A A A A Автор Тема: 50 решений парадокса Ферми  (Прочитано 790992 раз)

0 Пользователей и 5 Гостей просматривают эту тему.

Оффлайн ivanij

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 27 574
  • Благодарностей: 678
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от ivanij
Re: 50 решений парадокса Ферми
« Ответ #17440 : 11 Фев 2026 [18:27:40] »
А что ж тогда "не так", ежели вы очень хорошо это подтверждаете?
Древесный уголь - это "возобновляемая" энергетика. И возобновляемая МЕДЛЕННО. Поэтому любая цивилизация на древесном угле - ОГРАНИЧЕНА энергетически.
А залежи каменного угля - это ЗАПАС негэнтропии который просто надо достать из земли (по-началу даже не очень глубоко). То есть то самое честное (для всей цивилизации) EROIE на несколько порядков у каменного угля выше чем у древестного. Отсюда (и только отсюда) такое превосходство современной цивлизации над цивилизациями "отсталыми". Современные цивилизации ВОРУЮТ негэнтропию из запасов, сделанных природой миллионы лет назад (и даже миллиарды, учитывая как негэнтропию ископаемые залежи руд) и на этом жиреют.  А цивилизации не открывшие способы "жрать камни" (из глубинных недр) вынуждены жить "по средствам" ограничивая себе в консурмации (ограблении) окружающей среды.
Всё равно, не совсем понятно, что "не так", но принципиальное отличие "нашей" (условно) модели, от модели гипотетической цивилизации не открывшей способы "жрать камни", я, кажется, понял. Но остался вопрос жизнеспособна ли будет такая цивилизация. да и будет ли она вообще?   
Моя философия не дала мне совершенно никаких доходов, но она избавила меня от очень многих трат. А.Шопенгауэр.
   Лучше совсем не браться за дело, чем исполнить его дурно. А.П.Романов.

Оффлайн Павел Васильев

  • *****
  • Сообщений: 1 290
  • Благодарностей: 37
    • Сообщения от Павел Васильев
Re: 50 решений парадокса Ферми
« Ответ #17441 : 11 Фев 2026 [18:43:01] »
Готов считать случайностью накопление угля при условии, что Раттус откажется считать Гуронское оледенение закономерностью
Мы не должны рассматривать исключительно один случай. В галактике сотни тысяч, если не сотни миллионов терранет (terrans - землеподобных планет с индексом близким к единице, не считая суперземель). Где-то жарче, где--то холоднее, раньше или позже появились грибы, больше или меньше угля или металла, но в массе это всё описывается статистическим распределением Гаусса, нормальное такое себе распределение с определённой погрешностью, дисперсией в 3 сигма. И так оно и есть на практике, по другому и быть не может по закону больших чисел.
Астромодель нооэволюции Млечного Пути https://gitverse.ru/astrogeoscenter/astrobloq

Оффлайн Wert

  • *****
  • Сообщений: 693
  • Благодарностей: 29
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Wert
Re: 50 решений парадокса Ферми
« Ответ #17442 : 11 Фев 2026 [19:33:33] »
А как насчёт отсутствия древесины на других планетах?
Карбонат хрупкий, дефицитен на суше (деревьям нужно будет огромное количество) и нельзя наращивать изнутри. А для роста в хитине придется проводить периодические линьки и хрупкий он (ветер создает нагрузки на изгиб и может сломать высокий ствол). Еще для его синтеза азот нужен, а для лигноцеллюлозы - нет.

Оффлайн gans2

  • *****
  • Сообщений: 3 076
  • Благодарностей: 22
  • Орган освоения космоса
    • Сообщения от gans2
    • Канон романа "Роза и червь"
Re: 50 решений парадокса Ферми
« Ответ #17443 : 12 Фев 2026 [04:21:09] »
АНТРАЦИТ и был "узким горлышком" через которое Англия стала "мастерской мира", то есть стала на "индустриальные рельсы".
Семенов сел на полузнайского конька и поскакал переслегить.
Антрацит - это всего лишь замена древокоса. "[----] бизона", которого много.
Настоящий доменный кокс и действительно большие, а не "дворовые домны МАО", появились только с развитой коксохимией, углеподготовкой и печами Коппе. Когда кокс стал прочнее бетона. И антрацит на этот кокс не годится. Подготовленная угольная шихта выглядит как песок. А из батарейной печи выходит крупнокусковой кокс с прочностью фундаментного бетона. И только из такого кокса можно плавить чугун в домне размером с многоэтажный дом.
Причем газа, который выделяется при этом хватает на прогрев двойного количества шихты. Настоящий химический реактор на "цепной реакции".
Мало того, немцы придумали греть уголь доменным газом, а коксовый жечь в сталепрокатке. Настоящие ядохимики.

По телефону можно сделать всё .... кроме детей.

Статьи и сообщения по проблематике SETI
https://gans2.livejournal.com/?skip=20&tag=seti

Оффлайн garryon

  • *****
  • Сообщений: 1 655
  • Благодарностей: 19
  • Такой же, но не настолько
    • Сообщения от garryon
Re: 50 решений парадокса Ферми
« Ответ #17444 : 12 Фев 2026 [11:02:07] »
Цитата
А что если, инопланетянам не хватило угля?

Группа учёных опубликовала (https://www.cambridge.org/core/journals/international-journal-of-astrobiology/article/how-common-are-oxygenic-photosynthesis-and-large-coal-deposits-on-exoplanets/8D45673E4BCB261505C9AC72B73204EF) в International Journal of Astrobiology статью с неожиданным тезисом: чтобы цивилизация вышла в эфир, ей нужен уголь. Исследователи предлагают добавить «угольный фактор» в уравнение Дрейка, оценивающее число технологических цивилизаций в Галактике.
Т.е. полная тождественность пути развития...Надо ещё учесть ,чтобы тупые " динозавры" случайно вымерли,как доминирующий конкурент.И следуя этой парадигме ,чтобы человечество случайно вымерло ,потому что андроиды с опцией ИИ более могут быть продвинутей в направлении техно-. Затем и андроидов должна постигнуть такая же участь и т.д......до состояния когда " носителем разума" уже являются структуры на основе кубитов из " тёмной материи",например.. И тогда будет иметь смысл о чём нибудь пообщаться... Так что ли ?
Люди преимущественно разговаривают сами с собой. Собеседник -  катализатор.Или ключ.

Все естественное, вероятно, когда-то было искусственное.

Оффлайн Dem

  • *****
  • Сообщений: 7 202
  • Благодарностей: 160
  • Звёзды зовут...
    • Сообщения от Dem
Re: 50 решений парадокса Ферми
« Ответ #17445 : 12 Фев 2026 [12:18:06] »
Каждое звено этой цепочки — отдельная случайность.
Это не случайность, а закономерность  развития литосферы и эволюции биосферы, если землеподобная планета, терранета, находится достаточно долго в обитаемой зоне родительской звезды и в GHZ.
Случайность - это то что эти этапы случились одновременно. Фазы неразлагаемой целлюлозы могло бы вообще не быть или она бы случилась не одновременно с суперконтинентом... и всё, нет залежей.
При этом соответствующих научному подходу там только два: "Щука" (вариант решения Ферми) и "Лебедь" (вариант решения Харта).
Притом они не взаимоисключающи - что если можно колонизировать только свою систему или только свою галактику? Как таких назвать, которые смогли, но только немножко?

Оффлайн Wert

  • *****
  • Сообщений: 693
  • Благодарностей: 29
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Wert
Re: 50 решений парадокса Ферми
« Ответ #17446 : 12 Фев 2026 [12:26:35] »
Фазы неразлагаемой целлюлозы могло бы вообще не быть
Не могла. Для появления разложения нужно, чтоы появился продукт, который можно разлагать. И неизбежен зазор между двумя этими явлениями. К тому же уголь и после появления образовывался. Суперконтинент не нужен для образования угля.

Оффлайн Dem

  • *****
  • Сообщений: 7 202
  • Благодарностей: 160
  • Звёзды зовут...
    • Сообщения от Dem
Re: 50 решений парадокса Ферми
« Ответ #17447 : 12 Фев 2026 [12:40:06] »
Цитата
Возникни разумный вид раньше - уголь ещё не дозрел бы, а сам вид вымер бы задолго до его готовности. Разум и топливо должны совпасть во времени.
Это из области фантазий - можно нафантазировать чего угодно. Например, не было бы берёзы и люди вымерли бы от морозов, ибо только берёзовые дрова лучше всего подходят для топки печей зимой.
  нет берёзы - фигня, а если вообще деревьев эволюция не изобрела? И есть только ну например мох?

Рано или поздно мы найдём подходящие чёрные дыры, используя которые мы сможем запускать на релятивистких скоростях целые планеты (условно конечно) с релятивистскими скоростями (с гамма 100 и более) и это сделает межгалактическую экспансию рутиной.
А тормозить как?
Разогнав, мы максимум в галактику попадём...
Про иные пути развития цивилизации....
Мне не даёт покоя идея того, что Восток (Китай) оказался бы более экспансивным чем в нашей реальности и адмирал Чжэн Хэ уговорил Императора на экспансию и "перемены".
Если бы у бабушки был ... - она была бы дедушкой.
Т.е. в принципе неважно кто начал бы глобальную экспансию - сама она выглядела бы примерно так же. Развитие судоходства ведёт развитие промышленности, а оно - победу капитализма.
Т.е. выход на ту же линию просто под другим флагом.

Но без антрацита вы не могли создать железное изобилие.
А кто сказал что нужно именно изобилие? Нужен базовый минимум, на основе которого уже будет освоены другие технологии.
Так именно такое изобилие и есть базовый уровень для шага дальше. Ибо если у тебя дефицит - то не за счёт чего развиваться, всё уходит на текущие нужды.
А то чего придумали - корабли из железа или вообще дороги делать! Ещё бы из золота попробовали...

А на север также вдоль побережья они бы уперлись в Камчатку и решили "данунах! холодно и безлюдно, край света".
Да проскочили бы дальше, просто ради любопытства. Летом там хорошо.

Чем энергия ветра и воды превращённая в электричество будет ДЕШЕВЛЕ
Электричество можно применять на начальных стадиях для освещения, электропечей для получения угля, телеграфов, электролиза. Механическая энергия для всего этого не годится. Поэтому его польза очевидна.
На начальных - нельзя, только на весьма продвинутых. И вообще, что ДВИЖУЩИЙСЯ магнит вызывает появление тока открыли очень случайно,
Если, допустим, альтернативные деревья будут опираться на известняковый скелет как кораллы, на карбонат кальция, как улитки или на хитин?
Хитин как полисахарид тоже горит, а вот остальное это пц.

