Диплом защитил в 1922 году. Паули явился одним из пионеров

Квантовой механики, внеся в новую

научную дисциплину ряд принципиальных вкладов, самым поразительным из которых, вероятно, является его принцип запрета, сформулированный в 1924 году, — за него в 1945 году Паули

Принцип конкурентного исключения

Если в стабильной среде сосуществуют два конкурирующих вида, это происходит в результате дифференциации ниш. Если такой дифференциации нет, один из видов обречен на вымирание

 

•

ЗАВИСИМОСТЬ КОЛИЧЕСТВА ВИДОВ ОТ ПЛОЩАДИ ЭКОСИСТЕМЫ

ТЕРРИТОРИАЛЬНОСТЬ У ЖИВОТНЫХ

ОТНОШЕНИЯ ХИЩНИК—ЖЕРТВА

принцип

конкурентного

исключения

Самое важное понятие в экологии — это понятие экологической ниши. Под нишей подразумевают совокупность факторов окружающей среды, в пределах которых данный вид может развиваться и воспроизводиться. Например, у растения ниша может включать в себя количество осадков, солнечного света и почвенных минералов, необходимых для его роста. У животного-хищника к нише можно отнести климатические факторы, наличие подходящей жертвы и количество эндемичных заболеваний в данной местности.

Принцип конкурентного исключения гласит: если два вида конкурируют за одну нишу, есть только два возможных исхода. Либо эти два вида немного изменятся и каждый займет немного другую нишу (дифференциация ниш), либо один из видов обречен на вымирание. Например, два растения на одном лугу могут видоизмениться таким образом, что одно из них сможет обходиться меньшим количеством солнечного света, а другое — меньшим количеством фосфора в почве. Тогда, даже если на первый взгляд и покажется, что в одной нише по-прежнему сосуществуют два вида (что противоречит принципу), эта ниша станет в значительной степени дифференцированной и может уже рассматриваться как две ниши.

В экологии есть много примеров сосуществования видов, но почти во всех таких примерах можно выявить дифференциацию ниш. Если же такая дифференциация не обнаружена, это можно объяснить как нарушением принципа, так и тем, что ученые пока не нашли, что именно изменилось, — например, им надо было исследовать наличие калия, а не фосфора. Но поскольку в других ситуациях значительно больше фактов в пользу конкуренции и поскольку есть теоретические основания полагать, что конкуренция в природе есть, экологи склонны считать, что и в этих случаях действует принцип конкурентного исключения.

 

ТЕОРИЯ

ОПТИМАЛЬНОГО

ФУРАЖИРОВАНИЯ

Е

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕСУРСОВ

ТЕОРЕМА

О МАРГИНАЛЬНЫХ

ЗНАЧЕНИЯХ

Принцип Коперника

Земля вовсе не занимает в космосе особого положения

 

xvi • принцип коперника

1950 • парадокс ферми

1961 • формула дрейка

1961 • антропный

Принцип

Всякий раз, столкнувшись с нехваткой проверенных данных для продолжения развития теории мироустройства, ученые принимаются за умопостроения. Если какая-то умозрительная идея выдвигается неоднократно и многократно и звучит убедительно, ее и возводят в ранг «принципа» — гипотетического умозаключения, не подтвержденного, однако, достаточным количеством фактов. Самая наглядная иллюстрация — вопрос о существовании жизни за пределами Земли. В деталях нами изучена лишь одна — наша — планетная система (хотя мы и установили, что планетные системы существуют и у других звезд, помимо Солнца); и жизнь мы знаем только одну — земную, белковую, основанную на углероде. И очень трудно, выражаясь еще весьма мягко, делать далеко идущие выводы на основании единственного известного нам факта существования жизни во Вселенной — а именно на Земле. Тут-то и вступает в действие принцип Коперника.

У принципа Коперника сегодня имеется много формулировок, однако в целом он сводится к тому, что Земля не уникальна и во Вселенной должно иметься множество звездных систем и планет с условиями, аналогичными земным, следовательно, ничто не могло препятствовать зарождению и развитию жизни и разума по земному сценарию в других уголках (если можно так выразиться) Вселенной. Иногда этот принцип называют еще принципом усреднения. Он основан на том, что по всей совокупности знаний, имеющихся у человечества, мы можем утверждать, что законы природы универсальны и повсеместно действуют одинаково, а значит чисто статистически имеется ненулевая вероятность, что, помимо Солнца и Земли, во Вселенной существуют другие системы с идентичными условиями, где биологическая жизнь не могла не зародиться.

