Почему люди думают, что жизнь на основе кремния возможна? Причина проста. Кремний находится ниже углерода в периодической таблице, и он также может образовывать четыре связи, легко создавая сложные молекулы. Но это не совсем так. Почему?

Итак, давайте сравним кремний и углерод. Они оба могут образовывать четыре связи. На Земле кремний гораздо более распространен, чем углерод. В основном кремний содержится в песке и горных породах. В земной коре кремний составляет 28%. Углерод, напротив, встречается примерно в 1000 раз реже. Тем не менее жизнь построена на основе углерода, а не кремния. Если бы кремний был соперником, то факт, что он настолько распространен, дал бы ему огромное преимущество.


Так почему кремний терпит неудачу? Ну, начнем с того, что когда углерод образует четыре атомные связи со всеми своими соседями, то эти связи, как правило, имеют одинаковую силу. У кремния же первая связь намного прочнее остальных, а это означает, что она намного стабильнее остальных.

Это происходит потому, что первая связь образуется, когда электроны от каждого атома достигают непосредственно другого атома в метафорическом рукопожатии. Другие же связи образуются из электронов, которые находятся дальше, и они фактически не получают такого хорошего сцепления.

Другое дело, что когда углерод соединяется с другими химическими веществами, распространенными в органических молекулах, связи получаются одинаково прочными. Углерод-углерод, углерод-кислород, углерод-водород и углерод-азот очень похожи. Это означает, что с энергетической точки зрения довольно легко заменить атомы местами, что позволяет физикам сказать, что происходят химические реакции.


Однако связь кремний-кислород намного прочнее, чем, скажем, кремний-водород, или кремний-углерод, или даже кремний-кремний. Это означает, что когда кремний взаимодействует с кислородом, их очень трудно разделить. Это делает легкость и универсальность химических взаимодействий кремния намного ниже, чем у углерода.

И еще об этой связи кремний-кислород по сравнению с углерод-кислородной. Когда вы дышите, вы поглощаете кислород и выдыхаете углекислый газ, который определяется химической формулой CO₂. Соответствующей молекулой кремния является SiO2 или диоксид кремния. Более распространенным словом для этого химического соединения является «камень».

Таким образом, существо на основе кремния, использующее кислород как часть своего энергетического цикла, будет выдыхать песок. Это не новое осознание. Еще в 1934 году писатель-фантаст Стэнли Вайнбаум написал рассказ «Чудесные истории» об экспедиции на Марс. Там астронавт столкнулся с формой жизни, которая была серой, с одной рукой и ртом, выдавливающим кирпичи. Он понял, что кирпичи были продуктом дыхания этого существа.

Таким образом, хотя простое понимание химии углерода и кремния предполагает, что жизнь на основе кремния возможна, если копнуть немного глубже, окажется, что жизнь на основе кремния на самом деле не так уж и вероятна.

Поначалу химия кажется убедительной, но самым главным аргументом в пользу преимущества углерода является тот факт, что жизнь на Земле построена на основе углерода, несмотря на то, что вокруг гораздо больше кремния. Если бы кремний был конкурентоспособным, то на нашей планете возникла бы основанная на кремнии форма жизни, которая превзошла бы углеродную.Источник: "Глубины космоса"