Абиотические системы

ТЕМА-5
к курсу лекций «Природа сознания»
редакция 1-12

Составив представление, пожалуй, о самом эффективном инструменте познания – системном методе,– можно, казалось бы, начать рассмотрение закономерностей сознания, но именно системный характер представлений о компонентах рассматриваемой системы не позволяет перейти непосредственно к этой тематике, поскольку представления о таких компонентах системы представлений как:
- функционирование материи как таковой,
- возможности возникновение жизни,
- генезис и природа информации,
остаются невыясненными, а дальнейшее строительство адекватной системы представлений возможно только после их логического завершения.

АБИОТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
Судаков П.В.

1. Круговорот материи во вселенной

Естественные причины появления материи в пространстве остаются не только невыясненными, но и ювенально  неприкосновенными. Эмпирическая гипотеза  А.А.Фридмана, экстраполирующая некоторые необъяснённые явления природы, известная под названием «теория Большого взрыва» не основана на физической теории , поскольку в основных положениях не соответствует системе научных представлений о функционировании материи и обо всех её возможных состояниях. Поэтому, несмотря на всю её «модность», оставим этот вопрос за рамками нашего рассмотрения, коснувшись только фактов существования материи в известных формах и вполне надёжных представлений о закономерностях перераспределения материи в космическом пространстве под действием фундаментальных взаимодействий. Тем более, что не зафиксировано ни одного факта нарушения закономерностей, установленных классической физикой, составными частями которой следует считать давно подтвердившие свою адекватность практике теории относительности и квантовые представления.
Перераспределение материи в космическом пространстве осуществляется под дейс¬т¬вием гравитационных взаимодействий, стягивающих материю в зоны наибольшего тяготения. Часть материи, попадающая в центральную область такой зоны, стягивается силами гравитации в образование, характер которого зависит только от количества «захваченной» материи.
 
Считается, что если масса стягиваемого вещества не достигает трёх масс Солнца, то такое образование эволюционирует в обычную звезду, если же масса этого вещества превосходит 3 – 4 массы Солнца, то такое образование якобы может эволюци¬онировать в, так называемую, «Чёрную дыру», которая, по устоявшемуся мнению, «не выпускает» материю из зоны своего воздействия.
Современная физика пока не имеет теории, адекватно описывающей поведение материи в зонах сингулярности , и, кстати, не даёт ответа на вопрос о возможности реализации состояния  сингулярности, однако практической астрономией выявлено множе¬ство массивных объектов, считающихся «Чёрными дырами», из полярных зон которых испускаются релятивистские потоки вещества, свидетельствующие о выходе материи далеко за их пределы.

Факт существования  таких объектов позволяет прийти к заключению о, мягко говоря, трудностях гипотезы «Чёрных дыр» и сделать предположение о том, что, как это соответствует классической физике, такой феномен как «Чёрная дыра» образоваться не может (также, как вещество не может быть разогнано до скорости света), во всяком случае, из обычного вещества.

Дело в том, что при поступлении нового вещества к тяжёлому объекту – кандидату в «Чёрные дыры» –  оно разгоняется в свободном падении до таких скоростей, что энергия его атомов сравнивается с высотой потенциальных барьеров, удерживающих их в квазинейтральном состоянии. Сильное магнитное поле этого объекта, действуя на разноимённые заряды ядра и электронных оболочек в противоположных направлениях, отделяют их друг от друга, разрывая атом.

С этого момента движение вещества в направлении силы, действующей на его тяготеющие компоненты, прекращается: на движущиеся в магнитном поле электрические заряды действует сила, перпендикулярная направлениям, и магнитного поля, и силы, действующей на его тяготеющую массу. Под её действием заряд начинает движение в плоскости перпендикулярной направлению действующей силы ровно на том же расстоянии от центра, на котором произошёл первый акт ионизации, препятствующий гравитационному сжатию объекта.

Заряженные частицы, принося с собой порции энергии, сталкиваются между собой, т.к. их движение не может быть полностью упорядочено магнитным полем объекта. Они имеют широкий спектр параметров от прибывающего вещества, а порождённые их движением электрические токи, локально искажают магнитное поле объекта. Это вызывает изменение распределения вероятности направлений столкновения ионов в зависимости от величины внешнего магнитного поля. Если в спокойной плазме столкновения по всем направлениям равновероятны, то в замагниченной плазме образуются круговые токи, снижающие частоту столкновений в потоке, но увеличивающие её между соседними круговыми потоками ионов. При этом многократно вырастает вероятность столкновений на встречных направлениях движения, порождая фотоны с более высокой энергией.
Такие фотоны, в основной массе, не теряются. В связи с высокой плотностью вещества, выход излучения от столкновения во внешнее пространство оказывается перекрыт слоями ионизированного вещества, поэтому его основная часть поглощается ими, оставаясь в объекте. Увеличение энергии поглотивших его частиц, определяет монотонное повышение средней температуры плазмы.

