Всего на сайте:
210 тыс. 306 статей

Главная | Естествознание

ВЗАИМОСВЯЗЬ СТРУКТУРНЫХ УРОВНЕЙ МАТЕРИИ  Просмотрен 365

  1. Самоорганизация в неживой природе, Самоорганизация в живой природе, Принципы универсального эволюционизма
  2. Подготовительные тесты по КСЕ.
  3. Тест № 2. 1. Укажите значение расстояния между Землей и Луной, которое получится..
  4. Тест № 8. 1. Укажите название внешнего слоя земной атмосферы. Варианты ответов:..
  5. ЗАДАНИЕ N 1.. Выберите пять фундаментальных естественных наук: ВАРИАНТЫ ОТВЕТОВ: ..
  6. ЗАДАНИЕ N 3.. Установить соответствие между функцией науки и ее содержанием ВАРИАНТ..
  7. Процесс научного познания начинается с ...
  8. ЗАДАНИЕ N 6.. Во второй половине XX века в научном мировоззрении появилась идея само..
  9. ЗАДАНИЕ N 10.. Укажите положение, которое соответствует квантовой механике: ВАРИАНТЫ..
  10. ЗАДАНИЕ N 11.. Укажите последовательность, в которой исторически развивалось химическ..
  11. С современной точки зрения систематизирующим фактором периодической системы Д.И. Менделеева является...
  12. ЗАДАНИЕ N 14.. Закон действующих масс в химической кинетике выражает... ВАРИАНТЫ ОТВ..

 

 

1. Человек, биосфера и космические циклы. Биосфера и ее влияние

на жизнедеятельность человека.

2. Ноосфера.

3. Биоэтика.

4. Необратимость времени.

7.1. Человек, биосфера и космические циклы. Биосфера и ее влияние на жизнедеятельность военнослужащего

 

Солнце – главный источник жизни на Земле, влияющий самым непосредственным образом на все живые организмы. В настоящее время строится все больше и больше установок, позволяющих непосредственно превращать самую экологически чистую солнечную энергию в электрическую. Кроме теплового излучения, Солнце является источником ультрафиолетового и рентгеновского излучении.

В годы максимумов солнечной активности интенсивность их возрастает в несколько раз. Эти излучения частично ионизируют атмосферу Земли, образуя на высоте 200 – 500 км ионосферу. Ионосфера играет исключительно большую роль в осуществлении дальней радиосвязи: электромагнитные волны передатчика многократно отражаются от ионосферы и поверхности Земли, прежде чем достигнут приемника. Поэтому от состояния ионосферы зависит устойчивость дальней радиосвязи, что важно для практической деятельности.

Еще более важное значение для Земли имеет озоновый слой. Озон (О3) образуется в результате фотохимических реакций в стратосфере (слои атмосферы на высоте в несколько десятков километров). Озона на Земле немного, около 3·109 тонн. “Толщина” озонового слоя непосредственно у поверхности Земли не превышала бы 3 мм (на высоте она, естественно, больше). Но роль его исключительно велика: он спасает все живое на Земле от губительного коротковолнового излучения Солнца.

Биосфера – это живое вещество планеты и преобразованное им косное вещество (образованное без участия жизни). Это не биологическое, геологическое или географическое понятие. Это фундаментальное понятие биогеохимии, один из основных структурных компонентов организованно околоземного космического пространства, сфера, в которой осуществляются биоэнергетические процессы и обмен веществ вследствие деятельности жизни.