Благожелательное восприятие этого принципа учеными всего мира во многом обусловлено исторически. Именно Николай Коперник в конце концов первым выдвинул смелую гипотезу о том, что Земля вовсе не покоится в центре Вселенной, как считалось издревле, а обращается вокруг Солнца, что явилось вопиющим противоречием всем философским и религиозным канонам его времени. Это был первый шаг по пути развенчания устоявшегося тысячелетиями предрассудка об уникальном месте Земли в мироздании. Дальнейшие исследования показали, что и Солнце вовсе не является центром не только Вселенной, но и нашей Галактики. Затем было установлено, что и человек развился из низших форм биологической жизни. Так, шаг за шагом, человечество отодвигалось в собственном понимании все дальше от особого места во Вселенной, и это послужило еще одной хорошей иллюстрацией принципа Коперника в действии. И неудивительно после этого, что спустя несколько веков принцип Коперника не только не утратил своей актуальности, но фактически никем теперь и не оспаривается. Более того, он нашел свое логическое завершение в сформулированном уже в XX веке космологическом принципе, который

 

утверждает, что, согласно всем имеющимся на сегодня данным, имеются все основания предполагать, что Вселенная однородна по всем пространственным направлениям.

Некоторые критики утверждают, что Земля, не выделяясь из общего строя мироздания своим пространственным месторасположением, тем не менее является уникальным материальным образованием. По крайней мере, утверждают они, мы не знаем доподлинно о существовании разума в других точках Вселенной, невзирая на все рассуждении о наличии такой вероятности, а в пределах нашей Солнечной системы жизни нигде более не обнаружено. Предполагается даже, что зарождение жизни на Земле было обусловлено уникальными явлениями — такими, как присутствие на близкой и практически круговой орбите массивного естественного спутника, Луны, — и якобы без ее особого влияния на земные условия жизнь на нашей планете попросту не развилась бы. В поддержку этого мнения его сторонники ссылаются даже на парадокс ферми.

Однако на сегодняшний день подавляющее большинство ученых склонно соглашаться с принципом Коперника, поскольку не видит веских контраргументов. Верен он или нет, естественно, решат будущие прямые наблюдения. Пока же мнение по поводу приятия или неприятия принципа Коперника остается делом вкуса, а не предметом научных споров.

Астрономией Коперник заинтересовался еще в Италии, а окончательно увлекся этой наукой после тщательно зафиксированного им наблюдения траверса Луны через яркую звезду Альдебаран в 1497 году. Во Фрауен-бурге Коперник построил (не своими, естественно, руками) небольшую астрономическую обсерваторию. Основные результаты своих наблюдений и выводы из них он изложил в книге «О вращении небесных сфер» (йе геуоІиіїопіЬив огЬНит оеІезПит), где Солнце оказалось помещенным в центр Вселенной, а Земля, другие планеты и звезды вращались вокруг него.

Тут важно понять, что до нашего современного представления об устройстве Солнечной системы и

НиКОлАй КОПЕрниК (Nicholas Copernicus, 1473-1543) — польский астроном и церковный староста, впервые озвучивший гипотезу, согласно которой планеты, включая Землю, вращаются по круговым орбитам вокруг Солнца. Родился в городе Торунь (Toruii), учился в Краковском университете. Подобно большинству высокообразованных и амбициозных молодых людей своего времени, обладающих связями в обществе, практически не имел другого выбора, кроме как искать путей для карьерного роста в лоне римско-католической церкви. Будучи сыном епископа, был избран старостой кафедрального собора во Фрауен-берге (Frauenberg), что гарантировало ему безбедную жизнь. До этого

Коперник успел пройти стажировку по тем более Вселенной Коперник не богословию и медицине в Италии — в дошел. Планеты у него, в частности,

университетах Болоньи, Падуи и Феррары.