Распределяясь по скоростям в магнитном поле вращающегося объекта, заряженные частицы образуют множество локальных вихрей, искажающих основное магнитное поле, осуществляющих постоянный подогрев плазмы и позволяющих части ионов, дрейфующих в искажённом магнитном поле, попадание в более глубокие слои тяжёлого объекта и выделение дополнительной энергии, также идущей на разогрев плазмы.

В этих процессах растёт скорость ионов, поглощающих всё более энергетичные фотоны, порождённые столкновениями частиц на встречных направлениях, достигая релятивистских  значений. Появление циклотронного излучения создаёт плато в росте максимальных значений энергии частиц, резко увеличивая количество высокоэнергетичных частиц.
Этот процесс позволяет подняться средней температуре соответствующих слоёв объекта до очень высоких значений. Увеличение средней скорости ионов ведёт к увеличению размера порождаемых ими вихрей за счёт уменьшения актов тормозной релаксации наиболее энергетичных частиц, что приводит к укрупнению вихрей посредством вовлечения в их состав разогреваемых ионов из составов смежных мелких вихрей.

В некоторый момент разрастающиеся вихри сливаются в единый вихрь, охватывающий всю поверхность тяжёлого объекта, превращая его в гигантскую «магнитную бутылку», в которой заряженные частицы, совершая круговое движение вокруг тяжёлого объекта, дрейфуют от одного магнитного полюса к другому. Излучение, порождённое столкновением ионов и мощное циклотронное излучение, особенно энергетичное из зон наибольшего «сгущения» магнитного поля в районе полюсов продолжают разогревать намагниченную плазму.

Функцию «пробки» в «горлышке магнитной бутылки» выполняет сила тяготения тяжёлого объекта, которая зависит от его успевшей накопиться массы и ограничена ею. С другой стороны, инерция частиц, разогнанных поглощённым ею излучением, предела не имеет, т.к. приближение её скорости к скорости света может превысить любые значения действующей на неё силы.
При достижении таких скоростей дрейфа заряженные частицы, приближаясь к магнитным полюсам (тем местам, где направление частиц, дрейфующих в общеобъектной «магнитной бутылке» совпадает с направлением магнитного поля объекта) и выскальзывают из полярных зон узкими пучками сверхгорячей плазмы, параллельно направлению магнитного поля через образовавшиеся таким образом коллиматоры , преодолевая силу гравитации и унося с собой часть массы данного объекта далеко за его пределы, соответственно уменьшая тяготеющую массу звезды и препятствуя её переходу в состояние сингулярности.

В соответствие законам сохранения, материальные объекты не возникают и не исчезают – они образуются (преобразуются) из других (в другие) материальных объектов. Так и тяжёлые объекты по указанным выше причинам не могут перейти границу сингулярности и перейти в состояние «чёрных дыр»: вся излишняя материя, прибывающая к ним извне, выбрасывается далеко за их пределы посредством вышеуказанных взаимодействий, способных превысить гравитационные силы любой величины.

Потоки вещества, исходящего из полярных зон сверхтяжелых космических объектов, во множестве фиксируемые космической аппаратурой, свободной от влияния земной атмосферы, являются более чем красноречивым доказательством описанных процессов.

Рис.1(в заголовке) выполнен на основании данных, полученных телескопом Хаббла на орбите Земли.
Массивный объект, из полярных зон которого вырываются потоки высокоэнергетичной плазмы.

Например: http://ru.wikipedia.org/wiki/Релятивистская_струя
или http://www.flyopenair.ru/tag/релятивистские-струи/ и многие другие.

Итак мы видим, что природа избегает состояния сингулярности: чем большая масса вещества прибывает к тяжёлому объекту – тем он массивнее, чем он массивнее – тем выше скорость истечения потоков вещества во вне, чем выше скорость истечения потоков вещества – тем большая масса вещества выбрасывается из системы. Прибывание массы к тяжёлому объекту увеличивает его размеры действием электромагнитных взаимодействий и компенсируется увеличением выброса его излишков, предупреждая наступление состояния сингулярности.

Кстати, именно в таких природных ускорителях заряженных частиц создаются идеальные условия для синтеза ядер тяжёлых элементов – в столкновениях при дрейфе во встречных потоках,– условия образования которых оставались загадкой для науки. Их образование в актах столкновений на околосветовых скоростях поглощает некоторую часть энергии разгоняемых ядер тяжёлых атомов, замедляя процессы сброса излишнего вещества.
Силы электромагнитных взаимодействий значительно превышают силы гравитационных. Например, электрон-позитронная пара испытывает притяжение силами, вызванными взаимодей¬ствием их зарядов Fee в вакууме, на 42 порядка (в 10^42 раз) превышающее гравитационное притяжение их масс Fge (Fee/Fge ;  4,1;10^42), а для разнозарядовых нуклонов такое соотношение окажется Fep/Fgp ; 1,2;10^36 раз.