Пленка биосферы, окутывающая Землю, очень тонкая. Сегодня принято считать, что в атмосфере микробная жизнь имеет место примерно до высоты 20 – 22 км над земной поверхностью, а наличие жизни в глубоких океанических впадинах опускает эту границу до 8 – 11 км ниже уровня моря. Углубление жизни в земную кору много меньше, и микроорганизмы обнаружены при глубинном бурении и в пластовых водах не глубже 2 – 3 км. Но эта тончайшая пленка покрывает абсолютно всю Землю, не оставляя ни одного места на нашей планете (включая пустыни и ледяные пространства Арктики и Антарктики), где бы не было жизни. Разумеется, количество живого вещества в разных областях биосферы различно. Самое большое его количество расположено в верхних слоях литосферы (почва), гидросферы и нижних слоях атмосферы. По мере углубления в земную кору, океан, выше в атмосферу – количество живого вещества уменьшается, но нет резкой границы между биосферой и окружающими ее земными оболочками. И, прежде всего, нет такой границы в атмосфере, которая делала бы биосферу закрытой для всех космических излучений, а также энергии Солнца. Таким образом, биосфера открыта космосу, купается в потоках космической энергии. Перерабатывая эту энергию, живое вещество преобразует нашу планету. Само образование биосферы, в том числе и происхождение жизни на Земле, является результатом действия этих космических сил, важнейшего фактора функционирования биосферы. Космические излучения и, прежде всего энергия Солнца, оказывают постоянное действие на все явления на Земле.

Основатель гелиобиологии А.Л. Чижевский особенно много занимался изучением солнечно-земных связей. Он отмечал, что Солнце является основным (наряду с космическим излучением и энергией радиоактивного распада в недрах Земли) источником энергии, причиной всего на Земле от легкого ветерка и произрастания растений до смерчей и ураганов и умственной деятельности человека.

Связь между циклами солнечной активности и процессами в биосфере была замечена еще в XVIII веке. Тогда английский астроном В. Гершель обратил внимание на связь между урожаями пшеницы и числом солнечных пятен. В конце XIX века профессор Одесского университета Ф.Н. Шведов, изучая срез ствола столетней акации, обнаружил, что толщина годичных колец изменяется каждые 11 лет, как бы повторяя цикличность солнечной активности.

Обобщив опыт предшественников, А.Л. Чижевский подвел под эти эмпирические данные твердую научную базу. Он считал, что Солнце диктует ритм большинства биологических процессов на Земле; когда на нем образуется много пятен, появляются хромосферные вспышки и усиливается яркость короны, на нашей планете разражаются эпидемии, усиливается рост деревьев, особенно сильно размножаются вредители сельского, хозяйства и микроорганизмы – возбудители различных болезней.

Особый интерес представляет утверждение Чижевского, что Солнце существенно влияет не только на биологические, но и на социальные процессы на Земле. Социальные конфликты (войны, бунты, революции), по убеждению Чижевского, во многом предопределяются поведением и активностью нашего светила. По его подсчетам, во время минимальной солнечной активности происходит минимум массовых активных социальных проявлений в обществе (примерно 5%).

Во время же пика активности Солнца их число достигает 60-70%. Эти выводы Чижевского лишь подтверждают неразрывное единство человека и космоса, указывают на их тесное взаимовлияние.

Исходной основой существования биосферы и происходящих в ней биогеохимических процессов является астрономическое положение нашей планеты, в первую очередь ее расстояние от Солнца и наклон земной оси к плоскости земной орбиты. Это пространственное расположение Земли в основном определяет климат на планете, а последний в свою очередь – жизненные циклы всех существующих на ней организмов. Солнце является основным источником всех геологических, химических и биологических процессов на нашей планете.

Человеческий организм, так же как организмы других животных, подстраивается под ритмы биогеосферы, прежде всего суточные (циркадные) и сезонные, связанные со сменой времен года.

Обмен веществ у человека протекает в наследуемом из поколения в поколение циркадном ритме. В настоящее время считается, что около сорока процессов в человеческом организме подчинено строгому циркадному ритму. Например, еще в 1931 году была установлена цикличность в функционировании печени человека. У людей, ведущих нормальный образ жизни и питающихся три раза в день, в первую половину дня печень выделяет наибольшее количество желчи, которая необходима для переваривания жиров и белков, расходуя запасенный ею гликоген и превращая его в простые разновидности сахара. Она отдает воду, образуя много мочевины, и накапливает жиры. Во второй половине дня печень начинает усваивать сахара, накапливая гликоген и воду. Объем ее клеток увеличивается в три раза.

