Инопланетяне и инопланетные общества. Руководство для писателя по созданию внеземных форм жизни.

ГЛОССАРИЙ ОТДЕЛЬНЫХ ТЕРМИНОВ

В этой книге используется большое количество специализированных терминов из самых разных областей. Некоторые из них встречаются лишь один или два раза и их значение объясняется в момент их применения; поэтому, если вы не нашли нужное слово или фразу здесь, попробуйте воспользоваться указателем. Этот глоссарий предназначен для того, чтобы дать готовые справки по некоторым терминам, имеющим особое значение и встречающимся часто. Некоторые из определений в нём в силу необходимости приблизительны и не совсем точны, поэтому, если вам нужно точно знать, что означает тот или иной термин и как с ним работать, то для получения необходимой справочной информации вам следует заглянуть в учебные пособия соответствующей тематики.

Одно общее замечание по поводу употребления слов в этой книге: ряд таких терминов, как «Солнечная система», «Солнце» и «Луна», может применяться либо к нашей Солнечной системе и её компонентам, либо к их аналогам в любой другой системе из звезды и сопутствующих ей планет. Чтобы свести путаницу к минимуму, я постарался писать эти слова с заглавной буквы, когда они относятся к нашим конкретным примерам, и строчными, когда они используются в общем порядке. Так, например, слово «Солнце» относится к нашему Солнцу, тогда как «солнце» означает любую звезду как источник тепла и света для вращающихся вокруг неё планет. «Луна» — это естественный спутник Земли, тогда как «луна» означает любой спутник любой другой планеты (в том числе такой, которая находится в нашей Солнечной системе).

COTI: Аббревиатура от слов Contact with Extraterrestrial Intelligence («Контакт с внеземным разумом»).

SETI: аббревиатура от слов Search for Extraterrestrial Intelligence («Поиск внеземного разума»).

аминокислота: любой из представителей большого класса азотсодержащих кислот, которые являются важными составляющими организмов.

астрономическая единица: удобная единица измерения расстояний внутри Солнечной системы, равная среднему радиусу (или, точнее, большой полуоси) орбиты Земли.

белок: представитель большого класса сложных комбинаций аминокислот, которые являются важными составляющими всех живых организмов на Земле.

виртуальная реальность: чрезвычайно убедительная иллюзия реальности, созданная компьютером.

вирус: субмикроскопический инфекционный агент, который с разных позиций рассматривается как самая мелкая и примитивная разновидность живых организмов, или же как чрезвычайно сложная молекула, проявляющая некоторые, но не все свойства жизни.

восстановление: химический процесс перемещения электронов к атому или молекуле, делающий их электрический заряд менее положительным; одним из распространённых и важных восстановителей является водород. Поскольку электроны, уходящие от одного атома или молекулы, перемещаются к другому, химическая реакция, в ходе которой происходит восстановление одного вещества, обязательно включает окисление другого.

времясвязывание: передача усвоенной информации от одного поколения к последующим поколениям.

двойная звезда: пара звёзд, вращающихся вокруг своего общего центра масс.

ДНК: дезоксирибонуклеиновая кислота — нуклеиновая кислота, структура которой представляет двойную спираль, в особенностях строения которой закодирована генетическая информация у всех земных организмов.

закон сохранения: физический закон, утверждающий, что определённая количественная характеристика системы остаётся неизменной независимо от того, каким внутренним изменениям подвергается система, до тех пор, пока она не подвергнется воздействию внешних сил. Среди важных сохраняющихся величин — энергия, импульс и момент импульса.

замедление времени: релятивистский эффект, при котором путешественники, движущиеся со скоростью, близкой к скорости света, ощущают, что прошло меньше времени, чем у их оставшихся дома коллег.

звёздная величина: логарифмическая мера яркости звёзд или других астрономических объектов. Видимая звёздная величина измеряет кажущуюся яркость, которая зависит как от собственной яркости, так и от расстояния, с которого происходит наблюдение; абсолютная звёздная величина измеряет собственную яркость.

изомеры: молекулы, обладающие одинаковой химической формулой (т.е. одинаковым количеством атомов одного и того же типа), но различной физической структурой.

изотопы: атомы одного и того же элемента, но различающиеся атомной массой, то есть, в ядрах которых находится одинаковое количество протонов, но разное количество нейтронов.