Столь колоссальная разница в силах этих фундаментальных взаимодействий не может допустить наступления состояния сингулярности, во всяком случае, для обычного вещества ни при каких обстоятельствах. Правда, остаётся вариант наступления сингулярности посредством коллапса нейтронного вещества, но это уже другая, не менее гипотетическая задача, любое решение которой не сможет повлиять на адекватность настоящих представлений.

Исходящие материальные потоки, состоящие в момент выброса из высокоэнергетичных заряженных частиц: протонов, ядер всего спектра атомов и отдельных электронов, тормозятся гравитационными полями, как самого тяжёлого объекта, так и других тяготеющих объектов, и рассеиваются в пространстве в зависимости от состояния испускающего объекта и нахождения тяготеющих объектов на траектории таких выбросов.
Скапливаясь в обширных зонах, их вещество образует космические туманности, которые (под действием сил собственной гравитации) снова сжимаются в плотные объекты, вновь инициируя процесс перераспределения материи или, точнее, – осуществляя круговорот материи во вселенной.
 
Гравитация, передавая им свою энергию, сближает системы атомов на такие расстояния, когда они перестают быть уединёнными – когда внешние заряды электронных оболочек, противодействуют дальнейшему их сближению, уравновешивая силы гравитации и превращая полученную энергию в тепловые движения взаимодействующих частиц.
При накоплении вещества расстояния между атомами уменьшаются – область, занятая вещетвом, сжимается, поэтому сжатие до момента массовых столкновений частиц происходит с возрастающим ускорением. Под действием гравитационных сил, всё нарастающих за счёт уменьшения расстояния между тяготеющими массами, компоненты системы приобретают высокие скорости, тепловая энергия в единице макрообъёма растёт, оставаясь неизменной в первоначальном мегаобъёме. При этом следует заметить, что энтропия данного мегаобъёма существенно уменьшается.

До момента сжатия количество внутренней энергии в скоплении практически не изменяется. Сжатие увеличивает в нём плотность энергии (количество энергии в единице объёма). Линейные размеры туманностей измеряются десятками и сотнями парсеков  (~10^17 – 10^18 м), а энергия распределена по всему её объёму ~ 10^51 – 10^54 м3 и имеет относительно невысокую плотность на единицу объёма. При сжатии туманности до объёма звезды с линейными размерами в пределах 10^9 – 10^10 м, а её объём (10^27 – 10^30 м3), то объём содержащегося вещества уменьшится в 10^24 раз, соответственно увеличится плотность энергии. Температура скопления (средняя энергия компонентов на единицу объёма) растёт соответственно уменьшению объёма. Гравитационному сжатию всё сильнее противодействуют электромагнитные силы ядер атомов, лишённых электронных оболочек до появления в быстро вращающемся ядре тороидального электрического тока, порождающего сильное магнитное поле, препятствующее гравитационному сжатию. Тогда начинают действовать те же закономерности функционирования, что и в сверхтяжёлом объекте, описанные выше, а гравитационное сжатие почти полностью прекращается.

Энергия гравитации передаётся прибывающему веществу, способствуя его ионизации и разгону до высоких скоростей, образуя плазменные вихри и протуберанцы. В условиях сверхвысоких температур при достаточно высоких уровнях гравитационного сжатия наступают такие события столкно¬вений когда некоторые протоны и ядра лёгких атомов, преодолевая сопротивление электромагнитных взаимодействий, сближаются настолько, что оказываются на расстояниях, доступных сильным взаимодействиям. Тогда начинается процесс синтеза лёгких ядер, сопровождаемый выделе¬нием энергии, который резко увеличивает температуру сжатого объекта, превратившегося в действующую звезду.

В процессе реакций синтеза лёгких ядер принимают участие все 4 типа фундаментальных взаимодействий, и выделяется так много энергии, что образуются множественные плазменные вихри, через свои протуберанцы  сбрасывающие некоторую часть вещества в окружающее пространство, пополняя им протопланетный диск, т.к. далеко не всё выброшенное вещество имеет начальную скорость, превышающую 3-ю космическую и оно, распределяясь по скоростям, остаётся на соответствующих им орбитах.
 
Вещество выбрасывается магнитогидродинамическими вихрями, образующими протуберанцы. «Горлышки» их «магнитных бутылок» направлены в зенит. Вследствие действия сил инерции быстровращающейся звезды, вещество выбрасывается по касательной, и распределяется по скоростям, испытывая гравитационное воздействие орбитальных объектов, попадает в зону протопланетного диска, создавая предпосылки формирования системы планет.