На протяжении суток циклично колеблется содержание гемоглобина в крови, максимум его приходится на 11 – 13 часов, а минимум – на 16 – 18. Суточным колебаниям подвержено содержание в крови калия, магния, натрия, кальция, железа. Ночью повышается количество солей магния, а в мозговой жидкости – количество солей калия. Оба эти соединения гасят нервно-мышечную возбудимость. По суточному графику работает и вегетативная нервная система. Статистика утверждает, что даже рождение и смерть чаще случаются в темную часть суток, около полуночи.

Вся живая природа чутко реагирует на сезонные изменения окружающей температуры, интенсивность солнечного излучения – весной покрываются листвой деревья, осенью листва опадает, затухают обменные процессы, многие животные впадают в спячку и т.д. Человек не является исключением. На протяжении года у него меняется интенсивность обмена, состав клеток тканей, причем эти колебания различны в разных климатических поясах. Так, в южных районах (Сочи) содержание гемоглобина и количество эритроцитов, а также максимальное и минимальное давление крови в холодный период возрастают на 20 процентов по сравнению с теплым временем.

В условиях Севера наибольший процент гемоглобина найден у большинства обследованных жителей в летние месяцы, а наименьший – зимой и в начале весны.

Циклы солнечной активности также оказывают свое влияние на жизнедеятельность человека. Так, обработав материал по вспышкам возвратного тифа в Европейской России с 1883 по 1917 год, а также данные по холере в России с 1823 по 1923 год и данные по активности Солнца, Чижевский пришел к выводу, что эти земные явления наступают синхронно с изменениями, происходящими в разных солнечных сферах. На основании построенных им графиков он еще в 1930-х годах предсказал, что в 1960 – 1962 годах произойдет эпидемическая вспышка холеры, что действительно произошло в странах Юго-Восточной Азии.

То, что состояние солнечной активности небезразлично для жизни на Земле, показывает и увеличение числа случаев заражения чесоткой в 1968 году и неожиданно подскочившее число заболеваний клещевым энцефалитом и туляремией на вершине максимума векового цикла солнечной активности в 1957 году (несмотря на проводившуюся, как и в прошлые годы, вакцинацию населения). Здесь мы обнаруживаем явную взаимосвязь человека с растительным и животным миром, в котором все жизненные циклы: заболевания, массовые перекочевки, периоды бурного размножения млекопитающих, насекомых, вирусов – протекают синхронно с одиннадцатилетними циклами солнечной активности, как и чередование грозовой и спокойной летней погоды, большего и меньшего производства растительной массы и т.д.

В годы максимума солнечной активности норма свертывания крови у здоровых людей увеличивается вдвое, а так как компенсаторная деятельность, в частности способность крови не свертываться, у сердечно-сосудистых больных угнетена, то при увеличении солнечных пятен учащаются инфаркты, инсульты.

Приведенные факты позволяют нам говорить о влиянии космоса на физиологические процессы в отдельном человеческом организме. Но ведь одновременно человек является частью человечества, общественного организма, который также подвержен влиянию солнечной активности.

Чижевский попытался установить взаимосвязь одиннадцатилетних солнечных циклов с насыщенностью историческими событиями разных периодов человеческой истории. В результате своего анализа он сделал вывод, что максимум общественной активности совпадает с максимумом солнечной активности. Средние точки течения цикла дают максимум массовой деятельности человечества, выражающийся в революциях, восстаниях, войнах, походах, переселениях, являются началами новых исторических эпох в истории человечества. В крайних точках течения цикла напряжение общечеловеческой деятельности военного или политического характера понижается до минимального предела, уступая место созидательной деятельности и сопровождаясь всеобщим упадком политического и военного энтузиазма, миром и спокойной творческой работой в области государственного строительства, науки и искусства.

