Какая первая работа показала жизнь на основе кремния как «каменистую»?

С открытием (в начале двадцатого века) того, что молекулярная биология основана на взаимодействии молекул с углеродными цепями, было естественно предположить, что внеземная жизнь, вероятно, также будет основана на углероде, но вместо этого она может быть основана на кремнии — кремний является самый близкий элемент к углероду, химически. Особенность, которая делает углерод мощным основанием, заключается в том, что он имеет тенденцию образовывать четыре ковалентные связи. Точно так же ведет себя и кремний, так как он находится прямо под углеродом в периодической таблице. Однако на практике кремний имеет недостатки. Примерно в семь раз меньшечем углерод, но, что более важно, атом кремния больше (2,1 Å против 1,7 Å), что делает связи, которые он образует, более длинными и, следовательно, более слабыми, и, следовательно, их легче разрушить. Однако вовсе не исключено, что во Вселенной может существовать жизнь на основе кремния.

Однако в научной фантастике жизнь на основе кремния часто изображается совсем по-другому. Связь кремния с камнями на Земле приводит к изображениям инопланетян, которые отчетливо похожи на камни, например, этот парень из рассказа Доктора Кто « Рука страха ».

Эльдрад должен жить.

Еще худшее непонимание того, что будет означать жизнь на основе кремния, происходит в другом сериале Доктора Кто , « Камни крови » (где организмы, предположительно основанные на кремнии, зависят от аминокислот на основе углерода); или эпизод « Секретных материалов» « Ходящий по огню », снова с жизнью на основе кремния, каким-то образом связанной с углеродной химией; или любой из множества других примеров.

То, что формы жизни на основе кремния выглядят как камни, с химической точки зрения примерно равносильно тому, чтобы ожидать, что жизнь на основе углерода (например, мы) будет выглядеть так, как если бы она была сделана из графита и/или алмаза. Однако это кажется очень распространенным заблуждением. У меня вопрос: откуда взялась эта идея о том, что жизнь на основе кремния будет иметь свойства камня?

Самый ранний пример, который сразу приходит на ум, — это короткий роман Джека Уильямсона « После конца света» , написанный в 1939 году, но в этом произведении идея камнеподобных организмов, кажется, уже прочно утвердилась. (Есть и другие странности в организме на основе кремния в этой конкретной истории, которые предполагают, что он, вероятно, не был первым, кто представил эту идею.) Так где и когда возникла эта идея?

В « Lumen » Камиллы Фламмарион (1873 г.) говорится: «На одной из планет системы Альдебаран, очень любопытной с этой точки зрения, все овощи состоят из вещества, аналогичного магнитному камню, потому что в его составе преобладают кремнезем и магнезия. животные питаются только этим веществом. Большинство существ, населяющих этот мир, негорючи». (источник: PG) Но на самом деле это не описывает животных как «скалистых».
Что ж, углерод известен углем, графитом и алмазами, поэтому формы жизни на основе углерода должны быть комковатыми черными людьми с блестящими глазами, которые очень скользкие...
Уголь получают из организмов на основе углерода, поэтому он не знаком писателям-фантастам, работающим на основе кремния.
Может быть, сначала возникла идея каменных монстров, а кремний был использован позже в качестве удобно звучащего объяснения? (мы знаем, что жизнь, основанная на углероде, имеет тенденцию быть древесной или мягкой, поэтому эти скалистые тролли должны быть основаны на чем-то другом...) Скандинавские тролли иногда описывались как превращающиеся в камень под воздействием солнечного света, и некоторые авторы 20-го века упоминали об этом. это как возвращение к камням, из которых были сделаны тролли.
Может быть, их скалы такие же куски плоти, как и мы сами, и они тоже считают нас скалистыми...
Я помню, как этот вопрос поднимался в «афтершоу» «Доктора Кто», организованном Джудит Меррил на канале TVOntario, вероятно, после одного из двух эпизодов, которые вы упомянули.