Оффлайн Wert

  • *****
  • Сообщений: 693
  • Благодарностей: 29
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Wert
Re: 50 решений парадокса Ферми
« Ответ #17448 : 12 Фев 2026 [12:49:56] »
И вообще, что ДВИЖУЩИЙСЯ магнит вызывает появление тока
В любом случае - это проще паровой машины.
Вообще самый самый простой и короткий путь к электричеству вероятно может лежать в цепочке: вольтов столб (его можно найти случайно) - открытие механического взаимодействия электромагнитов (даже простой гальванический элемент способен генерировать достаточно большой ток, чтобы это взаимодействие было заметно) - двигатель постоянного тока (зная как взаимодействуют электромагниты на качественном уровне его можно построить просто интуитивно, по принципу "здесь притягивается, здесь отталкивается") - обнаружение обратимости двигателя постоянного тока (т.е. того факта, что если начать вращать такой двигатель вручную, то он сам становится источником тока), что собственно и будет открытием электромагнитной индукции.
В этом случае (если бы в Европе не было бы доступных запасов угля) вполне возможно, что электричество освоили бы раньше, чем тепловые машины.
« Последнее редактирование: 12 Фев 2026 [12:59:58] от Wert »

Оффлайн Dem

  • *****
  • Сообщений: 7 202
  • Благодарностей: 160
  • Звёзды зовут...
    • Сообщения от Dem
Re: 50 решений парадокса Ферми
« Ответ #17449 : 12 Фев 2026 [12:59:42] »
Карбонат хрупкий, дефицитен на суше (деревьям нужно будет огромное количество) и нельзя наращивать изнутри.
Деревья как бы тоже слои не изнутри наращивают.  А карбонат несложно синтезируется из углекислоты, по сути тоже полуорганика.
А может быть вообще кремнезём, его например хвощи умеют. Вот представим мир в котором деревья - стеклянные... и вообще никакой целлюлозы, ни разлагаемой, ни неразлагаемой.
В любом случае - это проше паровой машины.
Может и проще, но...
Химические источники тока скорей ещё в Вавилоне знали, а вот электромотор не придумали
« Последнее редактирование: 12 Фев 2026 [13:06:36] от Dem »

Оффлайн MenFrame

  • *****
  • Сообщений: 8 846
  • Благодарностей: 211
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от MenFrame
Re: 50 решений парадокса Ферми
« Ответ #17450 : 12 Фев 2026 [13:21:18] »
а если вообще деревьев эволюция не изобрела?
Тогда и обезьян лазающих по деревьям не будет, со всей их сложной разнообразной жизнью нуждающейся в сложном интеллекте.
А тормозить как?
Известно как, магнитным парашютом.
Ибо если у тебя дефицит - то не за счёт чего развиваться, всё уходит на текущие нужды.
Нет, если у тебя дефицит, то этот дефицит пойдет на избранные нужды которые дают большую отдачу. Например на науку.
И вообще, что ДВИЖУЩИЙСЯ магнит вызывает появление тока открыли очень случайно,
Наука, по сути и есть механизм генерации и отбора случайностей.
Наука есть организованный скептицизм в достоверности экспертного мнения.  Ричард Фейнман
Свобода, есть форма ответственности за необходимую глупость. (не помню кто сказал)

Оффлайн MenFrame

  • *****
  • Сообщений: 8 846
  • Благодарностей: 211
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от MenFrame
Re: 50 решений парадокса Ферми
« Ответ #17451 : 12 Фев 2026 [13:29:39] »
А карбонат несложно синтезируется из углекислоты, по сути тоже полуорганика.
Карбонат чего?
Вот представим мир в котором деревья - стеклянные...
Не представим, стекло результат плавки.
Наука есть организованный скептицизм в достоверности экспертного мнения.  Ричард Фейнман
Свобода, есть форма ответственности за необходимую глупость. (не помню кто сказал)

Оффлайн Rattus

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 16 230
  • Благодарностей: 617
  • Души прекрасные порывы! Убеждённый Ωптимистъ
    • Сообщения от Rattus
Re: 50 решений парадокса Ферми
« Ответ #17452 : 12 Фев 2026 [14:30:19] »
Тому, кто жаждет всех запретных тайн Астрофорума в одном месте поможет число 1919.

Ннапыльн%х тpапинкахъ далиокихъ плонеттъ астануцца нашшы погадкиъ! (ЙожЪ, SKL)
Скоро у людей закончится космос. (П.Лемтыбож - "Теоремы Пафнуция")
Я брала города, я стану - еда! (Серебряная Свадьба - "Пищевая цепочка")
Уранизация естественным образом снижает численность человечества (Вика Воробьёва, ВЖР, 30.10.2012)

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 19 910
  • Благодарностей: 721
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: 50 решений парадокса Ферми
« Ответ #17453 : 12 Фев 2026 [15:18:19] »
Если бы у бабушки был ... - она была бы дедушкой.
Т.е. в принципе неважно кто начал бы глобальную экспансию - сама она выглядела бы примерно так же. Развитие судоходства ведёт развитие промышленности, а оно - победу капитализма.
Т.е. выход на ту же линию просто под другим флагом.

Разумеется, общий план развития любой цивилизации - КОНВЕРГЕНТЕН. Ландшафт исторической адаптации - один. Но. В том что именно европейская цивилизация первой нащупала путь к новому фазовому переходу, который мы называем "капитализм" есть и существенная КУЛЬТУРНАЯ особенность этой цивилизации, она окрасила "капитализм" в свои культурные краски (и плачевно-тупиковой ситуации в которой мы все прямо сейчас находимся) - запредельный, зашкаливающий буквально богоборческий индивидуализм (частное выше общего, владение выше служения, материальное выше духовного и т.д.), вытекающий из греко-римской ереси гностицизма (весь мир - гов-но, все бабы - бля-ди, и солнце грёбанный фанарь, остановите землю - я сойду!) и глубинный ФАШИЗМ (из таласократической пиратской, рабовладельнеской природы-основы цивилизаций средеземноморья) присущий всей евроцивилизации (отсюда столько показной ханжеской толерасси и воспевания "свобод" теперь, отсюда им "птичку жалко", нездоровый культ обиженных убогих и кривых).
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур. (добавлено) Ныне - пенсионер-изобретатель.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 19 910
  • Благодарностей: 721
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: 50 решений парадокса Ферми
« Ответ #17454 : 12 Фев 2026 [15:36:19] »
[noae]
Цитата
Насколько распространены кислородный фотосинтез и крупные залежи угля на экзопланетах?
Опубликовано в электронном виде издательством Cambridge University Press:  12 января 2026 г.

Линкольн Тайз, Джоэл Примак, Дуг Хеллингер и Питер Д. Уорд

Абстракт

В поисках внеземного разума (ВЗР) часто предполагается, что разумная жизнь на экзопланете, подобной Земле, неизбежно разовьет технологические средства для межзвездной связи. Это предположение игнорирует решающую роль ископаемого топлива в развитии промышленной революции на Земле, которая в конечном итоге привела к появлению нашей собственной развитой технологической цивилизации (ТТ) и возможности межзвездной связи. Поэтому мы предполагаем, что любая обитаемая экзопланета, которая потенциально может создать ТТ, должна содержать значительные запасы ископаемого топлива, особенно угля, который обеспечивал большую часть энергии, использованной в промышленной революции в XIX веке . Уголь имеет решающее значение, поскольку, исходя из геологических особенностей Земли, он более доступен, чем гораздо более глубокие залежи нефти и газа. Без угля было бы невозможно использовать огромные подземные залежи нефти и газа в XX веке . Это поднимает вопрос о неизбежности образования угля на экзопланете, подобной Земле. Здесь мы приводим аргументы в пользу того, что образование угля может быть маловероятным даже на планете, подобной Земле, из-за множества случайных факторов, зафиксированных в геологической и биологической летописи нашей планеты, включая эволюцию самого кислородного фотосинтеза, который создал богатую кислородом атмосферу, необходимую для развития сложной жизни. Центральным элементом нашего аргумента является множество крайне случайных тафономических факторов, связанных с тектоникой плит и климатом, которые были необходимы для превращения тропических ликопсидных болотных лесов суперконтинента Пангея в массивные угольные залежи каменноугольного периода. Наконец, мы обсуждаем необходимость синхронности появления разумных форм жизни и созревания обширных угольных месторождений. Мы приходим к выводу, что большое количество случайных факторов, связанных с производством угля, оправдывает добавление члена, обозначающего уголь, в уравнение Дрейка для числа АТК в галактике.

Ключевые слова: Карбон уголь Уравнение Дрейка экзопланета интеллект фотосинтез технологии

Уравнение Дрейка и ископаемое топливо

Знаменитое уравнение Дрейка представляет собой вероятностную основу для оценки вероятности обнаружения сигналов от разумных существ в галактике Млечный Путь. Разработанное для первой конференции SETI в Грин-Бэнк, Западная Вирджиния, это уравнение предназначалось не для получения точного числа, а для стимулирования междисциплинарного диалога между астрономами, биологами и философами (Дрейк,Ссылка на Дрейка1965 ; Уокер,Справочный Уокер2023 ). Таким образом, он связан с другими концептуальными рамками, ставящими те же или связанные вопросы, такими как парадокс Ферми и Большой фильтр (Чиркович,Ссылки: Чиркович2018 ; Морган,Референсный орган2019 ; Пранцос,Справочная информация о Пранцо2020 ; Верендель и Хэггстрем,Ссылка Верендель и Хэггстрём(2017 ). В основе стремления программы SETI обнаружить внеземной разум с помощью радиосигналов лежит предположение, что они будут указывать на наличие развитой технологической цивилизации (ВТЦ). Такая цивилизация по необходимости «будет производить энергию, энергию для различных видов транспортных систем и, к сожалению, возможно, энергию для конфликтов и войн» (Тартер,Справочный Тартер2001 г.

На Земле открытие и добыча огромных месторождений ископаемого топлива обеспечили энергию, необходимую для технологического развития, включая радиотелескопы программы SETI. Исходя из нашего современного понимания развития индустриальной цивилизации на Земле, ископаемое топливо представляется необходимым и, возможно, в целом необходимым для существования альтернативных цивилизаций во Вселенной. Аналогично (опять же, исходя из исторической траектории развития на Земле), вероятно, что продолжающееся сжигание ископаемого топлива экзоцивилизацией в конечном итоге повысит уровень CO₂ в атмосфере до уровня , достаточного для того, чтобы вызвать экстремальное глобальное потепление из-за парникового эффекта, тем самым сократив продолжительность существования этой цивилизации (Франк и др. ).См. работы Фрэнка, Кэрролл-Нелленбека, Альберти и Клейдона.(2018 ). Если связь между ископаемым топливом и АТС окажется общим принципом, имеет смысл рассмотреть вопрос о добавлении нового члена, обозначающего ископаемое топливо, в уравнение Дрейка.