Эти идеи о связи космоса, человека и биосферы, представленные концепциями Вернадского и Чижевского, легли в основу популярной сегодня гипотезы Л.Н. Гумилева о пассионарном толчке, рождающем к жизни новые этносы. Ключевым понятием концепции этногенеза Гумилева является понятие пассионарности, которое он определяет как повышенное стремление к действию. Появление этого признака у отдельного человека является мутацией, затрагивающей энергетические механизмы человеческого тела. Пассионарий (носитель пассионарности) становится способным воспринять из окружающей среды энергии больше, чем необходимо для его нормальной жизнедеятельности. Избыток же полученной энергии направляется им в любую область человеческой деятельности, выбор которой определяется конкретными историческими условиями и склонностями самого человека. Пассионарий может стать великим завоевателем (Александр Македонский, Наполеон и т.д.) или путешественником (Марко Поло, А. Пржевальский и т.д.), ученым (А. Эйнштейн, И. Гете и т.д.) или религиозным деятелем (Будда, Христос). Появление свойства пассионарности инициируется каким-то специфическим редким космическим излучением (пассионарные толчки происходят 3 – 5 раз в тысячелетие). Носители пассионарности появляются в зоне следа от этого излучения – полосы шириной 200 – 300 км, и длиной до половины окружности планеты. Если в зоне этого излучения окажутся несколько народов, живущих в разных ландшафтах, они могут стать зародышем нового этноса. Смена этносов и есть процесс всемирной истории, причина прогрессивных перемен в ней.

Рассмотрим более подробно влияние биосферы на деятельность военнослужащего. Во-первых, он является живым человеческим существом и во-вторых – выполняет ряд предписанных ему обязательных действий. Как на человека на него влияют суточные и сезонные изменения (смена дня и ночи, переходы лето – зима), приводящие к различным темпам работы различных внутренних органов. Кроме того, значительное влияние оказывает солнечная активность.

Необходимо также учитывать косвенные воздействия через изменяющийся растительный и животный мир (потребляемые в пищу растения, выделяемые ими газы, наличие микроорганизмов, бактерий, состояние атмосферы и т.д.). Уровень здоровья на данный момент, позволяющий выполнять возложенные задачи службы возможно более качественно, определяется перечисленными факторами. Сами же выполняемые задачи, их сложность и ограниченность во времени по сути являются дополнительным параметром, усиливающим влияние биосферы. Поэтому, при постановке проблем и их решении необходимо учитывать конкретное воздействие биосферы на окружающих. (Следует также учитывать и влияние на приборы и технику таких факторов как влажность воздуха, напряженность электрических и магнитных полей, близость грунтовых вод, наличие и перемещение живых существ – зверей, рыб и проч. и т.д.).

 

7.2. Ноосфера

На основе наблюдения природных явлений представление о том, что живые существа взаимодействуют с внешней средой, влияя на ее изменение, возникло давно. Многие ученые изучили взаимоотношение организмов со средой их обитания и гибели, что непосредственно предшествовало нашему современному пониманию биосферы. Ж.Б. Ламарк, в своей книге «Гидрогеология» посвятил целую главу влиянию живых организмов на земную поверхность. Он писал: «... в природе существует особая сила, могущественная и непрерывно действующая, которая обладает способностью образовывать сочетания, умножать их, разнообразить их... Влияние живых организмов на вещества, находящиеся на поверхности земною шара и образующие ею внешнюю кору, весьма значительно, потому, что эти существа, бесконечно разнообразные и многочисленные, с непрерывно меняющимися поколениями, покрывают своими постоянно накапливающимися, все время отлагающимися остатками все участки поверхности земною шара».

Из этих высказываний следует правильная оценка огромной геологической роли организмов и продуктов их разложений.

Так что же такое биосфера? Каковы ее особенности и закономерности существования? Глубоко актуальны обобщения Вернадского о биосфере – как области существования жизни, живых организмов на Земле как единого образования.

В книге «Научная мысль как планетное явление» В.И. Вернадский анализирует геологическую историю Земли и утверждает, что наблюдается переход биосферы в новое состояние – в ноосферу под действием новой геологической силы, научной мысли человечества. Итак, что же такое ноосфера: утопия или реальная стратегия выживания? Труды В.И. Вернадского позволяют более обоснованно ответить на поставленный вопрос, поскольку в них указан ряд конкретных условий, необходимых для становления и существования ноосферы. Под ноосферой понимается вся биосфера Земли неотделимая от разума человека, его проявления. То есть рассматривается разумное сосуществование человека и природы, и гармоническое преобразование мира.