Формирование планет осуществляется из вещества, оставшегося от аккреционного  диска, накопившегося на орбитах в процессе эволюции звёзды, сбрасываемого в актах массового синтеза лёгких ядер на её начальных стадиях, постоянно сбрасываемого протуберанцами из недр звезды и пр. Так в окрестностях звезды повторяются процессы формирования больших гетерогонических систем из скоплений вещества, основанием соответствия которых являются исключительно гравитационные взаимодействия их тяготеющих компонентов, отличающиеся от системы звезды только мощностью множеств первичных компонентов.

Если мощность множеств первичных компонентов недостаточна для достижения порога величины гравитационных сил, за которым возможны реакции синтеза ядер, то эти процессы запус¬каться не могут, энергии синтеза не выделяется. Избыток энергии, полученный в процессе гравитационного сжатия таких объектов, рассеивается на первых стадиях их существования. Поэтому формирующиеся объекты, не обладая признаками звезды, оказываются планетами и постепенно остывают, переходя в состояния, существенно отличные от состояний системы звезды. Иные условия порождают иные возможности, определяющие действительность для конкретной системы. Здесь могут открываться принципиально новые возможности образования систем, несовместимые с условиями функционирования ни звёзд, ни открытого космоса.

Итак, оказывается, что в процессе функционирования вещество вовлекается из неких форм существования в открытом космосе в систему сверхтяжёлого объекта, который распыляет его в пространство, сбрасывая в «общий котёл» вселенной, из которого снова формируются звезды. Проходя все стадии своего развития, в том числе и формирование планет, они деградируют, вновь перемещая материю в соответствующий «котёл» вселенной, повторяя циклы перехода распылённой материи в звёздную неограниченное число раз.

Данным рассмотрением высказывается тезис о невозможности наступления состояния сингулярности при достижении массой сверхтяжёлого объекта критического значения, также как и достижение вещественным объектом скорости света, что именно эта невозможность является причиной круговорота вещества во вселенной.

Из рассмотренного вытекает невозможность образования объектов, гипотетически именуемых «Чёрными дырами», во всяком случае, состоящими из обычного вещества, более того, даже в том случае, если такой объект сможет сформироваться из нейтронов, обычное вещество не сможет к нему даже приблизится вследствие его обязательной полной ионизации на значительном расстоянии от сверхтяжёлого объекта, образования аккреационного диска, генерирующего сверхсильные магнитные поля и разгона электрически заряженного вещества до скорости, детерминирующей выход из зоны воздействия гравитации.

 
2. Системы молекул

Вещество звезды, выбрасываемое из «горлышек» «магнитных бутылок» протуберанцев в космическое пространство, имеет скорость, превышающую 2-ю космическую, например, для Солнца – более 437 км/сек, а для выхода его за пределы солнечной системы скорость должна превышать 3-ю космическую – более 618 км/сек. Вещество звезды, выброшенное в диапазоне скоростей 437 – 618 км/сек, задерживается в околосолнечном пространстве.
Формирование стабильных систем молекул и кристаллов, в условиях, существующих в системе звезды, невозможно вследствие среднего уровня внутренней энергии (температуры), значительно превышающего уровни потенциальных барьеров, удерживающих систему в таких состояниях. В условиях высокой внутренней энергии – такой при которой каждый компонент системы имеет энергию, б;льшую высоты потенциальных энергетических барьеров, открывающих возможность формирования систем следу¬ющего ранга, система представляет гетерогоническую систему.

Распределяясь по скоростям вследствие его торможения гравитационным полем звезды на соответствующих им расстояниях, оно образует протопланетный диск, преобразующийся в систему компактных тяготеющих тел. Часть из них, как было показано выше, может оказаться планетами – телами, допускающими в своём составе существование вещества в неионизованном состоянии.
Взаимодействие электронных оболочек некоторых сортов атомов выявляет их взаимное соответствие, позволяя им соединяться друг с другом, находя энергетически более выгодные состояния.

Таким образом, атомы вступают в  соответственные взаимодействия, образуя новые системы кристаллы и молекулы, имеющие свойства, отсутствующие у их компонентов – атомов.
Любая молекула – это электронная система, непрерывно участвующая в тепловом движении. В ней протекают имманентные процессы функционирования, вызванные постоянными столкновениями с соседями заключённые в наличии кинетической энергии – скорости её движения, тормозящейся зарядом электронных оболочек соседних атомов, которые, сжимаясь, оказывают силовое воздействие, уменьшая скорость до нуля, но накапливая потенциальную энергию сжатия, преобразовываемую в кинетическую энергию расталкивания. Этот процесс носит колебательный характер и обозначается как внутренняя энергия или температура.

Возможности формирования молекул открываются тогда, когда температура становится ниже уровня, определяющего высоту соответствующего потенциального энергетического барьера. Кристаллы образуются присоединением идентичных молекул, образуя одно-, двух- и трёхмерные структуры, зависящие от конфигурации конкретных молекул и способа их образования.
Электромагнитные взаимодействия вследствие сближения атомов гравитацией открывают возможности массового возникновения систем молекул и кристаллов, формирующих вещество планеты. В отличие от сильных взаимодействий электромагнитные взаимодействия позволяют образование неограниченного набора разных типов систем молекул.

