Введение
Научная теория, предполагающая, что все формы жизни должны быть углеродными. Углеродный шовинизм — это неологизм, используемый для критики предположения о том, что химические процессы гипотетической внеземной жизни должны основываться преимущественно на углероде (органических соединениях), поскольку, насколько нам известно, химические и термодинамические свойства углерода делают его значительно превосходящим все другие элементы в способности формировать молекулы, необходимые для живых организмов.
Carbon chauvinism is a neologism meant to disparage the assumption that the chemical processes of hypothetical extraterrestrial life must be constructed primarily from carbon (organic compounds) because as far as is known, carbon's chemical and thermodynamic properties render it far superior to all other elements at forming molecules used in living organisms.
Концепция
Термин был использован еще в 1973 году, когда ученый Карл Саган описал его и другие проявления антропоцентризма, ограничивающие наше представление о возможных формах внеземной жизни. Он предполагает, что людям, как формам жизни на основе углерода, никогда не сталкивавшимся с жизнью, развившейся вне земных условий, может быть трудно представить радикально иные биохимические основы. Однако силаны самовоспламеняются в присутствии кислорода при относительно низких температурах, поэтому атмосфера, богатая кислородом, может быть смертельной для жизни на основе кремния. С другой стороны, стоит учитывать, что алканы, как правило, весьма горючи, но углеродная жизнь на Земле не запасает энергию непосредственно в виде алканов, а в виде сахаров, липидов, спиртов и других углеводородных соединений с совершенно иными свойствами. Вода как растворитель также реагирует с силанами, однако это имеет значение лишь в том случае, если эти организмы каким-то образом используют или производят силаны в больших количествах. Кремний лишен важного свойства углерода: одинарные, двойные и тройные углерод-углеродные связи относительно стабильны. Ароматические углеродные структуры являются основой ДНК, существование которой невозможно без этого свойства углерода. Для сравнения, соединения, содержащие силеновые двойные связи (например, силабензол – нестабильный аналог бензола), демонстрируют значительно меньшую стабильность, чем соответствующие углеродные соединения. Пара силанных одинарных связей обладает значительно большей общей энтальпией, чем одна силеновая двойная связь, поэтому простые дисилены легко самополимеризуются, а кремний склонен к образованию линейных цепей одинарных связей (см. правило двойной связи). Углеводороды и органические соединения в изобилии встречаются в метеоритах, кометах и межзвездных облаках, в то время как их кремниевые аналоги никогда не были обнаружены в природе. Однако кремний образует сложные одномерные, двухмерные и трехмерные полимеры, в которых атомы кислорода служат мостиками между атомами кремния. Эти соединения называются силикатами. Они стабильны и распространены в земных условиях и были предложены в качестве основы для предбиологической формы эволюции на Земле (см. гипотезу о роли глины).
Черное облако
Фред Хойл (1915-2001), выдающийся астроном из Института астрономии в Кембридже, наиболее известен своей теорией о том, как химические элементы тяжелее гелия образуются в звездах нашей Вселенной. Однако он также известен своими научно правдоподобными научно-фантастическими романами, первым из которых, «Черное облако», был опубликован в 1957 году. В этом романе описывается взаимодействие земных ученых с разумной формой жизни – огромным черным облаком газа, движущимся прямо к Солнечной системе и временно заслоняющим Солнце. Обнаружив радиосигналы с Земли, облако удивляется, узнав, что разумная жизнь может существовать и на поверхности планет. Хотя Фред Хойл называет этот роман «забавой», он также отмечает, что в нем мало чего не могло бы произойти в принципе. Роман примечателен тем, что поднимает и обосновывает с научной точки зрения идею о том, что существование «жизни» может не ограничиваться условиями, которые обычно считаются необходимыми, исходя из единственного известного нам примера жизни на Земле.