Перечислим условия, которые Вернадский считал необходимыми для существования ноосферы, разбросанные по страницам книги «Научная мысль как планетное явление» и отчасти в других публикациях В.И. Вернадского:

1. Заселение человеком всей планеты.

2. Резкое преобразование средств связи и обмена между странами.

3. Усиление связей, в том числе политических, между всеми странами Земли.

4. Начало преобладания геологической роли человека над другими геологическими процессами, протекающими в биосфере.

5. Расширение границ биосферы и выход в космос.

6. Открытие новых источников энергии.

7. Равенство людей всех рас и религий.

8. Увеличение роли народных масс в решении вопросов внешней и внутренней политики.

9. Свобода научной мысли и научного искания от давления религиозных, философских и политических построений и создание в государственном строе условий, благоприятных для свободной научной мысли.

10. Продуманная система народного образования и подъём благосостояния. Создание реальной возможности не допустить недоедания и голода, нищеты и чрезвычайно ослабить болезни.

11. Разумное преобразование первичной природы Земли с целью сделать её способной удовлетворить все материальные, эстетические и духовные потребности численно возрастающего населения.

12. Исключение войн из жизни общества.

К сожалению не все пункты данного списка выполняются, да и вообще не могут выполняться в силу диалектических закономерностей развития и самоорганизации развивающихся систем. Однако, данную программу можно считать идеалом, некоторым маяком, в развитии человечества.

7.3. Биоэтика

 

Отныне ученый должен брать на себя все большую ответственность за окружающий мир. Проводить данные исследования или не проводить, сообщить о их результатах или нет – эти этические дилеммы все острее встают по мере научно – технического прогресса. В конечном счете, новые этические проблемы вращаются вокруг вопросов о том, выше ли ценность человека, чем животных (биоэтика), рода, чем индивида (медицинская этика), планеты, чем человека (глобальная этика), человека, чем, созданной им техники (инженерная и компьютерная этика). Весь круг вопросов, касающихся этических аспектов отношения к живым существам, может быть назван биоэтикой. Название это новое, но многие из затрагиваемых ею проблем обсуждались еще в древнем мире: этико-педагогические проблемы – можно ли по отношению к живым существам соблюдать правовые обязательства в условиях, когда животные не могут заключать с нами договоров, т.е. могут ли живые существа быть равноправны с человеком в юридическом смысле; ценностные проблемы – могут ли живые существа рассматриваться как равноценные с людьми. В Древней Греции велась полемика по этим вопросам, а среди мнений встречались не только противоположные, но и промежуточные. Живые существа признавались равноправными, но не равноценными.

Современные исследования в области этиологии неопровержимо доказывают, что животных нельзя считать механизмами, как полагал Декарт.

Они чувствуют, как люди, и это не может не иметь значения для экспериментов, которые проводятся в научных целях. Значит, все эксперименты, в которых животным причиняется боль, безнравственны? Но ведь большинство лекарств апробированы в экспериментах над животными. По-видимому, нельзя полностью избежать зла в отношениях с природой и считать себя безгрешными. Чистая совесть, как говорил А. Швейцер, - изобретение дьявола. Людям еще долго придется “откупаться” переживаниями и памятниками экспериментальным животным.

Экспериментирование над животными есть современная форма жертвоприношений во имя интересов человека, а сетование о гибели природы напоминают извинения древних охотников перед убийством зверя. С нравственной точки зрения вопрос остается таким же, как и тысячи лет назад: допустимо ли убийство и при каких обстоятельствах?

Единственное рациональное основание экспериментов над животными – идущее от Аристотеля через Фому Аквинского представление о том, что человек высшее по сравнению с другими земными видами существо. Но это именно рациональное основание, а не оправдание, потому что истина связана со справедливостью, т.е. заключает в себе нравственное начало, а никакое причинение вреда другим существам не может быть нравственным.

Появление новой науки – биоэтики, помимо традиционных, вызвано новыми проблемами, связанными, скажем, с истреблением не только отдельных представителей, но целых видов животных и растений.