Если электромагнитные взаимодействия стремятся равномерно распределить одинаково заряженные частицы по занимаемому ими макрообъёму  – равноудалить частицы друг от друга, то гравитационные взаимодействия, воздействуя на те же частицы, в том же объёме и в то же время стремятся их сблизить, т.е. упорядочить их по параметру плотности – распределить по другому типу распределения . Под воздействием этих тенденций энтропия реального объёма, заполненного заряженными частицами, может, как увеличиваться, так и уменьшаться – в зависимости от реального соотношения воздействий каждого из типов фундаментальных взаимодействий в этом объёме.

Поэтому второе начало термодинамики, утверждающее всеобщее возрастание энтропии справедливо только для макросистем, в которых влиянием гравитационных взаимодействий, уменьшающих энтропию, можно пренебречь. Термодинамика учитывает только электромагнитные взаимодействия и пренебрегает действием гравитационных, способных уменьшать энтропию, что является значимым только в мегаобъёмах, включающих тяжёлые объекты.

Ядра атомов удерживают около себя электроны, по числу равные величине своего заряда. Поскольку электроны взаимодействуют между собой, взаиморасталкиваясь, с силой, такой же по величине, как и с притягивающим их ядром, но обратной по направлению, то порядок их построения в системе атома строго обусловлен характером взаимодействий. Электроны, распределяясь вокруг ядра действием этих сил, образуют весьма напряжённую конструкцию, образно именуемую электронной оболочкой. Электронная оболочка, состоящая из расталкивающихся электронов, всегда стремится найти минимум энергии, реагируя на любые внешние воздействия. Малейшее смещение любого из электронов оболочки вызывает её немедленную реакцию.

В процессе столкновения атомов находятся возможности уменьшения энергии электронных оболочек за счёт частичного их объединения, сопровождающегося образованием более сложных систем. Электромагнитные силы формируют пространственно более компактную систему, нежели две отдельные, имеющую меньшую энергию. Чтобы превратить её снова в две отдельные системы – достаточно добавить её компонентам некоторую порцию энергии, например, столкнуть с другим атомом или частицей, либо поглотить порцию электромагнитного излучения, не меньшую той энергии, которая была высвобождена при её образовании.

Величина такой энергии именуется высотой потенциального барьера системы, а в квантовой механике образно представляется глубиной «потенциальной ямы» подсистемы.
Итак, молекулы – это тип гомогонических систем следующих за типом атомов. Это эписистема атома, система  соответственно взаимодействующих и принявших состояние взаимного соответствия атомов, отграниченная от других молекул потенциальным барьером. Молекулы, как и все вещественные объекты, имеют пространственные характеристики. Внешние электроны электронных оболочек постоянно испытывают влияние электронов других атомов.

В процессе образования молекул атомы как бы проваливаются друг в друга, изменяя конфигурацию электронных оболочек. При этом взаимная энергия их электронных оболочек соответственно уменьшается. Дальше «провалиться» в некотором диапазоне условий, без внешнего воздействия, они не могут, т.к. образуют потенциальные барьеры и под действием тепловой энергии «прыгают» на «дне» возведённых ими потенциальных ям.

Выйти из этого состояния без добавочной энергии им не дают силы электронного отталкивания оболочек, имеющих сложную пространственную конфигурацию и удерживаемых силами притяжения атомных ядер. «Глубина» образовавшейся «потенциальной ямы» оказывается большей высоты их тепловых «прыжков». Изменение состояния этой системы может произойти только тогда, когда на неё будет оказано некоторое воздействие, причём, вариантов таких изменений у разных молекулярных систем оказывается довольно много. Среди них:
- повышение температуры среды;
- воздействие молекул другого вида, имеющих энергию взаимодействия большую, чем глубина «потенциальной ямы» отдельных компонентов-атомов;
- изменение энергии отдельных атомов за счёт поглощения (излучения) ими соответствующих их состоянию порций электромагнитного излучения;
- изменение заряда ядра под действием слабых взаимодействий (распад) и некоторые другие;

Среди эффектов, вызывающих изменение состояний системы молекул заслуживает особого внимания каталитический  эффект, возникающий вследствие такого воздействия электрического поля одних молекул или систем периодического типа на конфигурацию других, которое резко понижает высоту некоторых потенциальных барьеров системы молекулы, практически недоступных в обычных условиях для образования молекул, имеющих существенно меньшую внутреннюю энергию.

Пространственная конфигурация некоторых систем молекул оказывается такой, что их активные зоны, открываю¬щие возможности реакции  присоединения новых компонентов, имеют столь высокие потенциальные барьеры, что такие реакции могут протекать только в условиях больших энергетических затрат. Высота таких потенциальных барьеров обусловлена тем, что соответствующие активные зоны пространственно расположены внутри конструкции её электронной системы и практически перекрывают доступ к взаимодействию. Действие потенциально возможного компонента новой конструкции молекулы экранируется ими.