Форма уравнения, впервые представленная в статье Дрейка 1965 года, выглядит следующим образом:

N = R * ⋅ f p⋅ n e ⋅ f l ⋅ f i ⋅ f c ⋅ L

где

• N = число обнаруживаемых развитых технологических цивилизаций в галактике Млечный Путь.

и

• R * = средняя скорость звездообразования в нашей галактике.

• f p = доля звёзд, имеющих планеты.

• n e = количество потенциально обитаемых планет в каждой планетной системе.

• f l = доля обитаемых планет, на которых фактически зародилась жизнь.

• f i = доля планет с жизнью, на которых впоследствии развиваются разумные виды, способные создавать цивилизации.

• f c = доля цивилизаций, которые разрабатывают технологии, позволяющие получать обнаруживаемые признаки своего существования.

• L = средняя продолжительность времени, в течение которого такие цивилизации создают обнаруживаемые признаки своего существования.

Предпоследний член уравнения — f c , доля разумных цивилизаций, обладающих желанием и технологиями для межзвездной связи. До сих пор большинство исследований, связанных с уравнением Дрейка, были сосредоточены на предшествующих астрофизических членах, произведение которых дает оценку числа планет в галактике, обладающих земными условиями, совместимыми с возникновением и эволюцией жизни (Энглер и Верден, Ссылка Энглер и фон Верден2019 ; Уокер,Справочный Уокер2023 ). Внимание также было уделено последнему члену уравнения, L , представляющему собой среднюю продолжительность времени, в течение которого технологически развитый вид передает обнаруживаемые сигналы в межзвездное пространство. В последние годы изменение климата, вызванное деятельностью человека, рассматривается как потенциальный ограничивающий фактор, определяющий L , в дополнение к обычным мальтузианским факторам войны, голода и болезней (Энглер и Верден,Ссылка Энглер и фон Верден2019 ; Франк и др., См. работы Фрэнка, Кэрролл-Нелленбека, Альберти и Клейдона.2018 ; Киппинг,Ссылка на Киппинга2021 ; Киппинг и Льюис,Ссылка на Киппинга и Льюиса.2025 ). В отличие от астрофизических и долгосрочных составляющих уравнения Дрейка, составляющая обнаруживаемая технология f c привлекла сравнительно мало научного внимания. Часто предполагается, что технологическое развитие является неизбежным следствием эволюционных/генетических влияний, действующих как на биологическом, так и на культурном уровнях. По мнению астробиолога Кристофера К. Уокера, только «природные и самопроизвольные катастрофы» могли бы помешать разумным видам пытаться общаться с цивилизациями на экзопланетах:

Исходя из человеческого опыта, для выживания и процветания цивилизации необходима как культурная, так и технологическая эволюция. Именно это эволюционное давление будет подталкивать разумный вид к лучшему пониманию своего места во Вселенной и обеспечит его инструментами, необходимыми для общения между звёздами. Однако существуют природные и вызванные самими собой катастрофы, которые могут замедлить или остановить переход вида от исконной разумности к межзвёздной (Уокер,Справочный Уокер2023 ).

Однако разумные виды вполне могут рассматривать контакт с другими развитыми цивилизациями как потенциальную угрозу, не желая пытаться осуществлять межзвездную коммуникацию. По этой причине мы предпочитаем термин «обнаруживаемый» (т.е. излучающий обнаруживаемые сигналы, указывающие на индустриальное общество) термину «коммуникативный» при описании развитых технологических экзоцивилизаций. Более того, упоминание Уокером «природных и самопроизвольных бедствий» уже заложено в члене L уравнения Дрейка. Если такие бедствия исключить, оптимистическое определение fc , данное Уокером , предполагает, что доля разумных видов, обладающих технологическими возможностями и желанием участвовать в межзвездной коммуникации, всегда будет равна 1,0, фактически исключая его из уравнения. Здесь мы будем утверждать, что существует важный биогеологический фильтр, который сильно влияет как на fc , так и на L : наличие крупных, легкодоступных месторождений угля.

Почему именно уголь?

Мы исходим из того, что разумный вид на экзопланете всерьёз занялся бы проектом связи с межзвёздной цивилизацией или стал бы обнаруживаемым только в том случае, если бы он пережил нечто вроде промышленной революции, необходимой для достижения уровня научно-технической сложности, достаточного для создания соответствующего оборудования, такого как радиотелескопы и поддерживающая их инфраструктура. Без масштабного использования энергоёмких ископаемых видов топлива (первоначально угля в XVIII и XIX веках , а затем нефти и газа в XX веке ) сомнительно, что человеческие цивилизации когда-либо смогли бы приобрести технологические возможности для создания обнаруживаемой инфраструктуры, такой как мощные радары. По причинам, которые будут обсуждаться позже, также маловероятно, что какая-либо цивилизация смогла бы полностью отказаться от ископаемого топлива и сразу перейти к гидроэнергетике, ветровой или солнечной энергии.

Уголь не только увеличил масштабы и скорость промышленной революции, но, по мнению многих историков (например, Броделя),Ссылка на Брауделя1981 ; Фернихоу и О'Рурк,Ссылка на Фернихоу и О'Рурка2021 ; Померанц,Ссылка на Померанца и Померанца2000 ; Вригли,Ссылка на ВриглиВ 2013 году это было незаменимо для развития технологий, которые непосредственно привели к созданию АТС. Другие варианты, не связанные с углем, были либо экологически ограниченными, либо не масштабируемыми, учитывая технологии того времени.

Основываясь главным образом на энергичных аргументах, Вацлав Смил представил убедительные доказательства того, что уголь был необходим для промышленного развития (например, Смил,Референсная улыбка2010 г.Референсная улыбка2015 г.Референсная улыбка(2017 ). Наиболее убедительный аргумент Смила сосредоточен на плотности мощности — скорости потока энергии на единицу площади или объема, — которую он определяет как «критический структурный фактор, определяющий энергетические системы» (Смил,Референсная улыбка(2015 ). Его расчеты демонстрируют принципиальную невозможность масштабирования возобновляемых источников энергии до промышленных потребностей в разумные сроки. Древесина и биомасса сталкивались с непреодолимыми пространственными ограничениями. Фотосинтез преобразует менее 0,5% поступающей солнечной радиации в новую растительную массу, что дает максимальную плотность энергии древесины всего 0,5 ватт на квадратный метр. Между тем, досовременным городам требовалось 20–30 Вт/м² для отопления, приготовления пищи и производства. Это означало, что городам необходимо было получать устойчивые источники топлива из районов, примерно в 50 раз превышающих их размер, — геометрически невыполнимая задача для крупных городских центров. Смил приводит конкретные исторические свидетельства в поддержку этого вывода: к 1720 году только для производства железа в Великобритании ежегодно требовалось 830 000 тонн древесины для древесного угля, что требовало устойчивой заготовки почти 180 000 км² леса — площади размером с Миссури. Он отмечает, что «даже богатая лесами Америка не могла позволить себе использовать древесный уголь для выплавки железной руды», демонстрируя, как даже обильные возобновляемые ресурсы достигают абсолютных пределов масштабируемости (Смил,Референсная улыбка(2017 ). Его анализ показывает, что системы, использующие древесный уголь, воду и ветер, столкнулись с ограничениями, связанными с вырубкой лесов, в течение нескольких десятилетий и никогда не смогли бы достичь плотности энергии, необходимой для индустриализации городов, даже в течение столетий.

Другие потенциальные источники энергии, не связанные с углем, либо были неадекватными, либо требовали технологий, которые еще очень далеки от будущего. Неглубокие выходы нефти/смолы давали ничтожные объемы (баррелей в день против миллионов, необходимых для добычи) и требовали стальной буровой инфраструктуры, которой еще не существовало. Геотермальная энергия была ограничена определенными участками и требовала технологий глубокого бурения и турбин, которые сами зависели от металлургии на основе угля. Ранняя ядерная энергия с использованием природного урана и замедлителей теоретически была возможна, но крайне маловероятна. Хотя канадские дейтерий-урановые (CANDU) реакторы используют природный уран в качестве топлива, это возможно только потому, что их замедлителем является оксид дейтерия (тяжелая вода), для производства которого требуются передовые технологии. Тем не менее, экзопланета, на которой каким-то образом развилась разумная жизнь примерно за 3 млрд лет, теоретически могла бы использовать природный уран с обычной водой в качестве замедлителя, поскольку содержание U235 было бы достаточно высоким – как показано на примере реактора Окло (Бентриди и др.) .Ссылки на Бентриди, Галля, Готье-Лафайе, Сегура и Меджади.(2011 ). Период полураспада U235 составляет 0,7 млрд лет, а U238 — 4,5 млрд лет, при этом первоначальное соотношение U235/U238 на Земле составляло примерно 1/3. Однако использование ядерной энергии в промышленных масштабах потребовало бы высокоточной инженерии, материаловедения и систем защиты, совершенно выходящих за рамки доиндустриальных возможностей.

Уголь полностью изменил энергетическую ситуацию. На месторождениях угля и нефти плотность мощности достигает 1000–10000 Вт/м², что означает, что современным промышленным городам требуется всего лишь от 1/7 до 1/1000 площади под добычу топлива от их общей застроенной территории. Как отмечает Смил, «современная цивилизация развилась как прямое выражение высокой плотности мощности, достигаемой за счет добычи ископаемого топлива» (Смил,Референсная улыбка(2017 ). Хотя, в принципе, нефть и газ могли бы служить тем же целям, что и уголь, подавляющее большинство месторождений нефти и газа залегают глубоко под поверхностью и, следовательно, недоступны без буровых установок, труб и других технологий, которые стали возможны благодаря добыче угля. В течение XX века нефтяные скважины обычно располагались на глубине около 1067 м (3500 футов) ниже поверхности, а к 2008 году средняя глубина увеличилась до примерно 1829 м (6000 футов), что составляет более мили (Управление правительственной подотчетности, 2019 ; Управление энергетической информации США, 2009 ). Для доступа к таким месторождениям требовались стальные буровые установки, а кокс из угля использовался для нагрева доменных печей до достаточно высоких температур (∼1650°C) для производства стали. В отличие от этого, ранние угольные шахты, как правило, были неглубокими, с глубиной часто менее 30 метров (100 футов). Поскольку в XIX веке эти неглубокие пласты были истощены , технологические достижения в области водооткачки и вентиляции позволили создавать шахты на гораздо большую глубину, от 150 до 300 метров (от 500 до 1000 футов) (Кларк и Джекс).Ссылка на Кларка и Джекса.2007 ).

