Понимаю что эволюция обычно применяется к живым организмам. Но ведь неживая материя тоже меняется со временем - звезды рождаются и умирают, элементы синтезируются, планеты формируются.
Какие процессы и законы определяют эти изменения? Можно ли их назвать эволюцией в строгом смысле? Или для неживой природы нужен другой термин?
Основные движущие силы изменений неживой материи:
1. Гравитация
Фундаментальная сила, отвечающая за формирование звезд, планет, галактик. Гравитационный коллапс газовых облаков приводит к зажиганию термоядерных реакций в звездах.
2. Термодинамика
Второй закон термодинамики - рост энтропии. Все системы стремятся к состоянию с максимальным хаосом. Но локально энтропия может уменьшаться за счет притока энергии извне (звезды создают тяжелые элементы, расходуя водород).
3. Ядерные реакции
Термоядерный синтез в звездах создает элементы тяжелее водорода и гелия. Взрывы сверхновых разбрасывают эти элементы по космосу, из них потом формируются планеты и мы с вами.
4. Электромагнетизм
Определяет химические связи, формирование молекул, кристаллических структур.
5. Слабое и сильное взаимодействия
Работают на субатомном уровне, обеспечивают стабильность ядер и радиоактивный распад.
Можно ли это называть эволюцией? Философский вопрос. Некоторые космологи используют этот термин. Но в отличие от биологической эволюции, здесь нет отбора - просто физические законы делают одни состояния более вероятными чем другие.
Формально эволюция подразумевает наследственность и отбор. В неживой природе этого нет, поэтому термин "эволюция" применяют метафорически.
Для описания изменений неживой материи используют понятия:
Но это именно развитие, а не эволюция в дарвиновском смысле.
Есть интересная концепция - космический дарвинизм Ли Смолина. Он предположил что черные дыры могут порождать новые вселенные с немного измененными физическими константами. Тогда получается естественный отбор вселенных - выживают те, где больше черных дыр (т.е. больше звезд, больше тяжелых элементов).
Гипотеза недоказуемая, но красивая. Превращает космологию в подобие биологии.
По сути все сводится к одному - энергия стремится рассеяться равномерно. Все структуры во Вселенной - это временные паттерны в процессе этого рассеяния. Звезды, планеты, мы с вами - все это способы для энергии добраться из точки концентрации в точку рассеяния.
Звучит депрессивно, но это физика.
Отличный структурированный ответ, спасибо! Про энтропию особенно интересно - получается звезды это локальные "острова" упорядоченности в море хаоса?
Можно так сказать. Звезда уменьшает локальную энтропию (создает сложные структуры), но при этом увеличивает общую энтропию Вселенной за счет излучения огромного количества тепла в космос. Баланс соблюдается