Устранение этого препятствия возможно либо приданием реагентам достаточной энергии, чтобы в процессе более интенсивных колебаний «улучить момент» открытия доступа к соединению реагентов через «загораживающую» часть электронной оболочки, либо подействовать на неё внешним электрическим полем так, чтобы она изменила конфигурацию своей электронной оболочки, открыв доступ контактам с молекулой-реагентом, что далеко не всегда оказывается выполнимым.

На практике такие процессы осуществляются действием неравномерного электрического поля внешней системы, которая так изменяет пространственную конфигурацию электронной оболочки молекулы, что её активные зоны, экранированные внешними электронами, оказываются на периферии. Тогда потенциальные барьеры соответствующих активных зон снижаются до значений, которые открывают возможности реакции со значительно меньшими энергетическими затратами. Такие возможности реализуются за счёт воздействия полей некоторых сортов молекул или кристаллических структур – катализаторов,– помещаемых в зону реакции.

При контакте катализатор изменяет конфигурацию электронной оболочки молекулы-реагента так, что её активная зона оказывается в зоне действия потенциального компонента новой конструкции, находящейся в той же зоне, и соответствующая реакция протекает при несравненно меньших энергетических затратах, без всяких затрат катализатора, открывая возможность реализации маловероятных соединений.

Таким образом, оказывается, что катализ как таковой не имеет отношения к разрушению системы молекулы, открывая широчайшие возможности умножения множеств сложных молекул. Эффект катализа наиболее устойчиво проявляется на поверхностях некоторых периодических структур: поверхностях кристаллов и мономолекулярных плёнок, а также при пропуске молекул сквозь мембраны мономолекулярных плёнок, когда любой из компонентов молекулы может оказаться активированным и вступить в реакцию с широким спектром ионов, находящихся на другой стороне мембраны. Это следует иметь в виду при рассмотрении «чудесного» образования сложных молекул, обеспечивающих обменные процессы.

Множества разных мощностей разнообразных молекул и кристаллов в условиях относительно стабильного существования планеты, взаимодействуя между собой, образуют большие гетерогонические системы земной коры – литосферы , гидросферы и атмосферы , в которых непрерывно продолжаются процессы уменьшения энергии их взаимодействия посредством потерь энергии их подсистемами.

Каждая из этих систем формируется из компонентов в соответствии с условиями существования, в которых складывается определённая последовательность состояний компонентов – алгоритм функционирования. Между ними, в зоне непосредственных взаимодействий, складывается своя последовательность состояний, но в силу отсутствия отграничения общим энергетическим барьером от всех остальных, оказывается, что за счёт тепловых колебаний в этой зоне происходит постоянная замена взаимодействующих компонентов, её общий алгоритм функционирования меняет свой характер случайным образом (зависящим от множества факторов). Возникает открытая система, не имеющая определённых границ, которая открывает поля возможностей взаимодействия разных микросистем под действием тепловых колебаний, реализующихся с вероятностью, зависящей от спорадически меняющихся характеристик среды.
 
В зависимости от характеристик планеты эти процессы могут иметь различные особенности, связанные с её положением, массой и компонентным составом. Поскольку в данном рассмотрении нас интересуют процессы, происходящие на Земле, то мы не будем рассматривать процессы эволюции других планет.

В этом разделе мы рассмотрели цепочку закономерностей, позволяющих формирование возможностей превращения элементарного вещества – нуклонов и электронов – в системы молекул и кристаллов, открывающих и возможности формирования биотических систем
 
3. Системы планеты и ее поверхности

Формирование планет происходит на основе гравитационных и электромагнитных взаимодействий. Выделенная в процессе сжатия (тепловая) энергия вызывает постоянное относительное перемещение компонентов, которое открывает возможности дрейфа более тяжёлых компонентов к центру гетерогонической системы планеты. Неравномерное распределение вещества и энергии порождает постоянное перемешивание вещества. Его конвекционные потоки противодействуют нормальному расслоению, заданному гравитационными взаимодействиями. Тепловая энергия в процессе постоянных взаимодействий систем атомов преобразуется в энергию электромагнитного излучения, образуя поток энергии из системы планеты. Планета охлаждается, вихревые потоки ослабевают, существенно изменяя условия и открывая возможности эволюции её поверхности.

Таким образом, реальные системы функционируют в условиях воздействий окружающих систем, где гравитационные взаимодействия сжимают системы, позволяя электромагнитным взаимодействиям, посредством образуемых ими потоков, производить расслоение по критериям гравитационных взаимодействий – плотности компонентов в зависимости от фазового состояния образующихся эписистем. Процессы расслоения приводят к формированию однофазовых сред (твёрдых, жидких, газовых), которые, в зависимости от состава и условий, также могут иметь тенденции к расслоению. Расслоение влечет образование более или менее ярко выраженных границ этих слоёв, а границы, в силу существенного увеличения градиентов внутренних свойств систем слоёв, оказываются зонами повышенной активности электромагнитных взаимодействий, открывая возможности формирования разнообразных систем, в том числе и периодического типа, в зависимости от фазового состояния их сред, определяющего характер протекающих процессов.