Сегодня около 25% мировой стали (в основном из переработанного лома) производится с использованием электродуговых печей (ЭДП). Однако процесс плавки стали в ЭДП требует больших объемов электроэнергии, подаваемой в течение коротких периодов времени, при этом нагрузка на трансформаторы достигает 120 МВА, а потребление энергии составляет около 500 кВт·ч на тонну стали (Шьямал и Шварц).Ссылка на Шьямала и Шварца.(2019 ). Без крупных электрогенераторов и надежных электросетей, необходимых для работы электродуговых печей в промышленных масштабах, это, конечно, было бы невозможно в XVIII и XIX веках .

Таким образом, мы предполагаем, что наличие крупных, легкодоступных месторождений угля, подобных тем, что обнаружены на Земле, также необходимо для обеспечения энергией начальных этапов индустриализации на экзопланетах, подобных Земле. Рассматривая процессы образования угля, мы надеемся показать, что огромные запасы угля на Земле являются результатом большого числа случайных геологических и климатических событий, которые трудно воспроизвести.

Наше предложение поднимает ранее неисследованный вопрос в астробиологии: насколько распространены крупные залежи угля на других планетах? Теоретически, обнаружение атмосферных сигналов, основанных на продуктах сгорания угля, могло бы указывать на наличие промышленной революции на экзопланете. Например, одновременное обнаружение комбинации постоянно высоких концентраций CO₂ , SO₂ , NOₓ , тяжелых металлов и необычных частиц, таких как сажа, было бы трудно осуществить естественным путем. Однако из-за его негативного влияния на члены L уравнения Дрейка, фаза сжигания угля в индустриальной цивилизации, предположительно, была бы относительно короткой, и любые остаточные техносигналы быстро исчезли бы, резко снизив шансы на обнаружение. Если же, с другой стороны, появятся правдоподобные оценки частоты индустриальных цивилизаций в галактике, можно будет привести веские аргументы в пользу включения его в член обнаруживаемости, fc , уравнения Дрейка.

Насколько распространён кислородный фотосинтез в галактике?

Обитаемые зоны против фотосинтезирующих обитаемых зон

Энергия солнечного света, запасенная в угле, является продуктом кислородного фотосинтеза, осуществляемого обширными лесами в низменных болотах суперконтинента Пангея. Прежде чем рассматривать вопрос о распространенности угля в галактике, нам сначала необходимо определить распространенность кислородного фотосинтеза на экзопланетах, расположенных в пределах обитаемых зон (ОЗ) своих звезд, определяемых как расстояние, на котором может существовать жидкая вода на планетах с почти круговыми орбитами (Харт,Ссылка Харт1979 ; Кастинг и др. ,См. Кастинг, Уитмайр и Рейнольдс.1993 ; Коппарапу и др., Ссылка на статью: Коппарапу, Рамирес, Кастинг, Эймет, Робинсон, Махадеван, Терриен, Домагал-Голдман, Медоуз и Дешпанде.2013 ; Уорд и Браунли,Ссылка на Уорда и Браунли2000 ). Хотя аноксигенный фотосинтез играет решающую роль в различных экосистемах, управляя круговоротом питательных веществ и поддерживая микробные сообщества, он характерен лишь для различных бактерий и архей и не вносил прямого вклада в формирование основных наземных экосистем (Слип и Берд, 2000).Ссылка на книгу «Сон и птица»2008 г.

Ковоне и др. (Ссылка на Covone, Ienco, Cacciapuoti и Inno2021 г. ), следуя эксергетическим аргументам Шарфа (Ссылка ШарфВ работе (2019 г. ) утверждалось, что кислородный фотосинтез должен быть очень распространен на других землеподобных планетах. Вопрос в том, сколько из известных экзопланет достаточно похожи на Землю, чтобы в них развился кислородный фотосинтез? Чтобы ответить на этот вопрос, Ковоне и др. проанализировали поток фотонов, эксергию и эксергетическую эффективность излучения в диапазоне длин волн, полезном для кислородного фотосинтеза, в зависимости от эффективной температуры звезды-хозяина и расстояния между планетой и звездой. Они пришли к выводу, что по состоянию на 2021 год ни одна из наблюдаемых экзопланет земного типа не была достаточно сопоставима с Землей, чтобы поддерживать эволюцию кислородного фотосинтеза. Однако этот вывод мог быть обусловлен, по крайней мере частично, эффектом отбора, поскольку с помощью существующих методов (прохождение Солнца по диску Солнца и радиальная скорость) очень сложно найти землеподобные планеты на расстоянии Земли от Солнца.

С момента формулировки уравнения Дрейка большинство поисков жизни на экзопланетах неявно предполагали, что зона обитания одинаково благоприятна для жизни на всех трофических уровнях, как фотосинтезирующих, так и нефотосинтезирующих. Такой подход привел к игнорированию параметров, специфичных для фотосинтеза. Недавно Холл и др. (Референс Холл, Стэнсил, Терри и ЭллисонВ работе (2023 г. ) был введен новый термин — фотосинтетическая обитаемая зона (ФЗЗ), определяемая как расстояние от звезды, где может существовать как жидкая вода, так и кислородный фотосинтез. В принципе, ФЗЗ может быть либо идентична ЗЗ, либо ограничена более узкой полосой внутри ЗЗ. На основе своего анализа Холл и др. пришли к выводу, что в наиболее идеальных условиях для жизни ФЗЗ почти так же широка, как ЗЗ. Однако, если параметры окружающей среды — включая фотосинтетически активное излучение (ФАР), атмосферное ослабление, парниковый эффект, время жизни звезды, эксцентриситет орбиты и продолжительность светового дня или скорость вращения планет — даже немного неоптимальны, ФЗ становится значительно уже, чем ЗЗ, и концентрируется на больших расстояниях от более массивных звезд (Холл и др. ,Референс Холл, Стэнсил, Терри и Эллисон2023 ). Согласно их расчетам, из 29 из ~5000 экзопланет, которые, как считается, находятся в зоне обитаемости, только пять могут находиться в зоне потенциальной габитуса (от 0,6% до <0,1%).

Предыдущие исследования Лехмера и др. (Ссылка на Лехмера, Кэтлинга, Паренто и Холера.2018 г. ) и Лингам и Лоэб (Лингам и ЛоебВ работе (2019 г. ) было установлено, что звезды типа M-карликов, излучающие очень низкий уровень света из-за своей низкой температуры, имеют очень ограниченное излучение в области спектра (400 < λ < 700 нм), которая охватывает ФАР зеленых растений. С другой стороны, лабораторные исследования Баттистуцци и др. (Референции Баттистуцци, Кокола, Клауди, Поццер, Сегалла, Симионато, Морозинотто, Полетто и Ла РоккаВ работе 2023 г. а) было показано, что цианобактерии способны нормально фотосинтезировать при моделируемом облучении карликовых звезд типа M. Однако Баттистуцци и др. (Референции Баттистуцци, Кокола, Лиистро, Клауди, Полетто и Ла РоккаВ работе 2023 b) также было обнаружено, что как неваскулярный мх Physcomitrium patens , так и сосудистое растение Arabidopsis росли медленнее при имитации карликового облучения, а Arabidopsis демонстрировала реакцию избегания затенения из-за меньшего количества света и меньшего соотношения красного/дальнего красного света в условиях карликового освещения M. Как будет обсуждаться позже, уголь на Земле образовался исключительно из сосудистых растений, и нет никаких доказательств образования угля из цианобактерий или мхов.

Недавно Читнавис и др. (Ссылка: Читнавис, Грей, Русули, Гиллен, Маллино, Хоуорт и ДаффиВ работе (2024 ) было высказано предположение, что различия в реакциях цианобактерий и зеленых растений обусловлены фундаментальными различиями в их антенных комплексах ФСII и ФСИ. Крупные антенные комплексы фикобилисом цианобактерий функционируют на поверхности мембраны и направляют энергию к реакционным центрам. В отличие от них, более мелкие антенные комплексы мхов и сосудистых растений встроены в мембраны хлоропластов и не действуют как энергетические воронки. Читнавис и др. приходят к выводу, что гипотетические карликовые экосистемы M-типа, следовательно, будут доминировать микробами цианобактериального типа и, возможно, несколькими неваскулярными растениями, а не углеобразующими лесными экосистемами, которые эволюционировали на Земле.

Совсем недавно Вилович и др. (Ссылка на Виловича, Шульце-Макуха и Хеллера.В исследовании 2024 года изучалось влияние имитированного света от звезд-карликов класса K, которые излучают гораздо больше света в видимом диапазоне, чем звезды-карлики класса M. Было обнаружено, что как цианобактерии, так и садовый кресс демонстрируют сопоставимую эффективность фотосинтеза при имитированном облучении звезд-карликов класса K по сравнению с искусственными солнечными условиями, что указывает на то, что спектр звезд-карликов класса K может не являться лимитирующим фактором для кислородного фотосинтеза зеленых растений. Однако другие параметры, такие как минеральные питательные вещества или температура, могут ограничивать фотосинтез на реальных планетах-карликах класса K.

Уникальные свойства водоокисляющего фермента фотосистемы II.

Еще одним часто обсуждаемым препятствием для эволюции кислородного фотосинтеза на экзопланетах являются термодинамические и биохимические соображения. Водоокисляющий фермент ФСII уникален в биологическом отношении по многим параметрам (Fischer et al. ,Ссылка на Фишера, Хемпа и Джонсона.2016 ; Хоманн-Марриотт и Бланкеншип,Ссылка на работы Хоманна-Марриотта и Бланкеншипа.2011 ; Оливер и др. ,Ссылка Оливер, Ким, Тринугрохо, Кордон-Пресиадо, Виджаятилаке, Бхатия, Резерфорд и Кардона.2023 ; Тан и др. ,Ссылки: Тан, Лю, Цзяо, Ли, Ху, Лев, Ци, Ли, Рао, Цюй, Цзян, Су, Эванс, Хуа и Ли.2024 ):

1.Это единственный известный на данный момент или смоделированный фермент, способный расщеплять воду на молекулярный кислород, протоны и электроны с помощью солнечного света.

2.Он содержит кластер Mn₄CaO₅ , расположенный в кубаноподобной структуре, которая не имеет биологических аналогов ни по своему составу, ни по роли в окислении воды .

3.Реакция протекает через цикл Кока, ступенчатый механизм, включающий пять промежуточных состояний (от S0 до S4 ) . Ни один другой фермент не использует этот многоступенчатый, управляемый фотонами механизм окисления воды.