Термин “биоэтика” введен американским биологом В.Р. Поттером, который охарактеризовал ее, как “соединение биологического знания и человеческих ценностей ”, “науку о выживании”, “научный гуманизм”, “этическое руководство”, “новую культуру”. По определению К. Вокса, биоэтика исследует новые проблемы, присущие технологическому прогрессу и осуществляет поиск нравственных ценностей, которые могли бы стать руководством для принятия решений в ситуациях, где происходит взаимодействие человека и технологии. Три вектора накладываются на любую конкретную ситуацию: Какие знания дает нам прошлое? Каких действий требует от нас совесть и здравый смысл в настоящем? Каковы будут последствия каждого поступка в будущем?

Различные проблемы объединяются в биоэтике, так как они имеют очевидный биологический компонент, определяющий процессы рождения и смерти живого существа. Но, несмотря на синтетический характер, биоэтиика не превращается а биофизику. Конкретная наука абсолютна по содержанию, но относительна по ценности; этика как часть философии абсолютна по ценности, но относительна по содержанию. Положения этики полностью определяют жизнь человека, но не обязательны для всех; положения науки не полностью определяют жизнь человека, но обязательны для всех.

Биоэтика может быть естественной наукой, рассматривающей конкретные квазиэтические принципы, действующие в самой природе. Но биоэтика также раздел этики, влияющий на человеческие ценности и нравственный выбор. Чтобы биоэтика смогла стать чем-то наподобие биофизики, необходимо, чтобы наука преодолела нравственную амбивалентность. Тогда ценности и факты будут составлять в ней одно целое. Предпосылкой такой науки является представление о природе как ценности. В такой науке из ценностей следовали бы факты, из фактов непосредственно вытекали бы ценности. Так случится, если, скажем, определить красоту как элемент, способствующий выживанию человека и биосферы.

Основная задача биоэтики – выработка системы нравственного регулирования научной деятельности биологов, медиков, представителей других дисциплин, вторгающихся в среду. Как это влияет на результаты исследований? Китайскому философу Лаоцзы принадлежит афоризм: “Только настоящий человек обладает истинным знанием ”.Что значат эти слова? Не реализуя полостью свою целостную духовно-душевную природу, человек не может понять мир. Если он использует только свой интеллект, его познание неполноценно. Это проявляется непосредственно, например, в использовании жестких методов подсчета численности животных, приводящих к их гибели.

Итак, биоэтика ценна в трех смыслах. Один из них - анализ этических дилемм, которые влечет за собой развитие новых научных направлений. Второй - набору вариантов нравственного выбора ученых. Наконец, биоэтика может рассматриваться как модель науки будущего, соединяющий нравственность и объективное знание.

В практическом плане следует отметить беспрецедентный в истории науки случаи моратория, введенного в 1975г. самими учеными на исследования в области выведения новых штаммов бактерий. Этот запрет, продержавшийся недолго, - первая ласточка, за которой последуют другие. Ныне официально запрещены исследования по клонированию человека – созданию генетических двойников.

Одним из важнейшим является вопрос об ответственности. Кто ответственен за негативные последствия данного научного открытия и его внедрения в практику: ученый; технический разработчик, который доводит его открытие до практики; создатель инженерной системы; заказчик; правительство; рабочие, занятые в производстве; окружающие; все люди. Это далеко не праздный вопрос, когда дело доходит, скажем, до распределения ответственности за аварию в Чернобыле. Можно построить иерархию ответственности; виновными могут быть признаны многие, но в разной степени: человек, не подозревающий о данном сооружении или оружии, и человек, разработавший его. Про А.Д. Сахарова говорили, что участием в правозащитном движении он как бы реабилитирует себя за изобретение водородной бомбы. Известно, как переживал Оппенгеймер после атомной бомбардировки Хиросимы и Нагасаки. Можно полагать, что ученые-теоретики не ответственны за создание оружия, но надо оказаться на месте Гейзенберга или Гана, чтобы решать этот вопрос не со стороны.

Как незнание юридического закона не избавляет от ответственности правовой, так и не избавляет человека от ответственности нравственной и нежелание знать и предвидеть последствия своей деятельности. Лучший критерии – совесть, которую Фома Аквинский назвал присутствием Бога в человеке. Если совесть неспокойна, значит что-то сделано не так.