Система твёрдой земной коры, остывая, трескается вследствие температурного сжатия, разделяясь на отдельные литосферные плиты. Литосферные плиты, накапливая на поверхности осадочные породы, откладываемые атмосферными и гидросферными потоками, прогибаются под их давлением, наращивая толщину земной коры и вызывая её дополнительное растрескивание на более мелкие блоки. Неравномерное распре¬деление энергии вызывает неравномерные изменения плотности глубинных масс, находящихся в пластичном состоянии, порождающее конвекционные потоки в мантии, вызывающие перемещение плит, сопровождаемое существенными изменениями условий функционирования систем, сложившихся на их поверхности.

Вследствие значительной вязкости сред мантии, процессы изменения состояний её систем протекают много медленнее процессов изменения состояний большинства систем на поверхности Земли, зависящими от суточного и годового циклов поступления солнечной радиации, а также возможных периодов поступления радиации от балджа  Галактики.

На Земле сочетание атмосферных, гидросферных и литосферных факторов позволило не только постоянное существование жидкой воды, но и такое её количество, какое занимает только часть её поверхности, обусловливая большое разнообразие типов ландшафтов, а достаточно мощная атмосфера, прогреваемая солнцем, обеспечила распределение влаги практически на всей территории суши. Такие условия позволяют постоянное протекание процессов перераспределения вещества с участием водных растворов, где высокая диэлектрическая проницаемость воды приводит многие вещества в состояние диссоциации , увеличивая вероятность возможности образования новых молекул, и уменьшения энергии молекулярных систем.

На поверхности Земли сформировались условия, зависящие от циклического характера солнечной радиации, приносящие энергию, необходимую для поддержания постоянного существования жидкой воды. Под действием этой энергии, вызывающей конвекционные потоки, и сил инерции вращающейся Земли возникают атмосферные вихри, несущие осадки разрушающие горные породы и существенно изменяющие системы ландшафтов, питая гидросферу всё новыми поступлениями веществ, системы которых сформировались в существенно отличных условиях, вызывая всё новые события образования новых типов систем молекул.

Факторы образования нашей планеты определили направление её эволюции в известном нам виде. Гидросфера, находясь в постоянном взаимодействии с литосферой и атмосферой, накладывает свои особенности на процессы расслоения и образования горных пород, открывая в реальных условиях дополнительные возможности принятия вновь образующимися системами состояний с минимальной энергией. Наличие солнечной радиации на уровне, обеспечивающем постоянно жидкое состояние воды, по крайней мере, на большей части поверхности, обеспечивает относительно стабильные условия её поверхности на протяжении большей части её истории.

Под действием той же тенденции принятия состояний с минимальной энергией на границах слоёв и сред идут процессы формирования всё новых и новых систем, обладающих минимальной энергией в процессе формирования, в той среде, в которой они формируются. Но при изменении локальных  условий, например, при испарении окружающей жидкости, внутренняя энергия системы может вновь оказаться далёкой от минимума, но недостаточной для преодоления удерживающих её потенциальных барьеров.
Функционирование молекулярных систем реализуется исключительно посредством электромагнитных и гравитационных взаимодействий: перед такой системой всегда открыто поле возможностей изменения её состояния. Находясь в растворе – в среде диссоциирующих молекул растворителя – молекула ингредиента  всегда окружена его ионами, а также ионами других ингредиентов раствора. Образуется сложная электронная система, в которой за счёт тепловой энергии непрерывно идут обменные процессы, открывающие возможности уменьшения энергии. С течением времени система принимает всё более стабильное состояние. При этом в поле воз¬можностей существуют состояния минимумов энергии, которые могут реализоваться только при определённой конфигурации некоторых молекул и образуемых ими систем.

Литосферные процессы идут с участием воды, образуя более лёгкие породы и выводящие в растворы наиболее активные ионы и в наибольшем количестве – ионы щелочных металлов. На поверхности Земли протекают процессы, также уменьшаю¬щие внутреннюю энергию систем в постоянных процессах циклического функционирования. В том числе протекают процессы преобразования и накопления углеводородных молекул из первичных газов: метана, ацетилена и т.п. Наряду с ними возникают условия для обогащения некоторых растворов, открывающие всё новые и новые возможности усложнения молекул, позволяющие реализовать более низкие энергетические состояния гомогонических систем.