4.Он подвергается частой фотоактивации для замены поврежденных компонентов (например, белка D1) и повторной сборки кластера Mn₄CaO₅ , процесс, отсутствующий у других металлоферментов .

5.Аналогичных природных ферментов в нефотосинтезирующих организмах или абиотических системах обнаружено не было, а искусственные катализаторы, созданные по образцу ФС II, по-прежнему уступают им по эффективности и способности к самовосстановлению.

6.Еще одна уникальная особенность PSII заключается в том, что она функционирует в комплексе со второй фотосистемой, PSI, поднимая электроны в двухстадийном процессе с низкого окислительно-восстановительного уровня (H₂O , +820 мВ) до высокого окислительно-восстановительного уровня (NADPH, −320 мВ).

Хотя вполне возможно, что более простой тип кислородного фотосинтеза мог развиться на основе единой фотосистемы, использующей фотоны более высокой энергии в синей части спектра, тот факт, что, насколько известно, подобная реакция не развилась и не пережила естественный отбор на Земле, предполагает наличие термодинамических препятствий или функциональных недостатков у такого механизма.

Эволюция фотосистемы II была «сложной» или «легкой»?

Учитывая сложность и множество уникальных особенностей водоокисляющего фермента ФСII, можно предположить, что случайность сыграла непропорционально большую роль в эволюции ФСII. Широко признано, что великое окислительное событие (ГОС), начавшееся около 2,4 млрд лет назад, было вызвано почти исключительно кислородным фотосинтезом цианобактерий (Davin et al. ,Рекомендации Дэвин, Вудкрофт, Су, Морель, Мурали, Шремпф, Кларк, Альварес-Карретеро, Буссау, Муди, Санто, Ричи, Пизани, Хэмп, Фишер, Донохью, Спанг, Гугенхольц, Уильямс и Сёллози2025 ; Фурнье и др. ,См. работы Фурнье, Мура, Рангела, Пайетта, Момпера и Босака.2021 ). Точная дата происхождения ФС II остается спорной. На основе молекулярных часов последний общий предок (LUCA) эволюционировал к концу гадейского периода, между 4,33 и 4,09 млрд лет назад (Весталл,Ссылка на Вестолл2025 ). Филогенетические исследования показывают, что последний общий предок бактерий появился примерно 4,0–3,5 млрд лет назад (Ван и Ло,Ссылка на Ванга и Ло2025 г. ), в то время как молекулярные часы и геологический анализ вместе предполагают, что кислородный фотосинтез возник примерно 3,5–2,8 млрд лет назад (Весталл,Ссылка на Вестолл2025 г. ). К сожалению, неопределенность в отношении этих дат не позволяет определить, была ли эволюция кислородного фотосинтеза «легкой» или «трудной».

Однако, если более ранние оценки происхождения фотосинтеза верны, то между возникновением кислородного фотосинтеза и Великим окислительным событием (ВОС) произошла задержка примерно в миллиард лет. Сторонники этой идеи утверждают, что этот разрыв может отражать время, необходимое для насыщения всех кислородных поглотителей, существовавших на ранней Земле, в то время как скептики считают, что поглотители были бы насыщены за гораздо более короткий срок. В качестве альтернативы, конкуренция между аноксигенным и кислородным фотосинтезом может дать хотя бы частичное объяснение. Моделирование показывает, что аноксигенные фотосинтезаторы, использующие электроны от восстановленных частиц, таких как Fe(II) и H₂, вместо воды, могли конкурировать с ранними кислородными фотосинтезаторами за необходимые питательные вещества и свет, тем самым уменьшая количество выделяемого кислорода до ВОС (Ozaki et al. ,Озаки, Томпсон, Симистер, Кроу и Рейнхард (см. ссылку)2019 г. ). Совсем недавно Хорн и др. (Ссылка на работы Хорна, Голдблатта и Кампа.В работе (2025 г. ) использовалась новая биогеохимическая модель для изучения взаимодействия между кислородным фотосинтезом, фиксацией азота и доступностью неорганического фосфорного цикла как фактора, ограничивающего время оксигенации. Их неожиданный вывод заключался в том, что чем раньше начинаются кислородный фотосинтез и фиксация азота, тем больше задержка до глобального окислительного события (ГОЭ), при этом доступность фосфора на поверхности океана выступает в качестве лимитирующего фактора. Кроме того, сильная окислительно-восстановительная стратификация океана и эффективное связывание фосфора увековечивают «узкое место» и ограничивают первичную продуктивность и генерацию O₂ (Horne et al. , 2025).Ссылка на работы Хорна, Голдблатта и Кампа.2025 ).
[/noae]

продолжение следует
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур. (добавлено) Ныне - пенсионер-изобретатель.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 19 910
  • Благодарностей: 721
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: 50 решений парадокса Ферми
« Ответ #17455 : 12 Фев 2026 [15:37:19] »
продолжение (впервые сталкиваюсь тут с ограничением в (кажется) 50000 знаков!)

[noae]
Цитата
Факторы, влияющие на образование угля на Земле.

Растительное происхождение угля

Самая ранняя стадия образования угля — это торф, который состоит из частично разложившегося растительного материала, в котором часто еще можно различить фрагменты сосудистых растений (например, стебли, листья и корни) (Мур,Ссылка на Мура, ПК и Б.1989 ; Орем и Финкельман,Ссылка на Орема, Финкельмана и Маккензи.2003 ). Наличие фрагментов растений в торфе и низкосортном угле в сочетании с химическим анализом предоставляет неопровержимые доказательства растительного происхождения угля. Даже если докембрийская Земля была покрыта обширными оболочками микробных матов, как следует из сохранности эдиакарских ископаемых (Макмахон и др. ,См. работы Макмахона, Мэтьюза, Брасье и Стилла.(2021 г. ), нет никаких доказательств того, что уголь образовался в это время. Однако с момента появления сосудистых растений в конце силура (около 430 млн лет назад) процесс углеобразования происходил более или менее непрерывно, хотя и с разной скоростью и в разных географических регионах (Батлер и др. ,См. работы Батлера, Марша и Гударзи.1988 ; Клил и Томас,Ссылка на Клила и Томаса2005 г .; Дексин,Справочный дексин1989 ; Нельсен и др. ,См. работы Нельсена, ДиМикеле, Питера и Бойса.2016 ; Орем и Финкельман,Ссылка на Орема, Финкельмана и Маккензи.2003 г.

Когда, где и в каком количестве образовался уголь

Два ключевых фактора – тектоника плит и климат – называются основными определяющими факторами того, когда, где и в каком количестве откладывается уголь (Нельсен и др. ,См. работы Нельсена, ДиМикеле, Питера и Бойса.(2016 ). В этом разделе мы сначала изложим основной механизм образования угля. Затем мы рассмотрим вопрос о том, почему так много угля было добыто в каменноугольный/пермский периоды, а также во время более географически ограниченного второго пика угледобычи в позднемезозойскую и кайнозойскую эры. Наконец, мы обсудим последствия различных факторов, которые мы описали, для образования угля на других планетах.

Хотя основной механизм образования угля изучен уже несколько десятилетий, оценки объемов и темпов отложения угля в разное время и в разных географических регионах, представленные в литературе, значительно различаются (Bao et al.,Ссылки: Бао, Ху, шотландец, Ли, Го, Лан, Линь, Юань, Вэй, Ли, Ман, Инь, Хань, Чжан, Вэй, Лю, Ян и Не.2023 ; Клил и Томас,Ссылка на Клила и Томаса2005 ; Нельсен и др. ,См. работы Нельсена, ДиМикеле, Питера и Бойса.2016 г. ). В настоящее время, по-видимому, существует четыре основных момента, по которым достигнуто общее согласие:

1.В девонском периоде (419–359 млн лет назад) образовалось относительно мало угля, до появления высоких древовидных ликофитов (спороносных деревьев, родственных плаунам), которые доминировали в угольных болотах карбона.

2.Подавляющее большинство угля, обеспечивавшего энергией промышленную революцию в Англии, Европе и Северной Америке (возможно, до 70–90%), было отложено в течение примерно 70 миллионов лет, охватывающих каменноугольный и пермский периоды (330–260 млн лет назад), во время формирования суперконтинента Пангея (Лейн).Референтная полоса2002 ; МакгиСсылка на МакГи(2018 ). Древовидные ликофиты, папоротники-древовидные, семенные папоротники и гигантские хвощи, доминировавшие в угольных болотах Пангеи в каменноугольном периоде, вымерли по мере того, как климат становился суше и жарче, и были заменены широколистными голосеменными растениями, такими как саговники, гинкго и гнетовые. Однако тропические торфообразующие биомы, ответственные за существенное снижение концентрации CO₂, исчезли к концу пермского периода.

3.Триасовый (252–201 млн лет назад) «угольный застой» представлял собой период незначительного или полного отсутствия образования угля, связанный с катастрофическим пермско-триасовым вымиранием, или Великим вымиранием, вызванным масштабными вулканическими извержениями Сибирских траппов (Реталлак и др. ,Ссылка на Retallack, Veevers и Morante1996 ). Наряду с большинством морских видов, наземных позвоночных и насекомых, палеонтологическое вымирание опустошило леса Земли, значительно снизив продуктивность растений (Cascales-Miñana et al. ,Ссылка Каскалес-Миньяна, Дьес, Жерриенн и Клил2016 ). В отсутствие торфообразования и захоронения углерода уровень CO₂ в атмосфере повысился , вызвав сверхпарниковый эффект, который, возможно, продлил период Великого вымирания на пять миллионов лет (Xu et al. , ).Ссылка: Сюй, Ю, Инь, Мердит, Хилтон, Аллен, Гурунг, Уигналл, Данхилл, Шен, Шварцман, Годдерис, Доннадье, Ван, Чжан, Полтон и Миллс2025 ). Это вымирание растений было настолько масштабным, что речные системы, ранее преимущественно извилистые, как сегодня, превратились в разветвленные из-за исчезновения крупных деревьев, необходимых для устойчивости берегов (Ward et al.,См. Уорд, Монтгомери и Смит.2000 ).

4.В верхнемеловом периоде мезозойской эры, а также в палеогеновом и неогеновом периодах кайнозойской эры (примерно 100–20 млн лет назад) наблюдался второй широкий пик повышения уровня углеобразования (Nelsen et al. , ).См. работы Нельсена, ДиМикеле, Питера и Бойса.2016 ; Орем и Финкельман,Ссылка на Орема, Финкельмана и Маккензи.2003 г. ). Эти более молодые месторождения состоят в основном из бурого и суббитуминозного углей, которые обладают меньшей энергетической плотностью, чем битуминозный и антрацитовый угли карбона, и, следовательно, менее пригодны для промышленного применения (Хан и др. ,Источники: Хань, Чжоу, Чжан и Ли2022 ; Миллс,Референтные мельницы2016 ).

