаты Владик Аветисов, доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией теории сложных систем Института химической физики им. Н.Н. Семенова РАН. – Знаменитый американский математик фон Нейман занимался исследованиями вопроса о том, можно ли создать самовоспроизводящийся автомат. Для этого он придумал универсальный автомат – машину фон Неймана – и показал, что универсальный автомат может построить самовоспроизводящийся автомат и последний будет не сложнее (в определенном смысле) универсального автомата. Замечу, что живая клетка – это самовоспроизводящийся автомат фон Неймана, причем не образно, а почти буквально, только химической природы. Клетка устроена прямо как универсальный автомат фон Неймана (о чем фон Нейман, конечно, ничего не знал, потому что ДНК еще не открыли и молекулярной биологии, по сути, еще не было)».

    Так вот, в сценарии колонизации космического пространства зондами неминуемо нужно эти зонды воспроизводить. Ковальд считает, что без самовоспроизведения, создания колоний зондов и их последовательного, от поколения к поколению, расселения все глубже и глубже в космосе, до далекого космоса не добраться. В общем, с этим трудно не согласиться.


    Сделав оценки, при вполне «спокойных» предположениях, Ковальд показывает, что на глубину в 100 световых лет таким способом можно проникнуть за 29 тыс. лет. Но для проникновения еще на 100 световых лет дальше понадобилось бы уже в четыре раза больше времени – 114 тыс. лет. А самое печальное в том, что тут есть абсолютный предел: по Ковальду это 225 световых лет. За пределы этого горизонта путем колонизации космического пространства самовоспроизводящимися зондами просто не выйти. И связано это с эффектом, который получил название «катастрофа ошибок» (error catastrophe)..."

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Любые формы разумной жизни во Вселенной обречены на существование в изоляции. (Окончание)

      "...«Насколько я знаю, – поясняет Владик Аветисов, – этот термин ввел Манфред Эйген (дважды лауреат Нобелевской премии) в своей с соавторами знаменитой статье «Evolution of quasi species» (1987 год). В ней исследовался вопрос, как точно нужно копировать генетическую информацию, чтобы не потерять ее полностью после длинной цепи генераций. Оказалось, что ограничение на точность копирования сильное – число ошибок в копируемом тексте должно быть очень небольшим, всего несколько ошибок на весь текст. Кстати, именно это обстоятельство делает биологическую эволюцию загадочной: точечными мутациями далеко не уйдешь, а при большем числе мутаций все потеряешь из-за катастрофы ошибок».

      Самый главный аргумент Ковальда, и надо признать, разумный, вот какой. Воспроизведение, как бы оно ни было устроено, без ошибок невозможно. Ошибки, даже если их немного, будут накапливаться от поколения к поколению, и зонды будут терять свою функциональную пригодность, пока не будет достигнут критический уровень ошибок, приводящий к гибели зондов и остановке процесса колонизации. Это и названо Ковальдом «катастрофой ошибок», что по смыслу совпадает с «катастрофой ошибок» Эйгена.

      С другой стороны, поскольку вероятность воспроизводить функционально полноценные зонды будет падать от поколения к поколению, время на создание полноценной колонии зондов будет расти с ростом числа генераций и процесс освоения все более удаленных областей космического пространства новыми генерациями будет замедляться. В результате и с этой стороны все «затыкается» на некоторой глубине проникновения, которая зависит от скорости накопления ошибок. Можно поспорить с оценкой в 225 световых года, но это не принципиально, все равно все ограничится несколькими сотнями световых лет.

      Кстати, заметим, что, как мнимум один позитивный момент в этом есть. Ведь в таком случае получается, что никакие апокалиптические «звездные войны» невозможны в принципе. Человечество может спасть спокойно в своей солнечной колыбели на задворках галактики Млечный путь...

      Конечно, Ковальд рассуждает в своей статье и о том, как можно обойти «катастрофу ошибок», например, исправляя ошибки «контролерами». Он прикидывает, чего это будет стоить и есть ли вообще какая-то рациональная мотивация тратить огромные ресурсы на создание суперсовершенных самовоспроизводящихся автоматов.

      После хитроумных рассуждений в чисто английском стиле в конце концов он приходит к заключению, что с рациональной точки зрения правильнее создавать не идеальные зонды, а искать компромисс между совершенством зонда и глубиной проникновения в космическое пространство.

      Заключительный аккорд Ковальда прост. Он не считает, что наша цивилизация единственная во Вселенной. Но он считает, что любая цивилизация будет осваивать только «близлежащие», по космическим масштабам, области, около пары сотен световых лет. И это, по мнению Ковальда, объясняет парадокс Ферми–Харта. Что же касается SETI, то надеяться тут особенно не на что..." ("Инопланетяне молчат из-за «катастрофы ошибок»". 08 июня 2016, 00:01:20). http://www.ng.ru/nauka/2016-06-08/9_aliens.html

      Удалить