Ответы (3)

Кажется, что кремниевые формы жизни в старой научной фантастике почти всегда описываются как каменистые или кристаллические. С помощью « Научной фантастики: годы Гернсбака» Эверетта Ф. Блейлера я нашел четыре примера, предшествующих моему предыдущему ответу «Вне Ригеля».


1931: «Планетоид опасности» , повесть Пола Эрнста , впервые опубликованная в Astounding Stories в ноябре 1931 года , доступна в Интернет-архиве .

Был, однако, тот случай с каменным осколком, который определенно доказывал, что бледный, преждевременно седой парень был немного неуравновешенным, и, следовательно, ему не следует слишком безоговорочно верить. Он передал его Харли и серьезно заявил, что это кусок плоти монстра.

"Почему, это всего лишь кусок скалы!" — воскликнул Харли, прежде чем он успел себя сдержать.

«Вы когда-нибудь видели такой рок?»

Переворачивая его в руках, Харли был вынужден признать, что никогда этого не делал. По текстуре и шероховатости он напоминал гранит, но в нем было больше кварца или тридимита, чем в любом другом граните, который он когда-либо видел. Он тоже имел тусклый опалесцирующий блеск. Но это был рок, все в порядке.

«Это кусок шкуры твари», — сказал ему мужчина. «Он отвалился, когда попытался открыть крышку люка моего дротика. Через мгновение я получил направление дуги Radivision от Лэндон Филд, навел прицел и выстрелил на Землю. Это было чудо, что я ускользнул».


1931: «Ужас Аррениуса» , рассказ П. Шайлера Миллера , впервые опубликованный в «Удивительных историях» в сентябре 1931 года , доступен в Интернет-архиве .

"'Бог!' -- воскликнул Том сдавленным голосом. -- Энергия! Билл, мужик, ты когда-нибудь видел подобное? Билл, это не может быть земным -- оно слишком огромно, слишком колоссально для Земли. Это истощит нашу маленькую планету энергии. и жизнь, и оставить его пустой оболочкой в ​​Космосе! Это должно быть откуда-то извне, откуда-то издалека, среди звезд и галактик. Там есть миры, о которых человек не может вообразить или даже мечтать».

"'Том!' — закричал я. — Том, разве ты не видишь? Он движется! Он растет! Том, это Существо живо!

растворе силиката натрия, и наблюдал, как они набухают и выпускают ложноножки в странном подобии жизни, образуя странный подводный сад из губок, морских папоротников и щупальцевых полипов. Но это были лишь фантомы твердости — хрупкие оболочки, наполненные густыми растворами, между тем как эти вещи, растущие с такой же странной скоростью, были тверды на всем протяжении. В моем ложном саду жидкое стекло кормило их кремнеземом, благодаря которому они росли, а здесь — я не знал. Должно быть достаточно того, что они росли и распространялись из какого-то скрытого центрального источника, с лязгом и звоном бьющегося кристалла и высоким гулом, который говорил нам, что все огромное тело существа трепетало от энергии и чего-то похожего на жизнь. . образуя странный подводный сад из губок, морских папоротников и щупальцевых полипов. Но это были лишь фантомы твердости — хрупкие оболочки, наполненные густыми растворами, между тем как эти вещи, растущие с такой же странной скоростью, были тверды на всем протяжении. В моем ложном саду жидкое стекло кормило их кремнеземом, благодаря которому они росли, а здесь — я не знал. Должно быть достаточно того, что они росли и распространялись из какого-то скрытого центрального источника, с лязгом и звоном бьющегося кристалла и высоким гулом, который говорил нам, что все огромное тело существа трепетало от энергии и чего-то похожего на жизнь. . образуя странный подводный сад из губок, морских папоротников и щупальцевых полипов. Но это были лишь фантомы твердости — хрупкие оболочки, наполненные густыми растворами, между тем как эти вещи, растущие с такой же странной скоростью, были тверды на всем протяжении. В моем ложном саду жидкое стекло кормило их кремнеземом, благодаря которому они росли, а здесь — я не знал. Должно быть достаточно того, что они росли и распространялись из какого-то скрытого центрального источника, с лязгом и звоном бьющегося кристалла и высоким гулом, который говорил нам, что все огромное тело существа трепетало от энергии и чего-то похожего на жизнь. . жидкое стекло накормило их кремнеземом, который заставил их расти, но здесь — я не знал. Должно быть достаточно того, что они росли и распространялись из какого-то скрытого центрального источника, с звоном и звоном бьющегося кристалла и высоким гулом, который говорил нам о том, что все огромное тело существа вибрировало энергией и чем-то похожим на жизнь. . жидкое стекло накормило их кремнеземом, который заставил их расти, но здесь — я не знал. Должно быть достаточно того, что они росли и распространялись из какого-то скрытого центрального источника, с звоном и звоном бьющегося кристалла и высоким гулом, который говорил нам о том, что все огромное тело существа вибрировало энергией и чем-то похожим на жизнь. .