Коагуляция — это многоступенчатый процесс.

Превращение растительной биомассы в уголь — это многоступенчатый процесс, в результате которого получаются различные сорта угля, от угля с самым низким содержанием углерода (бурый уголь, 25–35%) до угля с самым высоким содержанием углерода (антрацит, 86–97%) (Флорес,Ссылка Флорес(2014 ). Полезно понимать процесс углеобразования с точки зрения субдисциплины тафономии. Тафономия угля включает две основные фазы: биостратиномию, события между гибелью дерева и его захоронением; и диагенез, процесс, при котором захороненные растительные остатки подвергаются химическим изменениям под воздействием нагрева и давления (Лайман,Ссылка на Лаймана2010 ). Каждый этап общего процесса имеет свои условия и временные рамки. Лишь немногие из множества возможных путей приводят к удалению воды, кислорода и водорода, необходимых для производства богатого углеродом (и, следовательно, богатого энергией) угля.

Первый этап, торфообразование, — это превращение растительной биомассы в торф. Но для накопления торфа скорость образования растительной биомассы должна превышать скорость микробного разложения (Краузель,См. Краузель и Нэрн.1964 ; Шопф,Ссылка на Шопфа, Тарлинга и Ранкорна.1973 ). Самые толстые угольные пласты образуются в тропических болотах (угольных топях или торфяниках), которые обеспечивают бескислородную, заболоченную среду, в которой подавляется микробное разложение аэробными бактериями. Однако для долговременного накопления требуется быстрое захоронение в результате обильного осадконакопления, усиленного проседанием земной коры, чтобы избежать эрозии (Шопф, 1973).Ссылка на Шопфа, Тарлинга и Ранкорна.1973 г .; Тейлор и др.,Ссылка Тейлор, Тейхмюллер, Дэвис, Диссель, Литтке и Роберт1998 ).

Процесс тектоники плит, известный как субдукция (при котором одна тектоническая плита скользит под другую), не принимает непосредственного участия в образовании угля, хотя может косвенно влиять на него, создавая бассейны, прилегающие к зонам субдукции (предгорные бассейны), и усиливая проседание и метаморфизм (Butler et al. ,См. работы Батлера, Марша и Гударзи.(1988 ). В случае основного периода образования угля на Земле, каменноугольного и раннепермского периодов (∼350–270 млн лет назад), процессы тектоники плит и дрейфа континентов сыграли решающую роль в формировании опущенных бассейнов (таких как современный рельеф западной части Северной Америки), где происходил рост и накопление растительности, а затем и захоронение. Роль температуры и давления во время захоронения будет обсуждаться позже в этом разделе. Однако представляется вероятным, что без процессов тектоники плит, происходивших с середины до конца палеозойской эры и ближе к концу мезозоя, количество угля на Земле было бы ничтожно малым по сравнению с современными запасами угля.

Требования к трем основным типам угля следующие (Флорес,Ссылка Флорес2014 ):

1.Для образования бурого угля необходимо захоронение торфа под осадочными породами на небольшой глубине (до 1 км), что приводит к уплотнению за счет потери воды и дополнительного микробного разложения анаэробными бактериями.

2.Битуминозный уголь образуется на глубине от 1,7 до 6 км, что повышает температуру до 50–200 ° C.

3.Для захоронения антрацитового угля требуется глубина более 6 км и температура выше 200 ° C.

Время, необходимое для образования каждого сорта угля, зависит от температур, достигаемых на каждом этапе процесса. Превращение торфа в лигнит занимает ~1–10 млн лет; превращение лигнита в битуминозный уголь — ~10–100 млн лет; а превращение битуминозного угля в антрацит — ~100–300 млн лет (Флорес,Ссылка Флорес(2014 ). Из-за длительного инкубационного периода антрацитовый уголь чрезвычайно редок, составляя около 1% от общих мировых запасов угля. Однако при достаточном времени и необходимой температуре более молодые угольные месторождения мезозойской и кайнозойской эр могут в конечном итоге превратиться в уголь более высоких сортов.

Роль тектоники плит в процессе углеобразования

Тектоника плит — движение и переработка земной коры конвекционными течениями в мантии — сыграла важную роль в формировании эволюции и разнообразия жизни на нашей планете, особенно в каменноугольном периоде (Монтаньес,Ссылка на Монтаньеса2016 ; Нельсен и др. ,См. работы Нельсена, ДиМикеле, Питера и Бойса.2016 ). Переход от тектонического режима «застойной крышки» к современной тектонике плит в неоархейскую эпоху, ~2,5 млрд лет назад (Holder et al. ,Ссылка на источник: Holder, Viete, Brown and Johnson2019 г .; но см. Маршалл.Ссылка на Маршалла2024 г. ) в конечном итоге связано с быстрой диверсификацией сложной жизни, особенно во время кембрийского взрыва. Субдукция и вулканизм поддерживают жизнь, перерабатывая углерод, азот, фосфор и другие ключевые питательные вещества из недр Земли на поверхность (Штерн и Герья,Ссылка на Штерна и Герию2024 ).

Тектоника плит также сыграла центральную роль в образовании угля (Батлер и др. ,См. работы Батлера, Марша и Гударзи.1988 ; Клил и Томас,Ссылка на Клила и Томаса2005 ; Нельсен и др. ,См. работы Нельсена, ДиМикеле, Питера и Бойса.2016 ; Орем и Финкельман,Ссылка на Орема, Финкельмана и Маккензи.(2003 ). Варисская орогенеза, или горообразование, создавшее обширные угольные болота карбона, включала в себя сложную сборку и столкновения микроплит, управляемые сочетанием детерминированных геологических сил и некоторых элементов случайности, что в конечном итоге привело к образованию суперконтинента Пангея. Эти тектонические столкновения привели к формированию варисско-аллеганско-уачитских горных поясов протяженностью 10 000 км в период между 480 и 250 млн лет назад.

В частности, обширные залежи угля на территории современных Аппалачей и Западной Европы были обусловлены сочетанием быстрого опускания котловин рядом с быстро поднимающимися горами, что создало условия настолько быстрой седиментации, что деревья с неглубокой корневой системой, а затем упавшие деревья, были быстро погребены, создав таким образом огромные запасы восстановленного органического углерода, который впоследствии стал высококачественным углем Северной Америки и Европы. Таким образом, движение и столкновение плит были основополагающими факторами крупнейших в мире процессов накопления высококачественного угля. Тот факт, что уровень эволюции растений и случайный результат глобальной тектоники пересеклись таким образом, сам по себе был невероятен.

В глобальном масштабе огромное утолщение земной коры, связанное с ростом горных хребтов, являвшихся следствием образования суперконтинентов в позднем палеозое, вызвало изгиб литосферы вниз перед горными хребтами, образовав обширные мелководные бассейны в экваториальной области. Такие низколежащие осадочные бассейны обеспечивали постоянно влажный и теплый климат, идеальный для густого роста растительности и образования торфа, примером чего являются Аппалачский и Европейский бассейны. Однако для долгосрочного накопления торфа необходимо постоянное проседание земной коры для обеспечения непрерывного отложения при минимизации эрозии (Nelsen et al. ,См. работы Нельсена, ДиМикеле, Питера и Бойса.2016 ; Шопф,Ссылка на Шопфа, Тарлинга и Ранкорна.1973 г. ). По этим причинам континентальные флексуры обычно ассоциируются с угленосными отложениями, поскольку темпы их проседания и накопления угля могут быть примерно сопоставимы (Нельсен и др. ,См. работы Нельсена, ДиМикеле, Питера и Бойса.2016 ).

Ключевая роль климатических колебаний в процессе образования углей.

Хотя экваториальный регион Пангеи часто представляют как обширный, неизменный тропический болотистый лес, он регулярно переживал засушливые периоды, в течение которых ксерофитная растительность вытесняла болотную флору и становилась доминирующей на большей части центральной и западной части суперконтинента Пангея (ДиМикеле,Ссылка на ДиМикеле2014 ; Хортон и др. ,Ссылка Хортон, Поульсен, Монтаньес и ДиМишель2012 ; Монтаньес и др. ,В качестве источников использованы работы следующих авторов: Mountaineers, McElwain, Poulsen, White, DiMichele, Wilson, Griggs and Hren.(2016 ). Экваториальные водно-болотные и засушливые биомы колебались в течение отдельных ледниково-межледниковых циклов, которые были в основном ограничены южным полушарием вблизи Южного полюса.

В ледниковые периоды понижение уровня моря обнажило континентальные шельфы, образовав обширные экваториальные болота (торфяные торфяники) в предгорных котловинах Центральной Пангеи. Несмотря на более низкие глобальные температуры, экваториальные регионы оставались теплыми и влажными, поддерживая рост густых зарослей древовидных ликофитов и папоротников. Количество осадков также увеличилось, и образовавшиеся в результате заболоченные, бескислородные болота и торфяники позволили органическим веществам накапливаться, не полностью разлагаясь.

В межледниковые периоды глобальные температуры повышались, а поднимающийся уровень моря затапливал болота и торфяники, погребая органический материал под отложениями (ДиМикеле,Ссылка на ДиМикеле(2014 ). Повторяющиеся циклы обнажения и затопления в течение многих ледниково-межледниковых периодов привели к образованию слоистых угольных отложений. Такие климатические колебания стали ключевым фактором, обуславливающим необычайное обилие каменноугольного угля, и становятся еще одной переменной для оценки распространенности углеобразования на экзопланетах.

Накопление угля: продуктивность предприятий в сравнении с временной стабильностью.
Как уже отмечалось, органическое вещество может накапливаться только тогда, когда производство биомассы растений превышает скорость её разложения. Согласно одной из теорий, высокие ликофитовые деревья, доминировавшие в угольных болотах каменноугольного периода, росли очень быстро и были недолговечными (10–15 лет), что приводило к быстрой смене популяции. В этом сценарии накопление биомассы определялось продуктивностью (Филлипс и ДиМикеле,См. Филлипса и ДиМикеле.1990 ). В качестве альтернативы, Бойс и ДиМикеле (Ссылка на Бойса и ДиМикелеВ 2016 году были получены убедительные доказательства того, что ликофитные деревья угольных болот каменноугольного периода росли очень медленно, имея продолжительность жизни 100–200 лет. В условиях низкой продуктивности микробное разложение было необходимо для того, чтобы процесс разложения протекал достаточно медленно, позволяя происходить накоплению. Угольные болота и торфяники Пангеи, по-видимому, минимизировали окислительное разложение, создавая застойный, пропитанный водой, бескислородный субстрат для сохранения органических растительных остатков. Что было примечательно в каменноугольном периоде, так это не высокие темпы продуктивности угольных лесов, а временная стабильность осаждения торфа, вызванного проседанием грунта, по всей обширной экваториальной области Пангеи, что позволило угольным пластам утолщаться в течение сотен миллионов лет (Бойс и ДиМикеле,Ссылка на Бойса и ДиМикеле2016 ; Нельсен и др. ,См. работы Нельсена, ДиМикеле, Питера и Бойса.2016 ).