Ответственность за научные результаты не снимается, если ученый не может предугадать всех последствий, и это необходимо, чтобы стимулировать его поиски адекватного прогноза. Тем более не снимается ответственность за применение, которому ученый может потенциально воспрепятствовать, не сообщая знания.

С другой стороны, вся доступная государству информация должна сообщаться населению.

 

 

7.4. Необратимость времени

 

Существование материи тесно связано с такими двумя субстанциями, как пространство и время. Пространство характеризует структурность и протяженность материальных объектов, определяет вид их взаимодействия. Время характеризует длительность явлений, быстроту протекания процессов, определяет их последовательность. Пространство и время имеют объективный характер. Они неотделимы от материи, неразрывно связаны с ее движением, с одной стороны, и друг с другом – с другой, обладают количественной и качественной бесконечностью.

К свойствам пространства относятся протяженность, единство прерывности и непрерывности. Свойствами времени являются длительность, неповторяемость, необратимость.

Изучая Землю, окружающие ее звезды и их движение, люди научились измерять пространство и время, разработали методы и изобрели приборы для их измерения. Они позволяют фиксировать движение материков и не равномерность вращения Земли, измерять тысячные, миллионные, миллиардные и даже биллионные доли секунды, восстанавливать многое из истории древней жизни, определять время и продолжительность событий, происходивших на Земле многие тысячелетия назад, оценивать возраст горных пород, составляющий миллионы и сотни миллионов лет, изучать движения небесных тел: Солнца, планет, звезд и их скоплений.

В своей повседневной жизни и деятельности человеку постоянно приходится перемещать различные материальные объекты (включая самого себя и отдельные части своего тела) в пространстве и во времени. При этом, как правило, человек сталкивается с проблемами управления этими перемещениями.

Рассмотрим некоторые свойства пространства и времени. Опишем современные представления о них. Начнем со времени.

Система отсчета длительных промежутков времени, в которой установлен определенный порядок подсчета дней в году и указана эпоха, в которой ведется счет лет, называется календарем. Если бы временем одного полного оборота Земли вокруг своей оси и временем ее обращения вокруг Солнца существовало простое отношение, то создать удобный календарь было бы нетрудно. Это же относится и счету дней в лунном месяце. Однако структура Солнечной системы такова, что длительность года составляет 365 суток 5 часов 48 мин 46, 1 с, или 365,2422 суток, а длительность лунного месяца – 29,5306 суток. Причем эти величины со временем меняются, и, то, что указано, справедливо лишь для нашего времени: так было не всегда и так не будет в будущем.

Так как отношения длительности года и лунного месяца к длительности суток не выражаются никакими точными числами, то разобрать простую и удобную систему счета дней в месяце и году не так-то просто. С древних времен и до наших дней было придумано множество различных систем, но каждая из них, включая используемую нами, имеет определенные неудобства.

В I веке до н. э. в Риме был принят календарь, получивший название юлианского (по имени правившего в то время Римской империей Юлия Цезаря). Этот календарь известен также под названием старого стиля. В нем за основу отсчета времени взята длительность одного оборота Земли вокруг Солнца, причем отсчет ведется от одного до другого последовательного прохождения центра Солнца через точку весеннего равноденствия. Этот промежуток времени называется тропическим годом. В настоящее время с точностью до 0,1 с он содержит 365,2422 суток.

В юлианском календаре длительность года была принята равной 365,25 суток. При этом три года считались содержащими 365 дней, а каждый четвертый состоял из 366 дней и назывался високосным. С этой поправкой длительность года по юлианскому календарю в среднем оказывается на 11 мин 14 с больше длительности тропического года, что составляет одни сутки за 128 лет.

С течением времени неучтенное расхождение длительности календарного и тропического годов постепенно накапливалось, и действительное начало весны (равенство дня и ночи) стало все больше расходиться с календарным. В CUI веке это расхождение уже превысило 7 дней, и встал вопрос об исправлении календаря. В 1582 году Папа Григорий CIII утвердил проект нового календаря, который используется и поныне. Он известен под названием григорианского, но его часто называют также новым стилем.