импульс: физическая величина, которая сохраняется в системе, на которую не воздействуют внешние силы, — в такой, как ракета или пара сталкивающихся объектов. Подобно моменту импульса, линейный импульс — это вектор, поэтому при определении общего импульса системы необходимо учитывать как их величины, так и направления.

инсоляция: количество энергии за единицу времени на единицу площади, попадающие на планету или другой объект от её солнца.

квантовая механика: область физики, разработанная в двадцатом веке, в которой и материя, и излучение проявляют свойства как частицы, так и волны, и многие физические величины могут иметь только определённые дискретные значения.

клетка: более или менее автономная, обычно микроскопическая единица, которая является основным строительным блоком организмов, по крайней мере, на Земле, — т.е. каждый организм состоит из одной клетки или объединения многих.

конвергентная эволюция: независимое появление сходных форм в ходе эволюции в разных, но сходных средах.

коричневый карлик: «пограничный объект», очень массивная планета или маленькая и слабая звезда, нагреваемая гравитационным сжатием и радиоактивным распадом, но недостаточно сильно для инициирования реакций термоядерного синтеза.

липиды: класс органических соединений, в который входят жиры и масла.

масса: количество вещества в объекте.

момент импульса: свойство вращающихся объектов или систем, важное в силу того, что он сохраняется (остаётся постоянным), когда на систему не воздействуют внешние силы (или, точнее, крутящие моменты). Для точки массой m, вращающейся со скоростью v по окружности радиуса r, момент импульса = mvr. Более сложную систему можно рассматривать как совокупность таких масс и её суммарного момента импульса, вычисляемого путём суммирования всех отдельных моментов импульса; однако полные характеристики момента импульса включают в себя одновременно величину и направление — т.е. это вектор. Более подробную информацию смотрите в стандартных пособиях по физике.

мутация: изменение в генетическом коде, приводящее к наследственному изменению характеристик организма.

наклон оси: угол, на который ось вращения планеты отклоняется от перпендикуляра к плоскости её орбиты.

нанотехнология: разновидность технологии, в настоящее время находящаяся в зачаточном состоянии, в рамках которой макроскопические объекты строятся атом за атомом субмикроскопическими «сборщиками».

нейтронная звезда: последняя стадия эволюции некоторых массивных звёзд, на которой внешние слои были утрачены, а оставшееся ядро настолько сильно сжато гравитацией, что состоит в основном из нейтронов.

новая звезда: взрыв, вызывающий резкое временное увеличение яркости звезды; не такое резкое, как в случае сверхновой (см. далее), и у некоторых звёзд случается более одной новой вспышки в течение периода их жизни.

нуклеиновая кислота: представитель класса органических кислот, важных для биохимических процессов.

окисление: химический процесс перемещения электронов из атома или молекулы, изменяющий их электрический заряд в положительную сторону; назван так из-за того, что кислород является одним из самых распространённых и важных окислителей (но не единственным). Поскольку электроны, удалённые у одного атома или молекулы, перемещаются к другому, химическая реакция, в ходе которой происходит окисление одного вещества, обязательно включает восстановление другого.

паразитизм: отношения между двумя организмами, при которых один живёт за счёт другого.

поверхностная гравитация: ускорение, вызванное силой тяжести на поверхности планеты или иного тела. Часто измеряется в единицах g или «же» — величинах ускорения свободного падения на поверхности Земли.

полярная область: та часть планеты, в которой солнце время от времени находится выше или ниже горизонта в течение одних или более суток подряд. Полярные области привязаны к полюсам, и на планетах с умеренным наклоном оси там чаще всего наблюдаются самые низкие температуры на планете. Однако их важнейшей особенностью является не холод, а большие колебания (сезонные и суточные) соотношения светового дня и темноты, а также погодных условий. В соответствии с этим определением планета, ось которой не наклонена, лишена полярных областей; планета с наклоном оси под углом 90° — это сплошная полярная область.

прерывистое равновесие: тип эволюции, состоящий главным образом из периодов относительной стабильности, когда значительные изменения происходят быстро и только в ответ на резкие и масштабные изменения окружающей среды.