Например, в некоторых прибрежных зонах океана – заливах, имеющих узкие протоки,– вследствие интенсивного испарения неорганические вещества, растворённые в океане и не допускающие концентрации своих растворов выше определённого уровня, кристаллизуются, выпадая в осадок. Создавшиеся 2 потока вещества: кристаллов соли – в донные осадки, а водяного пара – в атмосферу, позволяют в этом объёме достаточно быстрое увеличение концентрации других веществ, в том числе, и органических соединений, не вовлекаемых этими потоками, вызывая процесс их обогащения.

Широчайшее разнообразие ситуаций в условиях существования и жидкой воды, и твёрдой поверхности суши открывает возможности широчайшей вариативности молекулярных систем, которые, позволяющих образование систем со всё меньшей внутренней энергией.

В зону поверхностного натяжения водного раствора попадают содержащиеся там молекулы ингредиентов, образованные из полярных и неполярных компонентов, какими являются некоторые углеводороды (жирные кислоты, фосфолипиды и другие вещества) во множестве содержащиеся в первичной атмосфере, то они принимают одинаковую ориентацию относительно поверхностного слоя. У таких молекул неполярная часть – гидрофобный углеводородный  компонент – стремится быть вытолкнутым из воды, а другая, полярная часть – гидрофильный компонент, который может представлять широкое разнообразие полярных молекул , – наоборот, втягивается в водную среду. Это приводит к взаимно одинаковой ориентации этих молекул относительно поверхности, а при достаточном их количестве – к образованию на границе раздела сред сомкнутого мономолекулярного слоя, образующего двойной слой противоположных электрических зарядов.

При достаточной плотности такие молекулы, вступая во взаимодействие между собой, как правило, находят взаимное соответствие и образуют двумерную систему периодического типа – на поверхности жидкости формируется мономолекулярная плёнка – двумерный кристалл.
Попадая внутрь водной среды, такие плёнки обладают ярко выраженной анизотропией :
В одном из двух направлений, перпендикулярных плоскости плёнки, они могут пропускать сквозь свою поверхность некоторые ионы одного знака, а в обратном, с другой стороны,– другие, противоположного знака. Для некоторых ионов мономолекулярные плёнки обладают каталитическими свойствами, что открывает возможность образования молекул, которые практически не могут формироваться в других условиях. Это связано с тем, что ионы углеводородных молекул в процессе прохождения сквозь двойной слой зарядов плёнки изменяют конфигурацию своей электронной оболочки таким образом, что активные зоны вовлекаемой молекулы оказываются открытыми для связей с соответствующими им компонентами других молекул.

Гидросфера – система жидкой воды, покрывающей планету,– является сложной гетерогонической системой растворов, имеющих состав, зависящий от множества конкретных факторов, где осуществляется множество актов уменьшения внутренней энергии систем и образования новых систем с меньшей внутренней энергией. Периодические изменения потоков космической радиации инициируют соответствующую периодичность конвекционных потоков, приводящую к постоянному перемешиванию растворов, открывая всё новые возможности уменьшения энергии содержащихся в ней систем.

Тенденция к уменьшению внутренней энергии систем открывает возможности их усложнения. Это происходит только при соответствующем стечении обстоятельств. Однако сложная молекула, возникнув в некоторых условиях, через некий промежуток времени оказывается в других условиях и удерживается от разрушения только высотой энергетических потенциальных барьеров.

В процессе постоянного перемешивания растворов гидросферы постоянно происходит множество столкновений со всё новыми и новыми молекулами. Рано или поздно происходит контакт данной молекулы с другой, имеющей электронную конфигурацию, способную разрушить рассматриваемую. Следовательно, любая сложная молекула окажется разрушенной даже в случаях высоких потенциальных барьеров.

Так осуществляется постоянный процесс оборота вещества в системе поверхности планеты: литосфера формирует гидросферу, постоянно внося в неё вымытые водными растворами ионы, а гидросфера совместно с атмосферой – литосферу, разрушая литосферные плиты и перенося разрушенные породы в другие места и нагружая их так, что они прогибаются, совершая подвижки. Создаётся единая гетерогоническая система поверхности планеты Земля в реальных условиях, совершенно стерильная. Попадание туда биоты в любых количествах, чревато её немедленным и полным уничтожением в агрессивной и токсичной системе первичной поверхности планеты.

Отсюда очевидно, что идея панспермии не может иметь реальных оснований: свойства поверхности планеты не оставляют возможностей сохранения любых привнесённых биохимических соединений как несоответствующих сложившимся условиям.

Мы рассмотрели закономерности, формирования всё усложняющихся систем, позволяющих формирование условий, создающих предпосылки образования систем, которые «претендуют» на предбиотическое функционирование. Из рассмотренного вытекает, что фактором усложнения систем, является всеобщая тенденция к уменьшению внутренней энергии систем, восходящая ко II началу термодинамики – к стремлению одинаковых электрических зарядов «разбежаться» как можно дальше друг от друга. Однако этому противодействует гравитация, казалось бы, слабо, но весьма эффективно.