Источник энергии и всех изменений

Жизнь и сама Вселенная были бы невозможны без движения и изменений, если бы все было неподвижно и неизменно.

Все движется и меняется постоянно. Почему?

Недавно я впервые задумался на этим и попытался найти ответ. Прямого ответа я найти не смог. Так что пришлось додумывать самому.

То, что я обнаружил, напомнило мне высказывание Витгенштейна (“Философские исследования”, 129): “Наиболее важные для нас аспекты вещей скрыты из-за своей простоты и повседневности. (Их не замечают, потому что они всегда перед глазами.) Фундаментальная важность этих аспектов незаметна. До тех пор, пока мы не задумываемся об этом. Иначе говоря: то, о чем мы не задумываемся [из-за привычной повседневности], будучи увидено однажды, оказывается самым захватывающим и сильным.“

Судя по всему, Вселенная получила начальный толчок во время Большого Взрыва и с тех пор так и движется и развивается за счет этого начального заряда энергии.

Все знакомы с законом сохранения энергии, не правда ли? Его еще называют первым законом термодинамики: “При любых физических взаимодействиях энергия не возникает и не исчезает, а только передается от одних тел другим или превращается из одной формы в другую.”

Это значит, что энергия Вселенной количественно не меняется, а только меняет свою форму. И эта энергия является источником всех изменений и движений, которые мы наблюдаем.

Но что такое энергия? По определению, это мера способности к изменению. На самом элементарном уровне эта способность проявляется как квантовая нестабильность. Элементарные частицы постоянно теряют (и становятся более стабильными) или поглощают (и становятся менее стабильными) энергию. Энергия эта упакована в виде электромагнитной волны, которая также называется фотон.

Подобно морской волне, разрушающей берег, фотон ударяет по другой частице и меняет ее: частица поглощает фотон, становится нестабильной и либо излучает лишнюю энергию в виде фотона, либо распадается на части.

То же самое происходит, когда мы дышим, например. Молекулы железа теряют электроны в присутствии ионов кислорода (именно поэтому нам нужен кислород). Два электрона и один атом кислорода формируют стабильную молекулу воды и излучают лишнюю энергию (фотон), которая используется (митохондрией) для создания молекулы Аденозинтрифосфата (АТФ). Созданная молекула АТФ служит в качестве носителя энергии на короткий промежуток времени, достаточный для того, чтобы принять участие в каком-нибудь процессе жизнедеятельности клетки. Тогда она опять разрушается на стабильные части, освободившаяся энергия используется, а стабильные части АТФ опять собираются вместе (и таким сохраняют вновь поступившую энергию).

И еще несколько фактов о АТФ (из wikipedia). В организме АТФ является одним из самых часто обновляемых веществ; так, у человека продолжительность жизни одной молекулы АТФ менее 1 мин. В течение суток одна молекула АТФ проходит в среднем 2000—3000 циклов ресинтеза (человеческий организм синтезирует около 40 кг АТФ в день, но содержит в каждый конкретный момент примерно 250 г), то есть запаса АТФ в организме практически не создаётся, и для нормальной жизнедеятельности необходимо постоянно синтезировать новые молекулы АТФ.

Но какой механизм для преобразования и использования энергии ни задействован, первичным источником энергии остается Большой Взрыв. Он породил Вселенную, и все, что в ней происходит с тех пор – это последствия того первичного взрыва.

Удивительно, не правда ли? Мне это очень многое объяснило.