1930: Белая лилия , роман Джона Тейна (псевдоним математика Эрика Темпла Белла ), впервые опубликованный в журнале Amazing Stories Quarterly , зима 1930 , доступен в Интернет-архиве . Существенно переписанная версия была опубликована в 1952 году под названием «Хрустальная Орда» .

Выжил сначала один пузырь, потом другой, пока все запустение не превратилось в город унылых колоссальных куполов. Купола заблестели ледяным светом в лунном свете, и почти мгновенно заключенная в них жизнь вырвалась наружу и умножилась. Толкая друг друга к гибели, яростно увеличивающиеся массы хрусталя вспыхивали блестящими рукавами, которые разветвлялись и порождали новые колонии блестящего хрусталя; они какое-то время питались своей порождающей субстанцией, а затем мгновенно взрывались взрывным ростом во всех направлениях, повторяя завоевание пространства. У них еще не было способа передвижения; их единственной властью над расстоянием был рост. Стремясь выжить, противоборствующие массы стреляли друг в друга своими сияющими отпрысками, поглощая сокращающиеся расстояния между ними.

Единственным их инстинктом, если он у них был, было истребить своих конкурентов, захватив и поглотив всю пищу, за счет которой они могли размножаться.

Прежде чем последний переулок закрылся и превратился в плотную массу яростно растущих кристаллов, как и все остальные, горный хребет, протянувшийся над равниной, представлял собой обширное скопление гигантских кристаллических форм, возвышающихся и сверкающих в лунном свете, которые устремлялись вверх с ускоренным ростом. что угрожало небу. Каждая сверкающая вершина расцветала в тысячах точек спаксклинга, превращаясь в живые хрустальные копья; они выстрелили в ночь и сами стали источниками взрывоопасной жизни. Ни восходящий, ни боковой рост, по-видимому, не имели естественных ограничений, и чем больше становились огромные массы, тем быстрее они росли. Вся масса пульсировала и мерцала полосами зеленого и фиолетового света глубоко внутри полых кристаллических масс, а из хрупких, похожих на копья наконечников неуклонно струились вверх бесчисленные кисти ясного, холодного голубого света. Самые высокие вершины,


1929: «Газ-сорняк» , рассказ Стэнтона А. Кобленца , впервые опубликованный в « Удивительных историях» в мае 1929 года , доступен в Интернет-архиве .

Массированная атака нескольких тысяч человек стала самой большой неожиданностью дня. Растение, внешне мягкое и гибкое, на самом деле оказалось твердым и непроницаемым, как гранит! Снова и снова штыки атакующих ударяли с лязгом железа о камень; снова и снова лезвия деформировались или ломались. А ручные гранаты и авиабомбы взорвались, не причинив видимых повреждений; снаряды полевой артиллерии пробивали лишь узкие щели, которые почти мгновенно закрывались, оставляя все как прежде! Предполагаемые растения были действительно прочнее стали!

[. . . .]