Второй пик добычи угля

Второй, меньший по масштабу пик добычи угля пришелся на меловой, палеогеновый и неогеновый периоды и был сопоставим по темпам осадконакопления с каменноугольным периодом, хотя и гораздо более ограничен географически. В это время «региональные темпы накопления угля… приближались к темпам каменноугольного периода, хотя эти темпы накопления угля не были интегрированы на столь обширной географической территории в глобальном масштабе, как в каменноугольном периоде» (Нельсен и др.). См. работы Нельсена, ДиМикеле, Питера и Бойса.2016 ).

Однако региональные тектонические процессы, приведшие к этому более позднему пику добычи угля, схожи с теми, которые происходили в каменноугольном периоде. В меловом периоде быстрое движение плит привело к распаду Пангеи, образованию новых океанических бассейнов и затоплению континентальных недр открытыми морями (Nelsen et al.,См. работы Нельсена, ДиМикеле, Питера и Бойса.2016 ; Скотезе и др.,Ссылки Скотезе, Хэй, Викандер, Буко, ван дер Воо, Харт, Батенбург, Хубер, Прайс, Тибо, Вагрейх и Валащик.2025 ). В западной части Северной Америки Западно-Внутреннее морское русло затопило обширные регионы, создав обширные прибрежные болота, забарьерные болота и междельтовые водно-болотные угодья вдоль своих меняющихся береговых линий. Меловой период характеризовался теплым, влажным климатом, с концентрацией CO₂ до 650–2000 ppm (Скотезе, 2025). Преобладание богатых лигнином древесных голосеменных растений позволило углеобразующим растениям процветать не только в тропических, но и в умеренных широтах (40°–80° с.ш. и ю.ш.), расширяя потенциал для отложения угля по мере продвижения континентов на север (Нельсен, 2016).

Для кайнозойской эры характерны крупные горообразовательные события, такие как Ларамийская орогенеза в Северной Америке, которая привела к поднятию Скалистых гор и образованию глубоких котловин (например, бассейна реки Паудер) (Флорес,Ссылка Флорес1986 г.См. работы Флореса и Рейнольдса.2003 ; Маккейб и Пэрриш,См. работы Маккейба и Пэрриша.1992 ; Морли,Ссылка Морли1999 ; Николс,Ссылка на Николса1995 ). Эти бассейны подверглись значительному проседанию, что привело к образованию мощных залежей торфа и угля в болотах, на берегах озер и поймах рек. Продолжающееся перемещение континентов в более высокие северные широты увеличило площадь, доступную для углеобразующих сред, особенно в дождливых зонах Северного полушария. Морская тектоническая активность также создала угленосные бассейны на континентальных шельфах, как это видно в третичном периоде Восточно-Китайского моря и в прибрежных районах Азии и России (Скотезе, 2025). Климат раннего кайнозоя оставался теплым, поддерживая обширные торфяники. По мере развития этой эпохи глобальное похолодание и развитие более сезонного климата сместили углеобразующие среды в более высокие широты и повлияли на типы растительности, способствующей образованию торфа. В кайнозое стали доминировать покрытосеменные растения, что привело к диверсификации флоры, из которой образовались более молодые угли.

Факторы, зависящие от обстоятельств образования угля и развития цивилизаций

Случайность, детерминизм и двухфазная «эволюция» угля.

В своем главном труде « Структура эволюционной теории» (2002), опубликованном незадолго до его безвременной смерти, Стивен Джей Гулд определил случайность как «тенденцию сложных систем со значительными стохастическими компонентами и замысловатыми нелинейными взаимодействиями между компонентами быть в принципе непредсказуемыми при полном знании предшествующих условий, но полностью объяснимыми после фактического развития событий во времени» (Гулд,Ссылка на Гулда(2002 ). В своей более ранней книге « Чудесная жизнь: Берджессский сланец и природа истории» (1990) Гульд утверждал, что история жизни в значительной степени формировалась случайностями, исключая любой предопределенный или неизбежный путь к возрастающей сложности или адаптации. Он указывал, что многие типы животных, возникшие во время кембрийского взрыва, вымерли не потому, что они были хуже или менее приспособлены к своей среде обитания, а из-за случайных событий. По мнению Гульда, эволюционная история состоит из:

Поразительно невероятная череда событий, достаточно разумная в ретроспективе и поддающаяся тщательному объяснению, но совершенно непредсказуемая и неповторимая. Отмотайте пленку жизни назад, к ранним дням Берджессского сланца; позвольте ей проиграться снова с той же отправной точки, и вероятность того, что в повторе появится что-то похожее на человеческий интеллект, станет ничтожно малой.

Применима ли концепция биологической эволюционной истории Гулда к процессу образования угля? Закари Блаунт (Ссылка БлаунтВ 2016 году провокационный аргумент Гоулда был переформулирован следующим образом:

Биологическая эволюция — это, по сути, историческое явление, в котором взаимосвязанные стохастические и детерминистические процессы формируют линии с долгой, непрерывной историей, существующие в меняющемся мире, имеющем свою собственную историю.

По мнению Блаунта, детерминизм в эволюции проистекает из «способности естественного отбора находить ограниченный набор высокоэффективных решений для задач, создаваемых окружающей средой» (Блаунт и др. ,Ссылка на Блаунта, Ленски и Лососа.2018 ).

Конвергентная эволюция часто приводится в качестве доказательства эволюционного детерминизма, как в случае с кактусами и молочаями, фенотипическое сходство которых возникло из-за того, что оба растения адаптированы к засушливым условиям (Оргогозо,Ссылка Оргогозо(2015 ). Конвергентная эволюция не зависит от пути развития, то есть относительно независима от исходных условий. Однако конвергенция не является ни неизбежной, ни детерминированной. Некоторые популяции могут просто не иметь определенных генов, необходимых для эволюции определенных адаптивных признаков, создавая эволюционные барьеры для конвергенции. Например, антарктические рыбы утратили гены, необходимые для устойчивости к жаре, что не позволяет им адаптироваться к более теплым водам (Сактон и Кларк, 2015).Ссылка на Сактона и Кларка(2019 ). Тем не менее, феномен конвергентной эволюции поднимает вопрос о том, что, если бы запись каменноугольного периода была воспроизведена заново, по крайней мере некоторые потомки сосудистых растений, эволюционировавших в среднем силуре, смогли бы адаптироваться к тропическим болотам Пангеи и дать начало углю. Это, конечно, предполагает, что тектонические и климатические условия, преобладавшие на протяжении всего каменноугольного периода, оставались по существу теми же во время воспроизведения записи.

История угля так интересна тем, что его эволюция носит двухфазный характер. Он начинается как живой организм, подверженный как дарвиновскому естественному отбору, так и гульдовской случайности, но достигает «зрелости» в виде неживой породы, подверженной множеству случайных факторов. В отличие от биологической эволюции, физико-химический процесс углеобразования в значительной степени зависит от исходных условий и впоследствии подвержен (по словам Гульда) «ошеломляюще невероятной череде событий», которые «совершенно непредсказуемы и совершенно невоспроизводимы». Действительно, чем дальше в прошлое мы отматываем ленту истории Земли, тем больше случайных событий необходимо повторить, чтобы получить тот же или аналогичный результат при повторном воспроизведении ленты времени, и тем менее предсказуемым становится исход.

С положительной стороны, количество звёзд в Космосе (и, следовательно, планет) настолько велико, что даже события или последовательности событий, казалось бы, с наименьшей вероятностью, должны были повторяться очень много раз. Вопрос в том, происходило ли это (и происходит ли это) достаточно часто, чтобы обеспечить обмен данными между соседними астероидными космическими системами? Существуют ли какие-либо экзопланеты в пределах даже ста световых лет от нашей планеты, где стала возможной промышленная революция и создание межзвёздной связи?

Взаимосвязь коалиции и разведки

Почти весь битуминозный уголь, использованный в период промышленной революции, был получен из месторождений, образовавшихся в каменноугольном периоде, примерно от 330 до 260 миллионов лет назад (Лейн,Референтная полоса(2002 ). Учитывая, что превращение торфа в битуминозный уголь занимает примерно от 10 до 110 миллионов лет, большая часть каменноугольного угля достигла битуминозной стадии примерно 320–150 миллионов лет назад. Хотя сложная жизнь существовала на Земле по меньшей мере с 540 миллионов лет назад, первым видом, достаточно разумным, чтобы использовать энергию угля, был Homo sapiens , который не эволюционировал до своей современной формы до плейстоценовой эпохи, около 10 000 лет назад. Однако только с появлением земледелия в голоцене около 12 000 лет назад возникли сложные цивилизации, способные эксплуатировать природные ресурсы в больших масштабах. В геологическом масштабе времени промышленная революция XVIII и XIX веков едва различима по сравнению с настоящим.

К счастью или к несчастью, в зависимости от точки зрения, Homo sapiens эволюционировал задолго до того, как каменноугольный уголь достиг стадии битуминозного и антрацитового рудника, и его можно было выгодно добывать и сжигать в паровых двигателях, что дало толчок промышленной революции. Меньшие объемы угля, образовавшиеся во время второго пика углефикации в кайнозое, являясь более молодыми отложениями, в основном состоят из лигнита и суббитуминозного угля более низкого ранга (Dai et al. ,Reference Dai, Arbuzov, Chekryzhov, French, Feole, Folkedahl, Graham, Hower, Nechaev, Wagner and Finkelman(2022 ). Бурый уголь характеризуется высоким содержанием воды, золы, летучих веществ и низкой теплотворной способностью. Он также склонен к самовозгоранию и выветриванию, что делает хранение и транспортировку на большие расстояния проблематичными. Эти характеристики делают его более грязным топливом, гораздо менее продуктивным и прибыльным (Han et al. , ).Источники: Хань, Чжоу, Чжан и Ли(2022 ). Поскольку суббитуминозный уголь имеет более низкое содержание углерода и более высокое содержание воды, он также выделяет меньше тепла и менее эффективен в качестве топлива. Суббитуминозный уголь также считается некоксующимся углем, то есть он не размягчается, не набухает и не затвердевает при нагревании в твердую пористую массу, свойство, необходимое для металлургического кокса. По этой причине он непригоден для доменных печей при производстве стали (Миллс,Референтные мельницы(2016 ). Таким образом, хотя суббитуминозный уголь мог обеспечивать энергией отопление домов и некоторые виды промышленной деятельности в XVIII и XIX веках , он не мог использоваться для добычи нефти и газа в XX веке из-за своих некоксующихся свойств.

