Конечно все наши подсчеты условны и неточны, но мир словно получается создан из пустоты. Но пусть вас это не пугает. Или пусть пугает. Проблема в том, что категории, которыми мы рассуждаем просто не применимы к описанию глубинного устройства Вселенной.
Скромная цепочка углерода
Наверно, это никогда не прекратиться. Множество людей не могут и/или не хотят признать возможность существования просто реальности, реальности без мистики. Стоит спросить человека, отвергающего эволюцию живой природы: «Почему жизнь зародилась на планете Земля?», так он тут же расскажет о потрясающих особенностях физических условий на нашей планете. Он объяснит, что изменись они на малую долю – и всё: жизни не станет, а значит – это чудо.
Условия на нашей планете, и правда, очень комфортные для появления и эволюции жизни (хотя и глобальные вымирания тоже были). Но важное уточнение: это жизнь появилась на нашей планете потому, что условия были подходящими, а не наоборот. Не условия были сделаны для появления жизни, а жизнь смогла появиться в наших условиях. А когда на Земле появилась жизнь, а потом и разум в виде человека (сомнительный выбор), то мы решили, что условия прям для нас организованные. Появись мы на Марсе, мы бы восхваляли его, а не планету Земля. Мы бы, возможно, говорили: «Какой же классный наш красный Марс, а не это голубая планетка!»
Нет ничего удивительного, что существует жизнь. Нет ничего удивительного, что она существует на нашей планете. Как и нет ничего удивительного в том, что она построена на углероде.
Химический элемент углерод С– основа жизни. Но в этом нет ничего чудесного и необъяснимого. Всё основано на физических и химических законах.
Атом углерода обладает тремя свойствами, которые позволяют образовывать углеродные цепочки и быть цепочкой стабильной в земных условиях. А это как раз то, что нужно для жизни.
Свойство первое. На внешнем энергетическом уровне углерода 4 из 8 возможных электронов, что значит углерод, например, может притянуть до 4 электронов от других атомов. Причем, притянуть может по одному электрону четырёх атомов или по два электрона двух атомов.
Углерод может сделать четыре одинарные связи с четырьмя атомами (1+1+1+1 = 4) (метан С H 4 ), или две двойные с двумя (2+2=4) (углекислый газ CO 2 ), или одну тройную и одну одинарную (3+1=4) (этин С 2 H 2 ).
Свойство второе. Химические элементы с таким же количеством электронов на внешнем энергетическом уровне (например, кремний Si; олово Sn, свинец Pb) больше углерода по размеру и притягивают чужие электроны гораздо слабее. С другой стороны, из-за малого размера, связь между атомами углерода исключительно сильна. Si, Sn, Pbне конкуренты углероду в создании крепких устойчивых атомных цепочек (скоро поясним, что это).
Немного обозначений перед дальнейшим рассказом: « С»– атом углерода, С-С– два атома углерода соединенные одинарной связью (общей парой электронов), С=С– два атома углерода соединенных двойной связью (двумя парами общих электронов) С ≡ С– два атома углерода соединенных тройной связью (тремя парами общих электронов).
Свойство третье. Прочности связей (в кДж/моль) между атомами следующие: С-С– 347-356, С=С– 611, С ≡ С– 837, С- O– 336. Si - O– 368, Si - Si– 230. Благодаря тому, что две одинарные связи сильнее чем одна двойная (700/611), углерод предпочтёт это: С-С-С, этому: С С=С.Также три одинарных связи сильнее одной тройной (1050/837). Углерод предпочтет длинную цепочку с одинарными связями, коротким цепочкам c тройной связью на конце. -С-С-С-С-С-С-С-С-С-С-[и так далее] предпочтительнее, чем -C-С -С ≡С-H [конец цепочки]. Связь С- Oслабее связи С-С, а значит кислород не помеха образованию углеродной цепочки (кислород не окислит углерод, не разорвёт цепочку). У кремния Siвсё не так. Связь Si - Oсильнее, чем Si - Si(368/230), поэтому кремний скорее соединится с кислородом, чем образует цепочку. Что и происходит: песок SiO 2 видел каждый, а вот кремневые цепочки - Si - Si - Si -, если и появятся, сразу среагируют с кислородом и получится песок SiO 2 …
Читать дальше