В течение нескольких дней Красс обнародовал ряд других экстраординарных фактов о газовой траве. Во-первых, он провел химический анализ молодых побегов, когда они были еще относительно мягкими и нежными и еще не приобрели той стальной жесткости, которая свойственна развитым растениям. Он обнаружил, что, как и семена, они состоят из соединения кремния, настолько сложного, что его химическая формула не поддается анализу, и принципиально отличается от любого другого вещества, когда-либо известного на Земле. Теория Красса, основанная, правда, на неполных исследованиях, но позже основательно обоснованная, заключалась в том, что газ-сорняк имеет совершенно иной химический состав, чем любой земной организм: вместо хлорофилла, общего для всех зеленых растений, у него был красноватый пигмент, который позволял ему использовать солнечный свет как источник роста; в то время как вместо хорошо известной протоплазмы, основанной на углероде и азоте, она имела столь же сложную молекулярную структуру, но с кремнием в качестве основного ингредиента. Это, по мнению Красса, объясняло не только то, почему водоросли так хорошо размножались в песчаной почве пляжа, где двуокись кремния существовала в неиссякаемых количествах, но и то, почему она могла возводить стенки кремнистой конструкции, для которой нужны различные соединения кремния. отмеченный. Таковы полевые шпаты, трап-рок и другие. объяснил не только то, почему водоросль так хорошо разрослась в песчаной почве пляжа, где двуокись кремния существовала в неиссякаемых количествах, но и то, почему она смогла нарастить стенки кремнистой конструкции, для которой известны различные соединения кремния. Таковы полевые шпаты, трап-рок и другие. объяснил не только то, почему водоросль так хорошо разрослась в песчаной почве пляжа, где двуокись кремния существовала в неиссякаемых количествах, но и то, почему она смогла нарастить стенки кремнистой конструкции, для которой известны различные соединения кремния. Таковы полевые шпаты, трап-рок и другие.

Марсианская Одиссея (1934 год, так что немного старше) имеет форму жизни на основе кремния, которая выделяет камни (или кирпичи).

Один из персонажей говорит: "...это существо было камнем..."

Не говоря уже о том, что это знаковая классика....

1931: «Вне Ригеля» , повесть Роберта Х. Уилсона , впервые опубликованная в «Поразительных историях» в декабре 1931 года , доступна в Интернет-архиве . Не совсем то, что вы просили, поскольку кремниевые существа описываются как стеклянные, а не скалистые.

Пара предприимчивых лунарианцев приземляется на планете Ригель:

Через запорный кран в стене Гарт втянул трубку с газом из атмосферы снаружи и анализировал его с помощью спектроскопа.

— Мы можем выйти, — сказал он. «Вдохнуть невозможно, но мы сможем использовать скафандры. В основном фтор. Он разъедает ваши легкие!» —

— А костюмы?

- К счастью, они покрыты гелио-бериллиевой краской, и стекло шлема такое же. Даже эта атмосфера не может его коснуться. Я полагаю, что на этом месте не может быть жизни. быть на основе кремния вместо углерода — и ему пришлось бы дышать фтором!»

Конечно есть жизнь, и она враждебна:

И вот мы стояли спиной к спине, вырубая круг защиты от наших врагов. У них, казалось, не было страха, и, несмотря на разрушения, нанесенные нашими клинками, они почти превзошли нас своим числом и весом. Это был случай бесконечного вращения мечей взад-вперед посреди их щупалец. На свету длинные руки казались полупрозрачными коричневыми. Наши мечи разбили их яркой дрожью. Сформированные из преобладающего кремния планеты, существа были живым стеклом!

Около четверти часа мы были в их гуще, рубя, пока я не подумал, что мои руки должны упасть, рубя и разрывая тех, кто попал под ноги и сжал свои щупальца вокруг наших ног. Только из-за скафандров мы к этому времени должны были быть побеждены и разорваны на куски — и все же нельзя было ожидать, что эти предметы одежды продержатся бесконечно долго.

Но наконец появилась передышка. Искалеченные передние ряды отползли, и вокруг нас остался небольшой участок песка, усеянный сверкающими осколками стекла. У Гарта хватило духу сказать что-то ободряющее. Это было как в старые школьные времена.

Хорошая находка! Для этих целей я бы считал «стекло» фактически типом камня.