По счастливой случайности, созревание больших объемов высокоэнергетического битуминозного угля предшествовало эволюции Homo sapiens более чем на 100 миллионов лет, как раз вовремя, чтобы положить начало промышленной революции. Этого могло бы не произойти, если бы люди (или какой-либо другой высокоинтеллектуальный вид) эволюционировали гораздо раньше, скажем, в каменноугольном, пермском или триасовом периодах, до того, как каменноугольный уголь перешел от торфа к битуминозному. Эволюционная продолжительность жизни млекопитающих ограничена (1–10 миллионов лет), поэтому маловероятно, что, скажем, пермская версия Homo sapiens могла бы просуществовать еще около 200 миллионов лет, пока не созреет каменноугольный уголь. Поэтому мы предполагаем, что необходимость синхронности битуминозного или антрацитового угля и интеллекта представляет собой временной фактор, зависящий от обстоятельств, который должен совпадать с другими биотическими и физическими факторами, которые мы уже обсуждали, для возникновения АТК на планете, подобной Земле.

Выводы

Уравнение Дрейка — это попытка создать теоретическую основу для размышлений над извечным вопросом: одиноки ли мы в нашей галактике? Ответ на этот вопрос почти наверняка окажет огромное культурное и научное влияние. На основе одного примера (планета Земля) представляется весьма вероятным, что фотосинтетическая обитаемость, а не просто обитаемость, является необходимым условием для возникновения разумной жизни на экзопланете. Преобразуя солнечную энергию в химическую форму, фотосинтезирующие организмы являются основными производителями всех сложных земных экосистем, из которых могли бы возникнуть разумные существа. Но для того, чтобы разумные существа могли сформировать АТС, способные к межзвездной связи или дистанционному обнаружению, необходимо наличие огромного количества избыточной энергии для запуска промышленной революции. На Земле эта энергия поступала из фотосинтетически полученных органических форм солнечной энергии в виде ископаемого топлива — угля, нефти и газа. Уголь, благодаря своей доступности, сыграл решающую роль в запуске промышленной революции в XIX веке . Затем благодаря энергии, получаемой из угля, стало возможным бурение глубоких скважин, необходимых для доступа к огромным запасам нефти и газа, которые стали движущей силой технологического прогресса 20- го века.

Насколько вероятно, что на других планетах галактики существуют крупные залежи угля, подобные земным? Это чрезвычайно сложный вопрос из-за множества факторов. Даже если мы сделаем маловероятное предположение о существовании экзопланеты, почти идентичной Земле, развитие АТК не гарантировано из-за умопомрачительного количества случайных событий, которые необходимо было бы воспроизвести. Этот вопрос напрямую связан со знаменитым мысленным экспериментом Стивена Гулда о воспроизведении «ленты жизни» и его пессимизмом относительно воспроизводимости эволюционной истории. Конечно, наша собственная эволюционная и геологическая история была воспроизведена. Но происходило ли это когда-нибудь достаточно близко к нам, чтобы мы однажды узнали, что мы не одиноки?

Поскольку большая часть угля, использованного в промышленной революции, образовалась в каменноугольном периоде, мы основываем наше обсуждение процесса углеобразования на условиях, преобладавших в тропических угольных болотах Пангеи, от производства растительной биомассы до образования угля. Существует общее согласие в том, что двумя наиболее важными физическими факторами, определявшими образование угля в каменноугольном периоде, являются тектоника плит и климат, оба из которых включают в себя множество непредвиденных обстоятельств, что позволяет предположить, что пессимизм Гульда относительно воспроизводимости применим как к процессу углеобразования, так и к биологической эволюции. Хотя некоторое количество угля откладывалось более или менее непрерывно с момента эволюции сосудистых растений, единственный раз, когда влажные тропики совпадали с обширными низкоширотными предгорными бассейнообразными осадочными системами за последние 400 млн лет, был во время формирования Пангеи в каменноугольном периоде» (Нельсен и др.) .См. работы Нельсена, ДиМикеле, Питера и Бойса.(2016 ). Добыча каменноугольного угля значительно увеличилась благодаря климатическим колебаниям и высокой степени временной стабильности.

Также необходимо учитывать время образования угля в соотношении со временем эволюции разумной жизни. Для образования углей с высокой плотностью углерода требуются длительные инкубационные периоды, намного превышающие типичную продолжительность жизни сложных биологических видов. Если бы разумная жизнь развилась на ранних стадиях углеобразования, она могла бы вымереть до того, как уголь стал бы достаточно энергоемким для поддержания индустриального общества. Поэтому мы утверждаем, что эволюция разумной жизни на экзопланете должна быть синхронной с созреванием крупных угольных месторождений, прежде чем могла бы возникнуть АТК (антицивилизационная цивилизация).

Благодарности

ЛТ выражает благодарность Роберту Бланкеншипу, К. Кевину Бойсу и Питеру Гогартену за их ценные замечания. Мы также благодарим Нура Скафа за прочтение и комментарии к раннему варианту рукописи. Наконец, мы благодарим двух наших анонимных рецензентов за многочисленные полезные предложения, высказанные ими в процессе доработки статьи.
[/noae]
Ссылки и пр. опущено (см первоисточник).
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур. (добавлено) Ныне - пенсионер-изобретатель.

Оффлайн ivanij

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 27 574
  • Благодарностей: 678
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от ivanij
Re: 50 решений парадокса Ферми
« Ответ #17456 : 12 Фев 2026 [15:44:49] »
Хорошо. Так какой же вывод в контексте данной темы следует из этой статьи? По-возможности, коротко, самую квинтэссенцию, так сказать.
Моя философия не дала мне совершенно никаких доходов, но она избавила меня от очень многих трат. А.Шопенгауэр.
   Лучше совсем не браться за дело, чем исполнить его дурно. А.П.Романов.

Оффлайн MenFrame

  • *****
  • Сообщений: 8 846
  • Благодарностей: 211
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от MenFrame
Re: 50 решений парадокса Ферми
« Ответ #17457 : 12 Фев 2026 [15:45:33] »
который мы называем "капитализм" есть и существенная КУЛЬТУРНАЯ особенность этой цивилизации,
Нет конечно, капитализм совершенно естественная модель хозяйства, в основе которой примат частной собственности. В европе он возник первым потому что там условия для этого максимально благоприятные.
Наука есть организованный скептицизм в достоверности экспертного мнения.  Ричард Фейнман
Свобода, есть форма ответственности за необходимую глупость. (не помню кто сказал)

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 19 910
  • Благодарностей: 721
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: 50 решений парадокса Ферми
« Ответ #17458 : 12 Фев 2026 [16:17:47] »
который мы называем "капитализм" есть и существенная КУЛЬТУРНАЯ особенность этой цивилизации,
Нет конечно, капитализм совершенно естественная модель хозяйства, в основе которой примат частной собственности. В европе он возник первым потому что там условия для этого максимально благоприятные.

Вы - жертва религии капитализма. Первый же постулат этой религии и гласит о том, что это не религия, а объективная (якобы) экономическая реальность мирознания... Вершина, к которой шло человечество всегда и навсегда. Что бытие определяет сознание и ... бла-бла-бла... МатериализЬм - основа всего (бога нет и совести нет, и всё дозволено, гуляё слабодка!)... И рыночек порешает. Бабло побеждает зло...  Да да... Жлоб - центр мироздания. Так мы и поверили в святые 90е (я даже в 80е)...
Западный капитализм (светский, лишённый фигового листа протестанской этики) - это РЕЛИГИЯ поклонения дьяволу, тёмным силам, обожествление Зла. Поэтому и Остров Эпштейна и бесовской антураж и толерасия. Всё - очевидно. Жадность и индивидуализм возведены в социальные добродетели (без всяких прочих религиозных ограничений). Это не строительство экономики (дома), это религиозная страсть к накоплению богатства, хрематистика (животная страсть возводится в, якобы, социально ценный культ). Такое не могло случиться на Востоке. Но на Западе (с антихристианской доктриной гностицизма) - вполне закономерно (через массонов и прочих "жидо").
Да, это сделало Запад - первой земной КУЛЬТУРОЙ, которая стала на путь нового фазового перехода земной цивилизации. Это было проще всего и очевидней. Но это же укоротило Западу жизнь и сожрало его изнутри, как были сожраны ранние американские цивилизации культом человеческих жертвоприношений (по началу это мощно работало на цивилизацию, но потом это стало их истощать и они все быстро пришли в упадок задолго до завоевания их европейцами). Капитализм (не путать с рынком) - это как людоедство. Быстрый путь к успеху. Но это дьявольский путь. Быстрый успех - быстрый конец. Вы, выбрав ЭТО - просто идёте первой торпедой для тех кто идут вторыми, следом. И мы сейчас подошли именно к этому. Запад с его людоедским капитализмом - выдохся и кончается у нас на глазах. Но более мудрый Восток вполне теперь готов принять эстафету техносферной цивилизации (он не мог начать но он более готов продолжить). Хотя людоеды просто так первенство, конечно, не отдадут.
« Последнее редактирование: 12 Фев 2026 [16:32:53] от alex_semenov »
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур. (добавлено) Ныне - пенсионер-изобретатель.

Оффлайн alex_semenov

  • *****
  • Сообщений: 19 910
  • Благодарностей: 721
  • Я лгу!
    • Сообщения от alex_semenov
    • Z-механика+
Re: 50 решений парадокса Ферми
« Ответ #17459 : 12 Фев 2026 [16:29:40] »
Хорошо. Так какой же вывод в контексте данной темы следует из этой статьи? По-возможности, коротко, самую квинтэссенцию, так сказать.

Так тут же всё ВКРАТЦЕ и сказано.

А статья - уже всё то же но в деталях и подробностях.
Александр Анатольевич Семёнов. Научный спекулянт, сторонник концепции сильного ИИ по А. Тьюрингу, исторический еслибист, саракшист, идейный космист, религиозный эволюционист, знаниевый фундаменталист, прорицатель мрачного будущего. Эксперт по межзвездным переселениям и ксеноциду. Сетевой графоман-оратор. Весельчак, балагур. (добавлено) Ныне - пенсионер-изобретатель.