Вадим Каменев - Я закрываю глаза, чтобы спрятаться

Условия на нашей планете, и правда, очень комфортные для появления и эволюции жизни (хотя и глобальные вымирания тоже были). Но важное уточнение: это жизнь появилась на нашей планете потому, что условия были подходящими, а не наоборот. Не условия были сделаны для появления жизни, а жизнь смогла появиться в наших условиях. А когда на Земле появилась жизнь, а потом и разум в виде человека (сомнительный выбор), то мы решили, что условия прям для нас организованные. Появись мы на Марсе, мы бы восхваляли его, а не планету Земля. Мы бы, возможно, говорили: «Какой же классный наш красный Марс, а не это голубая планетка!»

Нет ничего удивительного, что существует жизнь. Нет ничего удивительного, что она существует на нашей планете. Как и нет ничего удивительного в том, что она построена на углероде.

Химический элемент углерод С– основа жизни. Но в этом нет ничего чудесного и необъяснимого. Всё основано на физических и химических законах.

Атом углерода обладает тремя свойствами, которые позволяют образовывать углеродные цепочки и быть цепочкой стабильной в земных условиях. А это как раз то, что нужно для жизни.

Свойство первое. На внешнем энергетическом уровне углерода 4 из 8 возможных электронов, что значит углерод, например, может притянуть до 4 электронов от других атомов. Причем, притянуть может по одному электрону четырёх атомов или по два электрона двух атомов.

Углерод может сделать четыре одинарные связи с четырьмя атомами (1+1+1+1 = 4) (метан С H 4 ), или две двойные с двумя (2+2=4) (углекислый газ CO 2 ), или одну тройную и одну одинарную (3+1=4) (этин С 2 H 2 ).

Свойство второе. Химические элементы с таким же количеством электронов на внешнем энергетическом уровне (например, кремний Si; олово Sn, свинец Pb) больше углерода по размеру и притягивают чужие электроны гораздо слабее. С другой стороны, из-за малого размера, связь между атомами углерода исключительно сильна. Si, Sn, Pbне конкуренты углероду в создании крепких устойчивых атомных цепочек (скоро поясним, что это).

Немного обозначений перед дальнейшим рассказом: « С»– атом углерода, С-С– два атома углерода соединенные одинарной связью (общей парой электронов), С=С– два атома углерода соединенных двойной связью (двумя парами общих электронов) С ≡ С– два атома углерода соединенных тройной связью (тремя парами общих электронов).

Свойство третье. Прочности связей (в кДж/моль) между атомами следующие: С-С– 347-356, С=С– 611, С ≡ С– 837, С- O– 336. Si - O– 368, Si - Si– 230. Благодаря тому, что две одинарные связи сильнее чем одна двойная (700/611), углерод предпочтёт это: С-С-С, этому: С С=С.Также три одинарных связи сильнее одной тройной (1050/837). Углерод предпочтет длинную цепочку с одинарными связями, коротким цепочкам c тройной связью на конце. -С-С-С-С-С-С-С-С-С-С-[и так далее] предпочтительнее, чем -C-С -С ≡С-H [конец цепочки]. Связь С- Oслабее связи С-С, а значит кислород не помеха образованию углеродной цепочки (кислород не окислит углерод, не разорвёт цепочку). У кремния Siвсё не так. Связь Si - Oсильнее, чем Si - Si(368/230), поэтому кремний скорее соединится с кислородом, чем образует цепочку. Что и происходит: песок SiO 2 видел каждый, а вот кремневые цепочки - Si - Si - Si -, если и появятся, сразу среагируют с кислородом и получится песок SiO 2 …

Что скрывать, нам повезло, что кислород предпочитает двойные связи одинарным ( O = Oпредпочтительнее, чем O - O - O), так как они сильнее. Похожая ситуация с азотом, он тоже предпочитает соединяться с собой ( N ≡ N). Кислород и азот поэтому не образуют цепочек.

В углеродных цепочках - С-С-С-С-атом углерода на саму цепочку тратит две связи, а две другие тратит на связь с двумя атомами водорода (прочность С- H– 356-430 кДж/моль). Это тоже сильная связь.

Углерод предпочитает длинные углеродные цепочки с одинарными связями и присоединенными по бокам атомами водорода. Также углерод не стесняется своих выкрутасов типа разветвлений или замыканий в кольцо.

Итог. В этой истории нет никакого чуда. Просто с углеродом всё так , а других, способных образовывать цепочки как углерод среди химических элементов нет.

– О дин, два, три, четыре!

– Получается уже почти в километре от нас молния была. Пошли лучше домой!

Всё именно так. После молнии, можно посчитать секунды и умножить их на триста. Таким действием мы узнаем расстояние до молнии. Это можно сделать, так как скорость звука – триста метров в секунду. Быстрее он не может. А зная время движения и скорость звука мы можем вычислить расстояние. Вот и получается – молния уже потухла, а гром еще не долетел. Когда вы слышите гром, вы слышите звук молнии из секундного прошлого .

– Скорее! Опоздаем! Солнце скоро начнет заходить.

– Да иду я! Запутался тут…

Через пару минут:

– Скажи, что это очень красиво! Солнечный закат!

– Красиво! Красиво, но быстро.

В самом деле закат длится около пяти минут. Но не это самое важное в этой милой истории. Дело в том, что в тот момент, когда герои сказали в себе: «Началось!», солнце на самом деле уже было за горизонтом. Наши герои наслаждались не солнцем, а фотонами света, которые с опозданием в восемь минут двадцать секунд летят в сторону Земли. Наши герои видят закат с задержкой в эти восемь минут и видят солнце в том месте, где оно было раньше, а не в данный момент. Получается, что мы восхищаемся красотой солнца из минутного прошлого .

Если вы хотите заглянуть дальше в прошлое, то посмотрите через телескоп планету Сатурн. Вы увидите планету такой, какой она была больше часа назад (1 час, 20 минут). И в том месте, где она была больше часа назад (1 час, 20 минут). Сатурн находится от нас в часовом прошлом.

[Когда вы смотрите на луну, вы видите луну секундной давности (1,29 секунды). Немного скажете вы. Но иногда секунда может значить очень многое.]

Внутри нашего организма, также всё происходит с задержкой. Когда мы что-то увидели, вы осознали это не мгновенно, а прошло какое-то время. В начале, сетчатка глаза должна воспринять кванты света, провести первичную обработку информации. Потом информация отправляется по нерву в мозг, проходит по нему. Попадает в ответственный за зрительное восприятие участок коры мозга. Потом еще и там происходит разбор, что же там всё-таки было увидено. Всё это требует времени.