приливные силы: наблюдаемые силы, вызванные тем, что гравитационное воздействие на одну часть тела сильнее, чем на другую; названы по своему самому известному проявлению — океанским приливам на Земле, которые вызваны тем, что притяжение Солнцем и Луной сильнее на ближней к ним стороне, чем на дальней.

прокариота: примитивный тип клетки, в котором отсутствуют внутренние мембраны, ядро или явно выраженные хромосомы; характерен для земных бактерий и сине-зелёных водорослей.

пси-феномены: такие явления, как телепатия, телекинез и ясновидение, на существование которых указывают отдельные свидетельства, но которые не являются общепринятыми или не объясняются традиционной наукой; также называются паранормальными или парапсихологическими явлениями.

ракетное движение: тип движения, при котором ускорение движения тела в одном направлении происходит за счёт выброса массы в противоположном направлении. В ракетных двигателях выбрасываемая масса образуется в процессе горения в закрытой камере, в которую вводятся топливо и окислитель, которые оба находятся на борту. Реактивные двигатели работают аналогичным образом, но получают свой окислитель в пути, всасывая воздух с переднего конца.

реактивное движение: см. ракетное движение.

рекомбинантная ДНК: ДНК, полученная в лаборатории путём объединения ДНК организмов различных видов.

сверхновая: чрезвычайно сильный взрыв, вызывающий разрушение некоторых массивных звёзд. Образующееся при этом излучение угрожает жизни в окрестностях ближайших звёзд, но сверхновые также важны как источник тяжёлых элементов для формирования новых звёзд и планет.

симбиоз: отношения, при которых два или более живых организмов разного рода образуют тесную связь и извлекают из неё взаимную выгоду.

синхронное вращение: ситуация, при которой период вращения спутника или планеты имеет простую и стабильную зависимость от периода обращения вокруг своей оси. Тело, вращающееся по орбите вокруг своего центрального тела, в таких отношениях, как правило, попадает в захват в результате приливной деформации и торможения. Если не сказано иное, этот термин обычно означает, что периоды вращения равны, как в случае с нашей Луной, которая вследствие этого всегда обращена к Земле одной и той же стороной. Однако подобный тип стабильности может наблюдаться в случае периода вращения, находящегося в целочисленном соотношении с временем обращения, как в случае Меркурия на его пути вокруг Солнца.

скорость убегания: минимальная скорость, которой должен обладать предмет, запущенный с какого-либо объекта (например, с поверхности планеты), чтобы не быть притянутым обратно к объекту его гравитацией. Это определение применимо к предмету, который после запуска продолжает движение только за счёт собственной инерции; если же он несёт и использует средство тяги вроде непрерывно работающего двигателя, понятие скорости убегания неприменимо.

сонар: изначально аббревиатура от Sound Navigation Ranging, относящаяся к оборудованию для подводной эхолокации. В более широком смысле — эхолокация любого рода вне зависимости от того, происходит ли она в воде или в иной среде, осуществляется механизмами или живыми организмами.

спектроскопия: анализ источников или поглотителей электромагнитного излучения (таких, как звёзды или атмосферы планет) путём разложения света (или иного излучения) на составляющие его длины волн.

стереоизомеры: изомеры (см.), которые являются зеркальными формами друг друга.

тектоника плит: геологическая теория, объясняющая многие свойства Земли тем, что её поверхность состоит из нескольких плит, плавающих по более мягкой мантии и взаимодействующих трением своих краёв.

теория относительности: теория, разработанная Альбертом Эйнштейном и другими учёными, в которой скорость света является универсальной константой, но измерения пространства и времени зависят от наблюдателя.

терраформирование: изменение условий на планете таким образом, чтобы они напоминали условия на Земле; в более широком смысле иногда используется для обозначения искусственной модификации любой планеты в соответствии с любыми желаемыми характеристиками.

тропики: та часть планеты, в которой солнце иногда поднимается достаточно высоко, чтобы проходить прямо над головой. Тропические области сосредоточены на экваторе, и на планетах с умеренным наклоном оси там, как правило, наблюдаются самые высокие температуры на планете. Однако их важнейшей особенностью является не тепло, а отсутствие колебаний (сезонных и суточных) соотношения длины светового дня и ночи, а также погодных условий. Планета без наклона оси в соответствии с этим определением является полностью тропической[51]; у планеты с наклоном 90° тропических зон нет.