При введении григорианского календаря предписывалось день, следующий после четверга 4 октября 1582 года, считать пятницей 15 октября того же года. Это позволило исправить накопленное расхождение в счете дней. Согласно новому календарю, високосными считались из каждых 400 лет лишь 97, а не 100, как это было принято в юлианском календаре. Високосными в григорианском календаре считаются годы, делящиеся на четыре без остатка, кроме тех, которые оканчиваются на два нуля, но не делятся на 400 (например, 1700, 1800, 1900).

При использовании григорианского календаря расхождения с моментами равноденствий составляет сутки за 3280 лет.

Поясное время установлено следующим образом. Весь земной шар разбит на 24 часовых пояса (рис.1.61). Внутри каждого из них считается одинаковым – среднепоясным. При переезде из одного пояса в другой стрелки часов переводят на один час.

Определение моментов точного времени производится по результатам астрономических наблюдений Солнца, а если требуется большая точность – то по звездам. При этом приходится учитывать, что звездные сутки короче солнечных. Для того чтобы убедиться в этом, достаточно пронаблюдать за расположением звезд на небе несколько ночей подряд: звезды, сохраняя неизменным свое взаимное расположение, будут появляться каждую ночь все раньше и раньше.

Различие в звездных и солнечных сутках связано с тем, что Земля наряду с суточными вращениями вокруг своей оси совершает еще и годичное обращение вокруг Солнца. По этой причине видимое движение Солнца таково, что промежуток времени между двумя последовательными кульминациями Солнца удлиняется на 3 мин 56 с. именно настолько звездные сутки короче солнечных. Так как соотношение между звездным и солнечным временем известно, то никаких затруднений в переходе от одного к другому времени не имеется.

В настоящее время разработаны методы и приборы, которые позволяют получать, хранить и передавать время с весьма высокой степенью точности. Создана Всемирная система единого времени WOSAC, названная так по первым буквам слов: World-wide Synchronization of Atomic Clocks. Главные первичные часы этой системы расположены в г. Риме (штат Нью-Йорк, США) и состоят из трех атомно-цезиевых часов. При проведении измерений их показания усредняются.

 

Таким образом, в §7 продемонстрировано влияние космических циклов на биосферу Земли и процессы в ней. В частности, показано суточное, сезонное и другое влияние на жизнь людей, в том числе и военнослужащих. Сформировано представление по ноосфере, на основании которого намечены пути возможного развития окружающего мира и человечества. Приведенные примеры показывают важность осторожного обращения с природой в части проблем биоэтики, которые в свою очередь связаны с принципом необратимого развития материи. Этот же принцип приводит к тому, что такой параметр материи как время тоже необратим.  

 

 


Контрольные вопросы:

 

1. Каков главный источник жизни на Земле?

2. Виды излучения Солнца и их свойства.

3. Ионосфера и ее роль.

4. Биосфера и ее состав.

5. Солнечно-земные связи и их проявление.

6. Теория Чижевского А.Л.

7. Суточные и сезонные циклы живых организмов Земли.

8. Цикличность функционирования органов человека.

9. Роль одиннадцатилетних циклов солнечной активности в эволюции живого на Земле.

10. Гипотеза пассионарного толчка.

11. Приведите примеры влияния биосферы на деятельность военнослужащего.

12. Объясните геологическую роль организмов.

13. Что понимал под «ноосферой» В.И. Вернадский?

14. Условия существования «ноосферы».

15. Современные трудности формирования ноосферы.

16. Какие разновидности этики Вам известны.

17. Круг вопросов рассматриваемых биоэтикой.

18. Основные задачи биоэтики и ее ценности.

19. Негативные последствия нерешенных биоэтических проблем (примеры).

20. Что такое пространство и время? Что они характеризуют?

21. Свойства пространства и время.

22. Длительность года на Земле и его связь с календарем (юлианским и григорианским).

23. Часовые пояса Земли.

 

Предыдущая статья:Основные гипотезы происхождения жизни И человека Следующая статья:Самоорганизация в неживой природе, Самоорганизация в живой природе, Принципы универсального эволюционизма
page speed (0.0152 sec, direct)