туманность: облако пыли и газа, более плотное, чем межзвёздная среда в среднем.

углеводород: любой представитель класса соединений, состоящих только из углерода и водорода, типа метана (СН₄).

углеводы: важный класс органических соединений, включающий сахара и крахмалы, состоящие из углерода, водорода и кислорода.

умеренный пояс: полоса широт на планете, где солнце никогда не поднимается прямо над головой и не остаётся над горизонтом или ниже его в течение целого дня. На Земле или любой другой планете с наклоном менее 45 градусов умеренные зоны расположены между тропиками и полярными зонами в каждом из полушарий.

феромон: химическое вещество, выделяемое животным для стимуляции определённого типа поведения у других особей того же самого вида.

хромосома: одно из нитевидных телец внутри клетки, несущих генетическую информацию.

центр масс: для целей астрономии — точка, вокруг которой обращаются элементы системы, вращающиеся под действием их взаимного гравитационного притяжения. Для двух равных масс ц. м. находится в середине между ними. При неравных массах он ближе к большей массе. Если одна из масс значительно больше другой, как в случае Солнца и Земли, то общий ц. м. находится настолько близко к центру большей из масс, что часто говорят, будто меньшая вращается вокруг большей, что приблизительно верно.

центральный: самый крупный и доминирующий элемент в системе тел, движущихся под действием их взаимного гравитационного притяжения; например, Солнце является центральным элементом Солнечной системы, а Земля — центральной в системе Земля-Луна.

центробежная сила: наблюдаемая внешняя сила, ощущаемая вращающимся объектом. «Фактически», то есть с точки зрения стороннего наблюдателя, центробежная сила — это иллюзия, вызванная стремлением любого объекта продолжать прямолинейное движение, что для вращающегося объекта означает отлёт по касательной, если на него не воздействует сила.

центростремительная сила: сила, направленная к центру, которая должна быть приложена к движущемуся объекту, чтобы изогнуть его траекторию в виде круга. Следует помнить, что центростремительная сила является не результатом кругового движения, а его причиной. Таким образом, гравитационное притяжение Земли Солнцем является центростремительной силой, удерживающей её на орбите.

чёрная дыра: «дыра в пространстве», образовавшаяся в результате коллапса массивной старой звезды до настолько малого радиуса, что даже свет не может преодолеть её тяготение.

эволюция: в широком смысле, любой процесс изменения формы — такой, как последовательные стадии развития отдельного человеческого существа или звезды, или развитие новых видов растений или животных из старых. Этот процесс не эквивалентен естественному отбору или «выживанию наиболее приспособленных» и не обязательно подразумевает улучшение.

экология: виды взаимодействия и взаимосвязи между живыми организмами, а также между ними и окружающей их средой. Также иногда используется для обозначения системы, состоящей из окружающей среды и взаимодействующих организмов, которые её населяют, хотя более подходящим термином для этого является «экосистема».

экстраполяция: предсказание возможного хода событий на основе устоявшейся теории путём применения её в практической области, где она надёжно проверена, или путём предположения (которое может быть верным, а может и не быть), что она будет продолжать работать таким же образом в той области, где она ещё не прошла проверку.

электромагнитное излучение: волны, состоящие из колеблющихся электрических и магнитных полей, в том числе рентгеновские лучи, свет и радиоволны. Все виды распространяются в вакууме со скоростью приблизительно 3×10⁸ м/сек. Для получения дополнительной информации об их видах и характеристиках см. рисунок 3-1.

энергия: физическая величина, приблизительно определяемая как способность выполнять работу, важная тем, что она сохраняется (остаётся неизменной), когда на систему не воздействуют внешние силы, и тем, что является фундаментальной потребностью у всех организмов. Энергия может принимать множество форм и преобразовываться из одной формы в другие; более полное обсуждение см. в стандартных учебных пособиях по физике.

этология: изучение поведения животных.

эукариота: клетка, в которой есть внутренние мембраны, чётко обособленное ядро и хромосомы, а также другие внутренние структуры; характерна для большинства земных организмов, в том числе для всех многоклеточных форм.

эхолокация: определение местоположения и распознавание объектов путём анализа эхо-сигналов от направленных на них звуковых волн, как у летучих мышей, дельфинов и гидролокационного оборудования, созданного человеком.